車両用駆動装置
【目的】 小型化が可能な車両の駆動装置を提供する。
【解決手段】 エンジンの出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８へ分配する第１遊星歯車装置（差動装置）２４、および、その第１遊星歯車装置２４を電気的な無段変速機として作動可能な差動状態と、ロック状態とに選択的に切換える切換クラッチＣ０、切換ブレーキＢ０を、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間に配設する。このようにすると、多様な動力伝達状態が可能となることに加え、エンジンの高出力域で第１遊星歯車装置２４をロック状態として専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力を駆動輪へ伝達するようにすると、第１電動機Ｍ１の保障すべき電気的反力を小さくできるので、第１電動機Ｍ１を小さくできる。また、２つの電動機Ｍ１、Ｍ２の間の空間が第１遊星歯車装置２４と切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の収容スペースとして利用されている。従って、駆動装置１０を小型化できる。
【解決手段】 エンジンの出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８へ分配する第１遊星歯車装置（差動装置）２４、および、その第１遊星歯車装置２４を電気的な無段変速機として作動可能な差動状態と、ロック状態とに選択的に切換える切換クラッチＣ０、切換ブレーキＢ０を、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間に配設する。このようにすると、多様な動力伝達状態が可能となることに加え、エンジンの高出力域で第１遊星歯車装置２４をロック状態として専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力を駆動輪へ伝達するようにすると、第１電動機Ｍ１の保障すべき電気的反力を小さくできるので、第１電動機Ｍ１を小さくできる。また、２つの電動機Ｍ１、Ｍ２の間の空間が第１遊星歯車装置２４と切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の収容スペースとして利用されている。従って、駆動装置１０を小型化できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の駆動装置に係り、特に、駆動装置を小型化できる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンなどの駆動力源の出力を第１電動機と、その出力を駆動装置の出力軸に機械的に伝達する伝達部材とに分配する差動装置を備えるとともに、その伝達部材と駆動輪との間に第２電動機が備えられている車両用駆動装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両用駆動装置がそれである。特許文献１の駆動装置では、差動装置として遊星歯車装置を備え、その差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することが可能となっている。従って、エンジンを最適な作動状態に維持しつつ車両を走行させることが可能となり、燃費が向上させられる。
【特許文献１】特開２００３−１９１７５９号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１７６１号公報
【特許文献３】特開２００３−３３６７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような従来の車両の駆動装置では、第１電動機から第２電動機への電気エネルギの電気パスすなわち車両の駆動力の一部を電気エネルギで伝送する伝送路を含むため、エンジンの高出力化に伴ってその第１電動機を大型化させねばならないとともに、その第１電動機から出力される電気エネルギにより駆動される第２電動機も大型化させねばならないので、駆動装置が大きくなるという問題があった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、小型化が可能な車両の駆動装置を提供することにある。
【０００５】
本発明者等は、以上の課題を解決するために種々検討を重ねた結果、第１電動機および第２電動機は、エンジン出力が比較的小さい常用出力域ではそれほどの大きさを要しないが、高出力走行時のようにエンジンの高出力域例えば最大出力域であるときにはそれに見合う容量或いは出力を備えるために大きなものが必要となることから、そのようなエンジンの出力が大きい領域であるときには、専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力を駆動輪へ伝達するような状態とすると、第１電動機および第２電動機が小型となって車両の駆動装置がコンパクトとなるという点を見いだした。本発明は、このような知見に基づいて為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、駆動力源の出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動装置と、その伝達部材と駆動輪との間に設けられた第２電動機とを備えた車両用駆動装置であって、前記差動装置を差動状態とロック状態とに選択的に切り換えるための差動制限装置を備え、前記差動装置およびその差動制限装置が、前記第１電動機と前記第２電動機との間に配設されていることにある。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、差動制限装置により、車両の駆動装置内の差動装置が、電気的な無段変速機として作動可能な差動状態と、これを非作動とするロック状態とに選択的に切り換えられることから、多様な動力伝達状態が可能となる。加えて、例えば、高出力走行で上記差動装置がロック状態とされれば、電気的に変速比が変更させられる変速機として作動させる領域は車両の低中速走行および低中出力走行となって、電動機が発生すべき電気的エネルギ換言すれば電動機が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできてその電動機が小型化される。また、２つの電動機の間の空間が差動装置と差動制限装置の収容スペースとして有効に利用されている。従って、駆動装置を小型化できる。
【０００８】
ここで、好適には、請求項２にかかる発明では、請求項１の車両用駆動装置において、前記第１電動機のロータを回転可能に支持する支持部材を備えるとともに、前記差動装置が、前記駆動力源に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素、および前記伝達部材に連結された第３回転要素の３つの回転要素を有するものであり、前記差動制限装置が、前記３つの回転要素のうちのいずれか２つの回転要素を連結するクラッチであり、そのクラッチが前記支持部材に対して前記第１電動機の反対側に配置されている。
【０００９】
また、好適には、請求項３にかかる発明では、請求項１の車両用駆動装置において、前記差動装置が、前記駆動力源に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素、および前記伝達部材に連結された第３回転要素の３つの回転要素を有するものであり、前記差動制限装置が、前記第２回転要素を非回転部材に連結するブレーキであり、そのブレーキが前記差動装置の外径側に配置されている。このようにすれば、差動装置の外径側の空間がブレーキを配置する空間として利用されるため、駆動装置の軸方向寸法を小さくできる。
【００１０】
また、好適には、請求項４にかかる発明では、請求項１の車両用駆動装置において、前記差動装置が、前記駆動力源に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素、および前記伝達部材に連結された第３回転要素の３つの回転要素を有するものであり、前記差動制限装置として、前記３つの回転要素のうちのいずれか２つの回転要素を連結するクラッチと、前記第２回転要素を非回転部材に連結するブレーキとを備え、そのクラッチおよびブレーキがいずれも油圧式摩擦係合装置である。このように、クラッチおよびブレーキが油圧式摩擦係合装置である場合、油圧制御回路からクラッチおよびブレーキまで作動油を供給するための油路を設ける必要が生じ、クラッチとブレーキとが離れて配置されていると、クラッチおよびブレーキの少なくとも一方は油圧制御回路から遠くなって油路配策が困難になる恐れが生じるが、本発明によれば、クラッチおよびブレーキは、いずれも２つの電動機の間に配置されているので、油路配策が容易となる。
【００１１】
また、好適には、請求項５にかかる発明では、請求項４の車両用駆動装置において、前記第２電動機と前記駆動輪との間に、油圧式摩擦係合装置を有する歯車装置が備えられる。この場合には、差動制限装置として油圧式摩擦係合装置であるクラッチおよびブレーキを備え、且つ、第２電動機よりも駆動輪側に油圧式摩擦係合装置を有する歯車装置が備えられることになるため、油圧制御回路からそれら複数の油圧式摩擦係合装置までの油路配策が特に問題となるが、クラッチおよびブレーキは、いずれも２つの電動機の間に配置されていることから、それらクラッチおよびブレーキと、歯車装置の油圧式摩擦係合装置とが比較的近い距離に配置されることになるので、油路配策が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド車両用の駆動装置１０を説明する骨子図である。図１において、駆動装置１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２と表す）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての駆動装置入力軸１４と、この駆動装置入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接に連結された動力分配機構１６と、その動力分配機構１６と駆動装置出力軸２２との間で伝達部材１８を介して直列に連結されている有段式の自動変速機２０と、この自動変速機２０に連結されている出力回転部材としての駆動装置出力軸２２とを備えている。
【００１４】
この駆動装置１０は、車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、図７に示すように、走行用の駆動力源としてのエンジン８と一対の駆動輪３８との間に設けられて、動力を差動歯車装置（終減速機）３６および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３８へ伝達する。なお、駆動装置１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の駆動装置１０を表す部分においてはその下側が省略されている。
【００１５】
動力分配機構１６は、駆動装置入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に合成し或いは分配する機械的機構であって、エンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配し、或いはエンジン８の出力とその第１電動機Ｍ１の出力とを合成して伝達部材１８へ出力する。第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されてその伝達部材１８と一体的に回転するようになっている。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備える。
【００１６】
動力分配機構１６は、差動装置として機能する第１遊星歯車装置２４と、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを備えている。上記第１遊星歯車装置２４は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型であり、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
【００１７】
この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は駆動装置入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は第１サンギヤＳ１とケース１２との間に設けられ、切換クラッチＣ０は第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１との間に設けられている。それら切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放されると、第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１サンギヤＳ１がそれぞれ相互に相対回転可能な差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配され、第１電動機Ｍ１に分配されたエンジン８の出力で第１電動機Ｍ１が発電され、その発電された電気エネルギや、蓄電されていた電気エネルギで第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、例えば無段変速状態とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構１６が、電気的にその変速比γ０（駆動装置入力軸１４の回転速度／伝達部材１８の回転速度）が最小値γ０minから最大値γ０maxまで変化させられる差動状態例えば変速比γ０が最小値γ０minから最大値γ０maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する差動状態例えば無段変速状態とされる。
【００１８】
この状態で、エンジン８の出力で車両走行中に上記切換クラッチＣ０が係合させられて第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが一体的に係合させられると、第１遊星歯車装置２４の３要素Ｓ１、ＣＡ１、Ｒ１が一体回転させられるロック状態である非差動状態とされることから、エンジン８の回転と伝達部材１８の回転速度とが一致する状態となるので、動力分配機構１６は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する定変速状態とされる。次いで、上記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられて第１サンギヤＳ１が非回転状態とされるロック状態である非差動状態とされると、第１リングギヤＲ１は第１キャリヤＣＡ１よりも増速回転されるので、動力分配機構１６は変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態とされる。このように、本実施例では、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、第１遊星歯車装置２４を、差動状態例えば変速比が連続的変化可能な電気的な無段変速機として作動可能な差動状態（無段変速状態）と、非差動状態例えば電気的な無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化をロックするロック状態、すなわち１または２種類の変速比の単段または複数段の変速機として作動可能な定変速状態とに選択的に切換える差動制限装置として機能している。
【００１９】
自動変速機２０は、複数の遊星歯車装置、すなわち、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備えている。第２遊星歯車装置２６は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。
【００２０】
自動変速機２０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２キャリヤＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第４リングギヤＲ４は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とが一体的に連結されて駆動装置出力軸２２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４とが一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
【００２１】
