JP2009090831A - Hybrid driving device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase energy efficiency more than before by suppressing an energy loss due to a fractional resistance inside an engine when a vehicle travels without requiring the driving power of an engine in regenerative braking or electric traveling or the like in each of a plurality of provided switchable modes. <P>SOLUTION: This hybrid driving device is provided with: an input member I connected to an engine E; an output member O connected to a vehicle; a first rotary motor MG1; a second rotary motor MG2; and a differential gear device PG, and the secondary rotary motor MG2 is connected through a gear mechanism TM to the output member O, and the output member O is connected to any one rotary element of the differential gear device PG, and the driving element of either the input member I or the first rotary motor MG1 is connected to any one of the differential gear device PG which is not connected to the output member O, and the driving element of the other is selectively connectable to the two rotary elements of the differential gear device PG which is not connected to either one driving element or the output member O. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンに接続された入力部材と、車輪に接続された出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも４つの回転要素を有する差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置に関する。   The present invention includes an input member connected to an engine, an output member connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device having at least four rotating elements. The present invention relates to a hybrid drive device.

近年、省エネルギーや環境問題の観点から、エンジン及び回転電機（モータやジェネレータ）を駆動力源として備えたハイブリッド車両が注目されており、それに用いられるハイブリッド駆動装置に関しても様々な構成が提案されている。そのようなハイブリッド駆動装置の一つとして、例えば、下記の特許文献１に記載の装置が既に知られている。この装置は、エンジンと、車輪に接続された出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、３つ又は４つの回転要素を有する遊星歯車装置を有する動力分配統合機構と、を備えたハイブリッド車両用の駆動装置である。そして、この装置は、車両の走行状態に応じて、動力分配統合機構に設けられた複数のクラッチの係合又は解放を切り替えることにより、エンジンの回転駆動力に対して増幅した回転駆動力を出力部材に伝達するトルクコンバータモードと、エンジンの回転駆動力に対して減衰した回転駆動力を出力部材に伝達するトルクスプリットモードとを切り替え可能な構成となっている。   In recent years, hybrid vehicles equipped with engines and rotating electrical machines (motors and generators) as driving force sources have attracted attention from the viewpoint of energy saving and environmental problems, and various configurations have been proposed for hybrid driving devices used therefor. . As one of such hybrid drive devices, for example, a device described in Patent Document 1 below is already known. This device includes an engine, an output member connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a power distribution and integration mechanism having a planetary gear device having three or four rotating elements. This is a drive device for a hybrid vehicle. And this device outputs the rotational driving force amplified with respect to the rotational driving force of the engine by switching the engagement or disengagement of the plurality of clutches provided in the power distribution and integration mechanism according to the running state of the vehicle. The torque converter mode for transmitting to the member and the torque split mode for transmitting the rotational driving force attenuated with respect to the rotational driving force of the engine to the output member can be switched.

特開２００５−２９７５９０号公報JP 2005-297590 A

上記の装置では、トルクコンバータモードとトルクスプリットモードの少なくともいずれかに、第一回転電機及び第二回転電機のいずれもが出力部材に連結されず、一方の回転電機がエンジンに連結された状態となるモードがある。そのため、上記の装置は、このようなモードで、回生制動時や回転電機の駆動力のみによる電動走行時等のようなエンジンの駆動力を必要としない走行を行う際に、以下のような課題を有している。   In the above device, in either the torque converter mode or the torque split mode, neither the first rotating electric machine nor the second rotating electric machine is connected to the output member, and one rotating electric machine is connected to the engine. There is a mode. Therefore, the above-described device has the following problems when traveling in such a mode that does not require the driving force of the engine, such as during regenerative braking or electric traveling using only the driving force of the rotating electrical machine. have.

すなわち、このような走行の際には、装置は、エンジンの動作を停止させ、エンジンに連結されていない一方の回転電機に、回生制動時には発電、電動走行時には力行の動作を行わせる。しかし、そのような動作に際して、当該一方の回転電機のみを動作させると、回転駆動力がエンジンにも伝達されてエンジンが回転させられる状態となる。そのため、回生制動時に出力部材から伝達される回生エネルギーや、電動走行時に回転電機により発生される駆動エネルギーが、エンジン内部の摩擦抵抗によって損失され、装置のエネルギー効率を低下させる要因となっていた。   That is, during such travel, the apparatus stops the operation of the engine, and causes one rotating electrical machine not connected to the engine to perform power generation during regenerative braking and power running during electric travel. However, in such an operation, if only one of the rotating electrical machines is operated, the rotational driving force is transmitted to the engine and the engine is rotated. For this reason, the regenerative energy transmitted from the output member during regenerative braking and the drive energy generated by the rotating electrical machine during electric travel are lost due to the frictional resistance inside the engine, which causes a reduction in the energy efficiency of the device.

一方、エンジン内部の摩擦抵抗によるエネルギーの損失を抑えるために、エンジンが回転しないようにエンジンに連結された他方の回転電機に駆動力を発生させるように動作させることもできる。しかし、このような動作を行った場合には、エンジンによるエネルギーの損失は抑制できる代わりに、エンジンに連結された他方の回転電機に駆動力を発生させるためにエネルギーが消費されることになり、やはり装置のエネルギー効率を低下させる要因となる。   On the other hand, in order to suppress energy loss due to frictional resistance inside the engine, the other rotating electrical machine connected to the engine can be operated so as to generate a driving force so that the engine does not rotate. However, when such an operation is performed, energy loss due to the engine can be suppressed, but energy is consumed to generate the driving force in the other rotating electrical machine connected to the engine, This is also a factor that reduces the energy efficiency of the apparatus.

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、複数のモードを切り替え可能に備えつつ、各モードにおいて、回生制動時や電動走行時等のようなエンジンの駆動力を必要としない走行を行う際のエンジン内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑え、エネルギー効率を従来よりも高める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。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to provide a driving force of an engine such as during regenerative braking or electric running in each mode while providing a plurality of modes that can be switched. It is an object of the present invention to provide a hybrid drive device that can suppress energy loss due to frictional resistance inside the engine when traveling unnecessary and can increase energy efficiency as compared with the conventional one.

上記目的を達成するための本発明に係る、エンジンに接続された入力部材と、車輪に接続された出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも４つの回転要素を有する差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置の特徴構成は、前記第二回転電機は、歯車機構を介して前記出力部材に接続され、前記出力部材は、前記差動歯車装置のいずれか１つの回転要素に接続され、前記入力部材及び前記第一回転電機のいずれか一方の駆動要素は、前記出力部材に接続されていない前記差動歯車装置のいずれか１つの回転要素に接続され、前記入力部材及び前記第一回転電機のいずれか他方の駆動要素でなる選択駆動要素は、前記一方の駆動要素及び前記出力部材のいずれにも接続されていない前記差動歯車装置の２つの回転要素に選択的に接続可能である点にある。   In order to achieve the above object, according to the present invention, an input member connected to an engine, an output member connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a difference having at least four rotating elements And the second rotary electric machine is connected to the output member via a gear mechanism, and the output member is one of the differential gear devices. One of the input members and the first rotating electrical machine connected to the rotating element is connected to any one rotating element of the differential gear device that is not connected to the output member, and the input The selected drive element, which is the other drive element of the member and the first rotating electrical machine, is selected as two rotary elements of the differential gear device that are not connected to either the one drive element or the output member. In that it is connectable.

なお、本願では、「接続」とは、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、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。また、本願では、「選択駆動要素」は、入力部材及び第一回転電機から選択された、いずれかの駆動要素である。よって、この選択駆動要素は、駆動力源及び被駆動部材の一方又は双方となり得る。   In the present application, “connection” includes not only a structure that directly transmits rotation but also a structure that indirectly transmits rotation via one or more members. In the present application, the “rotary electric machine” is used as a concept including any of a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator functioning as both a motor and a generator as necessary. In the present application, the “selective drive element” is any drive element selected from the input member and the first rotating electrical machine. Therefore, the selective driving element can be one or both of the driving force source and the driven member.

この特徴構成によれば、入力部材及び第一回転電機のいずれかの駆動要素でなる選択駆動要素を差動歯車装置の２つの回転要素のいずれかに選択的に接続することにより、少なくとも２つのモードを切り替え可能に備えることができる。また、これらの各モードのいずれにおいても、第二回転電機は、歯車機構を介して出力部材に接続されているので、出力部材との間に差動歯車装置を介することなく常に回転駆動力の伝達を行うことができる。そのため、例えば回生制動時には、出力部材の回転駆動力を歯車機構経由で第二回転電機に伝達して発電させることができ、電動走行時には、第二回転電機が発生させる回転駆動力を歯車機構経由で出力部材に伝達して車両を走行させることができる。したがって、エンジンの駆動力を必要としない走行を行う際に、第二回転電機と出力部材との間で伝達される回転駆動力によって入力部材を回転させないことが可能となり、エンジン内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑制できる。よって、装置のエネルギー効率を高めることができる。   According to this characteristic configuration, by selectively connecting the selective drive element, which is one of the drive elements of the input member and the first rotating electrical machine, to one of the two rotational elements of the differential gear device, at least two A mode can be switched. In any of these modes, since the second rotating electrical machine is connected to the output member via the gear mechanism, the rotational driving force is always maintained without the differential gear device between the second rotating electric machine and the output member. Can communicate. Therefore, for example, during regenerative braking, the rotational driving force of the output member can be transmitted to the second rotating electrical machine via the gear mechanism to generate electric power, and during electric travel, the rotational driving force generated by the second rotating electrical machine can be transmitted via the gear mechanism. The vehicle can be caused to travel by being transmitted to the output member. Therefore, when the vehicle does not require the driving force of the engine, the input member can be prevented from rotating by the rotational driving force transmitted between the second rotating electrical machine and the output member. Energy loss can be suppressed. Therefore, the energy efficiency of the apparatus can be increased.

ここで、前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の一方に接続した状態で、前記入力部材の回転駆動力に対して増幅した回転駆動力を前記出力部材に伝達するトルクコンバータモードとなり、前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の他方に接続した状態で、前記入力部材の回転駆動力に対して減衰した回転駆動力を前記出力部材に伝達するトルクスプリットモードとなる構成とすると好適である。   Here, the torque converter that transmits the rotational driving force amplified with respect to the rotational driving force of the input member to the output member in a state where the selected driving element is connected to one of the two rotational elements of the differential gear device. Torque split that transmits a rotational driving force attenuated with respect to the rotational driving force of the input member to the output member in a state in which the selected driving element is connected to the other of the two rotational elements of the differential gear device. It is preferable to adopt a mode configuration.

この構成によれば、選択駆動要素を差動歯車装置の２つの回転要素のいずれかに選択的に接続することにより、入力部材の回転駆動力に対して増幅した回転駆動力を出力部材に伝達するトルクコンバータモードと、入力部材の回転駆動力に対して減衰した回転駆動力を出力部材に伝達するトルクスプリットモードとを切り替えることができる。したがって、車両の走行状態に応じて適切なモードに切り替えて効率的に車両を走行させることが可能となる。   According to this configuration, the selective driving element is selectively connected to one of the two rotational elements of the differential gear device, so that the rotational driving force amplified with respect to the rotational driving force of the input member is transmitted to the output member. And a torque split mode in which the rotational driving force attenuated with respect to the rotational driving force of the input member is transmitted to the output member. Therefore, it is possible to efficiently drive the vehicle by switching to an appropriate mode according to the traveling state of the vehicle.

また、前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の双方に接続可能に構成され、前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の双方に接続した状態で、前記入力部材、前記出力部材、及び前記第一回転電機が同速で回転する直結モードとなる構成とすると好適である。   Further, the selection drive element is configured to be connectable to both of the two rotation elements of the differential gear device, and the selection drive element is connected to both of the two rotation elements of the differential gear device, It is preferable that the input member, the output member, and the first rotating electrical machine have a direct connection mode that rotates at the same speed.

この構成によれば、新たな機械的構成を追加することなく、選択駆動要素を差動歯車装置の２つの回転要素のいずれかに選択的に接続することにより実現される２つのモードに加えて、更に、入力部材、出力部材、及び第一回転電機が同速で回転する直結モードを切り替え可能に備えることができる。したがって、車両の走行状態に応じて切り替え可能なモードを増やすことができ、更に効率的に車両を走行させることが可能となる。   According to this configuration, in addition to the two modes realized by selectively connecting the selective drive element to one of the two rotating elements of the differential gear device without adding a new mechanical configuration. Furthermore, the direct connection mode in which the input member, the output member, and the first rotating electrical machine rotate at the same speed can be provided so as to be switchable. Therefore, it is possible to increase the number of modes that can be switched according to the traveling state of the vehicle, and it is possible to cause the vehicle to travel more efficiently.

また、前記直結モードは、前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の一方に接続した状態と、前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の他方に接続した状態との間の切り替えの際における、前記差動歯車装置の２つの回転要素の回転速度が同じ状態で前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の双方に接続することにより実現される構成とすると好適である。   In the direct connection mode, the selection drive element is connected to one of the two rotation elements of the differential gear device, and the selection drive element is connected to the other of the two rotation elements of the differential gear device. Realized by connecting the selected drive element to both of the two rotating elements of the differential gear device with the same rotational speed of the two rotating elements of the differential gear device when switching between states It is preferable to adopt the configuration.

この構成によれば、選択駆動要素を差動歯車装置の２つの回転要素の一方に接続した状態（例えばトルクコンバータモード）と、選択駆動要素を差動歯車装置の２つの回転要素の他方に接続した状態（例えばトルクスプリットモード）との間の切り替えに際して、選択駆動要素を差動歯車装置の回転要素に接続するための摩擦係合手段等の係合による衝撃がほとんどない同期切替とすることができる。   According to this configuration, the selection drive element is connected to one of the two rotation elements of the differential gear device (for example, torque converter mode), and the selection drive element is connected to the other of the two rotation elements of the differential gear device. When switching between the two states (for example, the torque split mode), synchronous switching with little impact due to the engagement of frictional engagement means or the like for connecting the selected drive element to the rotating element of the differential gear device may be used. it can.

また、前記第一回転電機を非回転部材に選択的に固定可能に構成され、その固定状態で、前記入力部材の回転速度に比例して前記出力部材の回転速度が定まるパラレルモードとなる構成とすると好適である。   The first rotating electrical machine is configured to be selectively fixed to a non-rotating member, and in the fixed state, the first rotating electrical machine is configured to be in a parallel mode in which the rotation speed of the output member is determined in proportion to the rotation speed of the input member. It is preferable.

この構成によれば、定速巡航時などの車両の走行負荷が小さい走行状態では、パラレルモードに切り替えることにより、第一及び第二回転電機を動作させずにエンジンの回転駆動力を出力部材に伝達して走行することが可能となる。よって、車両の走行負荷が小さい走行状態における、第一及び第二回転電機の動作によるエネルギー損失を抑制することが可能となる。よって、装置のエネルギー効率を更に高めることができる。   According to this configuration, in a traveling state where the traveling load of the vehicle is small, such as during constant speed cruising, the rotational driving force of the engine is output to the output member without operating the first and second rotating electrical machines by switching to the parallel mode. It is possible to travel by transmitting. Therefore, it is possible to suppress energy loss due to the operation of the first and second rotating electrical machines in a traveling state where the traveling load of the vehicle is small. Therefore, the energy efficiency of the device can be further increased.

本発明に係る、エンジンに接続された入力部材と、車輪に接続された出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置のもう一つの特徴構成は、前記第二回転電機は、歯車機構を介して前記出力部材に接続され、前記差動歯車装置は、少なくとも第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素の４つの回転要素を備え、前記出力部材が前記第二回転要素に接続され、前記入力部材が前記第三回転要素に接続され、前記第一回転電機が前記第一回転要素及び前記第四回転要素のいずれかに選択的に接続可能である点にある。   Another aspect of the present invention is a hybrid drive device including an input member connected to an engine, an output member connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device. According to one characteristic configuration, the second rotating electrical machine is connected to the output member via a gear mechanism, and the differential gear device includes at least a first rotating element, a second rotating element, a third rotating element, and a fourth rotating element. The rotating member includes four rotating elements, the output member is connected to the second rotating element, the input member is connected to the third rotating element, and the first rotating electrical machine is connected to the first rotating element and the first rotating element. It can be selectively connected to any of the four rotating elements.