前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３は従来の車両用自動変速機においてよく用いられているものであり、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型の油圧式摩擦係合装置であって、 互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型、または、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。従って、本実施例では、油圧式摩擦係合装置である上記第１クラッチＣ１等を備えている自動変速機２０が歯車装置である。
【００２２】
以上のように構成された駆動装置１０では、例えば、図２の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第５速ギヤ段（第５変速段）のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、動力分配機構１６は前述した無段変速機として作動可能な無段変速状態に加え、１または２種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動可能な定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、駆動装置１０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた動力分配機構１６と自動変速機２０とで有段変速機が構成され、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた動力分配機構１６と自動変速機２０とで無段変速機が構成される。
【００２３】
例えば、駆動装置１０が有段変速機として機能する場合には、図２に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０の係合により、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度である第５速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば切換クラッチＣ０のみが係合される。
【００２４】
しかし、駆動装置１０が無段変速機として機能する場合には、図２に示される係合表の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、動力分配機構１６が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速機２０が有段変速機として機能することにより、自動変速機２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速機２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって駆動装置１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【００２５】
図３は、無段変速部或いは第１変速部として機能する動力分配機構１６と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速機２０とから構成される駆動装置１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、横軸方向において各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標であり、３本の横軸のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち駆動装置入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度ＮＥを示し、横軸ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。また、動力分配機構１６の３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。すなわち、縦線Ｙ１とＹ２との間隔を１に対応するとすると、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応するものとされる。さらに、自動変速機２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。すなわち、図３に示すように、各第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が１に対応するものとされ、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応するものとされる。
【００２６】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の駆動装置１０は、動力分配機構（無段変速部）１６において、第１遊星歯車装置２４の３回転要素（要素）の１つである第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が駆動装置入力軸１４に連結されるとともに切換クラッチＣ０を介して他の回転要素の１つである第１サンギヤＳ１と選択的に連結され、その他の回転要素の１つである第２回転要素ＲＥ２（第１サンギヤＳ１）が第１電動機Ｍ１に連結されるとともに切換ブレーキＢ０を介してトランスミッションケース１２に選択的に連結され、残りの回転要素である第３回転要素ＲＥ３（第１リングギヤＲ１）が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、駆動装置入力軸１４の回転を前記伝達部材１８を介して自動変速機（有段変速部）２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。
【００２７】
図４および図５は上記図３の共線図の動力分配機構１６部分に相当する図である。図４は上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の解放により無段変速状態に切換えられたときの動力分配機構１６の状態の一例を表している。例えば、第１電動機Ｍ１の発電による反力を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度が下降或いは上昇させられる。
【００２８】
また、図５は切換クラッチＣ０の係合により有段変速状態に切換えられたときの動力分配機構１６の状態を表している。つまり、第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが連結されると、上記３回転要素が一体回転するので、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転で伝達部材１８が回転させられる。或いは、切換ブレーキＢ０の係合によって第１サンギヤＳ１の回転が停止させられると、直線Ｌ０は図３に示す状態となり、その直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１すなわち伝達部材１８の回転速度は、エンジン回転速度ＮＥよりも増速された回転で自動変速機２０へ入力される。
【００２９】
また、自動変速機２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は駆動装置出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
【００３０】
自動変速機２０では、図３に示すように、第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより、第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８と横線Ｘ２との交点と第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、駆動装置出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第１速の駆動装置出力軸２２の回転速度が示される。同様に、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と駆動装置出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第２速の駆動装置出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ３と駆動装置出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第３速の駆動装置出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ４と駆動装置出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第４速の駆動装置出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度で第８回転要素ＲＥ８に動力分配機構１６からの動力が入力される。しかし、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、動力分配機構１６からの動力がエンジン回転速度ＮＥよりも高い回転速度で入力されることから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ５と駆動装置出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第５速の駆動装置出力軸２２の回転速度が示される。また、第２クラッチＣ２と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより決まる斜めの直線ＬＲと駆動装置出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で後進Ｒの駆動装置出力軸２２の回転速度が示される。
【００３１】
図６は、本実施例の駆動装置１０を制御するための電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８、電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、前記自動変速機２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
【００３２】
上記電子制御装置４０には、図６に示す各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、Ｍ（モータ走行）モードを指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、駆動装置出力軸２２の回転速度に対応する車速信号、自動変速機２０の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各駆動輪の車輪速を示す車輪速信号、駆動装置１０を有段変速機として機能させるために動力分配機構１６を定変速状態に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を示す信号、駆動装置１０を無段変速機として機能させるために動力分配機構１６を無段変速状態に切り換えるための無段スイッチ操作の有無を示す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２を表す信号などが、それぞれ供給される。また、上記電子制御装置４０からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、エンジン８の点火時期を指令する点火信号、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、動力分配機構１６や自動変速機２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路４２に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、上記油圧制御回路４２の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
【００３３】
図７は、駆動装置１０の制御方法すなわち電子制御装置４０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。切換制御手段５０は、例えば図８或いは図９に示す予め記憶された関係に基づいて、駆動装置１０を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは駆動装置１０を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定する。図８に示す関係（切換マップ）を用いる場合には、実際のエンジン回転速度ＮＥとハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値、例えばエンジン出力トルクＴＥとで表される車両状態に基づいて上記判定を行う。
【００３４】
図８に示される関係では、エンジン８の出力トルクＴＥが予め設定された所定値ＴＥ１以上の高トルク領域（高出力走行領域）、エンジン回転速度ＮＥが予め設定された所定値ＮＥ１以上の高回転領域すなわちエンジン回転速度ＮＥとトータル変速比γＴとで一意的に決められる車両状態の１つである車速が所定値以上の高車速領域、或いはそれらエンジン８の出力トルクＴＥおよび回転速度ＮＥから算出される出力が所定以上の高出力領域が、有段制御領域として設定されている。従って、エンジン８の比較的高出力トルク、比較的高回転速度、或いは比較的高出力時には有段変速制御は実行され、アップシフトに伴うエンジン回転速度ＮＥの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン８の回転速度の変化が発生する。或いは、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態（定変速状態）に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、リズミカルなエンジン回転速度ＮＥの変化を楽しむことができる。一方、エンジン８の比較的低出力トルク、比較的低回転速度、或いは比較的低出力時すなわちエンジン８の常用出力域では無段変速制御が実行されるようになっている。図８における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、例えば高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。
【００３５】
一方、図９に示す関係を用いる場合には、実際の車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴＯＵＴとに基づいて上記判定を行う。図９では、破線が、無段変速を有段変速に切り換える所定条件を定める判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を示し、二点差線が、有段変速を無段変速に切り換える際の条件を示している。このように、有段制御領域と無段制御領域と切換の判定にヒステリシスが設けられている。なお、図９において、太線５１で示す境界よりも低出力トルク側および低車速側は電動機の駆動力で走行するモータ走行領域である。また、図９には、車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとをパラーメタとする変速線図も示されている。
【００３６】
そして、切換制御手段５０は、有段変速制御領域であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段５２に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可（禁止）とする信号を出力するとともに、有段変速制御手段５４に対しては、予め設定された有段変速時の変速制御を許可する。このときの有段変速制御手段５４は、前記判定が図８に基づいて行われた場合には、予め記憶された図示しない変速線図に従って自動変速制御を実行し、前記判定が図９に基づいて行われた場合には、その図９に示される変速線図に従って自動変速制御を実行する。
【００３７】
図２は、このときの変速制御において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の作動の組み合わせを示している。この有段自動変速制御モードの第１速乃至第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられることにより動力分配機構１６が固定の変速比γ０が１の副変速機として機能しているが、第５速では、その切換クラッチＣ０の係合に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられることにより動力分配機構１６が固定の変速比γ０が例えば０．７程度の副変速機として機能している。すなわち、この有段自動変速制御モードでは、副変速機として機能する動力分配機構１６と自動変速機２０とを含む駆動装置１０全体が所謂自動変速機として機能している。