この特徴構成によれば、第一回転電機を差動歯車装置の第一回転要素及び第四回転要素のいずれかに選択的に接続することにより、入力部材の回転駆動力に対して増幅した回転駆動力を出力部材に伝達するモード（トルクコンバータモード）と、入力部材の回転駆動力に対して減衰した回転駆動力を出力部材に伝達するモード（トルクスプリットモード）とを切り替え可能に備えることができる。したがって、車両の走行状態に応じて適切なモードに切り替えて効率的に車両を走行させることが可能となる。また、これらの各モードのいずれにおいても、第二回転電機は、歯車機構を介して出力部材に接続されているので、出力部材との間に差動歯車装置を介することなく常に回転駆動力の伝達を行うことができる。そのため、例えば回生制動時には、出力部材の回転駆動力を歯車機構経由で第二回転電機に伝達して発電させることができ、電動走行時には、第二回転電機が発生させる回転駆動力を歯車機構経由で出力部材に伝達して車両を走行させることができる。したがって、エンジンの駆動力を必要としない走行を行う際に、第二回転電機と出力部材との間で伝達される回転駆動力によって入力部材を回転させないことが可能となり、エンジン内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑制できる。よって、装置のエネルギー効率を高めることができる。   According to this characteristic configuration, by selectively connecting the first rotating electrical machine to either the first rotating element or the fourth rotating element of the differential gear device, the rotation amplified with respect to the rotational driving force of the input member It is possible to switch between a mode for transmitting the driving force to the output member (torque converter mode) and a mode for transmitting the rotational driving force attenuated with respect to the rotational driving force of the input member to the output member (torque split mode). it can. Therefore, it is possible to efficiently drive the vehicle by switching to an appropriate mode according to the traveling state of the vehicle. In any of these modes, since the second rotating electrical machine is connected to the output member via the gear mechanism, the rotational driving force is always maintained without the differential gear device between the second rotating electric machine and the output member. Can communicate. Therefore, for example, during regenerative braking, the rotational driving force of the output member can be transmitted to the second rotating electrical machine via the gear mechanism to generate electric power, and during electric travel, the rotational driving force generated by the second rotating electrical machine can be transmitted via the gear mechanism. The vehicle can be caused to travel by being transmitted to the output member. Therefore, when the vehicle does not require the driving force of the engine, the input member can be prevented from rotating by the rotational driving force transmitted between the second rotating electrical machine and the output member. Energy loss can be suppressed. Therefore, the energy efficiency of the apparatus can be increased.

ここで、前記第一回転電機が前記第一回転要素及び前記第四回転要素の双方に同時に接続可能である構成とすると好適である。   Here, it is preferable that the first rotating electrical machine can be connected to both the first rotating element and the fourth rotating element at the same time.

この構成によれば、第一回転電機を第一回転要素及び第四回転要素の双方に同時に接続することにより、差動歯車装置の全ての回転要素を同速で回転させることができる。したがって、入力部材、出力部材、及び第一回転電機が同速で回転する直結モードを実現することができる。   According to this configuration, all the rotating elements of the differential gear device can be rotated at the same speed by simultaneously connecting the first rotating electric machine to both the first rotating element and the fourth rotating element. Therefore, the direct connection mode in which the input member, the output member, and the first rotating electrical machine rotate at the same speed can be realized.

具体的には、前記第一回転電機は、第一クラッチにより前記第一回転要素に選択的に接続され、第二クラッチにより前記第四回転要素に選択的に接続される構成とすると好適である。   Specifically, the first rotating electrical machine is preferably configured to be selectively connected to the first rotating element by a first clutch and selectively connected to the fourth rotating element by a second clutch. .

また、具体的には、前記差動歯車装置は、第一サンギヤ、第二サンギヤ、キャリア、及びリングギヤの４つの回転要素を備えたラビニヨ型の遊星歯車装置で構成され、前記第一回転要素は第一サンギヤで構成され、前記第二回転要素はキャリアで構成され、前記第三回転要素はリングギヤで構成され、前記第四回転要素は第二サンギヤで構成されていると好適である。   Further, specifically, the differential gear device is constituted by a Ravigneaux type planetary gear device having four rotating elements of a first sun gear, a second sun gear, a carrier, and a ring gear, and the first rotating element is It is preferable that the first rotating gear is constituted by a first sun gear, the second rotating element is constituted by a carrier, the third rotating element is constituted by a ring gear, and the fourth rotating element is constituted by a second sun gear.

なお、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。   In the present application, regarding a “planetary gear mechanism” having three rotating elements of a sun gear, a carrier, and a ring gear, a device obtained by combining the planetary gear mechanism alone or a plurality of planetary gear mechanisms is referred to as a “planetary gear unit”. Call it.

本発明に係る、エンジンに接続された入力部材と、車輪に接続された出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置の更にもう一つの特徴構成は、前記第二回転電機は、歯車機構を介して前記出力部材に接続され、前記差動歯車装置は、少なくとも第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素の４つの回転要素を備え、前記第一回転電機が前記第一回転要素に接続され、前記出力部材が前記第三回転要素に接続され、前記入力部材が前記第二回転要素及び前記第四回転要素のいずれかに選択的に接続可能である点にある。   Still another hybrid drive apparatus according to the present invention, comprising an input member connected to an engine, an output member connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device. One characteristic configuration is that the second rotating electrical machine is connected to the output member via a gear mechanism, and the differential gear device includes at least a first rotating element, a second rotating element, a third rotating element, and a first rotating element. Comprising four rotating elements of four rotating elements, wherein the first rotating electrical machine is connected to the first rotating element, the output member is connected to the third rotating element, and the input member is the second rotating element and the It can be selectively connected to any of the fourth rotating elements.

この特徴構成によれば、入力部材を差動歯車装置の第二回転要素及び第四回転要素のいずれかに選択的に接続することにより、入力部材の回転駆動力に対して増幅した回転駆動力を出力部材に伝達するモード（トルクコンバータモード）と、入力部材の回転駆動力に対して減衰した回転駆動力を出力部材に伝達するモード（トルクスプリットモード）とを切り替え可能に備えることができる。したがって、車両の走行状態に応じて適切なモードに切り替えて効率的に車両を走行させることが可能となる。また、これらの各モードのいずれにおいても、第二回転電機は、歯車機構を介して出力部材に接続されているので、出力部材との間に差動歯車装置を介することなく常に回転駆動力の伝達を行うことができる。そのため、例えば回生制動時には、出力部材の回転駆動力を歯車機構経由で第二回転電機に伝達して発電させることができ、電動走行時には、第二回転電機が発生させる回転駆動力を歯車機構経由で出力部材に伝達して車両を走行させることができる。したがって、エンジンの駆動力を必要としない走行を行う際に、第二回転電機と出力部材との間で伝達される回転駆動力によって入力部材を回転させないことが可能となり、エンジン内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑制できる。よって、装置のエネルギー効率を高めることができる。   According to this characteristic configuration, the rotational driving force amplified with respect to the rotational driving force of the input member by selectively connecting the input member to either the second rotational element or the fourth rotational element of the differential gear device. Can be switched between a mode for transmitting the torque to the output member (torque converter mode) and a mode for transmitting the rotational driving force attenuated with respect to the rotational driving force of the input member to the output member (torque split mode). Therefore, it is possible to efficiently drive the vehicle by switching to an appropriate mode according to the traveling state of the vehicle. In any of these modes, since the second rotating electrical machine is connected to the output member via the gear mechanism, the rotational driving force is always maintained without the differential gear device between the second rotating electric machine and the output member. Can communicate. Therefore, for example, during regenerative braking, the rotational driving force of the output member can be transmitted to the second rotating electrical machine via the gear mechanism to generate electric power, and during electric travel, the rotational driving force generated by the second rotating electrical machine can be transmitted via the gear mechanism. The vehicle can be caused to travel by being transmitted to the output member. Therefore, when the vehicle does not require the driving force of the engine, the input member can be prevented from rotating by the rotational driving force transmitted between the second rotating electrical machine and the output member. Energy loss can be suppressed. Therefore, the energy efficiency of the apparatus can be increased.

ここで、前記入力部材が前記第二回転要素及び前記第四回転要素の双方に同時に接続可能である構成とすると好適である。   Here, it is preferable that the input member can be connected to both the second rotating element and the fourth rotating element at the same time.

この構成によれば、入力部材を第二回転要素及び第四回転要素の双方に同時に接続することにより、差動歯車装置の全ての回転要素を同速で回転させることができる。したがって、入力部材、出力部材、及び第一回転電機が同速で回転する直結モードを実現することができる。   According to this configuration, all the rotating elements of the differential gear device can be rotated at the same speed by simultaneously connecting the input member to both the second rotating element and the fourth rotating element. Therefore, the direct connection mode in which the input member, the output member, and the first rotating electrical machine rotate at the same speed can be realized.

具体的には、前記入力部材は、第一クラッチにより前記第四回転要素に選択的に接続され、第二クラッチにより前記第二回転要素に選択的に接続される構成とすると好適である。   Specifically, it is preferable that the input member is selectively connected to the fourth rotating element by a first clutch and selectively connected to the second rotating element by a second clutch.

また、具体的には、前記差動歯車装置は、サンギヤ、キャリア、及びリングギヤの３つの回転要素をそれぞれ備えたシングルピニオン型の第一遊星歯車機構及びダブルピニオン型の第二遊星歯車機構で構成され、前記第一回転要素は互いに一体回転するように接続された前記第一遊星歯車機構のサンギヤ及び前記第二遊星歯車機構のサンギヤで構成され、前記第二回転要素は前記第二遊星歯車機構のリングギヤで構成され、前記第三回転要素は互いに一体回転するように接続された前記第一遊星歯車機構のキャリア及び前記第二遊星歯車機構のキャリアで構成され、前記第四回転要素は前記第一遊星歯車機構のリングギヤで構成されていると好適である。   Further, specifically, the differential gear device includes a single-pinion type first planetary gear mechanism and a double-pinion type second planetary gear mechanism each having three rotation elements of a sun gear, a carrier, and a ring gear. The first rotating element is composed of a sun gear of the first planetary gear mechanism and a sun gear of the second planetary gear mechanism that are connected to rotate integrally with each other, and the second rotating element is the second planetary gear mechanism. The third rotating element is composed of a carrier of the first planetary gear mechanism and a carrier of the second planetary gear mechanism that are connected so as to rotate integrally with each other, and the fourth rotating element is the first rotating gear. It is preferable that the ring gear is composed of a single planetary gear mechanism.

また、前記第一回転電機は、ブレーキにより非回転部材に選択的に固定される構成とすると好適である。   The first rotating electrical machine is preferably configured to be selectively fixed to a non-rotating member by a brake.

この構成によれば、第一回転電機を非回転部材に固定することにより、入力部材の回転速度に比例して出力部材の回転速度が定まるパラレルモードを実現することができる。   According to this configuration, by fixing the first rotating electrical machine to the non-rotating member, it is possible to realize a parallel mode in which the rotational speed of the output member is determined in proportion to the rotational speed of the input member.

また、前記第二回転電機は、前記出力部材から選択的に分離可能である構成とすると好適である。   The second rotating electric machine is preferably configured to be selectively separable from the output member.

この構成によれば、第二回転電機の回転駆動力が必要でない場合に、第二回転電機を出力部材から分離することができる。したがって、第二回転電機が出力部材の回転駆動力により回転されることにより発生するエネルギー損失を抑制することができる。よって、装置のエネルギー効率を更に高めることができる。   According to this configuration, the second rotating electrical machine can be separated from the output member when the rotational driving force of the second rotating electrical machine is not necessary. Therefore, it is possible to suppress energy loss that occurs when the second rotating electrical machine is rotated by the rotational driving force of the output member. Therefore, the energy efficiency of the device can be further increased.

ここで、前記歯車機構は、減速機構又は複数の変速段を有する変速機構であると好適である。   Here, the gear mechanism is preferably a speed reduction mechanism or a speed change mechanism having a plurality of speed stages.

この構成によれば、第二回転電機の回転駆動力を、所定の減速比で減速して出力部材に伝達し、或いは複数の変速比で変速して出力部材に伝達することができる。したがって、出力部材に伝達する回転駆動力の大きさについての車両側の要求を満たしつつ、第二回転電機の小型化を図ること等が可能となる。   According to this configuration, the rotational driving force of the second rotating electrical machine can be decelerated at a predetermined reduction ratio and transmitted to the output member, or can be shifted at a plurality of transmission ratios and transmitted to the output member. Therefore, it is possible to reduce the size of the second rotating electrical machine while satisfying the requirements on the vehicle side regarding the magnitude of the rotational driving force transmitted to the output member.

また、前記変速機構は、回転速度の順に、少なくとも第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素の４つの回転要素を備え、前記変速機構の第一回転要素に前記第二回転電機が接続され、前記変速機構の第二回転要素に前記出力部材が接続され、前記変速機構の第三回転要素及び第四回転要素がそれぞれブレーキにより非回転部材に選択的に固定される構成とすると好適である。   In addition, the speed change mechanism includes at least four rotation elements of a first rotation element, a second rotation element, a third rotation element, and a fourth rotation element in the order of the rotation speed. The second rotating electrical machine is connected, the output member is connected to the second rotating element of the transmission mechanism, and the third rotating element and the fourth rotating element of the transmission mechanism are selectively fixed to the non-rotating member by a brake, respectively. It is preferable to adopt the configuration.

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、各回転要素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。   In the present application, the “order of rotational speed” is either the order from the high speed side to the low speed side, or the order from the low speed side to the high speed side, and can be either depending on the rotational state of each rotary element. In the case of, the order of rotating elements does not change.

この構成によれば、第二回転電機の回転駆動力を、少なくとも２つの異なる減速比により減速して出力部材に伝達することが可能となる。また、変速機構の第三回転要素及び第四回転要素の双方のブレーキを解放することにより、第二回転電機を出力部材から分離することが可能となる。   According to this configuration, the rotational driving force of the second rotating electrical machine can be decelerated by at least two different reduction ratios and transmitted to the output member. Moreover, it becomes possible to isolate | separate a 2nd rotary electric machine from an output member by releasing the brake of both the 3rd rotation element of a transmission mechanism, and a 4th rotation element.

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。なお、この図１は、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。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。 1. First Embodiment First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment. In FIG. 1, the configuration of the lower half symmetrical with respect to the central axis is omitted. FIG. 2 is a schematic diagram showing a system configuration of the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment. In FIG. 2, the double solid line indicates the transmission path of the rotational driving force, the double broken line indicates the power transmission path, and the white arrow indicates the flow of the hydraulic oil. Also, solid arrows indicate various information transmission paths.

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、少なくとも４つの回転要素を有する差動歯車装置としての遊星歯車装置ＰＧと、を備えている。本実施形態においては、遊星歯車装置ＰＧは、ラビニヨ型の遊星歯車装置で構成されている。そして、この遊星歯車装置ＰＧは、入力軸Ｉ、出力軸Ｏ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が、それぞれ異なる回転要素に接続されるとともに、第一モータ・ジェネレータＭＧ１が、入力軸Ｉ及び出力軸Ｏのいずれにも接続されていない２つの回転要素のいずれかに選択的に接続可能に構成されている。したがって、本実施形態においては、第一モータ・ジェネレータＭＧ１が本発明における「選択駆動要素」に相当する。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、変速機構ＴＭを介して出力軸Ｏに接続されている。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Ｄｃ（以下、単に「ケースＤｃ」という。）内に収納されている。なお、本実施形態においては、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。また、入力軸Ｉが本発明における「入力部材」に相当し、出力軸Ｏが本発明における「出力部材」に相当する。   As shown in these drawings, the hybrid drive device H includes an input shaft I connected to an engine E, an output shaft O connected to wheels W, a first motor generator MG1, and a second motor generator. MG2 and a planetary gear device PG as a differential gear device having at least four rotating elements are provided. In the present embodiment, the planetary gear device PG is a Ravigneaux type planetary gear device. In this planetary gear device PG, the input shaft I, the output shaft O, and the first motor / generator MG1 are connected to different rotating elements, respectively, and the first motor / generator MG1 is connected to the input shaft I and the output shaft. It is configured to be selectively connectable to one of two rotating elements that are not connected to any of O. Therefore, in the present embodiment, the first motor / generator MG1 corresponds to the “selective drive element” in the present invention. The second motor / generator MG2 is connected to the output shaft O via the speed change mechanism TM. These components are housed in a drive device case Dc (hereinafter simply referred to as “case Dc”) as a non-rotating member fixed to the vehicle body. In the present embodiment, the first motor / generator MG1 corresponds to the “first rotating electrical machine” in the present invention, and the second motor / generator MG2 corresponds to the “second rotating electrical machine” in the present invention. The input shaft I corresponds to the “input member” in the present invention, and the output shaft O corresponds to the “output member” in the present invention.

１−１．ハイブリッド駆動装置の各部の構成
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は、燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなど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、入力軸Ｉが、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、図２に示すように、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。 1-1. Configuration of Each Part of Hybrid Drive Device As shown in FIGS. 1 and 2, the input shaft I is connected to an engine E. Here, the engine E is an internal combustion engine driven by combustion of fuel, and for example, various known engines such as a gasoline engine and a diesel engine can be used. In this example, the input shaft I is integrally connected to an output rotation shaft such as a crankshaft of the engine E. A configuration in which the input shaft I is connected to the output rotation shaft of the engine E via a damper, a clutch, or the like is also suitable. As shown in FIG. 2, the output shaft O is connected to the wheel W via a differential device 17 or the like so as to be able to transmit a rotational driving force. In this example, the input shaft I and the output shaft O are arranged on the same axis.