【００３８】
なお、前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に１対１に対応するパラメータであって、駆動輪３８での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速機２０の出力トルクＴＯＵＴ、エンジン出力トルクＴＥ、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル開度（或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転速度ＮＥとによって算出されるエンジン出力トルクＴＥなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度に基づいて算出されるエンジン出力トルクＴＥや要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクＴＯＵＴ等からデフ比、駆動輪３８の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
【００３９】
一方、上記切換制御手段５０において無段制御領域内であると判定した場合は、前記動力分配機構１６を電気的な無段変速可能とするように切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。なお、この油圧制御回路４２は、たとえば、自動変速機２０の下部に設けられる。切換制御手段５０は、また、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力すると同時に、ハイブリッド制御手段５２に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、有段変速制御手段５４には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは予め記憶された変速線図に従って自動変速することを許可する信号を出力する。後者の場合、有段変速制御手段５４により、図２の係合表内において切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、動力分配機構１６が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速機２０が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、前述のように、自動変速機２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速機２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって駆動装置１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【００４０】
上記ハイブリッド制御手段５２は、エンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２との駆動力の配分を最適になるように変化させる。例えば、そのときの走行車速において、アクセルペダル操作量や車速から運転者の要求出力を算出し、運転者の要求出力と充電要求値から必要な駆動力を算出し、エンジンの回転速度とトータル出力とを算出し、そのトータル出力とエンジン回転速度ＮＥとに基づいて、エンジン出力を得るようにエンジン８を制御するとともに第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。ハイブリッド制御手段５２は、その制御を自動変速機２０の変速段を考慮して実行したり、或いは燃費向上などのために自動変速機２０に変速指令を行う。このようなハイブリッド制御では、エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮＥと車速および自動変速機２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、動力分配機構１６が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段５２は無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立した予め記憶された最適燃費率曲線に沿ってエンジン８が作動させられるように駆動装置１０のトータル変速比γＴの目標値を定め、その目標値が得られるように動力分配機構１６の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内例えば１３〜０．５の範囲内で制御することになる。
【００４１】
このとき、ハイブリッド制御手段５２は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５８を通して蓄電装置６０や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５８を通して電気エネルギが第２電動機Ｍ２或いは第１電動機Ｍ１へ供給され、その第２電動機Ｍ２或いは第１電動機Ｍ１から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。また、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、動力分配機構１６の電気的ＣＶＴ機能によってモータ走行させることができる。
【００４２】
上記切換制御手段５０、ハイブリッド制御手段５２、有段変速制御手段５４により、車両の低中速走行および低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域では動力分配機構１６が無段変速状態とされてハイブリッド車両の燃費性能が確保されるが、高速走行或いはエンジン８の高回転域では動力分配機構１６が定変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３８へ伝達されて動力と電気との間の変換損失が抑制されて燃費が向上させられる。
【００４３】
図１０は手動変速操作装置であるシフト操作装置４６の一例を示す図である。シフト操作装置４６は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフトレバー４８を備えている。そのシフトレバー４８は、例えば図２の係合作動表に示されるようにクラッチＣ１およびクラッチＣ２のいずれもが係合されないような駆動装置１０内つまり自動変速機２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速機２０の駆動装置出力軸２２をロックするための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、駆動装置１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とする中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションは、「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションは車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであり、「Ｒ」ポジション、「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは車両を走行させるときに選択される走行ポジションである。また、「Ｄ」ポジションは最高速走行ポジションでもあり、「Ｍ」ポジションにおける例えば「４」レンジ乃至「Ｌ」レンジはエンジンブレーキ効果が得られるエンジンブレーキレンジでもある。
【００４４】
上記「Ｍ」ポジションは、例えば車両の前後方向において上記「Ｄ」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、シフトレバー４８が「Ｍ」ポジションへ操作されることにより、「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの何れかがシフトレバー４８の操作に応じて変更される。具体的には、この「Ｍ」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「＋」、およびダウンシフト位置「−」が設けられており、シフトレバー４８がそれ等のアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ操作されると、「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの何れかへ切り換えられる。例えば、「Ｍ」ポジションにおける「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの５つの変速レンジは、駆動装置１０の自動変速制御が可能なトータル変速比γＴの変化範囲における高速側（変速比が最小側）のトータル変速比γＴが異なる複数種類の変速レンジであり、また自動変速機２０の変速が可能な最高速側変速段が異なるように変速段（ギヤ段）の変速範囲を制限するものである。また、シフトレバー４８はスプリング等の付勢手段により上記アップシフト位置「＋」およびダウンシフト位置「−」から、「Ｍ」ポジションへ自動的に戻されるようになっている。また、シフト操作装置４６にはシフトレバー４８の各シフトポジションを検出するための図示しないシフトポジションセンサが備えられており、そのシフトレバー４８のシフトポジションや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を電子制御装置４０へ出力する。
【００４５】
例えば、「Ｄ」ポジションがシフトレバー４８の操作により選択された場合には、前記切換制御手段５０により駆動装置１０の変速状態の自動切換制御が実行され、ハイブリッド制御手段５２により動力分配機構１６の無段変速制御が実行され、有段変速制御手段５４により自動変速機２０の自動変速制御が実行される。例えば、駆動装置１０が有段変速状態に切り換えられる有段変速走行時には駆動装置１０が例えば図２に示すような第１速ギヤ段乃至第５速ギヤ段の範囲で自動変速制御され、或いは駆動装置１０が無段変速状態に切り換えられる無段変速走行時には駆動装置１０が動力分配機構１６の無段的な変速比幅と自動変速機２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる駆動装置１０の変速可能なトータル変速比γＴの変化範囲内で自動変速制御される。この「Ｄ」ポジションは駆動装置１０の自動変速制御が実行される制御様式である自動変速走行モード（自動モード）を選択するシフトポジションでもある。
【００４６】
或いは、「Ｍ」ポジションがシフトレバー４８の操作により選択された場合には、変速レンジの最高速側変速段或いは変速比を越えないように、切換制御手段５０、ハイブリッド制御手段５２、および有段変速制御手段５４により駆動装置１０の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御される。例えば、駆動装置１０が有段変速状態に切り換えられる有段変速走行時には駆動装置１０が各変速レンジで駆動装置１０が変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御され、或いは駆動装置１０が無段変速状態に切り換えられる無段変速走行時には駆動装置１０が動力分配機構１６の無段的な変速比幅と各変速レンジに応じた自動変速機２０の変速可能な変速段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる駆動装置１０の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御される。この「Ｍ」ポジションは駆動装置１０の手動変速制御が実行される制御様式である手動変速走行モード（手動モード）を選択するシフトポジションでもある。
【００４７】
図１１は上記駆動装置１０の要部断面図である。図１１に示すように、駆動装置１０のケース１２は、第１電動機Ｍ１および動力分配機構１６を収容する第１ケース１２ａと、第２電動機Ｍ２および図１１には図示しない自動変速機２０を収容する第２ケース１２ｂとからなる。なお、第１ケース１２ａと、それに収容される第１電動機Ｍ１および動力分配機構１６により第１ユニット７０が構成され、第２ケース１２ｂと、それに収容される第２電動機Ｍ２および自動変速機２０により第２ユニット１００が構成される。
【００４８】
第１ケース１２ａは、略筒状の外径形状をしており、動力分配機構１６を収容している部分の外径は略一定とされている一方、第１電動機Ｍ１を収容している部分の外径は、エンジン８側（図左側）へ向かうほど大きくなっている。また、第１ケース１２ａは、軸方向の両側が開口しており、動力分配機構１６と第１電動機Ｍ１との間に、第１ケース１２ａと一体化された第１支持壁７２が形成されている。この第１支持壁７２は、駆動装置入力軸１４に対して略垂直な垂直部７２ａと、その垂直部７２ａの内周端に軸方向の一端が連結され第１遊星歯車装置２４側へ延びる筒部７２ｂとを有しており、筒部７２ｂの軸心には、軸方向に貫通する貫通孔７３が形成されている。この第１支持壁７２によって仕切られることにより、第１ケース１２ａ内は、第１電動機Ｍ１を収容するエンジン８側の第１収容空間７４と、動力分配機構１６を収容する第２収容空間７６とに分割されている。そして、第１電動機Ｍ１は、図左側から第１収容空間７４に収容され、動力分配機構１６は図右側から第２収容空間７６に収容される。
【００４９】
また、第１ケース１２ａに、駆動装置入力軸１４と平行に軸方向のエンジン８側に突き出す環状の突部７８が形成されることにより、第１収容空間７４は径が略一定とされており、その突部７８に外周縁が当接するように、蓋板８０が固定されている。
【００５０】
第１電動機Ｍ１は、第１ステータ（固定子）８２と、第１ロータ（回転子）８４と、その第１ロータ８４と一体的に構成された第１ロータ支持軸（回転軸）８６とからなる。第１支持壁７２は支持部材として機能し、第１ロータ支持軸８６の一方の端は、ベアリング８８を介して第１支持壁７２の内周面に支持されている。また、第１ロータ支持軸８６の他方の端は、ベアリング９０を介して蓋板８０に支持されている。この第１ロータ支持軸８６の第１支持壁７２側の端には、第１サンギヤＳ１と一体的に構成され、貫通孔７３を貫通して第１ロータ支持軸８６の内周まで延びるサンギヤ軸９２がスプライン嵌合されている。
【００５１】
前記駆動装置入力軸１４は、上記第１ロータ支持軸８６およびサンギヤ軸９２の内周側となる第１ケース１２ａの軸心において、それら第１ロータ支持軸８６およびサンギヤ軸９２に対して相対回転可能とされ、また、一方の端は、第１キャリヤＣＡ１と一体的に連結されている。このように、駆動装置入力軸１４は、第１キャリヤＣＡ１と一体的に連結されているので、第１遊星歯車装置２４の入力軸としても機能する。
【００５２】
第１遊星歯車装置２４の第１リングギヤＲ１には、第２ユニット１００側の端部の内周面に、環状板９４が軸方向および周方向に相対移動不能に固定されている。この環状板９４は、駆動装置入力軸１４の軸心に垂直であり、また、その軸心に穴が設けられている。第１遊星歯車装置２４の出力軸（すなわち動力分配機構１６の出力軸）９６は、第２ユニット１００側に突き出す筒状の軸部９６ａと、その軸部９６ａの第１遊星歯車装置２４側において径方向に突き出すフランジ部９６ｂとを有している。このフランジ部９６ｂが上記環状板９４に接合しており、出力軸９６と環状板９４とは一体回転させられるようになっている。切換クラッチＣ０は、第１支持壁７２と第１遊星歯車装置２４との間に配置され、切換ブレーキＢ０は、第１遊星歯車装置２４の外周側に配置されている。
【００５３】
第２電動機Ｍ２は、第２ステータ１０２と、第２ロータ１０４と、その第２ロータ１０４と一体回転する第２ロータ支持軸１０６とを備えている。この第２電動機Ｍ２よりも第２ケース１２ｂの開口側（第１ケース１２ａ側）には、第２支持壁１０８が配置されている。この第２支持壁１０８は、ボルト１１０により第２ケース１２ｂに固定されており、また、その径方向の中心に軸方向に貫通する貫通孔１１２が形成されている。また、第２支持壁１０８には、第２ステータ１０２のステータコイル１０２ａよりも内径側にて軸方向の第２ロータ１０４側に突き出す凸部１０８ａが形成されており、この凸部１０８ａの内周面にはベアリング１１４が当接させられている。
【００５４】
第２ロータ支持軸１０６の一方の端は、上記ベアリング１１４を介して第２支持壁１０８に支持されている。また、第２ロータ支持軸１０６は、第２支持壁１０８側の端部において、上記ベアリング１１４の内周側に設けられたベアリング１１６を介して自動変速機２０の入力軸１１８を支持している。この入力軸１１８は、貫通孔１１２を貫通して第１ユニット７０側へ突き出しており、入力軸１１８は、貫通孔１１２と対向する部分において第１遊星歯車装置２４の出力軸９６とスプライン嵌合されている。なお、図１の伝達部材１８は、スプライン結合されることにより一体回転させられる入力軸１１８および出力軸９６から構成される。
【００５５】
図１２は、図１１の動力分配機構１６部分を拡大した図である。切換クラッチＣ０は、前記第１支持壁７２の筒部７２ｂに外嵌されれるクラッチシリンダ１２０と、そのクラッチシリンダ１２０に収容されるクラッチピストン１２２と、そのクラッチピストン１２２に押圧されることにより互いに係合させられる複数の摩擦板１２４、１２６を有している。上記クラッチシリンダ１２０は、第１支持壁７２の垂直部７２ａに平行な底部１２０ａと、その底部１２０ａの内周端に連結されるとともに、第１支持壁７２の筒部７２ｂに外嵌される内周側筒部１２０ｂと、底部１２０ａの外周端に連結された外周側筒部１２０ｃとを有している。クラッチシリンダ１２０の内周側筒部１２０ｂは、溶接により、サンギヤ軸９２に形成された径方向突起部９２ａに接合されている。従って、クラッチシリンダ１２０はサンギヤ軸９２と一体回転させられる。
【００５６】
前記複数の摩擦板１２４は、クラッチシリンダ１２０の外周側筒部１２０ｃの内周面にスプライン嵌合させられている。また、外周側筒部１２０ｃの内周面には、最もクラッチシリンダ１２０の開口側の摩擦板１２４よりもさらにその開口側に、スナップリング１２８が固定されている。一方、複数の摩擦板１２４の間に介装されている複数の摩擦板１２６は、第１キャリヤＣＡ１の外周端に連結されてクラッチピストン１２２側へ軸方向に平行に突き出すクラッチハブ１３０の外周面にスプライン嵌合されている。クラッチシリンダ１２０の内周側筒部１２０ｂの外周面であって、上記クラッチハブ１３０の内径側となるクラッチシリンダ１２０の開口側端部には、径方向に突き出すスプリング係止板１３２が軸方向の第１遊星歯車装置２４側へ移動不能に設けられており、そのスプリング係止板１３２とクラッチピストン１２２との間にリターンスプリング１３４が介装されている。
【００５７】
ブレーキハブ１３６は、上記クラッチシリンダ１２０の外周側筒部１２０ｃの外周に嵌合された内周側筒部１３６ａと、その内周側筒部１３６ａの第１支持壁７２とは反対側の端に内周端が連結されて径方向外側へ延びる連結部１３６ｂと、その連結部１３６ｂの外周端に一方の端が連結されて軸方向の内周側筒部１３６ａとは反対側へ延びる外周側筒部１３６ｃとからなり、内周側筒部１３６ａがクラッチシリンダ１２０の外周側筒部１２０ｃに溶接されることにより、クラッチシリンダ１２０とブレーキハブ１３６とは一体回転させられる。
【００５８】
切換ブレーキＢ０は、上記ブレーキハブ１３６と、第１ケース１２ａに内嵌めされるブレーキシリンダ１３８と、そのブレーキシリンダ１３８に収容されるブレーキピストン１４０と、そのブレーキピストン１４０に押圧されることにより互いに係合させられる複数の内向摩擦板１４２および外向摩擦板１４４とを有している。
【００５９】
第１支持壁７２の垂直部７２ａの外周端部は、切換ブレーキＢ０側へ延びる肉厚形状となっており、第１ケース１２ａの内周面には、第１支持壁７２の垂直部７２ａの切換ブレーキＢ０側の端面からブレーキシリンダ１３８の第１支持壁７２側の端面にかけてスプライン歯１４６が形成されている。このスプライン歯１４６に、複数の内向摩擦板１４２がスプライン嵌合されている。また、その複数の内向摩擦板１４２のうちの最も第１支持壁７２側の内向摩擦板１４２と、第１支持壁７２との間には、筒状のスペーサ部材１４８が介装されている。一方、複数の外向摩擦板１４４は、ブレーキハブ１３６の外周側筒部１３６ｃの外周面にスプライン嵌合されている。
【００６０】
前記ブレーキシリンダ１３８は、スプライン歯１４６の側面に当接させられることにより軸方向の一方への移動が禁止され、また、軸方向の他方への移動は、第１ケース１２ａに固定されたスナップリング１５０により禁止されている。ブレーキシリンダ１３８の開口端には、その開口側へ突き出すスプリング係止板１５２が軸方向の第１支持壁７２側へ移動不能に設けられており、そのスプリング係止板１５２とブレーキピストン１４０との間にリターンスプリング１５４が介装されている。
【００６１】
上述のように、本実施例によれば、エンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８へ分配する動力分配機構１６には、その動力分配機構１６を差動作用が作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態と、差動作用が不能な非差動状態例えば定変速比を有する変速機として作動可能な定変速状態とに選択的に切換える差動制限装置としての切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が設けられていることから、多様な動力伝達状態が可能となる。加えて、エンジン８の高出力域では動力分配機構１６が定変速状態とされて無段変速状態として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となるので、第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギすなわちが第１電動機Ｍ１が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて、換言すれば第１電動機Ｍ１の保障すべき電気的反力を小さくできてその第１電動機Ｍ１や第２電動機Ｍ２が小型化される。また、２つの電動機Ｍ１、Ｍ２の間の空間が第１遊星歯車装置２４（すなわち差動装置）と切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の収容スペースとして有効に利用されている。従って、駆動装置１０を小型化できる。特に、第１遊星歯車装置２４の外径側の空間が切換ブレーキＢ０を配置する空間として利用されるため、駆動装置１０の軸方向寸法を小さくできる。
【００６２】
また、切換ラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は油圧式摩擦係合装置であるため、油圧制御回路４２から切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０まで作動油を供給するための油路を設ける必要が生じ、切換クラッチＣ０と切換ブレーキＢ０とが離れて配置されていると、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の少なくとも一方は油圧制御回路４２から遠くなって油路配策が困難になる恐れが生じる。加えて、本実施例では、油圧式摩擦係合装置である第１クラッチＣ１等を有する自動変速機２０が備えられているので、油圧制御回路４２からそれら複数の油圧式摩擦係合装置Ｃ０、Ｂ０、Ｃ１等までの油路配策が問題となるが、本実施例によれば、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、いずれも、２つの電動機Ｍ１、Ｍ２の間に配置されていることから、それら切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０と、自動変速機２０の油圧式摩擦係合装置とが比較的近い距離に配置されているので、油路配策が容易となる。
【００６３】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００６４】
例えば、前述の実施例の駆動装置１０は、動力分配機構１６が差動状態と非差動状態とに切り換えられることで電気的な無段変速機としての機能する無段変速状態と有段変速機として機能する有段変速状態とに切り換え可能に構成されていたが、無段変速状態と有段変速状態との切換えは動力分配機構１６の差動状態と非差動状態との切換えにおける一態様であり、例えば動力分配機構１６が差動状態であっても動力分配機構１６の変速比を連続的ではなく段階的に変化させて有段変速機として機能させられてもよい。言い換えれば、駆動装置１０（動力分配機構１６）の差動状態／非差動状態と、無段変速状態／有段変速状態とは必ずしも一対一の関係にある訳ではないので、駆動装置１０は必ずしも無段変速状態と有段変速状態とに切り換え可能に構成される必要はない。
【００６５】
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、第１遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【００６６】
また、前述の実施例では、エンジン８は駆動装置入力軸１４と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
【００６７】
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、駆動装置入力軸１４の回転中心を回転中心として配置されて、第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されてもよい。
【００６８】
また、前述の動力分配機構１６には切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられていたが、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の一方のみが備えられていてもよい。また、上記切換クラッチＣ０は、サンギヤＳ１とキャリヤＣＡ１とを選択的に連結するものであったが、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間や、キャリヤＣＡ１とリングギヤＲ１との間を選択的に連結するものであってもよい。要するに、第１遊星歯車装置２４の３要素のうちのいずれか２つを相互に連結するものであればよい。
【００６９】
また、前述の実施例の駆動装置１０では、ニュートラル「Ｎ」とする場合には切換クラッチＣ０が係合されていたが、必ずしも係合される必要はない。
【００７０】
また、前述の実施例の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０などの油圧式摩擦係合装置が、パウダー（磁粉）クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。また、湿式多板型の油圧式摩擦係合装置を用いる場合、遠心油圧をキャンセルするキャンセル室を設けてもよい。
【００７１】
また、前述の実施例では、動力分配機構１６の出力部材である伝達部材１８と駆動輪３８との間の動力伝達経路に有段式の自動変速機２０が介装されていたが、例えば無段変速機（ＣＶＴ）等の他の形式の動力伝達装置が設けられていてもよいし、必ずしも設けられていなくてもよい。その無段変速機（ＣＶＴ）の場合には、動力分配機構１６が定変速状態とされることで全体として有段変速状態とされる。有段変速状態とは、電気パスを用いないで専ら機械的伝達経路で動力伝達することである。或いは、上記無段変速機は有段変速機における変速段に対応するように予め複数の固定された変速比が記憶され、その複数の固定された変速比を用いて変速が実行されてもよい。
【００７２】
また、前述の実施例では、駆動装置１０はエンジン８以外に第１電動機Ｍ１或いは第２電動機Ｍ２のトルクによって駆動輪３８が駆動されるハイブリッド車両用の駆動装置であったが、例えば、動力分配機構１６がハイブリッド制御されない電気的ＣＶＴと称される無段変速機としての機能のみを有するような車両用の駆動装置であっても本発明は適用され得る。
【００７３】
また、前述の実施例の動力分配機構１６は、例えばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。
【００７４】
また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置から構成されていたが、２以上の遊星歯車装置から構成されて、定変速状態では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。
【００７５】
また、前述の実施例では、３つの遊星歯車装置２６、２８、３０を有する自動変速機２０が備えられていたが、それに代えて、前記特許文献１のように、１つの遊星歯車装置を有する減速機構が備えられていてもよい。また、自動変速機が備えられる場合にも、自動変速機の構造は前述の実施例のものに限定されず、遊星歯車装置の数や、変速段数、およびクラッチＣ、ブレーキＢが遊星歯車装置のどの要素と選択的に連結されているかなどに特に限定はない。
【００７６】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車両用の駆動装置を説明する骨子図である。
【図２】図１の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が無段或いは有段変速作動させられる場合における変速作動と、それに用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。
【図３】図１の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が有段変速作動させられる場合における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図である。
【図４】無段変速状態に切換えられたときの動力分配機構の状態の一例を表している図であって、図３の共線図の動力分配機構部分に相当する図である。
【図５】切換クラッチＣ０の係合により有段変速状態に切換えられたときの動力分配機構の状態を表している図であって、図３の共線図の動力分配機構部分に相当する図である。
【図６】図１の実施例の駆動装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図７】図６の電子制御装置の制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図８】図７の切換制御手段において、無段制御領域と有段制御領域との切換制御に用いられる予め記憶された関係を示す図である。
【図９】図７の切換制御手段において用いられる予め記憶された関係を示す図であって、図８とは別の関係を示す図である。
【図１０】有段式変速機におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度の変化の一例である。
【図１１】図１の駆動装置の要部断面図である。
【図１２】図１１の動力分配機構部分を拡大した図である。
【符号の説明】
【００７８】
８：エンジン（駆動力源）、 １０：車両用駆動装置、 １８：伝達部材、 ２０：自動変速機（歯車装置）、 ２４：第１遊星歯車装置（差動装置）、 ３８：駆動輪、 ７２：第１支持壁（支持部材）、 Ｍ１：第１電動機、 Ｍ２：第２電動機、 Ｃ０：切換クラッチ（油圧式摩擦係合装置、差動制限装置）、 Ｂ０：切換ブレーキ（油圧式摩擦係合装置、差動制限装置）、 Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３：油圧式摩擦係合装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の駆動装置に係り、特に、駆動装置を小型化できる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンなどの駆動力源の出力を第１電動機と、その出力を駆動装置の出力軸に機械的に伝達する伝達部材とに分配する差動装置を備えるとともに、その伝達部材と駆動輪との間に第２電動機が備えられている車両用駆動装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両用駆動装置がそれである。特許文献１の駆動装置では、差動装置として遊星歯車装置を備え、その差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することが可能となっている。従って、エンジンを最適な作動状態に維持しつつ車両を走行させることが可能となり、燃費が向上させられる。
【特許文献１】特開２００３−１９１７５９号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１７６１号公報
【特許文献３】特開２００３−３３６７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような従来の車両の駆動装置では、第１電動機から第２電動機への電気エネルギの電気パスすなわち車両の駆動力の一部を電気エネルギで伝送する伝送路を含むため、エンジンの高出力化に伴ってその第１電動機を大型化させねばならないとともに、その第１電動機から出力される電気エネルギにより駆動される第２電動機も大型化させねばならないので、駆動装置が大きくなるという問題があった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、小型化が可能な車両の駆動装置を提供することにある。