図１に示すように、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、ケースＤｃ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、後述するように、第一クラッチＣ１を介して遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１に選択的に接続され、第二クラッチＣ２を介して遊星歯車装置ＰＧの第二サンギヤｓ２に選択的に接続され、これらの一方又は双方と一体的に回転するように構成されている。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、ケースＤｃ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、後述するように、変速機構ＴＭの第一サンギヤｓ３と一体回転するように接続されている。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。なお、バッテリ１１は蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。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。   As shown in FIG. 1, the first motor / generator MG1 has a stator St1 fixed to the case Dc, and a rotor Ro1 rotatably supported on the radially inner side of the stator St1. As will be described later, the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 is selectively connected to the first sun gear s1 of the planetary gear device PG via the first clutch C1, and the planetary gear device via the second clutch C2. It is selectively connected to the second sun gear s2 of the PG, and is configured to rotate integrally with one or both of them. The second motor / generator MG2 includes a stator St2 fixed to the case Dc, and a rotor Ro2 that is rotatably supported on the radial inner side of the stator St2. As will be described later, the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2 is connected to rotate integrally with the first sun gear s3 of the speed change mechanism TM. As shown in FIG. 2, the first motor / generator MG <b> 1 and the second motor / generator MG <b> 2 are each electrically connected to a battery 11 as a power storage device via an inverter 12. Note that the battery 11 is an example of a power storage device, and other power storage devices such as capacitors may be used, or a plurality of types of power storage devices may be used in combination. Each of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 functions as a motor (electric motor) that generates power by receiving power and a generator (power generation) that generates power by receiving power. Function).

後述するように、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、後述するようにトルクコンバータモード及びトルクスプリットモードの２つのモードで、入力軸Ｉ（すなわちエンジンＥ）の回転駆動力の反力受けとして機能する。そして、これら２つのモードを含む各モードにおいて、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、回転方向と回転駆動力の向きとの関係に応じてジェネレータ及びモータのいずれか一方として機能する。一方、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、主に、第一モータ・ジェネレータＭＧ１がジェネレータとして機能している状態ではモータとして機能し、第一モータ・ジェネレータＭＧ１がモータとして機能している状態ではジェネレータとして機能する。但し、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、車両の減速のための回生制動時にはジェネレータとして機能する。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は、ジェネレータとして機能する場合には、発電した電力をバッテリ１１に供給して充電し、或いは当該電力をモータとして機能する他方のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に供給して力行させる。また、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、モータとして機能する場合には、バッテリ１１に充電され、或いはジェネレータとして機能する他方のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２により発電された電力の供給を受けて力行する。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。   As will be described later, the first motor / generator MG1 functions as a reaction force receiver for the rotational driving force of the input shaft I (that is, the engine E) in two modes, a torque converter mode and a torque split mode, as will be described later. In each mode including these two modes, the first motor / generator MG1 functions as either a generator or a motor in accordance with the relationship between the rotational direction and the direction of the rotational driving force. On the other hand, the second motor / generator MG2 mainly functions as a motor when the first motor / generator MG1 functions as a generator, and functions as a generator when the first motor / generator MG1 functions as a motor. Function. However, the second motor / generator MG2 functions as a generator during regenerative braking for deceleration of the vehicle. When the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 function as generators, the generated electric power is supplied to the battery 11 to be charged, or the other motor generator MG1 functions as the motor. , And supply power to MG2. Further, when the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 function as motors, the battery 11 is charged, or the electric power generated by the other motor / generators MG1 and MG2 functioning as generators. Powered with supply. The operations of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 are performed via the inverter 12 in accordance with a control command from the control unit ECU.

図１に示すように、本実施形態においては、差動歯車装置は、入力軸Ｉ及び出力軸Ｏと同軸状に配置されたラビニヨ型の遊星歯車装置ＰＧにより構成されている。ここで、ラビニヨ型の遊星歯車装置ＰＧとは、１組のシングルピニオン型の遊星歯車機構と１組のダブルピニオン型の遊星歯車装置とが、キャリアとリングギヤとを共用して構成されるものである。すなわち、本実施形態に係る遊星歯車装置ＰＧは、第一サンギヤｓ１及び第二サンギヤｓ２の２つのサンギヤと、リングギヤｒ１と、第一サンギヤｓ１及びリングギヤｒ１の双方に噛み合うロングピニオンギヤ並びにこのロングピニオンギヤ及び第二サンギヤｓ２に噛み合うショートピニオンギヤを支持する共通のキャリアｃａ１との４つの回転要素を備えている。そして、この遊星歯車装置ＰＧは、入力軸Ｉ、出力軸Ｏ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が、それぞれ異なる回転要素に接続されるとともに、選択駆動要素としての第一モータ・ジェネレータＭＧ１が、入力軸Ｉ及び出力軸Ｏのいずれにも接続されていない２つの回転要素のいずれかに選択的に接続可能に構成されている。   As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the differential gear device is configured by a Ravigneaux type planetary gear device PG arranged coaxially with the input shaft I and the output shaft O. Here, the Ravigneaux type planetary gear device PG is configured such that a set of single pinion type planetary gear mechanisms and a set of double pinion type planetary gear devices share a carrier and a ring gear. is there. That is, the planetary gear device PG according to the present embodiment includes two sun gears, a first sun gear s1 and a second sun gear s2, a ring gear r1, a long pinion gear that meshes with both the first sun gear s1 and the ring gear r1, and this long pinion gear. There are four rotating elements with a common carrier ca1 that supports a short pinion gear meshing with the second sun gear s2. In this planetary gear device PG, the input shaft I, the output shaft O, and the first motor / generator MG1 are connected to different rotating elements, respectively, and the first motor / generator MG1 as a selective driving element is input. It is configured to be selectively connectable to one of two rotating elements that are not connected to either the shaft I or the output shaft O.

この遊星歯車装置ＰＧの具体的連結関係は、以下のようになっている。すなわち、第一サンギヤｓ１は、第一クラッチＣ１を介して第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１に選択的に接続される。キャリアｃａ１は、出力軸Ｏと一体回転するように接続されている。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。第二サンギヤｓ２は、第二クラッチＣ２を介して第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１に選択的に接続される。   The specific connection relationship of this planetary gear device PG is as follows. That is, the first sun gear s1 is selectively connected to the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 via the first clutch C1. The carrier ca1 is connected to rotate integrally with the output shaft O. The ring gear r1 is connected to rotate integrally with the input shaft I. The second sun gear s2 is selectively connected to the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 via the second clutch C2.

この遊星歯車装置ＰＧの４つの回転要素を、回転速度の順に第一回転要素ｅ１、第二回転要素ｅ２、第三回転要素ｅ３、及び第四回転要素ｅ４とすると、本実施形態においては、第一サンギヤｓ１が第一回転要素ｅ１に相当し、キャリアｃａ１が第二回転要素ｅ２に相当し、リングギヤｒ１が第三回転要素ｅ３に相当し、第二サンギヤｓ２が第四回転要素ｅ４に相当する。したがって、出力軸Ｏは遊星歯車装置ＰＧの第二回転要素ｅ２と一体回転するように接続され、入力軸Ｉは遊星歯車装置ＰＧの第三回転要素ｅ３と一体回転するように接続されていることになる。また、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、第一クラッチＣ１により遊星歯車装置ＰＧの第一回転要素ｅ１に選択的に接続され、第二クラッチＣ２により遊星歯車装置ＰＧの第四回転要素ｅ４に選択的に接続される構成であることにより、遊星歯車装置ＰＧの第一回転要素ｅ１及び第四回転要素ｅ４のいずれかに選択的に接続可能となっている。また、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の双方を係合することにより、遊星歯車装置ＰＧの第一回転要素ｅ１及び第四回転要素ｅ４の双方に同時に接続することも可能となっている。更に、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の双方を解放することにより、遊星歯車装置ＰＧの第一回転要素ｅ１及び第四回転要素ｅ４の双方から同時に分離することも可能となっている。   When the four rotating elements of the planetary gear device PG are a first rotating element e1, a second rotating element e2, a third rotating element e3, and a fourth rotating element e4 in the order of the rotation speed, One sun gear s1 corresponds to the first rotating element e1, the carrier ca1 corresponds to the second rotating element e2, the ring gear r1 corresponds to the third rotating element e3, and the second sun gear s2 corresponds to the fourth rotating element e4. . Therefore, the output shaft O is connected to rotate integrally with the second rotating element e2 of the planetary gear device PG, and the input shaft I is connected to rotate integrally with the third rotating element e3 of the planetary gear device PG. become. The first motor / generator MG1 is selectively connected to the first rotating element e1 of the planetary gear device PG by the first clutch C1, and is selectively connected to the fourth rotating element e4 of the planetary gear device PG by the second clutch C2. With this configuration, it is possible to selectively connect to either the first rotating element e1 or the fourth rotating element e4 of the planetary gear device PG. The first motor / generator MG1 is simultaneously connected to both the first rotating element e1 and the fourth rotating element e4 of the planetary gear device PG by engaging both the first clutch C1 and the second clutch C2. It is also possible. Further, the first motor / generator MG1 simultaneously separates from both the first rotating element e1 and the fourth rotating element e4 of the planetary gear device PG by releasing both the first clutch C1 and the second clutch C2. Is also possible.

また、変速機構ＴＭは、入力軸Ｉ及び出力軸Ｏと同軸状に配置され、四つの回転要素を備えた四要素の遊星歯車装置により構成されている。すなわち、変速機構ＴＭは、第一サンギヤｓ３及び第二サンギヤｓ４の２つのサンギヤと、リングギヤｒ３と、キャリアｃａ３とを回転要素として有している。ここで、キャリアｃａ３は、第一サンギヤｓ３及びリングギヤｒ３の双方に噛み合うショートピニオンギヤと、第二サンギヤｓ４に大径部が噛み合うとともに前記ショートピニオンギヤに小径部が噛み合う段付ロングピニオンギヤとを、共に回転可能に支持する構成となっている。第一サンギヤ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、出力軸Ｏと一体回転するように接続されている。リングギヤｒ３は、第一ブレーキＢ１によりケースＤｃに選択的に固定される。第二サンギヤｓ４は、第二ブレーキＢ２によりケースＤｃに選択的に固定される。これにより、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、変速機構ＴＭを介して出力軸Ｏに接続されていることになる。この変速機構ＴＭの４つの回転要素は、回転速度の順に第一回転要素ｅ１、第二回転要素ｅ２、第三回転要素ｅ３、及び第四回転要素ｅ４とすると、第一サンギヤｓ３が第一回転要素ｅ１に相当し、キャリアｃａ３が第二回転要素ｅ２に相当し、リングギヤｒ３が第三回転要素ｅ３に相当し、第二サンギヤｓ４が第四回転要素ｅ４に相当する。本実施形態においては、この変速機構ＴＭが、本発明における歯車機構に相当する。   Further, the speed change mechanism TM is arranged coaxially with the input shaft I and the output shaft O, and is constituted by a four-element planetary gear device including four rotation elements. That is, the speed change mechanism TM includes two sun gears, a first sun gear s3 and a second sun gear s4, a ring gear r3, and a carrier ca3 as rotating elements. Here, the carrier ca3 rotates together with a short pinion gear that meshes with both the first sun gear s3 and the ring gear r3, and a stepped long pinion gear that meshes with the second sun gear s4 and a small diameter portion meshes with the short pinion gear. It is configured to support it as possible. The first sun gear s3 is connected to rotate integrally with the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2. The carrier ca3 is connected to rotate integrally with the output shaft O. The ring gear r3 is selectively fixed to the case Dc by the first brake B1. The second sun gear s4 is selectively fixed to the case Dc by the second brake B2. As a result, the second motor / generator MG2 is connected to the output shaft O via the speed change mechanism TM. Assuming that the four rotating elements of the speed change mechanism TM are the first rotating element e1, the second rotating element e2, the third rotating element e3, and the fourth rotating element e4 in the order of the rotating speed, the first sun gear s3 rotates the first time. It corresponds to the element e1, the carrier ca3 corresponds to the second rotating element e2, the ring gear r3 corresponds to the third rotating element e3, and the second sun gear s4 corresponds to the fourth rotating element e4. In the present embodiment, the speed change mechanism TM corresponds to the gear mechanism in the present invention.

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、第二クラッチＣ２、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では、各摩擦係合要素は遊星歯車装置ＰＧ又は変速機構ＴＭに含まれることとして図示を省略しているが、この図に示すように、これらの摩擦係合要素（すなわち遊星歯車装置ＰＧ又は変速機構ＴＭ）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。   As described above, the hybrid drive device H includes the first clutch C1, the second clutch C2, the first brake B1, and the second brake B2 as friction engagement elements. As these friction engagement elements, a multi-plate clutch and a multi-plate brake that operate by hydraulic pressure can be used. In FIG. 2, the friction engagement elements are not shown because they are included in the planetary gear device PG or the speed change mechanism TM, but as shown in FIG. Alternatively, the hydraulic pressure supplied to the transmission mechanism TM) is controlled by the hydraulic control device 13 that operates according to a control command from the control device ECU. The hydraulic oil is supplied to the hydraulic control device 13 by the mechanical oil pump 14 while the engine E is operating, and by the electric oil pump 15 while the engine E is stopped. Here, the mechanical oil pump 14 is driven by the rotational driving force of the input shaft I. The electric oil pump 15 is driven by electric power (supply path is not shown) from the battery 11 supplied via the electric oil pump inverter 16.

１−２．ハイブリッド駆動装置の制御システムの構成
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を介して遊星歯車装置ＰＧ及び変速機構ＴＭの各摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２（図１参照）、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・ジェネレータ回転センサＳｅ１、第二モータ・ジェネレータ回転センサＳｅ２、エンジン回転センサ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。 1-2. Configuration of Control System for Hybrid Drive Device As shown in FIG. 2, the control device ECU uses the information acquired by the sensors Se1 to Se7 provided in each part of the vehicle, and uses the engine E, the first motor generator MG1, Operation control of the planetary gear unit PG and the frictional engagement elements C1, C2, B1, and B2 (see FIG. 1) of the planetary gear unit PG and the speed change mechanism TM and the electric oil pump 15 through the second motor / generator MG2 and the hydraulic control unit 13 I do. As these sensors, in this example, the first motor / generator rotation sensor Se1, the second motor / generator rotation sensor Se2, the engine rotation sensor Se3, the battery state detection sensor Se4, the vehicle speed sensor Se5, the accelerator operation detection sensor Se6, and the brake An operation detection sensor Se7 is provided.

ここで、第一モータ・ジェネレータ回転センサ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。   The first motor / generator rotation sensor Se1 is a sensor for detecting the rotation speed of the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1. The second motor / generator rotation sensor Se2 is a sensor for detecting the rotation speed of the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2. The engine rotation sensor Se3 is a sensor for detecting the rotation speed of the output rotation shaft of the engine E. Here, since the input shaft I rotates integrally with the output rotation shaft of the engine E, the rotation speed of the engine E detected by the engine rotation sensor Se3 matches the rotation speed of the input shaft I. The battery state detection sensor Se4 is a sensor for detecting a state such as a charge amount of the battery 11. The vehicle speed sensor Se5 is a sensor for detecting the rotational speed of the output shaft O in order to detect the vehicle speed. The accelerator operation detection sensor Se6 is a sensor for detecting the operation amount of the accelerator pedal 18. The brake operation detection sensor Se7 is a sensor for detecting the operation amount of the brake pedal 19 interlocked with a wheel brake (not shown).

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。   The control unit ECU includes an engine control unit 31, a motor / generator control unit 32, a battery state detection unit 33, a motor / generator rotation detection unit 34, a vehicle speed detection unit 35, a switching control unit 36, an electric oil pump control unit 37, The engine rotation detection means 38, the mode selection means 39, and the required driving force detection means 40 are provided. Each of these means in the control unit ECU includes an arithmetic processing unit such as a CPU as a core member, and a functional unit for performing various processes on input data is performed by hardware or software (program) or both. Implemented and configured.

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、出力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・ジェネレータ回転センサＳｅ１、及び第二モータ・ジェネレータ回転センサ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解放（係合解除）を行い、ハイブリッド駆動装置Ｈの動作モード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。   The engine control means 31 performs operation control such as operation start, stop, rotation speed control, and output torque control of the engine E. The motor / generator control means 32 performs operation control such as rotational speed control and output torque control of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 via the inverter 12. The battery state detection means 33 detects the state of the battery 11 such as the amount of charge based on the output of the battery state detection sensor Se4. The motor / generator rotation detection means 34 determines the rotation speeds of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 based on the outputs of the first motor / generator rotation sensor Se1 and the second motor / generator rotation sensor Se2. To detect. The vehicle speed detection means 35 detects the vehicle speed based on the output from the vehicle speed sensor Se5. The switching control means 36 controls the operation of the hydraulic control device 13 to thereby engage or disengage (engage) each friction engagement element C1, C2, B1, B2 (see FIG. 1) of the hybrid drive device H. Control is performed to switch the operation mode of the hybrid drive device H. The electric oil pump control means 37 controls the operation of the electric oil pump 15 via the electric oil pump inverter 16. The engine rotation detection means 38 detects the rotation speed of the output rotation shaft of the engine E and the input shaft I based on the output from the engine rotation sensor Se3.