【０００５】
本発明者等は、以上の課題を解決するために種々検討を重ねた結果、第１電動機および第２電動機は、エンジン出力が比較的小さい常用出力域ではそれほどの大きさを要しないが、高出力走行時のようにエンジンの高出力域例えば最大出力域であるときにはそれに見合う容量或いは出力を備えるために大きなものが必要となることから、そのようなエンジンの出力が大きい領域であるときには、専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力を駆動輪へ伝達するような状態とすると、第１電動機および第２電動機が小型となって車両の駆動装置がコンパクトとなるという点を見いだした。本発明は、このような知見に基づいて為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、駆動力源の出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動装置と、その伝達部材と駆動輪との間に設けられた第２電動機とを備えた車両用駆動装置であって、前記差動装置を差動状態とロック状態とに選択的に切り換えるための差動制限装置を備え、前記差動装置およびその差動制限装置が、前記第１電動機と前記第２電動機との間に配設されていることにある。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、差動制限装置により、車両の駆動装置内の差動装置が、電気的な無段変速機として作動可能な差動状態と、これを非作動とするロック状態とに選択的に切り換えられることから、多様な動力伝達状態が可能となる。加えて、例えば、高出力走行で上記差動装置がロック状態とされれば、電気的に変速比が変更させられる変速機として作動させる領域は車両の低中速走行および低中出力走行となって、電動機が発生すべき電気的エネルギ換言すれば電動機が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできてその電動機が小型化される。また、２つの電動機の間の空間が差動装置と差動制限装置の収容スペースとして有効に利用されている。従って、駆動装置を小型化できる。
【０００８】
ここで、好適には、請求項２にかかる発明では、請求項１の車両用駆動装置において、前記第１電動機のロータを回転可能に支持する支持部材を備えるとともに、前記差動装置が、前記駆動力源に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素、および前記伝達部材に連結された第３回転要素の３つの回転要素を有するものであり、前記差動制限装置が、前記３つの回転要素のうちのいずれか２つの回転要素を連結するクラッチであり、そのクラッチが前記支持部材に対して前記第１電動機の反対側に配置されている。
【０００９】
また、好適には、請求項３にかかる発明では、請求項１の車両用駆動装置において、前記差動装置が、前記駆動力源に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素、および前記伝達部材に連結された第３回転要素の３つの回転要素を有するものであり、前記差動制限装置が、前記第２回転要素を非回転部材に連結するブレーキであり、そのブレーキが前記差動装置の外径側に配置されている。このようにすれば、差動装置の外径側の空間がブレーキを配置する空間として利用されるため、駆動装置の軸方向寸法を小さくできる。
【００１０】
また、好適には、請求項４にかかる発明では、請求項１の車両用駆動装置において、前記差動装置が、前記駆動力源に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素、および前記伝達部材に連結された第３回転要素の３つの回転要素を有するものであり、前記差動制限装置として、前記３つの回転要素のうちのいずれか２つの回転要素を連結するクラッチと、前記第２回転要素を非回転部材に連結するブレーキとを備え、そのクラッチおよびブレーキがいずれも油圧式摩擦係合装置である。このように、クラッチおよびブレーキが油圧式摩擦係合装置である場合、油圧制御回路からクラッチおよびブレーキまで作動油を供給するための油路を設ける必要が生じ、クラッチとブレーキとが離れて配置されていると、クラッチおよびブレーキの少なくとも一方は油圧制御回路から遠くなって油路配策が困難になる恐れが生じるが、本発明によれば、クラッチおよびブレーキは、いずれも２つの電動機の間に配置されているので、油路配策が容易となる。
【００１１】
また、好適には、請求項５にかかる発明では、請求項４の車両用駆動装置において、前記第２電動機と前記駆動輪との間に、油圧式摩擦係合装置を有する歯車装置が備えられる。この場合には、差動制限装置として油圧式摩擦係合装置であるクラッチおよびブレーキを備え、且つ、第２電動機よりも駆動輪側に油圧式摩擦係合装置を有する歯車装置が備えられることになるため、油圧制御回路からそれら複数の油圧式摩擦係合装置までの油路配策が特に問題となるが、クラッチおよびブレーキは、いずれも２つの電動機の間に配置されていることから、それらクラッチおよびブレーキと、歯車装置の油圧式摩擦係合装置とが比較的近い距離に配置されることになるので、油路配策が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド車両用の駆動装置１０を説明する骨子図である。図１において、駆動装置１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２と表す）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての駆動装置入力軸１４と、この駆動装置入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接に連結された動力分配機構１６と、その動力分配機構１６と駆動装置出力軸２２との間で伝達部材１８を介して直列に連結されている有段式の自動変速機２０と、この自動変速機２０に連結されている出力回転部材としての駆動装置出力軸２２とを備えている。
【００１４】
この駆動装置１０は、車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、図７に示すように、走行用の駆動力源としてのエンジン８と一対の駆動輪３８との間に設けられて、動力を差動歯車装置（終減速機）３６および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３８へ伝達する。なお、駆動装置１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の駆動装置１０を表す部分においてはその下側が省略されている。
【００１５】
動力分配機構１６は、駆動装置入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に合成し或いは分配する機械的機構であって、エンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配し、或いはエンジン８の出力とその第１電動機Ｍ１の出力とを合成して伝達部材１８へ出力する。第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されてその伝達部材１８と一体的に回転するようになっている。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備える。
【００１６】
動力分配機構１６は、差動装置として機能する第１遊星歯車装置２４と、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを備えている。上記第１遊星歯車装置２４は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型であり、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
【００１７】
この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は駆動装置入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は第１サンギヤＳ１とケース１２との間に設けられ、切換クラッチＣ０は第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１との間に設けられている。それら切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放されると、第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１サンギヤＳ１がそれぞれ相互に相対回転可能な差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配され、第１電動機Ｍ１に分配されたエンジン８の出力で第１電動機Ｍ１が発電され、その発電された電気エネルギや、蓄電されていた電気エネルギで第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、例えば無段変速状態とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構１６が、電気的にその変速比γ０（駆動装置入力軸１４の回転速度／伝達部材１８の回転速度）が最小値γ０minから最大値γ０maxまで変化させられる差動状態例えば変速比γ０が最小値γ０minから最大値γ０maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する差動状態例えば無段変速状態とされる。
【００１８】
この状態で、エンジン８の出力で車両走行中に上記切換クラッチＣ０が係合させられて第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが一体的に係合させられると、第１遊星歯車装置２４の３要素Ｓ１、ＣＡ１、Ｒ１が一体回転させられるロック状態である非差動状態とされることから、エンジン８の回転と伝達部材１８の回転速度とが一致する状態となるので、動力分配機構１６は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する定変速状態とされる。次いで、上記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられて第１サンギヤＳ１が非回転状態とされるロック状態である非差動状態とされると、第１リングギヤＲ１は第１キャリヤＣＡ１よりも増速回転されるので、動力分配機構１６は変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態とされる。このように、本実施例では、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、第１遊星歯車装置２４を、差動状態例えば変速比が連続的変化可能な電気的な無段変速機として作動可能な差動状態（無段変速状態）と、非差動状態例えば電気的な無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化をロックするロック状態、すなわち１または２種類の変速比の単段または複数段の変速機として作動可能な定変速状態とに選択的に切換える差動制限装置として機能している。
【００１９】
自動変速機２０は、複数の遊星歯車装置、すなわち、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備えている。第２遊星歯車装置２６は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。
【００２０】
自動変速機２０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２キャリヤＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第４リングギヤＲ４は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とが一体的に連結されて駆動装置出力軸２２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４とが一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
【００２１】
前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３は従来の車両用自動変速機においてよく用いられているものであり、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型の油圧式摩擦係合装置であって、 互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型、または、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。従って、本実施例では、油圧式摩擦係合装置である上記第１クラッチＣ１等を備えている自動変速機２０が歯車装置である。
【００２２】
以上のように構成された駆動装置１０では、例えば、図２の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第５速ギヤ段（第５変速段）のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、動力分配機構１６は前述した無段変速機として作動可能な無段変速状態に加え、１または２種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動可能な定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、駆動装置１０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた動力分配機構１６と自動変速機２０とで有段変速機が構成され、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた動力分配機構１６と自動変速機２０とで無段変速機が構成される。
【００２３】
例えば、駆動装置１０が有段変速機として機能する場合には、図２に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０の係合により、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度である第５速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば切換クラッチＣ０のみが係合される。
【００２４】
しかし、駆動装置１０が無段変速機として機能する場合には、図２に示される係合表の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、動力分配機構１６が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速機２０が有段変速機として機能することにより、自動変速機２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速機２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって駆動装置１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【００２５】
図３は、無段変速部或いは第１変速部として機能する動力分配機構１６と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速機２０とから構成される駆動装置１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、横軸方向において各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標であり、３本の横軸のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち駆動装置入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度ＮＥを示し、横軸ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。また、動力分配機構１６の３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。すなわち、縦線Ｙ１とＹ２との間隔を１に対応するとすると、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応するものとされる。さらに、自動変速機２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。すなわち、図３に示すように、各第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が１に対応するものとされ、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応するものとされる。