モード選択手段３９は、車速及び要求駆動力などの走行条件に応じて、所定の制御マップに従い適切な動作モードの選択を行う。すなわち、モード選択手段３９は、車速の情報を車速検出手段３５から取得するとともに、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、モード選択手段３９は、所定の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を選択するとともに、変速機構ＴＭの変速段を選択する。ここで、選択される動作モードとしては、後述するように、トルクコンバータモード、直結モード、及びトルクスプリットモードの３つのモードがある。また、選択される変速機構ＴＭの変速段としては、後述するように、低速段（Ｌｏ）及び高速段（Ｈｉ）の２つの変速段がある。なお、動作モード及び変速段の選択の際に参照される走行条件としては、車速及び要求駆動力の他にも、バッテリ充電量、冷却水温度、油温等の各種条件を用いても好適である。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。   The mode selection means 39 selects an appropriate operation mode according to a predetermined control map in accordance with traveling conditions such as vehicle speed and required driving force. That is, the mode selection unit 39 acquires information on the vehicle speed from the vehicle speed detection unit 35 and also acquires information on the required driving force from the required driving force detection unit 40. And the mode selection means 39 selects the operation mode prescribed | regulated according to the acquired vehicle speed and the request | requirement driving force according to a predetermined control map, and selects the gear stage of the speed change mechanism TM. Here, as the operation mode to be selected, there are three modes, a torque converter mode, a direct connection mode, and a torque split mode, as will be described later. In addition, as described later, there are two speed stages, a low speed stage (Lo) and a high speed stage (Hi), as the speed stages of the selected speed change mechanism TM. In addition to the vehicle speed and the required driving force, it is also preferable to use various conditions such as the battery charge amount, the cooling water temperature, and the oil temperature as the running conditions referred to when selecting the operation mode and the gear position. is there. The required driving force detection means 40 calculates and acquires the required driving force by the driver based on the outputs from the accelerator operation detection sensor Se6 and the brake operation detection sensor Se7.

１−３．ハイブリッド駆動装置の動作モード
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３は、各動作モードでの第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の作動状態を示す作動表である。また、図４は、変速機構ＴＭの各変速段での第一ブレーキＢ１、及び第二ブレーキＢ２の作動状態を示す作動表である。これらの図において、「○」は各摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２が係合状態にあることを示しており、「無印」は、各摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２が解放（係合解除）状態にあることを示している。図５〜図７は、遊星歯車装置ＰＧの速度線図を示しており、図５はトルクコンバータモードでの速度線図、図６は直結モードでの速度線図、図７はトルクスプリットモードでの速度線図をそれぞれ示している。また、図８は、変速機構ＴＭの速度線図を示している。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、遊星歯車装置ＰＧ及び変速機構ＴＭ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」、「ｃａ１」、「ｒ１」、「ｓ２」はそれぞれ遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１、キャリアｃａ１、リングギヤｒ１、第二サンギヤｓ２に対応し、「ｓ３」、「ｃａ３」、「ｒ３」、「ｓ４」はそれぞれ変速機構ＴＭの第一サンギヤｓ３、キャリアｃａ３、リングギヤｒ３、第二サンギヤｓ４に対応している。 1-3. Operation Mode of Hybrid Drive Device Next, operation modes that can be realized by the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is an operation table showing operation states of the first clutch C1 and the second clutch C2 in each operation mode. FIG. 4 is an operation table showing the operation states of the first brake B1 and the second brake B2 at each gear position of the speed change mechanism TM. In these drawings, “◯” indicates that the frictional engagement elements C1, C2, B1, and B2 are in an engaged state, and “No symbol” indicates that the frictional engagement elements C1, C2, B1, and B2 are in an engaged state. Is in a released (disengaged) state. 5 to 7 show speed diagrams of the planetary gear device PG, FIG. 5 is a speed diagram in the torque converter mode, FIG. 6 is a speed diagram in the direct connection mode, and FIG. 7 is a torque split mode. The velocity diagrams are respectively shown. FIG. 8 shows a speed diagram of the speed change mechanism TM. In these velocity diagrams, the vertical axis corresponds to the rotational speed of each rotating element. That is, “0” described corresponding to the vertical axis indicates that the rotational speed is zero, with the upper side being positive and the lower side being negative. Each of the plurality of vertical lines arranged in parallel corresponds to each rotating element of the planetary gear device PG and the speed change mechanism TM. That is, “s1”, “ca1”, “r1”, and “s2” described above each vertical line are respectively applied to the first sun gear s1, the carrier ca1, the ring gear r1, and the second sun gear s2 of the planetary gear device PG. Correspondingly, “s3”, “ca3”, “r3”, and “s4” respectively correspond to the first sun gear s3, the carrier ca3, the ring gear r3, and the second sun gear s4 of the speed change mechanism TM.

また、各回転要素に対応する縦線の間隔は、遊星歯車装置ＰＧ及び変速機構ＴＭのそれぞれを構成する遊星歯車機構（サンギヤ、キャリア、リングギヤの三つの回転要素でなる機構）のギヤ比（サンギヤとリングギヤとの歯数比＝〔サンギヤの歯数〕／〔リングギヤの歯数〕）に対応している。なお、図５の下部には遊星歯車機構ＰＧを構成する第一サンギヤｓ１、キャリアｃａ１、及びリングギヤｒ１でなるシングルピニオン型の遊星歯車機構のギヤ比をλ１として明示し、図７の下部には遊星歯車機構ＰＧを構成する第二サンギヤｓ２、リングギヤｒ１、及びキャリアｃａ１でなるダブルピニオン型の遊星歯車機構のギヤ比をλ２として明示している。また、これらの速度線図上において、「△」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、「×」は非回転部材としてのケースＤｃへの固定状態をそれぞれ示している。   Further, the interval between the vertical lines corresponding to each rotating element is the gear ratio (sun gear) of the planetary gear mechanism (mechanism comprising three rotating elements of the sun gear, the carrier, and the ring gear) constituting each of the planetary gear device PG and the speed change mechanism TM. And the gear ratio of the ring gear = [the number of teeth of the sun gear] / [the number of teeth of the ring gear]). In the lower part of FIG. 5, the gear ratio of the single pinion type planetary gear mechanism comprising the first sun gear s1, the carrier ca1, and the ring gear r1 constituting the planetary gear mechanism PG is clearly shown as λ1, and in the lower part of FIG. The gear ratio of the double pinion type planetary gear mechanism including the second sun gear s2, the ring gear r1, and the carrier ca1 constituting the planetary gear mechanism PG is clearly shown as λ2. In these speed diagrams, “Δ” indicates the rotational speed of the input shaft I (engine E), “☆” indicates the rotational speed of the output shaft O, “◯” indicates the rotational speed of the first motor generator MG1, “□” indicates the rotation speed of the second motor / generator MG2, and “×” indicates a fixed state to the case Dc as a non-rotating member.

図３及び図５〜図７に示すように、このハイブリッド駆動装置Ｈは、トルクコンバータモード、直結モード、及びトルクスプリットモードの３つの動作モードを切り替え可能に備えた構成となっている。これらの動作モードは、モード選択手段３９により選択され、選択された動作モードへの切り替えは、制御装置ＥＣＵからの制御指令により各摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２が係合又は解放されることにより行われる。また、このハイブリッド駆動装置Ｈは、これら３つの動作モードのそれぞれにおいて、変速機構ＴＭの変速段を低速段（Ｌｏ）及び高速段（Ｈｉ）の２つに切り替え可能に構成されている。これらの変速段は、モード選択手段３９により選択され、選択された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Ｂ１、Ｂ２が係合又は解放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の回転速度及び出力トルクの制御、エンジン制御手段３１によるエンジンＥの回転速度及び出力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。なお、変速機構ＴＭの動作状態は、基本的に全てのモードについて共通であるため、まずは遊星歯車装置ＰＧの各モードでの動作状態について順に説明し、最後に変速機構ＴＭの動作状態について説明する。   As shown in FIGS. 3 and 5 to 7, the hybrid drive device H is configured to be able to switch between three operation modes: a torque converter mode, a direct connection mode, and a torque split mode. These operation modes are selected by the mode selection means 39, and switching to the selected operation mode is performed by engaging or releasing the friction engagement elements C1 and C2 according to a control command from the control unit ECU. Is called. In addition, the hybrid drive device H is configured to be able to switch the speed stage of the speed change mechanism TM between a low speed stage (Lo) and a high speed stage (Hi) in each of these three operation modes. These shift stages are selected by the mode selection means 39, and switching to the selected shift stage is performed by engaging or releasing the friction engagement elements B1 and B2 in accordance with a control command from the control unit ECU. Is called. At this time, the control unit ECU controls the rotational speed and output torque of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 by the motor / generator control means 32, and the rotational speed of the engine E by the engine control means 31. It also controls output torque. Hereinafter, the operation state of the hybrid drive device H in each operation mode will be described in detail. Since the operation state of the speed change mechanism TM is basically common to all modes, first, the operation state in each mode of the planetary gear device PG will be described in order, and finally the operation state of the speed change mechanism TM will be described. .

１−４．トルクコンバータモード
まず、トルクコンバータモードでの遊星歯車装置ＰＧの動作状態について、図５に基づいて説明する。トルクコンバータモードは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を遊星歯車装置ＰＧにおける入力軸Ｉ又は出力軸Ｏが接続されていない２つの回転要素の一方に接続した状態で、入力軸Ｉの回転駆動力に対して増幅した回転駆動力を出力軸Ｏに伝達するモードである。本実施形態においては、図３に示すように、トルクコンバータモードでは、第一クラッチＣ１が係合状態とされ、第二クラッチＣ２が解放状態とされる。したがって、第一モータ・ジェネレータＭＧ１が、遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１に接続されることにより、トルクコンバータモードが実現される。 1-4. Torque Converter Mode First, the operation state of the planetary gear device PG in the torque converter mode will be described with reference to FIG. In the torque converter mode, the first motor / generator MG1 is connected to one of the two rotating elements not connected to the input shaft I or the output shaft O in the planetary gear device PG, and the rotational driving force of the input shaft I is In this mode, the amplified rotational driving force is transmitted to the output shaft O. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the torque converter mode, the first clutch C1 is engaged and the second clutch C2 is released. Therefore, the torque converter mode is realized by connecting the first motor / generator MG1 to the first sun gear s1 of the planetary gear device PG.

図５は、トルクコンバータモードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図である。この図において実線は出力軸Ｏの回転速度が低い（すなわち車速が低い）状態を示し、破線は実線の状態よりも出力軸Ｏの回転速度が高い（すなわち車速が高い）状態を示している。この図に示すように、トルクコンバータモードでは、遊星歯車装置ＰＧを構成する、第一サンギヤｓ１、キャリアｃａ１、及びリングギヤｒ１でなるシングルピニオン型の遊星歯車機構が機能する状態となる。すなわち、この遊星歯車機構は、回転速度の順で中間となるキャリアｃａ１が出力軸Ｏと一体回転し、回転速度の順で一方側となるリングギヤｒ１が入力軸Ｉ（エンジンＥ）と一体回転し、回転速度の順で他方側となる第一サンギヤｓ１が第一モータ・ジェネレータＭＧ１と一体回転する。この際、エンジンＥは、効率が高く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要求駆動力に応じた正方向の回転駆動力ＴＥを出力し、この回転駆動力ＴＥが入力軸Ｉを介してリングギヤｒ１に伝達される。また、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、トルクコンバータモードの全域で正方向の回転駆動力Ｔ１を発生させ、入力軸Ｉの回転駆動力ＴＥの反力受けとして機能する。   FIG. 5 is a velocity diagram of the planetary gear device PG in the torque converter mode. In this figure, the solid line indicates a state where the rotational speed of the output shaft O is low (that is, the vehicle speed is low), and the broken line indicates a state where the rotational speed of the output shaft O is higher (that is, the vehicle speed is high) than the state of the solid line. As shown in this figure, in the torque converter mode, the single pinion type planetary gear mechanism comprising the first sun gear s1, the carrier ca1, and the ring gear r1 constituting the planetary gear device PG is in a functioning state. That is, in this planetary gear mechanism, the carrier ca1 that is intermediate in the order of the rotational speed rotates integrally with the output shaft O, and the ring gear r1 that is one side in the order of the rotational speed rotates integrally with the input shaft I (engine E). The first sun gear s1 on the other side in the order of the rotational speed rotates integrally with the first motor / generator MG1. At this time, the engine E outputs a rotational driving force TE in the positive direction corresponding to the required driving force while being controlled to be maintained in a state where the efficiency is high and the amount of exhaust gas is small (generally along the optimum fuel consumption characteristics). The rotational driving force TE is transmitted to the ring gear r1 via the input shaft I. The first motor / generator MG1 generates a rotational driving force T1 in the positive direction in the entire torque converter mode, and functions as a reaction force receiver for the rotational driving force TE of the input shaft I.

これにより、遊星歯車装置ＰＧは、入力軸Ｉの回転駆動力ＴＥと第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力Ｔ１とを合成し、入力軸Ｉの回転駆動力ＴＥに対して増幅した回転駆動力を出力軸Ｏに伝達する。具体的には、図５の下部に示すように、第一サンギヤｓ１、キャリアｃａ１、及びリングギヤｒ１でなるシングルピニオン型の遊星歯車機構のギヤ比がλ１（λ１＜１）である場合、リングギヤｒ１（入力軸Ｉ）のトルク：キャリアｃａ１（出力軸Ｏ）のトルク：第一サンギヤｓ１（第一モータ・ジェネレータＭＧ１）のトルク＝１：（１＋λ１）：λ１という関係が成立する。したがって、例えばギヤ比λ１＝０．５の場合、リングギヤｒ１（入力軸Ｉ）のトルクの０．５倍のトルクを第一サンギヤｓ１（第一モータ・ジェネレータＭＧ１）のトルクが分担することにより、リングギヤｒ１（入力軸Ｉ）の回転トルクの約１．５倍のトルクがキャリアｃａ１（出力軸Ｏ）に伝達される。なお、この遊星歯車機構のギヤ比λ１は、エンジンＥ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１の特性や車両重量等を考慮して適宜設定することができる。   As a result, the planetary gear device PG combines the rotational driving force TE of the input shaft I and the rotational driving force T1 of the first motor / generator MG1, and a rotational driving force amplified with respect to the rotational driving force TE of the input shaft I. Is transmitted to the output shaft O. Specifically, as shown in the lower part of FIG. 5, when the gear ratio of the single pinion type planetary gear mechanism including the first sun gear s1, the carrier ca1, and the ring gear r1 is λ1 (λ1 <1), the ring gear r1 (Input shaft I) torque: Carrier ca1 (output shaft O) torque: First sun gear s1 (first motor / generator MG1) torque = 1: (1 + λ1): λ1. Therefore, for example, when the gear ratio λ1 = 0.5, the torque of the first sun gear s1 (first motor / generator MG1) shares the torque of 0.5 times the torque of the ring gear r1 (input shaft I). Torque about 1.5 times the rotational torque of the ring gear r1 (input shaft I) is transmitted to the carrier ca1 (output shaft O). The gear ratio λ1 of the planetary gear mechanism can be appropriately set in consideration of the characteristics of the engine E and the first motor / generator MG1, the vehicle weight, and the like.

以上に説明したように、トルクコンバータモードは、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転駆動力ＴＥを増幅して出力軸Ｏに伝達することができるため、車速が比較的低い状態で使用される低速用のモードとして適している。本実施形態では、トルクコンバータモードは、出力軸Ｏの回転速度がゼロの状態（車両の発進時）から、出力軸Ｏの回転速度が入力軸Ｉの回転速度に一致する状態となるまでの間で使用される。すなわち、トルクコンバータモードでは、エンジンＥの回転速度を一定とした場合、出力軸Ｏの回転速度がゼロの状態から、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を上昇させることにより、出力軸Ｏの回転速度を次第に上昇させる。この間、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は正方向の回転駆動力Ｔ１を発生させる。したがって、図５に実線で示すように出力軸Ｏの回転速度が低く、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が負（回転方向が負）の状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は発電し、図５に破線で示すように、出力軸Ｏの回転速度が高くなり、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が正（回転方向が正）の状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は力行する。   As described above, in the torque converter mode, the rotational driving force TE of the input shaft I (engine E) can be amplified and transmitted to the output shaft O. Therefore, the torque converter mode is a low speed used at a relatively low vehicle speed. Suitable as a mode for use. In the present embodiment, the torque converter mode is a period from when the rotational speed of the output shaft O is zero (when the vehicle starts) until the rotational speed of the output shaft O matches the rotational speed of the input shaft I. Used in. That is, in the torque converter mode, when the rotational speed of the engine E is constant, the rotational speed of the output shaft O is increased by increasing the rotational speed of the first motor / generator MG1 from the state where the rotational speed of the output shaft O is zero. Increase the speed gradually. During this time, the first motor / generator MG1 generates a rotational driving force T1 in the positive direction. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 5, when the rotation speed of the output shaft O is low and the rotation speed of the first motor / generator MG1 is negative (rotation direction is negative), the first motor / generator MG1 generates power, As indicated by a broken line in FIG. 5, when the rotation speed of the output shaft O is high and the rotation speed of the first motor / generator MG1 is positive (the rotation direction is positive), the first motor / generator MG1 powers.