【００２６】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の駆動装置１０は、動力分配機構（無段変速部）１６において、第１遊星歯車装置２４の３回転要素（要素）の１つである第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が駆動装置入力軸１４に連結されるとともに切換クラッチＣ０を介して他の回転要素の１つである第１サンギヤＳ１と選択的に連結され、その他の回転要素の１つである第２回転要素ＲＥ２（第１サンギヤＳ１）が第１電動機Ｍ１に連結されるとともに切換ブレーキＢ０を介してトランスミッションケース１２に選択的に連結され、残りの回転要素である第３回転要素ＲＥ３（第１リングギヤＲ１）が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、駆動装置入力軸１４の回転を前記伝達部材１８を介して自動変速機（有段変速部）２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。
【００２７】
図４および図５は上記図３の共線図の動力分配機構１６部分に相当する図である。図４は上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の解放により無段変速状態に切換えられたときの動力分配機構１６の状態の一例を表している。例えば、第１電動機Ｍ１の発電による反力を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度が下降或いは上昇させられる。
【００２８】
また、図５は切換クラッチＣ０の係合により有段変速状態に切換えられたときの動力分配機構１６の状態を表している。つまり、第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが連結されると、上記３回転要素が一体回転するので、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転で伝達部材１８が回転させられる。或いは、切換ブレーキＢ０の係合によって第１サンギヤＳ１の回転が停止させられると、直線Ｌ０は図３に示す状態となり、その直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１すなわち伝達部材１８の回転速度は、エンジン回転速度ＮＥよりも増速された回転で自動変速機２０へ入力される。
【００２９】
また、自動変速機２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は駆動装置出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
【００３０】
自動変速機２０では、図３に示すように、第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより、第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８と横線Ｘ２との交点と第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、駆動装置出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第１速の駆動装置出力軸２２の回転速度が示される。同様に、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と駆動装置出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第２速の駆動装置出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ３と駆動装置出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第３速の駆動装置出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ４と駆動装置出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第４速の駆動装置出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度で第８回転要素ＲＥ８に動力分配機構１６からの動力が入力される。しかし、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、動力分配機構１６からの動力がエンジン回転速度ＮＥよりも高い回転速度で入力されることから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ５と駆動装置出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第５速の駆動装置出力軸２２の回転速度が示される。また、第２クラッチＣ２と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより決まる斜めの直線ＬＲと駆動装置出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で後進Ｒの駆動装置出力軸２２の回転速度が示される。
【００３１】
図６は、本実施例の駆動装置１０を制御するための電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８、電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、前記自動変速機２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
【００３２】
上記電子制御装置４０には、図６に示す各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、Ｍ（モータ走行）モードを指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、駆動装置出力軸２２の回転速度に対応する車速信号、自動変速機２０の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各駆動輪の車輪速を示す車輪速信号、駆動装置１０を有段変速機として機能させるために動力分配機構１６を定変速状態に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を示す信号、駆動装置１０を無段変速機として機能させるために動力分配機構１６を無段変速状態に切り換えるための無段スイッチ操作の有無を示す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２を表す信号などが、それぞれ供給される。また、上記電子制御装置４０からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、エンジン８の点火時期を指令する点火信号、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、動力分配機構１６や自動変速機２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路４２に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、上記油圧制御回路４２の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
【００３３】
図７は、駆動装置１０の制御方法すなわち電子制御装置４０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。切換制御手段５０は、例えば図８或いは図９に示す予め記憶された関係に基づいて、駆動装置１０を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは駆動装置１０を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定する。図８に示す関係（切換マップ）を用いる場合には、実際のエンジン回転速度ＮＥとハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値、例えばエンジン出力トルクＴＥとで表される車両状態に基づいて上記判定を行う。
【００３４】
図８に示される関係では、エンジン８の出力トルクＴＥが予め設定された所定値ＴＥ１以上の高トルク領域（高出力走行領域）、エンジン回転速度ＮＥが予め設定された所定値ＮＥ１以上の高回転領域すなわちエンジン回転速度ＮＥとトータル変速比γＴとで一意的に決められる車両状態の１つである車速が所定値以上の高車速領域、或いはそれらエンジン８の出力トルクＴＥおよび回転速度ＮＥから算出される出力が所定以上の高出力領域が、有段制御領域として設定されている。従って、エンジン８の比較的高出力トルク、比較的高回転速度、或いは比較的高出力時には有段変速制御は実行され、アップシフトに伴うエンジン回転速度ＮＥの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン８の回転速度の変化が発生する。或いは、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態（定変速状態）に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、リズミカルなエンジン回転速度ＮＥの変化を楽しむことができる。一方、エンジン８の比較的低出力トルク、比較的低回転速度、或いは比較的低出力時すなわちエンジン８の常用出力域では無段変速制御が実行されるようになっている。図８における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、例えば高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。
【００３５】
一方、図９に示す関係を用いる場合には、実際の車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴＯＵＴとに基づいて上記判定を行う。図９では、破線が、無段変速を有段変速に切り換える所定条件を定める判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を示し、二点差線が、有段変速を無段変速に切り換える際の条件を示している。このように、有段制御領域と無段制御領域と切換の判定にヒステリシスが設けられている。なお、図９において、太線５１で示す境界よりも低出力トルク側および低車速側は電動機の駆動力で走行するモータ走行領域である。また、図９には、車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとをパラーメタとする変速線図も示されている。
【００３６】
そして、切換制御手段５０は、有段変速制御領域であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段５２に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可（禁止）とする信号を出力するとともに、有段変速制御手段５４に対しては、予め設定された有段変速時の変速制御を許可する。このときの有段変速制御手段５４は、前記判定が図８に基づいて行われた場合には、予め記憶された図示しない変速線図に従って自動変速制御を実行し、前記判定が図９に基づいて行われた場合には、その図９に示される変速線図に従って自動変速制御を実行する。
【００３７】
図２は、このときの変速制御において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の作動の組み合わせを示している。この有段自動変速制御モードの第１速乃至第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられることにより動力分配機構１６が固定の変速比γ０が１の副変速機として機能しているが、第５速では、その切換クラッチＣ０の係合に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられることにより動力分配機構１６が固定の変速比γ０が例えば０．７程度の副変速機として機能している。すなわち、この有段自動変速制御モードでは、副変速機として機能する動力分配機構１６と自動変速機２０とを含む駆動装置１０全体が所謂自動変速機として機能している。
【００３８】
なお、前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に１対１に対応するパラメータであって、駆動輪３８での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速機２０の出力トルクＴＯＵＴ、エンジン出力トルクＴＥ、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル開度（或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転速度ＮＥとによって算出されるエンジン出力トルクＴＥなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度に基づいて算出されるエンジン出力トルクＴＥや要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクＴＯＵＴ等からデフ比、駆動輪３８の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
【００３９】
一方、上記切換制御手段５０において無段制御領域内であると判定した場合は、前記動力分配機構１６を電気的な無段変速可能とするように切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。なお、この油圧制御回路４２は、たとえば、自動変速機２０の下部に設けられる。切換制御手段５０は、また、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力すると同時に、ハイブリッド制御手段５２に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、有段変速制御手段５４には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは予め記憶された変速線図に従って自動変速することを許可する信号を出力する。後者の場合、有段変速制御手段５４により、図２の係合表内において切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、動力分配機構１６が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速機２０が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、前述のように、自動変速機２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速機２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって駆動装置１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【００４０】
上記ハイブリッド制御手段５２は、エンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２との駆動力の配分を最適になるように変化させる。例えば、そのときの走行車速において、アクセルペダル操作量や車速から運転者の要求出力を算出し、運転者の要求出力と充電要求値から必要な駆動力を算出し、エンジンの回転速度とトータル出力とを算出し、そのトータル出力とエンジン回転速度ＮＥとに基づいて、エンジン出力を得るようにエンジン８を制御するとともに第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。ハイブリッド制御手段５２は、その制御を自動変速機２０の変速段を考慮して実行したり、或いは燃費向上などのために自動変速機２０に変速指令を行う。このようなハイブリッド制御では、エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮＥと車速および自動変速機２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、動力分配機構１６が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段５２は無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立した予め記憶された最適燃費率曲線に沿ってエンジン８が作動させられるように駆動装置１０のトータル変速比γＴの目標値を定め、その目標値が得られるように動力分配機構１６の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内例えば１３〜０．５の範囲内で制御することになる。
【００４１】
このとき、ハイブリッド制御手段５２は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５８を通して蓄電装置６０や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５８を通して電気エネルギが第２電動機Ｍ２或いは第１電動機Ｍ１へ供給され、その第２電動機Ｍ２或いは第１電動機Ｍ１から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。また、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、動力分配機構１６の電気的ＣＶＴ機能によってモータ走行させることができる。
【００４２】
上記切換制御手段５０、ハイブリッド制御手段５２、有段変速制御手段５４により、車両の低中速走行および低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域では動力分配機構１６が無段変速状態とされてハイブリッド車両の燃費性能が確保されるが、高速走行或いはエンジン８の高回転域では動力分配機構１６が定変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３８へ伝達されて動力と電気との間の変換損失が抑制されて燃費が向上させられる。
【００４３】
図１０は手動変速操作装置であるシフト操作装置４６の一例を示す図である。シフト操作装置４６は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフトレバー４８を備えている。そのシフトレバー４８は、例えば図２の係合作動表に示されるようにクラッチＣ１およびクラッチＣ２のいずれもが係合されないような駆動装置１０内つまり自動変速機２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速機２０の駆動装置出力軸２２をロックするための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、駆動装置１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とする中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションは、「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションは車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであり、「Ｒ」ポジション、「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは車両を走行させるときに選択される走行ポジションである。また、「Ｄ」ポジションは最高速走行ポジションでもあり、「Ｍ」ポジションにおける例えば「４」レンジ乃至「Ｌ」レンジはエンジンブレーキ効果が得られるエンジンブレーキレンジでもある。
【００４４】
上記「Ｍ」ポジションは、例えば車両の前後方向において上記「Ｄ」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、シフトレバー４８が「Ｍ」ポジションへ操作されることにより、「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの何れかがシフトレバー４８の操作に応じて変更される。具体的には、この「Ｍ」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「＋」、およびダウンシフト位置「−」が設けられており、シフトレバー４８がそれ等のアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ操作されると、「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの何れかへ切り換えられる。例えば、「Ｍ」ポジションにおける「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの５つの変速レンジは、駆動装置１０の自動変速制御が可能なトータル変速比γＴの変化範囲における高速側（変速比が最小側）のトータル変速比γＴが異なる複数種類の変速レンジであり、また自動変速機２０の変速が可能な最高速側変速段が異なるように変速段（ギヤ段）の変速範囲を制限するものである。また、シフトレバー４８はスプリング等の付勢手段により上記アップシフト位置「＋」およびダウンシフト位置「−」から、「Ｍ」ポジションへ自動的に戻されるようになっている。また、シフト操作装置４６にはシフトレバー４８の各シフトポジションを検出するための図示しないシフトポジションセンサが備えられており、そのシフトレバー４８のシフトポジションや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を電子制御装置４０へ出力する。
【００４５】
例えば、「Ｄ」ポジションがシフトレバー４８の操作により選択された場合には、前記切換制御手段５０により駆動装置１０の変速状態の自動切換制御が実行され、ハイブリッド制御手段５２により動力分配機構１６の無段変速制御が実行され、有段変速制御手段５４により自動変速機２０の自動変速制御が実行される。例えば、駆動装置１０が有段変速状態に切り換えられる有段変速走行時には駆動装置１０が例えば図２に示すような第１速ギヤ段乃至第５速ギヤ段の範囲で自動変速制御され、或いは駆動装置１０が無段変速状態に切り換えられる無段変速走行時には駆動装置１０が動力分配機構１６の無段的な変速比幅と自動変速機２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる駆動装置１０の変速可能なトータル変速比γＴの変化範囲内で自動変速制御される。この「Ｄ」ポジションは駆動装置１０の自動変速制御が実行される制御様式である自動変速走行モード（自動モード）を選択するシフトポジションでもある。
【００４６】
或いは、「Ｍ」ポジションがシフトレバー４８の操作により選択された場合には、変速レンジの最高速側変速段或いは変速比を越えないように、切換制御手段５０、ハイブリッド制御手段５２、および有段変速制御手段５４により駆動装置１０の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御される。例えば、駆動装置１０が有段変速状態に切り換えられる有段変速走行時には駆動装置１０が各変速レンジで駆動装置１０が変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御され、或いは駆動装置１０が無段変速状態に切り換えられる無段変速走行時には駆動装置１０が動力分配機構１６の無段的な変速比幅と各変速レンジに応じた自動変速機２０の変速可能な変速段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる駆動装置１０の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御される。この「Ｍ」ポジションは駆動装置１０の手動変速制御が実行される制御様式である手動変速走行モード（手動モード）を選択するシフトポジションでもある。
【００４７】
図１１は上記駆動装置１０の要部断面図である。図１１に示すように、駆動装置１０のケース１２は、第１電動機Ｍ１および動力分配機構１６を収容する第１ケース１２ａと、第２電動機Ｍ２および図１１には図示しない自動変速機２０を収容する第２ケース１２ｂとからなる。なお、第１ケース１２ａと、それに収容される第１電動機Ｍ１および動力分配機構１６により第１ユニット７０が構成され、第２ケース１２ｂと、それに収容される第２電動機Ｍ２および自動変速機２０により第２ユニット１００が構成される。
【００４８】
第１ケース１２ａは、略筒状の外径形状をしており、動力分配機構１６を収容している部分の外径は略一定とされている一方、第１電動機Ｍ１を収容している部分の外径は、エンジン８側（図左側）へ向かうほど大きくなっている。また、第１ケース１２ａは、軸方向の両側が開口しており、動力分配機構１６と第１電動機Ｍ１との間に、第１ケース１２ａと一体化された第１支持壁７２が形成されている。この第１支持壁７２は、駆動装置入力軸１４に対して略垂直な垂直部７２ａと、その垂直部７２ａの内周端に軸方向の一端が連結され第１遊星歯車装置２４側へ延びる筒部７２ｂとを有しており、筒部７２ｂの軸心には、軸方向に貫通する貫通孔７３が形成されている。この第１支持壁７２によって仕切られることにより、第１ケース１２ａ内は、第１電動機Ｍ１を収容するエンジン８側の第１収容空間７４と、動力分配機構１６を収容する第２収容空間７６とに分割されている。そして、第１電動機Ｍ１は、図左側から第１収容空間７４に収容され、動力分配機構１６は図右側から第２収容空間７６に収容される。
【００４９】
また、第１ケース１２ａに、駆動装置入力軸１４と平行に軸方向のエンジン８側に突き出す環状の突部７８が形成されることにより、第１収容空間７４は径が略一定とされており、その突部７８に外周縁が当接するように、蓋板８０が固定されている。
【００５０】
第１電動機Ｍ１は、第１ステータ（固定子）８２と、第１ロータ（回転子）８４と、その第１ロータ８４と一体的に構成された第１ロータ支持軸（回転軸）８６とからなる。第１支持壁７２は支持部材として機能し、第１ロータ支持軸８６の一方の端は、ベアリング８８を介して第１支持壁７２の内周面に支持されている。また、第１ロータ支持軸８６の他方の端は、ベアリング９０を介して蓋板８０に支持されている。この第１ロータ支持軸８６の第１支持壁７２側の端には、第１サンギヤＳ１と一体的に構成され、貫通孔７３を貫通して第１ロータ支持軸８６の内周まで延びるサンギヤ軸９２がスプライン嵌合されている。
【００５１】
前記駆動装置入力軸１４は、上記第１ロータ支持軸８６およびサンギヤ軸９２の内周側となる第１ケース１２ａの軸心において、それら第１ロータ支持軸８６およびサンギヤ軸９２に対して相対回転可能とされ、また、一方の端は、第１キャリヤＣＡ１と一体的に連結されている。このように、駆動装置入力軸１４は、第１キャリヤＣＡ１と一体的に連結されているので、第１遊星歯車装置２４の入力軸としても機能する。
【００５２】
第１遊星歯車装置２４の第１リングギヤＲ１には、第２ユニット１００側の端部の内周面に、環状板９４が軸方向および周方向に相対移動不能に固定されている。この環状板９４は、駆動装置入力軸１４の軸心に垂直であり、また、その軸心に穴が設けられている。第１遊星歯車装置２４の出力軸（すなわち動力分配機構１６の出力軸）９６は、第２ユニット１００側に突き出す筒状の軸部９６ａと、その軸部９６ａの第１遊星歯車装置２４側において径方向に突き出すフランジ部９６ｂとを有している。このフランジ部９６ｂが上記環状板９４に接合しており、出力軸９６と環状板９４とは一体回転させられるようになっている。切換クラッチＣ０は、第１支持壁７２と第１遊星歯車装置２４との間に配置され、切換ブレーキＢ０は、第１遊星歯車装置２４の外周側に配置されている。
【００５３】
第２電動機Ｍ２は、第２ステータ１０２と、第２ロータ１０４と、その第２ロータ１０４と一体回転する第２ロータ支持軸１０６とを備えている。この第２電動機Ｍ２よりも第２ケース１２ｂの開口側（第１ケース１２ａ側）には、第２支持壁１０８が配置されている。この第２支持壁１０８は、ボルト１１０により第２ケース１２ｂに固定されており、また、その径方向の中心に軸方向に貫通する貫通孔１１２が形成されている。また、第２支持壁１０８には、第２ステータ１０２のステータコイル１０２ａよりも内径側にて軸方向の第２ロータ１０４側に突き出す凸部１０８ａが形成されており、この凸部１０８ａの内周面にはベアリング１１４が当接させられている。
【００５４】
第２ロータ支持軸１０６の一方の端は、上記ベアリング１１４を介して第２支持壁１０８に支持されている。また、第２ロータ支持軸１０６は、第２支持壁１０８側の端部において、上記ベアリング１１４の内周側に設けられたベアリング１１６を介して自動変速機２０の入力軸１１８を支持している。この入力軸１１８は、貫通孔１１２を貫通して第１ユニット７０側へ突き出しており、入力軸１１８は、貫通孔１１２と対向する部分において第１遊星歯車装置２４の出力軸９６とスプライン嵌合されている。なお、図１の伝達部材１８は、スプライン結合されることにより一体回転させられる入力軸１１８および出力軸９６から構成される。
【００５５】
図１２は、図１１の動力分配機構１６部分を拡大した図である。切換クラッチＣ０は、前記第１支持壁７２の筒部７２ｂに外嵌されれるクラッチシリンダ１２０と、そのクラッチシリンダ１２０に収容されるクラッチピストン１２２と、そのクラッチピストン１２２に押圧されることにより互いに係合させられる複数の摩擦板１２４、１２６を有している。上記クラッチシリンダ１２０は、第１支持壁７２の垂直部７２ａに平行な底部１２０ａと、その底部１２０ａの内周端に連結されるとともに、第１支持壁７２の筒部７２ｂに外嵌される内周側筒部１２０ｂと、底部１２０ａの外周端に連結された外周側筒部１２０ｃとを有している。クラッチシリンダ１２０の内周側筒部１２０ｂは、溶接により、サンギヤ軸９２に形成された径方向突起部９２ａに接合されている。従って、クラッチシリンダ１２０はサンギヤ軸９２と一体回転させられる。
【００５６】
前記複数の摩擦板１２４は、クラッチシリンダ１２０の外周側筒部１２０ｃの内周面にスプライン嵌合させられている。また、外周側筒部１２０ｃの内周面には、最もクラッチシリンダ１２０の開口側の摩擦板１２４よりもさらにその開口側に、スナップリング１２８が固定されている。一方、複数の摩擦板１２４の間に介装されている複数の摩擦板１２６は、第１キャリヤＣＡ１の外周端に連結されてクラッチピストン１２２側へ軸方向に平行に突き出すクラッチハブ１３０の外周面にスプライン嵌合されている。クラッチシリンダ１２０の内周側筒部１２０ｂの外周面であって、上記クラッチハブ１３０の内径側となるクラッチシリンダ１２０の開口側端部には、径方向に突き出すスプリング係止板１３２が軸方向の第１遊星歯車装置２４側へ移動不能に設けられており、そのスプリング係止板１３２とクラッチピストン１２２との間にリターンスプリング１３４が介装されている。
【００５７】
ブレーキハブ１３６は、上記クラッチシリンダ１２０の外周側筒部１２０ｃの外周に嵌合された内周側筒部１３６ａと、その内周側筒部１３６ａの第１支持壁７２とは反対側の端に内周端が連結されて径方向外側へ延びる連結部１３６ｂと、その連結部１３６ｂの外周端に一方の端が連結されて軸方向の内周側筒部１３６ａとは反対側へ延びる外周側筒部１３６ｃとからなり、内周側筒部１３６ａがクラッチシリンダ１２０の外周側筒部１２０ｃに溶接されることにより、クラッチシリンダ１２０とブレーキハブ１３６とは一体回転させられる。
【００５８】
切換ブレーキＢ０は、上記ブレーキハブ１３６と、第１ケース１２ａに内嵌めされるブレーキシリンダ１３８と、そのブレーキシリンダ１３８に収容されるブレーキピストン１４０と、そのブレーキピストン１４０に押圧されることにより互いに係合させられる複数の内向摩擦板１４２および外向摩擦板１４４とを有している。
【００５９】
第１支持壁７２の垂直部７２ａの外周端部は、切換ブレーキＢ０側へ延びる肉厚形状となっており、第１ケース１２ａの内周面には、第１支持壁７２の垂直部７２ａの切換ブレーキＢ０側の端面からブレーキシリンダ１３８の第１支持壁７２側の端面にかけてスプライン歯１４６が形成されている。このスプライン歯１４６に、複数の内向摩擦板１４２がスプライン嵌合されている。また、その複数の内向摩擦板１４２のうちの最も第１支持壁７２側の内向摩擦板１４２と、第１支持壁７２との間には、筒状のスペーサ部材１４８が介装されている。一方、複数の外向摩擦板１４４は、ブレーキハブ１３６の外周側筒部１３６ｃの外周面にスプライン嵌合されている。
【００６０】
前記ブレーキシリンダ１３８は、スプライン歯１４６の側面に当接させられることにより軸方向の一方への移動が禁止され、また、軸方向の他方への移動は、第１ケース１２ａに固定されたスナップリング１５０により禁止されている。ブレーキシリンダ１３８の開口端には、その開口側へ突き出すスプリング係止板１５２が軸方向の第１支持壁７２側へ移動不能に設けられており、そのスプリング係止板１５２とブレーキピストン１４０との間にリターンスプリング１５４が介装されている。