そして、出力軸Ｏの回転速度が上昇し、入力軸Ｉの回転速度と一致した際に、制御装置ＥＣＵは、第一クラッチＣ１を係合状態に維持したまま、第二クラッチＣ２を係合する。これにより、トルクコンバータモードから後述する直結モードに切り替えられる。このモード切り替えは、この際に係合する第二クラッチＣ２の両側の係合部材の回転速度が同じ状態で係合される同期切替となっている。すなわち、このモード切替は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１の回転速度と、遊星歯車装置ＰＧの第二サンギヤｓ２の回転速度とが同じ状態で、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を、遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１に加えて、第二サンギヤｓ２にも接続することにより実現される。   When the rotational speed of the output shaft O increases and matches the rotational speed of the input shaft I, the control device ECU engages the second clutch C2 while maintaining the first clutch C1 in the engaged state. . As a result, the torque converter mode is switched to the direct connection mode described later. This mode switching is a synchronous switching in which the engaging members on both sides of the second clutch C2 engaged at this time are engaged in the same state. That is, this mode switching is performed when the rotational speed of the first sun generator MG1 and the first sun gear s1 of the planetary gear device PG is the same as the rotational speed of the second sun gear s2 of the planetary gear device PG. This is realized by connecting the generator MG1 to the second sun gear s2 in addition to the first sun gear s1 of the planetary gear device PG.

１−５．直結モード
次に、直結モードでの遊星歯車装置ＰＧの動作状態について、図６に基づいて説明する。直結モードは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を遊星歯車装置ＰＧにおける入力軸Ｉ又は出力軸Ｏが接続されていない２つの回転要素の双方に接続した状態で、入力軸Ｉ、出力軸Ｏ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が同速で回転するモードである。本実施形態においては、図３に示すように、直結モードでは、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２が係合状態とされる。したがって、第一モータ・ジェネレータＭＧ１が、遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１及び第二サンギヤｓ２の双方に接続されることにより、直結モードが実現される。 1-5. Direct connection mode Next, the operation state of the planetary gear device PG in the direct connection mode will be described with reference to FIG. The direct connection mode is a state in which the first motor / generator MG1 is connected to both of the two rotating elements not connected to the input shaft I or the output shaft O in the planetary gear device PG, and the input shaft I, the output shaft O, and the first In this mode, one motor / generator MG1 rotates at the same speed. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the direct coupling mode, the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged. Accordingly, the first motor / generator MG1 is connected to both the first sun gear s1 and the second sun gear s2 of the planetary gear device PG, thereby realizing the direct connection mode.

図６は、直結モードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図である。この図に示すように、直結モードでは、遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１と第二サンギヤｓ２とが、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１並びに第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２を介して一体回転するように接続される。これにより、遊星歯車装置ＰＧの全体、すなわち遊星歯車装置ＰＧを構成する全ての回転要素が一体回転する。したがって、入力軸Ｉ（エンジンＥ）、出力軸Ｏ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が直結され、これらが同一速度で一体回転する状態となる。この際、エンジンＥは、車速及び要求駆動力に応じて、適切な回転速度及び回転駆動力ＴＥを出力するように制御される。また、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、基本的には、入力軸Ｉの回転速度に応じて定まる回転速度で回転しつつ、回転駆動力を出力しない状態に制御される。この場合、後述するように、第二モータ・ジェネレータＭＧ２も回転駆動力を出力しない状態に制御される。すなわち、この直結モードでは、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、基本的には、モータ及びジェネレータのいずれとしても機能せず、力行も発電も行わない。なお、要求駆動力に対して、エンジンＥの回転駆動力が不足する場合などには、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の一方又は双方をモータとして力行させることも可能である。また、バッテリ１１の充電量が不足した場合などには、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の一方又は双方をジェネレータとして発電させることも可能である。或いは、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の一方をジェネレータとして発電させ、当該発電により得た電力を用いて他方をモータとして力行させることも可能である。   FIG. 6 is a velocity diagram of the planetary gear device PG in the direct connection mode. As shown in this figure, in the direct connection mode, the first sun gear s1 and the second sun gear s2 of the planetary gear device PG are connected via the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1, the first clutch C1, and the second clutch C2. Connected to rotate integrally. As a result, the entire planetary gear device PG, that is, all the rotating elements constituting the planetary gear device PG rotate integrally. Accordingly, the input shaft I (engine E), the output shaft O, and the first motor / generator MG1 are directly connected, and these are integrally rotated at the same speed. At this time, the engine E is controlled to output an appropriate rotational speed and rotational driving force TE according to the vehicle speed and the required driving force. Further, the first motor / generator MG1 is basically controlled so as not to output a rotational driving force while rotating at a rotational speed determined according to the rotational speed of the input shaft I. In this case, as will be described later, the second motor / generator MG2 is also controlled so as not to output the rotational driving force. That is, in this direct connection mode, the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 basically do not function as either a motor or a generator, and do not perform power running or power generation. If the rotational driving force of the engine E is insufficient with respect to the required driving force, it is possible to power one or both of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 as a motor. . Further, when the amount of charge of the battery 11 is insufficient, it is possible to generate power using one or both of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2. Alternatively, one of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 can be used as a generator, and the other can be used as a motor by using the power obtained by the power generation.

本実施形態においては、直結モードは、トルクコンバータモードとトルクスプリットモードとの切り替えに際しての中間的なモードとして使用される。すなわち、この直結モードは、第一クラッチＣ１を係合するとともに第二クラッチＣ２を解放した状態で実現されるトルクコンバータモードと、第一クラッチＣ１を解放するとともに第二クラッチＣ２を係合した状態で実現されるトルクスプリットモードとの中間で、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の双方を係合状態とすることにより実現される。また、この際に係合される第一クラッチＣ１又は第二クラッチＣ２の両側の係合部材の回転速度が同じ状態、すなわち、遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１と第二サンギヤｓ２との回転速度が同じ状態で、第一クラッチＣ１又は第二クラッチＣ２を係合状態とすることにより、当該クラッチＣ１、Ｃ２の両側の係合部材の回転速度が同じ状態で係合される同期切替となる。そして、直結モードから第一クラッチＣ１を解放することにより、トルクスプリットモードに切り替えられる。また、直結モードから第二クラッチＣ２を解放することにより、トルクコンバータモードに切り替えられる。このように、直結モードを介することにより、トルクコンバータモードとトルクスプリットモードとの間のモード切り替えを、第一クラッチＣ１又は第二クラッチＣ２の係合による衝撃がない同期切替とすることができる。   In the present embodiment, the direct connection mode is used as an intermediate mode when switching between the torque converter mode and the torque split mode. That is, in this direct connection mode, the torque converter mode realized in a state where the first clutch C1 is engaged and the second clutch C2 is released, and the state where the first clutch C1 is released and the second clutch C2 is engaged. This is realized by bringing both the first clutch C1 and the second clutch C2 into an engaged state in the middle of the torque split mode realized in step (b). Further, the engagement members on both sides of the first clutch C1 or the second clutch C2 engaged at this time have the same rotational speed, that is, the rotation of the first sun gear s1 and the second sun gear s2 of the planetary gear device PG. By switching the first clutch C1 or the second clutch C2 to the engaged state at the same speed, the synchronous switching is performed so that the rotational speeds of the engaging members on both sides of the clutches C1 and C2 are engaged in the same state. . And it switches to torque split mode by releasing the 1st clutch C1 from direct connection mode. Further, the torque converter mode can be switched by releasing the second clutch C2 from the direct connection mode. In this way, through the direct connection mode, the mode switching between the torque converter mode and the torque split mode can be a synchronous switching without an impact due to the engagement of the first clutch C1 or the second clutch C2.

１−６．トルクスプリットモード
次に、トルクスプリットモードでの遊星歯車装置ＰＧの動作状態について、図７に基づいて説明する。トルクスプリットモードは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を遊星歯車装置ＰＧにおける入力軸Ｉ又は出力軸Ｏが接続されていない２つの回転要素の他方に接続した状態で、入力軸Ｉの回転駆動力に対して減衰した回転駆動力を出力軸Ｏに伝達するモードである。本実施形態においては、図３に示すように、トルクスプリットモードでは、第二クラッチＣ２が係合状態とされ、第一クラッチＣ１が解放状態とされる。したがって、第一モータ・ジェネレータＭＧ１が、遊星歯車装置ＰＧの第二サンギヤｓ２に接続されることにより、トルクスプリットモードが実現される。 1-6. Torque Split Mode Next, the operation state of the planetary gear device PG in the torque split mode will be described with reference to FIG. In the torque split mode, the first motor / generator MG1 is connected to the other of the two rotating elements not connected to the input shaft I or the output shaft O in the planetary gear device PG, and the rotational driving force of the input shaft I is In this mode, the rotational driving force attenuated in this way is transmitted to the output shaft O. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the torque split mode, the second clutch C2 is engaged and the first clutch C1 is released. Therefore, the torque split mode is realized by connecting the first motor / generator MG1 to the second sun gear s2 of the planetary gear device PG.

図７は、トルクスプリットモードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図である。この図において実線は出力軸Ｏの回転速度が比較的低い（すなわち車速が比較的低い）状態を示し、破線は実線の状態よりも出力軸Ｏの回転速度が高い（すなわち車速が高い）状態を示している。この図に示すように、トルクスプリットモードでは、遊星歯車装置ＰＧを構成する、キャリアｃａ１、リングギヤｒ１、及び第二サンギヤｓ２でなるダブルピニオン型の遊星歯車機構が機能する状態となる。すなわち、この遊星歯車機構は、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）と一体回転し、回転速度の順で一方側となるキャリアｃａ１が出力軸Ｏと一体回転し、回転速度の順で他方側となる第二サンギヤｓ２が第一モータ・ジェネレータＭＧ１と一体回転する。この際、エンジンＥは、効率が高く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要求駆動力に応じた正方向の回転駆動力ＴＥを出力し、この回転駆動力ＴＥが入力軸Ｉを介してリングギヤｒ１に伝達される。また、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、トルクスプリットモードの全域で負方向の回転駆動力Ｔ１を発生させ、入力軸Ｉの回転駆動力ＴＥの反力受けとして機能する。   FIG. 7 is a velocity diagram of the planetary gear device PG in the torque split mode. In this figure, the solid line indicates a state where the rotational speed of the output shaft O is relatively low (that is, the vehicle speed is relatively low), and the broken line indicates a state where the rotational speed of the output shaft O is higher (that is, the vehicle speed is high) than the state of the solid line. Show. As shown in this figure, in the torque split mode, the double pinion type planetary gear mechanism comprising the carrier ca1, the ring gear r1, and the second sun gear s2 constituting the planetary gear device PG is in a functioning state. That is, in this planetary gear mechanism, the ring gear r1 that is intermediate in the order of the rotational speed rotates integrally with the input shaft I (engine E), and the carrier ca1 that is one side in the order of the rotational speed rotates integrally with the output shaft O. The second sun gear s2 on the other side in the order of the rotational speed rotates integrally with the first motor / generator MG1. At this time, the engine E outputs a rotational driving force TE in the positive direction corresponding to the required driving force while being controlled to be maintained in a state where the efficiency is high and the amount of exhaust gas is small (generally along the optimum fuel consumption characteristics). The rotational driving force TE is transmitted to the ring gear r1 via the input shaft I. Further, the first motor / generator MG1 generates a negative rotational driving force T1 in the entire torque split mode, and functions as a reaction force receiver for the rotational driving force TE of the input shaft I.

これにより、遊星歯車装置ＰＧは、入力軸Ｉの回転駆動力ＴＥを出力軸Ｏと第一モータ・ジェネレータＭＧ１とに分配し、入力軸Ｉの回転駆動力ＴＥに対して減衰した回転駆動力を出力軸Ｏに伝達する。具体的には、図７の下部に示すように、キャリアｃａ１、リングギヤｒ１、及び第二サンギヤｓ２でなるダブルピニオン型の遊星歯車機構のギヤ比がλ２（λ２＜１）である場合、リングギヤｒ１（入力軸Ｉ）のトルク：キャリアｃａ１（出力軸Ｏ）のトルク：第二サンギヤｓ２（第一モータ・ジェネレータＭＧ１）のトルク＝１：（１−λ２）：λ２という関係が成立する。したがって、例えばギヤ比λ２＝０．４の場合、リングギヤｒ１（入力軸Ｉ）のトルクの０．４倍のトルクが第二サンギヤｓ２（第一モータ・ジェネレータＭＧ１）に分配され、リングギヤｒ１（入力軸Ｉ）の回転トルクの０．６倍のトルクがキャリアｃａ１（出力軸Ｏ）に伝達される。なお、この遊星歯車機構のギヤ比λ２は、エンジンＥ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１の特性や車両重量等を考慮して適宜設定することができる。   Thereby, the planetary gear device PG distributes the rotational driving force TE of the input shaft I to the output shaft O and the first motor / generator MG1, and uses the rotational driving force attenuated with respect to the rotational driving force TE of the input shaft I. It is transmitted to the output shaft O. Specifically, as shown in the lower part of FIG. 7, when the gear ratio of the double pinion planetary gear mechanism including the carrier ca1, the ring gear r1, and the second sun gear s2 is λ2 (λ2 <1), the ring gear r1 (Input shaft I) torque: Carrier ca1 (output shaft O) torque: Second sun gear s2 (first motor / generator MG1) torque = 1: (1-λ2): λ2. Therefore, for example, when the gear ratio λ2 = 0.4, 0.4 times the torque of the ring gear r1 (input shaft I) is distributed to the second sun gear s2 (first motor / generator MG1), and the ring gear r1 (input) Torque 0.6 times the rotational torque of the shaft I) is transmitted to the carrier ca1 (output shaft O). The gear ratio λ2 of the planetary gear mechanism can be appropriately set in consideration of the characteristics of the engine E and the first motor / generator MG1, the vehicle weight, and the like.

以上に説明したように、トルクスプリットモードは、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転駆動力ＴＥを減衰して出力軸Ｏに伝達することができるため、車速が比較的高い状態で使用される高速用のモードとして適している。本実施形態では、トルクスプリットモードは、出力軸Ｏの回転速度が入力軸Ｉの回転速度に一致した状態よりも、出力軸Ｏの回転速度が高い領域で使用される。すなわち、トルクスプリットモードでは、エンジンＥの回転速度を一定とした場合、出力軸Ｏの回転速度が入力軸Ｉの回転速度に一致した状態から、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を下降させることにより、出力軸Ｏの回転速度を次第に上昇させる。この間、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は負方向の回転駆動力Ｔ１を発生させる。したがって、図７に実線で示すように出力軸Ｏの回転速度が比較的低く、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が正（回転方向が正）の状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は発電し、図７に破線で示すように、出力軸Ｏの回転速度が高くなり、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が負（回転方向が負）の状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は力行する。   As described above, in the torque split mode, the rotational driving force TE of the input shaft I (engine E) can be attenuated and transmitted to the output shaft O. Therefore, the high speed used at a relatively high vehicle speed. Suitable as a mode for use. In the present embodiment, the torque split mode is used in a region where the rotational speed of the output shaft O is higher than the state where the rotational speed of the output shaft O matches the rotational speed of the input shaft I. That is, in the torque split mode, when the rotational speed of the engine E is constant, the rotational speed of the first motor / generator MG1 is decreased from the state where the rotational speed of the output shaft O matches the rotational speed of the input shaft I. Thus, the rotational speed of the output shaft O is gradually increased. During this time, the first motor / generator MG1 generates a rotational driving force T1 in the negative direction. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 7, when the rotation speed of the output shaft O is relatively low and the rotation speed of the first motor / generator MG1 is positive (the rotation direction is positive), the first motor / generator MG1 generates power. However, as indicated by a broken line in FIG. 7, when the rotation speed of the output shaft O is high and the rotation speed of the first motor / generator MG1 is negative (rotation direction is negative), the first motor / generator MG1 performs power running. To do.

また、トルクスプリットモードで車両が減速した際には、出力軸Ｏの回転速度が次第に下降することにより、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が次第に上昇する。そして、入力軸Ｉ、出力軸Ｏ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が一致した際に、制御装置ＥＣＵは、第二クラッチＣ２を係合状態に維持したまま、第一クラッチＣ１を係合する。これにより、トルクスプリットモードから直結モードに切り替えられる。このモード切り替えは、この際に係合する第一クラッチＣ１の両側の係合部材の回転速度が同じ状態で係合される同期切替となっている。すなわち、このモード切替は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び遊星歯車装置ＰＧの第二サンギヤｓ２の回転速度と、遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１の回転速度とが同じ状態で、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を、遊星歯車装置ＰＧの第二サンギヤｓ２に加えて、第一サンギヤｓ１にも接続することにより実現される。   Further, when the vehicle decelerates in the torque split mode, the rotation speed of the output shaft O gradually decreases, so that the rotation speed of the first motor / generator MG1 gradually increases. When the rotational speeds of the input shaft I, the output shaft O, and the first motor / generator MG1 coincide, the control unit ECU engages the first clutch C1 while maintaining the second clutch C2 in the engaged state. Match. As a result, the torque split mode is switched to the direct connection mode. This mode switching is a synchronous switching in which the engaging members on both sides of the first clutch C1 engaged at this time are engaged in the same state. That is, this mode switching is performed when the rotation speed of the first sun generator MG1 and the second sun gear s2 of the planetary gear device PG is the same as the rotation speed of the first sun gear s1 of the planetary gear device PG. This is realized by connecting the generator MG1 to the first sun gear s1 in addition to the second sun gear s2 of the planetary gear device PG.

１−７．各モードでの変速機構の動作状態
次に、各モードにおける変速機構ＴＭの動作状態について、図８に示す変速機構ＴＭの速度線図に基づいて説明する。この図８では、直線Ｌｏが低速段（Ｌｏ）、直線Ｈｉが高速段（Ｈｉ）での変速機構ＴＭの動作状態をそれぞれ示している。変速機構ＴＭは、上記の各モードにおいて、低速段（Ｌｏ）及び高速段（Ｈｉ）の２つの変速段を切り替え可能に構成されている。これにより、ハイブリッド駆動装置Ｈは、２つの異なる変速比により変速した第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力を出力軸Ｏに伝達することができる構成となっている。これらの変速段は、モード選択手段３９により選択され、選択された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Ｂ１、Ｂ２が係合又は解放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による第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度及び出力トルクの制御等も行う。 1-7. Next, the operation state of the speed change mechanism TM in each mode will be described based on the speed diagram of the speed change mechanism TM shown in FIG. FIG. 8 shows the operating state of the speed change mechanism TM when the straight line Lo is at the low speed stage (Lo) and the straight line Hi is at the high speed stage (Hi). The speed change mechanism TM is configured to be able to switch between two speed stages, a low speed stage (Lo) and a high speed stage (Hi), in each mode described above. Thus, the hybrid drive device H is configured to be able to transmit to the output shaft O the rotational driving force of the second motor / generator MG2 that has been shifted at two different gear ratios. These shift stages are selected by the mode selection means 39, and switching to the selected shift stage is performed by engaging or releasing the friction engagement elements B1 and B2 according to a control command from the control unit ECU. Is called. At this time, the control unit ECU also controls the rotational speed and output torque of the second motor / generator MG2 by the motor / generator control means 32.

図４に示すように、変速機構ＴＭは、低速段（Ｌｏ）では、第一ブレーキＢ１が係合状態とされる。これにより、図８に直線Ｌｏとして示すように、変速機構ＴＭのリングギヤｒ３がケースＤｃに固定され、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度が減速されて出力軸Ｏに伝達される。一方、図４に示すように、変速機構ＴＭは、高速段（Ｈｉ）では、第二ブレーキＢ２が係合状態とされる。これにより、図８に直線Ｈｉとして示すように、第二サンギヤｓ４がケースＤｃに固定され、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度が減速されて出力軸Ｏに伝達される。ここで、低速段（Ｌｏ）では変速機構ＴＭの第三回転要素ｅ３をケースＤｃに固定し、高速段（Ｈｉ）では変速機構ＴＭの第四回転要素ｅ４をケースＤｃに固定する構成としているので、低速段（Ｌｏ）の変速比（減速比）は高速段（Ｈｉ）の変速比よりも大きくなっている。これにより、変速機構ＴＭは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度を、低速段（Ｌｏ）及び高速段（Ｈｉ）のそれぞれの変速比に応じて減速するとともに、各変速比に応じて回転駆動力を増幅して出力軸Ｏに伝達する。すなわち、変速機構ＴＭは、出力軸Ｏの回転速度を、低速段（Ｌｏ）及び高速段（Ｈｉ）のそれぞれの変速比に応じて増速するとともに、各変速比に応じて回転駆動力を減衰して第二モータ・ジェネレータＭＧ２に伝達する。このように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈは、変速機構ＴＭを備えることにより、複数の変速比で変速した第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力を出力軸Ｏに伝達可能な構成となっている。したがって、幅広い車速（出力軸Ｏの回転速度）において、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力を適切に出力軸Ｏに伝達しつつ、車両を走行させることが可能となっている。   As shown in FIG. 4, in the speed change mechanism TM, the first brake B1 is engaged at a low speed (Lo). Thereby, as indicated by a straight line Lo in FIG. 8, the ring gear r3 of the speed change mechanism TM is fixed to the case Dc, and the rotational speed of the second motor / generator MG2 is reduced and transmitted to the output shaft O. On the other hand, as shown in FIG. 4, in the speed change mechanism TM, the second brake B2 is engaged at the high speed (Hi). Thereby, as indicated by a straight line Hi in FIG. 8, the second sun gear s4 is fixed to the case Dc, and the rotational speed of the second motor / generator MG2 is reduced and transmitted to the output shaft O. Here, the third rotation element e3 of the speed change mechanism TM is fixed to the case Dc at the low speed (Lo), and the fourth rotation element e4 of the speed change mechanism TM is fixed to the case Dc at the high speed (Hi). The speed ratio (reduction ratio) of the low speed stage (Lo) is larger than the speed ratio of the high speed stage (Hi). As a result, the speed change mechanism TM decelerates the rotational speed of the second motor / generator MG2 according to the respective speed ratios of the low speed stage (Lo) and the high speed stage (Hi), and is driven to rotate according to each speed ratio. The force is amplified and transmitted to the output shaft O. That is, the speed change mechanism TM increases the rotational speed of the output shaft O according to the respective speed ratios of the low speed stage (Lo) and the high speed stage (Hi), and attenuates the rotational driving force according to each speed ratio. Then, it is transmitted to the second motor / generator MG2. As described above, the hybrid drive device H according to the present embodiment includes the speed change mechanism TM, so that the rotational driving force of the second motor / generator MG2 that has been changed at a plurality of speed ratios can be transmitted to the output shaft O. It has become. Therefore, it is possible to drive the vehicle while appropriately transmitting the rotational driving force of the second motor / generator MG2 to the output shaft O at a wide range of vehicle speeds (rotational speed of the output shaft O).

また、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈでは、変速機構ＴＭの第一ブレーキＢ１及び第二ブレーキＢ２の双方を解放状態とすることにより、第二モータ・ジェネレータＭＧ２を出力軸Ｏから選択的に分離することが可能となっている。すなわち、第一ブレーキＢ１及び第二ブレーキＢ２の双方を解放した状態では、出力軸Ｏと第二モータ・ジェネレータＭＧ２との間で回転駆動力の伝達が行われない。したがって、例えば、直結モードにおいて、第二モータ・ジェネレータＭＧ２に力行も発電も行わせない場合に、第二モータ・ジェネレータＭＧ２を出力軸Ｏから分離することができる。これにより、第二モータ・ジェネレータＭＧ２が出力軸Ｏの回転駆動力により回転されることにより発生するエネルギー損失を抑制することができる。   In the hybrid drive device H according to this embodiment, the second motor / generator MG2 is selectively selected from the output shaft O by releasing both the first brake B1 and the second brake B2 of the speed change mechanism TM. It is possible to separate. That is, in the state where both the first brake B1 and the second brake B2 are released, the rotational driving force is not transmitted between the output shaft O and the second motor / generator MG2. Therefore, for example, in the direct connection mode, the second motor / generator MG2 can be separated from the output shaft O when the second motor / generator MG2 does not perform power running or power generation. Thereby, the energy loss which generate | occur | produces when the 2nd motor generator MG2 rotates with the rotational drive force of the output shaft O can be suppressed.

第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、各動作モードにおいて、基本的には、第一モータ・ジェネレータＭＧ１がジェネレータとして機能している状態ではモータとして機能し、第一モータ・ジェネレータＭＧ１がモータとして機能している状態ではジェネレータとして機能する。すなわち、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１がジェネレータとして機能している状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１により発電された電力の供給を受けて力行する。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１がモータとして機能している状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を力行させるための電力を発電して第一モータ・ジェネレータＭＧ１に供給する。但し、いずれの動作モードにおいても、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、車両の減速のための回生制動時にはジェネレータとして機能し、出力軸Ｏから伝達される回転駆動力による発電を行う。また、上記のとおり、直結モードにおいて、第一モータ・ジェネレータＭＧ１がモータ及びジェネレータのいずれとしても機能しない場合には、第二モータ・ジェネレータＭＧ２も同様に、モータ及びジェネレータのいずれとしても機能しないようにすることができる。なお、この直結モードにおいて、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の一方又は双方をモータとして力行させ、或いはジェネレータとして発電させることも可能である。また、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の一方をジェネレータとして発電させ、当該発電により得た電力を用いて他方をモータとして力行させることも可能である。   In each operation mode, the second motor / generator MG2 basically functions as a motor when the first motor / generator MG1 functions as a generator, and the first motor / generator MG1 functions as a motor. It functions as a generator in the state of being. That is, the second motor / generator MG2 is powered by the supply of electric power generated by the first motor / generator MG1 in a state where the first motor / generator MG1 functions as a generator. The second motor / generator MG2 generates electric power for powering the first motor / generator MG1 and supplies it to the first motor / generator MG1 in a state where the first motor / generator MG1 functions as a motor. To do. However, in any of the operation modes, the second motor / generator MG2 functions as a generator during regenerative braking for deceleration of the vehicle, and generates power by the rotational driving force transmitted from the output shaft O. As described above, in the direct connection mode, when the first motor / generator MG1 does not function as either a motor or a generator, the second motor / generator MG2 does not function as either a motor or a generator. Can be. In this direct connection mode, one or both of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 can be powered as a motor or can be generated as a generator. It is also possible to cause one of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 to generate power and to use the power obtained by the power generation to power the other.

このハイブリッド駆動装置Ｈでは、第一ブレーキＢ１及び第二ブレーキＢ２の双方を解放状態としない限り、全ての動作モードにおいて第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、変速機構ＴＭを介して出力軸Ｏに常に接続された状態となっている。そのため、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、変速機構ＴＭのみを介して出力軸Ｏとの間で直接的に回転駆動力の伝達を行うことができる。したがって、例えば回生制動時には、出力軸Ｏの回転駆動力を直接的に第二モータ・ジェネレータＭＧ２に伝達して発電させることができる。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力Ｔ２のみにより車両を走行させるＥＶ（電動走行）モード時には、第二モータ・ジェネレータＭＧ２が発生させる回転駆動力を直接的に出力軸Ｏに伝達して車両を走行させることができる。したがって、エンジンＥの回転駆動力ＴＥを必要としない走行を行う際に、第二モータ・ジェネレータＭＧ２と出力軸Ｏとの間で伝達される回転駆動力によって入力軸Ｉを回転させないことが可能となり、エンジンＥの内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑制できる。よって、ハイブリッド駆動装置Ｈのエネルギー効率を高めることができる。   In this hybrid drive device H, the second motor / generator MG2 is always connected to the output shaft O via the speed change mechanism TM in all operation modes unless both the first brake B1 and the second brake B2 are released. It is in a state that has been. Therefore, the second motor / generator MG2 can transmit the rotational driving force directly to and from the output shaft O only through the speed change mechanism TM. Therefore, for example, during regenerative braking, the rotational driving force of the output shaft O can be directly transmitted to the second motor / generator MG2 to generate electric power. In the EV (electric traveling) mode in which the vehicle travels only by the rotational driving force T2 of the second motor / generator MG2, the rotational driving force generated by the second motor / generator MG2 is directly transmitted to the output shaft O. The vehicle can be driven. Therefore, when the vehicle does not require the rotational driving force TE of the engine E, the input shaft I can be prevented from rotating by the rotational driving force transmitted between the second motor / generator MG2 and the output shaft O. The energy loss due to the frictional resistance inside the engine E can be suppressed. Therefore, the energy efficiency of the hybrid drive device H can be increased.

ところで、前記ＥＶ（電動走行）モードは、エンジンＥを停止し、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力Ｔ２のみにより車両を走行させるモードである。このモードは、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の双方を解放することにより実現される。すなわち、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の双方を解放すれば、遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１及び第二サンギヤｓ２が自由に回転可能となるため、出力軸Ｏに接続されたキャリアｃａ１の回転が入力軸Ｉに接続されたリングギヤｒ１に伝達されない状態となる。この状態で、第二モータ・ジェネレータＭＧ２を力行させることにより、変速機構ＴＭを介して第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力Ｔ２を出力軸Ｏに伝達し、車両を走行させることができる。バッテリ１１の充電量に余裕がある場合には、入力軸Ｉ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度をゼロにした状態で、バッテリ１１に蓄えられた電力を第二モータ・ジェネレータＭＧ２に供給することにより、第二モータ・ジェネレータＭＧ２を力行させることができる。   By the way, the EV (electric traveling) mode is a mode in which the engine E is stopped and the vehicle is driven only by the rotational driving force T2 of the second motor / generator MG2. This mode is realized by releasing both the first clutch C1 and the second clutch C2. That is, if both the first clutch C1 and the second clutch C2 are released, the first sun gear s1 and the second sun gear s2 of the planetary gear device PG can freely rotate, and therefore the carrier ca1 connected to the output shaft O. Is not transmitted to the ring gear r1 connected to the input shaft I. In this state, when the second motor / generator MG2 is powered, the rotational driving force T2 of the second motor / generator MG2 is transmitted to the output shaft O via the speed change mechanism TM, and the vehicle can travel. When the charge amount of the battery 11 is sufficient, the electric power stored in the battery 11 is supplied to the second motor / generator MG2 with the rotational speeds of the input shaft I and the first motor / generator MG1 set to zero. Thus, the second motor / generator MG2 can be powered.

また、車両の減速のための回生制動時には、エンジンＥの回転駆動力ＴＥは必要ないため、エンジンＥは停止される。そこで、エンジンＥが出力軸Ｏから伝達される回転駆動力により回転させられることで生じる、エンジンＥの内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑制するためには、上記ＥＶ（電動走行）モード時と同様に、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の双方を解放すると好適である。しかし、その場合には、エンジンＥの回転速度がゼロになるため、次の加速時におけるエンジンＥの始動に時間を要することになる。そこで、回生制動後に迅速にエンジンＥを始動させることを可能とするためには、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２のいずれか一方を係合状態としたまま、すなわちトルクコンバータモード又はトルクスプリットモードで回生制動を行うと好適である。   Further, at the time of regenerative braking for deceleration of the vehicle, the rotational driving force TE of the engine E is not necessary, so the engine E is stopped. Therefore, in order to suppress the energy loss caused by the frictional resistance inside the engine E, which is caused by the engine E being rotated by the rotational driving force transmitted from the output shaft O, it is the same as in the EV (electric traveling) mode. In addition, it is preferable to release both the first clutch C1 and the second clutch C2. However, in that case, since the rotational speed of the engine E becomes zero, it takes time to start the engine E at the time of the next acceleration. Therefore, in order to enable the engine E to be started quickly after regenerative braking, one of the first clutch C1 and the second clutch C2 remains engaged, that is, the torque converter mode or the torque split mode. It is preferable to perform regenerative braking.

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９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。なお、この図９は、図１と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。このハイブリッド駆動装置Ｈは、上記第一の実施形態における変速機構ＴＭに代えて、同軸減速機構ＲＧを備えている。すなわち、このハイブリッド駆動装置Ｈでは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、同軸減速機構ＲＧを介して出力軸Ｏに接続されている。その他の構成は、上記第一の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈについて、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。 2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment. Note that, in FIG. 9, the configuration of the lower half symmetrical with respect to the central axis is omitted as in FIG. 1. The hybrid drive device H includes a coaxial reduction mechanism RG in place of the speed change mechanism TM in the first embodiment. That is, in the hybrid drive device H, the second motor / generator MG2 is connected to the output shaft O via the coaxial reduction mechanism RG. Other configurations are the same as those in the first embodiment. Hereinafter, the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

２−１．同軸減速機構の構成
同軸減速機構ＲＧは、入力軸Ｉ及び出力軸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構成されている。すなわち、同軸減速機構ＲＧ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、ケースＤｃに固定されている。リングギヤｒ３は、出力軸Ｏと一体回転するように接続されている。この同軸減速機構ＲＧの３つの回転要素は、回転速度の順に第一回転要素ｅ１、第二回転要素ｅ２、及び第三回転要素ｅ３とすると、サンギヤｓ３が第一回転要素ｅ１に相当し、キャリアｃａ３が第二回転要素ｅ２に相当し、リングギヤｒ３が第三回転要素ｅ３に相当する。ここで、同軸減速機構ＲＧは、キャリアｃａ３を回転しないように固定した状態で、サンギヤｓ３の回転速度を減速してリングギヤｒ３に伝達するように、ギヤ比（サンギヤｓ３とリングギヤｒ３との歯数比＝〔サンギヤｓ３の歯数〕／〔リングギｒ３の歯数〕）が設定されている。これにより、同軸減速機構ＲＧは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度を一定の減速比で減速して出力軸Ｏに伝達する。本実施形態においては、この同軸減速機構ＲＧが、本発明における歯車機構に相当する。 2-1. Configuration of Coaxial Reduction Mechanism The coaxial reduction mechanism RG is composed of a single pinion type planetary gear mechanism arranged coaxially with the input shaft I and the output shaft O. That is, the coaxial reduction mechanism RG includes a carrier ca3 that supports a plurality of pinion gears, and a sun gear s3 and a ring gear r3 that mesh with the pinion gears, respectively, as rotating elements. The sun gear s3 is connected to rotate integrally with the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2. The carrier ca3 is fixed to the case Dc. The ring gear r3 is connected to rotate integrally with the output shaft O. If the three rotational elements of the coaxial reduction mechanism RG are a first rotational element e1, a second rotational element e2, and a third rotational element e3 in the order of rotational speed, the sun gear s3 corresponds to the first rotational element e1, and the carrier ca3 corresponds to the second rotating element e2, and the ring gear r3 corresponds to the third rotating element e3. Here, the coaxial reduction mechanism RG reduces the rotational speed of the sun gear s3 and transmits it to the ring gear r3 in a state where the carrier ca3 is fixed so as not to rotate, and the gear ratio (the number of teeth of the sun gear s3 and the ring gear r3). Ratio = [number of teeth of sun gear s3] / [number of teeth of ring gear r3]) is set. Thus, the coaxial reduction mechanism RG reduces the rotation speed of the second motor / generator MG2 at a constant reduction ratio and transmits it to the output shaft O. In the present embodiment, this coaxial reduction mechanism RG corresponds to the gear mechanism in the present invention.