【００６１】
上述のように、本実施例によれば、エンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８へ分配する動力分配機構１６には、その動力分配機構１６を差動作用が作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態と、差動作用が不能な非差動状態例えば定変速比を有する変速機として作動可能な定変速状態とに選択的に切換える差動制限装置としての切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が設けられていることから、多様な動力伝達状態が可能となる。加えて、エンジン８の高出力域では動力分配機構１６が定変速状態とされて無段変速状態として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となるので、第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギすなわちが第１電動機Ｍ１が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて、換言すれば第１電動機Ｍ１の保障すべき電気的反力を小さくできてその第１電動機Ｍ１や第２電動機Ｍ２が小型化される。また、２つの電動機Ｍ１、Ｍ２の間の空間が第１遊星歯車装置２４（すなわち差動装置）と切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の収容スペースとして有効に利用されている。従って、駆動装置１０を小型化できる。特に、第１遊星歯車装置２４の外径側の空間が切換ブレーキＢ０を配置する空間として利用されるため、駆動装置１０の軸方向寸法を小さくできる。
【００６２】
また、切換ラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は油圧式摩擦係合装置であるため、油圧制御回路４２から切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０まで作動油を供給するための油路を設ける必要が生じ、切換クラッチＣ０と切換ブレーキＢ０とが離れて配置されていると、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の少なくとも一方は油圧制御回路４２から遠くなって油路配策が困難になる恐れが生じる。加えて、本実施例では、油圧式摩擦係合装置である第１クラッチＣ１等を有する自動変速機２０が備えられているので、油圧制御回路４２からそれら複数の油圧式摩擦係合装置Ｃ０、Ｂ０、Ｃ１等までの油路配策が問題となるが、本実施例によれば、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、いずれも、２つの電動機Ｍ１、Ｍ２の間に配置されていることから、それら切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０と、自動変速機２０の油圧式摩擦係合装置とが比較的近い距離に配置されているので、油路配策が容易となる。
【００６３】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００６４】
例えば、前述の実施例の駆動装置１０は、動力分配機構１６が差動状態と非差動状態とに切り換えられることで電気的な無段変速機としての機能する無段変速状態と有段変速機として機能する有段変速状態とに切り換え可能に構成されていたが、無段変速状態と有段変速状態との切換えは動力分配機構１６の差動状態と非差動状態との切換えにおける一態様であり、例えば動力分配機構１６が差動状態であっても動力分配機構１６の変速比を連続的ではなく段階的に変化させて有段変速機として機能させられてもよい。言い換えれば、駆動装置１０（動力分配機構１６）の差動状態／非差動状態と、無段変速状態／有段変速状態とは必ずしも一対一の関係にある訳ではないので、駆動装置１０は必ずしも無段変速状態と有段変速状態とに切り換え可能に構成される必要はない。
【００６５】
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、第１遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【００６６】
また、前述の実施例では、エンジン８は駆動装置入力軸１４と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
【００６７】
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、駆動装置入力軸１４の回転中心を回転中心として配置されて、第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されてもよい。
【００６８】
また、前述の動力分配機構１６には切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられていたが、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の一方のみが備えられていてもよい。また、上記切換クラッチＣ０は、サンギヤＳ１とキャリヤＣＡ１とを選択的に連結するものであったが、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間や、キャリヤＣＡ１とリングギヤＲ１との間を選択的に連結するものであってもよい。要するに、第１遊星歯車装置２４の３要素のうちのいずれか２つを相互に連結するものであればよい。
【００６９】
また、前述の実施例の駆動装置１０では、ニュートラル「Ｎ」とする場合には切換クラッチＣ０が係合されていたが、必ずしも係合される必要はない。
【００７０】
また、前述の実施例の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０などの油圧式摩擦係合装置が、パウダー（磁粉）クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。また、湿式多板型の油圧式摩擦係合装置を用いる場合、遠心油圧をキャンセルするキャンセル室を設けてもよい。
【００７１】
また、前述の実施例では、動力分配機構１６の出力部材である伝達部材１８と駆動輪３８との間の動力伝達経路に有段式の自動変速機２０が介装されていたが、例えば無段変速機（ＣＶＴ）等の他の形式の動力伝達装置が設けられていてもよいし、必ずしも設けられていなくてもよい。その無段変速機（ＣＶＴ）の場合には、動力分配機構１６が定変速状態とされることで全体として有段変速状態とされる。有段変速状態とは、電気パスを用いないで専ら機械的伝達経路で動力伝達することである。或いは、上記無段変速機は有段変速機における変速段に対応するように予め複数の固定された変速比が記憶され、その複数の固定された変速比を用いて変速が実行されてもよい。
【００７２】
また、前述の実施例では、駆動装置１０はエンジン８以外に第１電動機Ｍ１或いは第２電動機Ｍ２のトルクによって駆動輪３８が駆動されるハイブリッド車両用の駆動装置であったが、例えば、動力分配機構１６がハイブリッド制御されない電気的ＣＶＴと称される無段変速機としての機能のみを有するような車両用の駆動装置であっても本発明は適用され得る。
【００７３】
また、前述の実施例の動力分配機構１６は、例えばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。
【００７４】
また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置から構成されていたが、２以上の遊星歯車装置から構成されて、定変速状態では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。
【００７５】
また、前述の実施例では、３つの遊星歯車装置２６、２８、３０を有する自動変速機２０が備えられていたが、それに代えて、前記特許文献１のように、１つの遊星歯車装置を有する減速機構が備えられていてもよい。また、自動変速機が備えられる場合にも、自動変速機の構造は前述の実施例のものに限定されず、遊星歯車装置の数や、変速段数、およびクラッチＣ、ブレーキＢが遊星歯車装置のどの要素と選択的に連結されているかなどに特に限定はない。
【００７６】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車両用の駆動装置を説明する骨子図である。
【図２】図１の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が無段或いは有段変速作動させられる場合における変速作動と、それに用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。
【図３】図１の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が有段変速作動させられる場合における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図である。
【図４】無段変速状態に切換えられたときの動力分配機構の状態の一例を表している図であって、図３の共線図の動力分配機構部分に相当する図である。
【図５】切換クラッチＣ０の係合により有段変速状態に切換えられたときの動力分配機構の状態を表している図であって、図３の共線図の動力分配機構部分に相当する図である。
【図６】図１の実施例の駆動装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図７】図６の電子制御装置の制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図８】図７の切換制御手段において、無段制御領域と有段制御領域との切換制御に用いられる予め記憶された関係を示す図である。
【図９】図７の切換制御手段において用いられる予め記憶された関係を示す図であって、図８とは別の関係を示す図である。
【図１０】有段式変速機におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度の変化の一例である。
【図１１】図１の駆動装置の要部断面図である。
【図１２】図１１の動力分配機構部分を拡大した図である。
【符号の説明】
【００７８】
８：エンジン（駆動力源）、 １０：車両用駆動装置、 １８：伝達部材、 ２０：自動変速機（歯車装置）、 ２４：第１遊星歯車装置（差動装置）、 ３８：駆動輪、 ７２：第１支持壁（支持部材）、 Ｍ１：第１電動機、 Ｍ２：第２電動機、 Ｃ０：切換クラッチ（油圧式摩擦係合装置、差動制限装置）、 Ｂ０：切換ブレーキ（油圧式摩擦係合装置、差動制限装置）、 Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３：油圧式摩擦係合装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源の出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動装置と、該伝達部材と駆動輪との間に設けられた第２電動機とを備えた車両用駆動装置であって、
前記差動装置を差動状態とロック状態とに選択的に切り換えるための差動制限装置を備え、前記差動装置および該差動制限装置が、前記第１電動機と前記第２電動機との間に配設されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１の車両用駆動装置であって、
前記第１電動機のロータを回転可能に支持する支持部材を備えるとともに、
前記差動装置が、前記駆動力源に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素、および前記伝達部材に連結された第３回転要素の３つの回転要素を有するものであり、
前記差動制限装置が、前記３つの回転要素のうちのいずれか２つの回転要素を連結するクラッチであり、
該クラッチが前記支持部材に対して前記第１電動機の反対側に配置されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項１の車両用駆動装置であって、
前記差動装置が、前記駆動力源に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素、および前記伝達部材に連結された第３回転要素の３つの回転要素を有するものであり、
前記差動制限装置が、前記第２回転要素を非回転部材に連結するブレーキであり、
該ブレーキが前記差動装置の外径側に配置されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１の車両用駆動装置であって、
前記差動装置が、前記駆動力源に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素、および前記伝達部材に連結された第３回転要素の３つの回転要素を有するものであり、
前記差動制限装置として、前記３つの回転要素のうちのいずれか２つの回転要素を連結するクラッチと、前記第２回転要素を非回転部材に連結するブレーキとを備え、
該クラッチおよびブレーキがいずれも油圧式摩擦係合装置であることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項５】
前記第２電動機と前記駆動輪との間に、油圧式摩擦係合装置を有する歯車装置が備えられていることを特徴とする請求項４の車両用駆動装置。
【請求項１】
駆動力源の出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動装置と、該伝達部材と駆動輪との間に設けられた第２電動機とを備えた車両用駆動装置であって、
前記差動装置を差動状態とロック状態とに選択的に切り換えるための差動制限装置を備え、前記差動装置および該差動制限装置が、前記第１電動機と前記第２電動機との間に配設されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１の車両用駆動装置であって、
前記第１電動機のロータを回転可能に支持する支持部材を備えるとともに、
前記差動装置が、前記駆動力源に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素、および前記伝達部材に連結された第３回転要素の３つの回転要素を有するものであり、
前記差動制限装置が、前記３つの回転要素のうちのいずれか２つの回転要素を連結するクラッチであり、
該クラッチが前記支持部材に対して前記第１電動機の反対側に配置されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項１の車両用駆動装置であって、
前記差動装置が、前記駆動力源に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素、および前記伝達部材に連結された第３回転要素の３つの回転要素を有するものであり、
前記差動制限装置が、前記第２回転要素を非回転部材に連結するブレーキであり、
該ブレーキが前記差動装置の外径側に配置されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１の車両用駆動装置であって、
前記差動装置が、前記駆動力源に連結された第１回転要素、前記第１電動機に連結された第２回転要素、および前記伝達部材に連結された第３回転要素の３つの回転要素を有するものであり、
前記差動制限装置として、前記３つの回転要素のうちのいずれか２つの回転要素を連結するクラッチと、前記第２回転要素を非回転部材に連結するブレーキとを備え、
該クラッチおよびブレーキがいずれも油圧式摩擦係合装置であることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項５】
前記第２電動機と前記駆動輪との間に、油圧式摩擦係合装置を有する歯車装置が備えられていることを特徴とする請求項４の車両用駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−８９００１（Ｐ２００６−８９００１Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８０６５３（Ｐ２００４−２８０６５３）
【出願日】平成１６年９月２７日（２００４．９．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２７日（２００４．９．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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