２−２．各モードでの同軸減速機構の動作状態
本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈは、上記第一の実施形態と同様に、第一クラッチＣ１、及び第二クラッチＣ２の係合または解放を切り替えることにより、トルクコンバータモード、直結モード、及びトルクスプリットモードの３つのモードを切り替え可能に備えている。同軸減速機構ＲＧの動作状態は、基本的に全てのモードについて共通であり、いずれのモードにおいても、同軸減速機構ＲＧは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度を一定の減速比で減速して出力軸Ｏに伝達する。 2-2. Operation State of Coaxial Reduction Mechanism in Each Mode The hybrid drive device H according to the present embodiment switches the engagement or disengagement of the first clutch C1 and the second clutch C2 as in the first embodiment. The torque converter mode, the direct connection mode, and the torque split mode can be switched. The operating state of the coaxial reduction mechanism RG is basically common to all modes. In any mode, the coaxial reduction mechanism RG reduces the rotation speed of the second motor / generator MG2 at a constant reduction ratio. It is transmitted to the output shaft O.

図１０は、同軸減速機構ＲＧの速度線図を示している。この速度線図における各縦線の上側に記載されている「ｓ３」、「ｃａ３」、「ｒ３」はそれぞれ同軸減速機構ＲＧを構成する遊星歯車機構のサンギヤ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、同軸減速機構ＲＧのギヤ比（サンギヤとリングギヤとの歯数比＝〔サンギヤの歯数〕／〔リングギヤの歯数〕）に対応している。図１０の下部には同軸減速機構ＲＧのギヤ比をλ３として明示している。この速度線図上において、「☆」は出力軸Ｏの回転速度、「□」は第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度、「×」は非回転部材としてのケースＤｃへの固定状態をそれぞれ示している。   FIG. 10 shows a velocity diagram of the coaxial reduction mechanism RG. “S3”, “ca3”, and “r3” described above each vertical line in the velocity diagram correspond to the sun gear s3, the carrier ca3, and the ring gear r3 of the planetary gear mechanism that constitutes the coaxial reduction mechanism RG, respectively. ing. The interval between the vertical lines corresponding to each rotating element corresponds to the gear ratio of the coaxial reduction gear mechanism RG (the gear ratio between the sun gear and the ring gear = [the number of teeth of the sun gear] / [the number of teeth of the ring gear]). . In the lower part of FIG. 10, the gear ratio of the coaxial reduction mechanism RG is clearly shown as λ3. In this speed diagram, “☆” indicates the rotational speed of the output shaft O, “□” indicates the rotational speed of the second motor / generator MG2, and “×” indicates the fixed state to the case Dc as a non-rotating member. ing.

図１０に示すように、シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される同軸減速機構ＲＧは、回転速度の順で中間となるキャリアｃａ３がケースＤｃに固定され、回転速度の順で一方側となるリングギヤｒ３が出力軸Ｏと一体回転し、回転速度の順で他方側となるサンギヤｓ３が第二モータ・ジェネレータＭＧ２と一体回転する。したがって、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は同軸減速機構ＲＧを介して出力軸Ｏに常に接続された状態となる。また、出力軸Ｏと第二モータ・ジェネレータＭＧ２とは、回転方向が反対となる。同軸減速機構ＲＧのギヤ比λ３は、サンギヤｓ３（第二モータ・ジェネレータＭＧ２）の回転速度の絶対値を減速してリングギヤｒ３（出力軸Ｏ）に伝達するように設定されている。具体的には、図１０の下部に示すように、同軸減速機構ＲＧのギヤ比λ３は、１以下に設定されている。これにより、同軸減速機構ＲＧは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度を減速するとともに、回転駆動力を増幅して出力軸Ｏに伝達する。すなわち、同軸減速機構ＲＧは、出力軸Ｏの回転速度を増速するとともに、回転駆動力を減衰して第二モータ・ジェネレータＭＧ２に伝達する。   As shown in FIG. 10, in the coaxial reduction gear mechanism RG composed of a single pinion type planetary gear mechanism, a carrier ca3 that is intermediate in the order of rotational speed is fixed to the case Dc, and is one side in the order of rotational speed. The ring gear r3 rotates integrally with the output shaft O, and the sun gear s3 on the other side in the order of rotation speed rotates integrally with the second motor / generator MG2. Therefore, the second motor / generator MG2 is always connected to the output shaft O via the coaxial reduction mechanism RG. Further, the output shaft O and the second motor / generator MG2 have opposite rotation directions. The gear ratio λ3 of the coaxial reduction mechanism RG is set so as to reduce the absolute value of the rotational speed of the sun gear s3 (second motor / generator MG2) and transmit it to the ring gear r3 (output shaft O). Specifically, as shown in the lower part of FIG. 10, the gear ratio λ3 of the coaxial reduction mechanism RG is set to 1 or less. As a result, the coaxial reduction mechanism RG reduces the rotational speed of the second motor / generator MG2, amplifies the rotational driving force, and transmits it to the output shaft O. That is, the coaxial reduction mechanism RG increases the rotational speed of the output shaft O, attenuates the rotational driving force, and transmits it to the second motor / generator MG2.

本実施形態においても、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、上記第一の実施形態と同様に機能する。そして、このハイブリッド駆動装置Ｈでは、全ての動作モードにおいて第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、同軸減速機構ＲＧを介して出力軸Ｏに常に接続された状態となっている。そのため、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、同軸減速機構ＲＧのみを介して出力軸Ｏとの間で直接的に回転駆動力の伝達を行うことができる。したがって、上記第一の実施形態と同様に、例えば回生制動時やＥＶ（電動走行）モード時等のように、エンジンＥの回転駆動力ＴＥを必要としない走行を行う際に、第二モータ・ジェネレータＭＧ２と出力軸Ｏとの間で伝達される回転駆動力によって入力軸Ｉを回転させないことが可能となり、エンジンＥの内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑制できる。また、この際、本実施形態の構成によれば、第二モータ・ジェネレータＭＧ２と出力軸Ｏとの間の回転駆動力の伝達のために、クラッチやブレーキなどの摩擦係合要素を係合させる必要もないため、それらの摩擦係合要素を動作させるための油圧を発生させるためにポンプを動作させることも必要がない。よって、ハイブリッド駆動装置Ｈのエネルギー効率を高めることができる。   Also in the present embodiment, the second motor / generator MG2 functions in the same manner as in the first embodiment. In this hybrid drive device H, the second motor / generator MG2 is always connected to the output shaft O via the coaxial reduction mechanism RG in all operation modes. Therefore, the second motor / generator MG2 can transmit the rotational driving force directly to and from the output shaft O only through the coaxial reduction mechanism RG. Therefore, as in the first embodiment, when the vehicle does not require the rotational driving force TE of the engine E, such as during regenerative braking or EV (electric travel) mode, the second motor It is possible to prevent the input shaft I from rotating by the rotational driving force transmitted between the generator MG2 and the output shaft O, and energy loss due to frictional resistance inside the engine E can be suppressed. At this time, according to the configuration of the present embodiment, a frictional engagement element such as a clutch or a brake is engaged in order to transmit the rotational driving force between the second motor / generator MG2 and the output shaft O. Since it is not necessary, it is not necessary to operate the pump in order to generate the hydraulic pressure for operating these friction engagement elements. Therefore, the energy efficiency of the hybrid drive device H can be increased.

３．第三の実施形態
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。図１１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。なお、この図１１は、入力軸Ｉに対称な下半分の構成を省略して示している。このハイブリッド駆動装置Ｈは、上記第一の実施形態における変速機構ＴＭに代えて、カウンタ減速機構ＳＧを備えている。また、このハイブリッド駆動装置Ｈは、入力軸Ｉ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が配置された第一軸、第二モータ・ジェネレータＭＧ２が配置された第二軸、カウンタ減速機構ＳＧが配置された第三軸、及びディファレンシャル装置１７が配置された第四軸が、互いに平行に配置された４軸構成の配置となっている。これは、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式の車両やＲＲ（リヤエンジン・リヤドライブ）方式の車両などに好適に用いられる配置である。そして、このハイブリッド駆動装置Ｈでは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、カウンタ減速機構ＳＧを介して出力部材としてのデフリングギヤＯ´に接続されている。その他の構成は、上記第一の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈについて、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。 3. Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment. In FIG. 11, the lower half configuration symmetrical to the input shaft I is omitted. The hybrid drive device H includes a counter speed reduction mechanism SG in place of the speed change mechanism TM in the first embodiment. The hybrid drive device H includes a first shaft on which the input shaft I and the first motor / generator MG1 are disposed, a second shaft on which the second motor / generator MG2 is disposed, and a first shaft on which the counter reduction mechanism SG is disposed. The third axis and the fourth axis on which the differential device 17 is arranged are arranged in a four-axis configuration arranged in parallel to each other. This is an arrangement suitably used for, for example, FF (front engine / front drive) type vehicles and RR (rear engine / rear drive) type vehicles. In the hybrid drive device H, the second motor / generator MG2 is connected to a diff ring gear O ′ as an output member via a counter reduction mechanism SG. Other configurations are the same as those in the first embodiment. Hereinafter, the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

本実施形態においては、差動歯車装置としての遊星歯車装置ＰＧからの出力回転は、入力軸Ｉと同軸状に設けられた差動出力ギヤｇ１に伝達される。この差動出力ギヤｇ１は、上記第一の実施形態における出力軸Ｏと同様に、遊星歯車装置ＰＧのキャリアｃａ１と一体回転するように接続されている。この差動出力ギヤｇ１の回転駆動力は、カウンタ減速機構ＳＧの第一カウンタギヤｇ３を介してディファレンシャル装置１７のデフリングギヤＯ´に伝達される。   In the present embodiment, the output rotation from the planetary gear device PG as a differential gear device is transmitted to a differential output gear g1 provided coaxially with the input shaft I. The differential output gear g1 is connected to rotate integrally with the carrier ca1 of the planetary gear device PG, similarly to the output shaft O in the first embodiment. The rotational driving force of the differential output gear g1 is transmitted to the diff ring gear O ′ of the differential device 17 via the first counter gear g3 of the counter reduction mechanism SG.

カウンタ減速機構ＳＧは、軸により一体回転するように連結された第一カウンタギヤｇ３及び第二カウンタギヤｇ４を備えている。第一カウンタギヤｇ３は、上記のとおり、差動出力ギヤｇ１と噛み合うとともに、ディファレンシャル装置１７のデフリングギヤＯ´と噛み合うように設けられている。また、第二カウンタギヤｇ４は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２のロータＲｏ２と一体回転する第二モータ・ジェネレータ出力ギヤｇ２と噛み合うように設けられている。ここで、第一カウンタギヤｇ３は、第二カウンタギヤｇ４よりも小径となっている。これにより、カウンタ減速機構ＳＧは、第二モータ・ジェネレータ出力ギヤｇ２の回転速度を減速してデフリングギヤＯ´に伝達する。したがって、カウンタ減速機構ＳＧは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度を減速するとともに、回転駆動力を増幅して出力部材としてのデフリングギヤＯ´に伝達する。すなわち、カウンタ減速機構ＳＧは、デフリングギヤＯ´の回転速度を増速するとともに、回転駆動力を減衰して第二モータ・ジェネレータＭＧ２に伝達する。本実施形態においては、このカウンタ減速機構ＳＧが、本発明における歯車機構に相当する。なお、本実施形態における第二モータ・ジェネレータＭＧ２の機能及び動作は、上記第二の実施形態と同様である。   The counter speed reduction mechanism SG includes a first counter gear g3 and a second counter gear g4 that are connected so as to rotate integrally with a shaft. As described above, the first counter gear g3 is provided so as to mesh with the differential output gear g1 and mesh with the differential ring gear O ′ of the differential device 17. The second counter gear g4 is provided so as to mesh with the second motor / generator output gear g2 that rotates integrally with the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2. Here, the first counter gear g3 has a smaller diameter than the second counter gear g4. As a result, the counter deceleration mechanism SG decelerates the rotational speed of the second motor / generator output gear g2 and transmits it to the diff ring gear O ′. Therefore, the counter deceleration mechanism SG decelerates the rotational speed of the second motor / generator MG2, amplifies the rotational driving force, and transmits it to the diff ring gear O ′ as an output member. That is, the counter deceleration mechanism SG increases the rotational speed of the diff ring gear O ′ and attenuates the rotational driving force and transmits it to the second motor / generator MG2. In the present embodiment, the counter speed reduction mechanism SG corresponds to the gear mechanism in the present invention. The function and operation of the second motor / generator MG2 in this embodiment are the same as those in the second embodiment.

４．第四の実施形態
次に、本発明の第四の実施形態について説明する。図１２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。なお、この図１２は、図１と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。このハイブリッド駆動装置Ｈは、上記第一の実施形態の構成に加えて、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１を非回転部材としてのケースＤｃに選択的に固定するための第三ブレーキＢ３を備えている。そして、この第三ブレーキＢ３を設けたことにより、上記第一の実施形態と同様の３つの動作モードに加えて、パラレル減速モード及びパラレル増速モードの２つのパラレルモードを切り替え可能に備えた構成となっている。その他の構成は、上記第一の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈについて、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。 4). Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment. In FIG. 12, as in FIG. 1, the configuration of the lower half symmetrical with respect to the central axis is omitted. In addition to the configuration of the first embodiment, the hybrid drive device H includes a third brake B3 for selectively fixing the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 to the case Dc as a non-rotating member. ing. In addition to the three operation modes similar to those of the first embodiment, the third brake B3 is provided so that two parallel modes of the parallel deceleration mode and the parallel acceleration mode can be switched. It has become. Other configurations are the same as those in the first embodiment. Hereinafter, the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

４−１．差動歯車装置等の構成
本実施形態における差動歯車装置は、上記第一の実施形態と同様の構成となっている。但し、本実施形態においては、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１が、第三ブレーキＢ３によりケースＤｃに選択的に固定される。したがって、第一クラッチＣ１の係合状態では、遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１が、第三ブレーキＢ３によりケースＤｃに選択的に固定される。また、第二クラッチＣ２の係合状態では、遊星歯車装置ＰＧの第二サンギヤｓ２が、第三ブレーキＢ３によりケースＤｃに選択的に固定される。換言すれば、この第三ブレーキＢ３により、第一クラッチＣ１の係合状態では、遊星歯車装置ＰＧの第一回転要素ｅ１がケースＤｃに選択的に固定され、第二クラッチＣ２の係合状態では、遊星歯車装置ＰＧ第四回転要素ｅ４がケースＤｃに選択的に固定される。 4-1. Configuration of Differential Gear Device, etc. The differential gear device according to the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment. However, in the present embodiment, the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 is selectively fixed to the case Dc by the third brake B3. Therefore, in the engaged state of the first clutch C1, the first sun gear s1 of the planetary gear device PG is selectively fixed to the case Dc by the third brake B3. Further, in the engaged state of the second clutch C2, the second sun gear s2 of the planetary gear device PG is selectively fixed to the case Dc by the third brake B3. In other words, by the third brake B3, the first rotating element e1 of the planetary gear device PG is selectively fixed to the case Dc in the engaged state of the first clutch C1, and in the engaged state of the second clutch C2. The planetary gear device PG fourth rotating element e4 is selectively fixed to the case Dc.

４−２．ハイブリッド駆動装置の動作モード
本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈは、上記第一の実施形態と同様に、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の係合または解放を切り替えることにより、トルクコンバータモード、直結モード、及びトルクスプリットモードの３つのモードを切り替え可能に備えている。更に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈは、第三ブレーキＢ３の係合または解放を切り替えることにより、これらの３つの動作モードに加えて、パラレル減速モード及びパラレル増速モードの２つのパラレルモードを切り替え可能に備えている。これら２つのパラレルモードは、いずれも、第一モータ・ジェネレータＭＧ１をケースＤｃに固定することにより、入力軸Ｉの回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まるモードである。これらの動作モードは、モード選択手段３９により選択され、選択された動作モードへの切り替えは、制御装置ＥＣＵからの制御指令により各摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ３が係合又は解放されることにより行われる。 4-2. Operation Mode of Hybrid Drive Device As in the first embodiment, the hybrid drive device H according to the present embodiment switches the engagement or disengagement of the first clutch C1 and the second clutch C2, thereby switching the torque converter mode, Three modes, a direct connection mode and a torque split mode, can be switched. Furthermore, the hybrid drive device H according to the present embodiment switches the engagement or release of the third brake B3, so that in addition to these three operation modes, two parallel modes of a parallel deceleration mode and a parallel acceleration mode are provided. Can be switched. Both of these two parallel modes are modes in which the rotation speed of the output shaft O is determined in proportion to the rotation speed of the input shaft I by fixing the first motor / generator MG1 to the case Dc. These operation modes are selected by the mode selection means 39, and switching to the selected operation mode is performed by engaging or releasing each friction engagement element C1, C2, B3 according to a control command from the control unit ECU. Is done.

図１３は、各動作モードでの第一クラッチＣ１、第二クラッチＣ２、及び第三ブレーキＢ３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おり、「無印」は、各摩擦係合要素が解放（係合解除）状態にあることを示している。図１４は、パラレル減速モードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図を示しており、図１５は、パラレル増速モードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図を示している。なお、これらの速度線図の記述方法は、上記第一の実施形態に係る図５〜図７に示す遊星歯車装置ＰＧの速度線図と同様である。また、本実施形態においても、トルクコンバータモード、直結モード、及びトルクスプリットモードのそれぞれにおける遊星歯車装置ＰＧの速度線図は、上記第一の実施形態に係る図５〜図７と同様である。そこで、以下では、上記第一の実施形態とは異なるモードである、パラレル減速モード及びパラレル増速モードのそれぞれにおける遊星歯車装置ＰＧの動作状態について順に説明する。   FIG. 13 is an operation table showing operation states of the first clutch C1, the second clutch C2, and the third brake B3 in each operation mode. In this figure, “◯” indicates that each friction engagement element is in an engaged state, and “No mark” indicates that each friction engagement element is in a released (disengaged) state. . FIG. 14 shows a velocity diagram of the planetary gear device PG in the parallel deceleration mode, and FIG. 15 shows a velocity diagram of the planetary gear device PG in the parallel acceleration mode. In addition, the description method of these velocity diagrams is the same as that of the planetary gear apparatus PG shown to FIGS. 5-7 which concerns on said 1st embodiment. Also in the present embodiment, the velocity diagrams of the planetary gear device PG in each of the torque converter mode, the direct connection mode, and the torque split mode are the same as those in FIGS. 5 to 7 according to the first embodiment. Therefore, hereinafter, the operation states of the planetary gear device PG in each of the parallel deceleration mode and the parallel acceleration mode, which are modes different from the first embodiment, will be described in order.

４−３．パラレル減速モード
まず、パラレル減速モードでの遊星歯車装置ＰＧの動作状態について、図１４に基づいて説明する。パラレル減速モードは、入力軸Ｉの回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まり、入力軸Ｉの回転速度が減速して出力軸Ｏに伝達されるモードである。このパラレル減速モードは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を遊星歯車装置ＰＧにおける入力軸Ｉ又は出力軸Ｏが接続されていない２つの回転要素のいずれか一方に接続するとともに、当該一方の回転要素を第一モータ・ジェネレータＭＧ１と共にケースＤｃに固定した状態で実現される。本実施形態においては、図１３に示すように、パラレル減速モードでは、第一クラッチＣ１及び第三ブレーキＢ３が係合状態とされ、第二クラッチＣ２は解放状態とされる。したがって、第一モータ・ジェネレータＭＧ１が遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１に接続された状態（すなわちトルクコンバータモード）で、当該第一サンギヤｓ１及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１がケースＤｃに固定されることにより、パラレル減速モードが実現される。 4-3. Parallel Deceleration Mode First, the operation state of the planetary gear device PG in the parallel reduction mode will be described with reference to FIG. The parallel deceleration mode is a mode in which the rotational speed of the output shaft O is determined in proportion to the rotational speed of the input shaft I, and the rotational speed of the input shaft I is decelerated and transmitted to the output shaft O. In this parallel deceleration mode, the first motor / generator MG1 is connected to one of the two rotating elements not connected to the input shaft I or the output shaft O in the planetary gear device PG, and the one rotating element is connected to the first rotating element. This is realized in a state of being fixed to the case Dc together with one motor / generator MG1. In the present embodiment, as shown in FIG. 13, in the parallel deceleration mode, the first clutch C1 and the third brake B3 are engaged, and the second clutch C2 is released. Therefore, in a state where the first motor / generator MG1 is connected to the first sun gear s1 of the planetary gear device PG (that is, the torque converter mode), the first sun gear s1 and the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 are in the case Dc. By being fixed, the parallel deceleration mode is realized.

図１４は、パラレル減速モードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図である。この図に示すように、パラレル減速モードでは、遊星歯車装置ＰＧの第一サンギヤｓ１が第一クラッチＣ１及び第三ブレーキＢ３を介してケースＤｃに固定されることにより、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まる状態となる。また、回転速度の順で、ケースＤｃに固定される回転要素である第一サンギヤｓ１（第一回転要素ｅ１）と入力軸Ｉに接続された回転要素であるリングギヤｒ１（第三回転要素ｅ３）との間に、出力軸Ｏに接続された回転要素であるキャリアｃａ１（第二回転要素ｅ２）が設けられていることにより、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度が減速して出力軸Ｏに伝達される。すなわち、入力軸Ｉの回転駆動力が増幅されて出力軸Ｏに伝達される。具体的には、図１４の下部に示すように、第一サンギヤｓ１、キャリアｃａ１、及びリングギヤｒ１でなるシングルピニオン型の遊星歯車機構のギヤ比がλ１（λ１＜１）である場合、入力軸Ｉの回転速度は１／（１＋λ１）倍に減速され、入力軸Ｉのトルクは（１＋λ１）倍に増幅されて出力軸Ｏに伝達される。   FIG. 14 is a velocity diagram of the planetary gear device PG in the parallel reduction mode. As shown in this figure, in the parallel reduction mode, the first sun gear s1 of the planetary gear device PG is fixed to the case Dc via the first clutch C1 and the third brake B3, so that the input shaft I (engine E) The rotation speed of the output shaft O is determined in proportion to the rotation speed. The first sun gear s1 (first rotating element e1) that is a rotating element fixed to the case Dc and the ring gear r1 (third rotating element e3) that is a rotating element connected to the input shaft I in the order of the rotation speed. Is provided with a carrier ca1 (second rotating element e2) which is a rotating element connected to the output shaft O, the rotational speed of the input shaft I (engine E) is reduced and the output shaft O Is transmitted to. That is, the rotational driving force of the input shaft I is amplified and transmitted to the output shaft O. Specifically, as shown in the lower part of FIG. 14, when the gear ratio of the single pinion planetary gear mechanism including the first sun gear s1, the carrier ca1, and the ring gear r1 is λ1 (λ1 <1), the input shaft The rotational speed of I is reduced by 1 / (1 + λ1) times, and the torque of the input shaft I is amplified by (1 + λ1) times and transmitted to the output shaft O.

この際、エンジンＥは、車速及び要求駆動力に応じて、適切な回転速度及び回転駆動力ＴＥを出力するように制御される。上記のとおり、パラレル減速モードでは、入力軸Ｉの回転速度を減速するとともに回転駆動力を増幅して出力軸Ｏに伝達するため、比較的大きい回転駆動力を出力軸Ｏに伝達することが可能となる。また、パラレル減速モードでは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１はケースＤｃに固定されている。この場合、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、基本的には、回転駆動力を出力しない状態に制御される。すなわち、このパラレル減速モードでは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、基本的には、モータ及びジェネレータのいずれとしても機能せず、力行も発電も行わない。なお、要求駆動力に対して、エンジンＥの回転駆動力が不足する場合などには、第二モータ・ジェネレータＭＧ２をモータとして力行させることも可能である。また、バッテリ１１の充電量が不足した場合などには、第二モータ・ジェネレータＭＧ２をジェネレータとして発電させることも可能である。   At this time, the engine E is controlled to output an appropriate rotational speed and rotational driving force TE according to the vehicle speed and the required driving force. As described above, in the parallel deceleration mode, the rotational speed of the input shaft I is reduced and the rotational driving force is amplified and transmitted to the output shaft O. Therefore, a relatively large rotational driving force can be transmitted to the output shaft O. It becomes. In the parallel deceleration mode, the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 is fixed to the case Dc. In this case, the second motor / generator MG2 is basically controlled so as not to output the rotational driving force. That is, in this parallel deceleration mode, the second motor / generator MG2 basically does not function as either a motor or a generator, and does not perform power running or power generation. Note that, when the rotational driving force of the engine E is insufficient with respect to the required driving force, the second motor / generator MG2 can be powered as a motor. Further, when the amount of charge of the battery 11 is insufficient, the second motor / generator MG2 can be used as a generator.

以上に説明したように、パラレル減速モードは、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度を減速するとともに回転駆動力を増幅して出力軸Ｏに伝達することができるとともに、入力軸Ｉの回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まる状態になるモードである。したがって、このパラレル減速モードは、後述するパラレル増速モードに比べて車速が比較的低く要求駆動力が大きい状態で使用されるモードとして適している。すなわち、このパラレル減速モードでは、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を動作させずに入力軸Ｉ（エンジンＥ）の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、要求駆動力が大きい状況において、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の動作によるエネルギー損失を抑制することができる。また、このとき、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転駆動力を増幅して出力軸Ｏに伝達するため、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度は比較的高くなるが、比較的大きい回転駆動力を出力軸Ｏに伝達して車両を走行させることができる。   As described above, in the parallel deceleration mode, the rotational speed of the input shaft I (engine E) can be decelerated, the rotational driving force can be amplified and transmitted to the output shaft O, and the rotational speed of the input shaft I can be transmitted. Is a mode in which the rotational speed of the output shaft O is determined in proportion to. Therefore, the parallel deceleration mode is suitable as a mode used in a state where the vehicle speed is relatively low and the required driving force is large as compared with a parallel acceleration mode described later. That is, in the parallel deceleration mode, the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 can be operated by transmitting the rotational driving force of the input shaft I (engine E) to the output shaft O without operating the first motor / generator MG1. . Therefore, in a situation where the required driving force is large, energy loss due to the operations of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 can be suppressed. At this time, since the rotational driving force of the input shaft I (engine E) is amplified and transmitted to the output shaft O, the rotational speed of the input shaft I (engine E) is relatively high, but the rotational drive is relatively large. The vehicle can travel by transmitting force to the output shaft O.

本実施形態では、パラレル減速モードは、トルクコンバータモードで走行中に第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度がゼロになった際に、第三ブレーキＢ３を係合状態とすることにより実現される。一方、パラレル減速モードで走行中に、第一クラッチＣ１を係合状態に維持したまま、第三ブレーキＢ３を解放することにより、トルクコンバータモードに切り替えることができる。   In the present embodiment, the parallel deceleration mode is realized by bringing the third brake B3 into an engaged state when the rotational speed of the first motor / generator MG1 becomes zero during traveling in the torque converter mode. On the other hand, while traveling in the parallel deceleration mode, it is possible to switch to the torque converter mode by releasing the third brake B3 while maintaining the first clutch C1 in the engaged state.

４−４．パラレル増速モード
まず、パラレル増速モードでの遊星歯車装置ＰＧの動作状態について、図１５に基づいて説明する。パラレル増速モードは、入力軸Ｉの回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まり、入力軸Ｉの回転速度が増速して出力軸Ｏに伝達されるモードである。このパラレル増速モードは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を遊星歯車装置ＰＧにおける入力軸Ｉ又は出力軸Ｏが接続されていない２つの回転要素のいずれか他方に接続するとともに、当該他方の回転要素を第一モータ・ジェネレータＭＧ１と共にケースＤｃに固定した状態で実現される。本実施形態においては、図１３に示すように、パラレル増速モードでは、第二クラッチＣ２及び第三ブレーキＢ３が係合状態とされ、第一クラッチＣ１は解放状態とされる。したがって、第一モータ・ジェネレータＭＧ１が遊星歯車装置ＰＧの第二サンギヤｓ２に接続された状態（すなわちトルクスプリットモード）で、当該第二サンギヤｓ２及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１がケースＤｃに固定されることにより、パラレル増速モードが実現される。 4-4. Parallel Acceleration Mode First, the operation state of the planetary gear device PG in the parallel acceleration mode will be described with reference to FIG. The parallel acceleration mode is a mode in which the rotation speed of the output shaft O is determined in proportion to the rotation speed of the input shaft I, and the rotation speed of the input shaft I is increased and transmitted to the output shaft O. In this parallel acceleration mode, the first motor / generator MG1 is connected to one of the two rotating elements not connected to the input shaft I or the output shaft O in the planetary gear device PG, and the other rotating element is connected to the other one. This is realized in a state of being fixed to the case Dc together with the first motor / generator MG1. In the present embodiment, as shown in FIG. 13, in the parallel acceleration mode, the second clutch C2 and the third brake B3 are engaged, and the first clutch C1 is released. Therefore, in a state where the first motor / generator MG1 is connected to the second sun gear s2 of the planetary gear device PG (that is, the torque split mode), the second sun gear s2 and the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 are in the case Dc. By being fixed, the parallel acceleration mode is realized.

図１５は、パラレル増速モードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図である。この図に示すように、パラレル増速モードでは、遊星歯車装置ＰＧの第二サンギヤｓ２が第二クラッチＣ２及び第三ブレーキＢ３を介してケースＤｃに固定されることにより、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まる状態となる。また、回転速度の順で、ケースＤｃに固定される回転要素である第二サンギヤｓ２（第四回転要素ｅ４）と出力軸Ｏに接続された回転要素であるキャリアｃａ１（第二回転要素ｅ２）との間に、入力軸Ｉに接続された回転要素であるリングギヤｒ１（第三回転要素ｅ３）が設けられていることにより、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度が増速して出力軸Ｏに伝達される。すなわち、入力軸Ｉの回転駆動力が減衰されて出力軸Ｏに伝達される。具体的には、図１５の下部に示すように、キャリアｃａ１、リングギヤｒ１、及び第二サンギヤｓ２でなるダブルピニオン型の遊星歯車機構のギヤ比がλ２（λ２＜１）である場合、入力軸Ｉの回転速度は１／（１−λ２）倍に増速され、入力軸Ｉのトルクは（１−λ２）倍に減衰されて出力軸Ｏに伝達される。   FIG. 15 is a velocity diagram of the planetary gear device PG in the parallel acceleration mode. As shown in this figure, in the parallel acceleration mode, the second sun gear s2 of the planetary gear device PG is fixed to the case Dc via the second clutch C2 and the third brake B3, so that the input shaft I (engine E ), The rotational speed of the output shaft O is determined in proportion to the rotational speed. Further, in the order of the rotation speed, the second sun gear s2 (fourth rotation element e4) that is a rotation element fixed to the case Dc and the carrier ca1 (second rotation element e2) that is a rotation element connected to the output shaft O. Is provided with a ring gear r1 (third rotating element e3) which is a rotating element connected to the input shaft I, so that the rotational speed of the input shaft I (engine E) is increased and the output shaft To O. That is, the rotational driving force of the input shaft I is attenuated and transmitted to the output shaft O. Specifically, as shown in the lower part of FIG. 15, when the gear ratio of the double pinion type planetary gear mechanism including the carrier ca1, the ring gear r1, and the second sun gear s2 is λ2 (λ2 <1), the input shaft The rotational speed of I is increased by 1 / (1-λ2) times, and the torque of the input shaft I is attenuated by (1-λ2) times and transmitted to the output shaft O.

この際、エンジンＥは、車速及び要求駆動力に応じて、適切な回転速度及び回転駆動力ＴＥを出力するように制御される。上記のとおり、パラレル増速モードでは、入力軸Ｉの回転速度を増速して出力軸Ｏに伝達するため、エンジンＥの回転速度を低く抑えることが可能となる。また、パラレル増速モードでは、上述したパラレル減速モードと同様に、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１はケースＤｃに固定されている。この場合、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、基本的には、回転駆動力を出力しない状態に制御される。すなわち、このパラレル増速モードでは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、基本的には、モータ及びジェネレータのいずれとしても機能せず、力行も発電も行わない。なお、要求駆動力に対して、エンジンＥの回転駆動力が不足する場合などには、第二モータ・ジェネレータＭＧ２をモータとして力行させることも可能である。また、バッテリ１１の充電量が不足した場合などには、第二モータ・ジェネレータＭＧ２をジェネレータとして発電させることも可能である。   At this time, the engine E is controlled to output an appropriate rotational speed and rotational driving force TE according to the vehicle speed and the required driving force. As described above, in the parallel acceleration mode, the rotational speed of the input shaft I is increased and transmitted to the output shaft O, so the rotational speed of the engine E can be kept low. In the parallel acceleration mode, as in the parallel deceleration mode described above, the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 is fixed to the case Dc. In this case, the second motor / generator MG2 is basically controlled so as not to output the rotational driving force. That is, in this parallel acceleration mode, the second motor / generator MG2 basically does not function as either a motor or a generator, and does not perform power running or power generation. Note that, when the rotational driving force of the engine E is insufficient with respect to the required driving force, the second motor / generator MG2 can be powered as a motor. Further, when the amount of charge of the battery 11 is insufficient, the second motor / generator MG2 can be used as a generator.

以上に説明したように、パラレル増速モードは、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度を増速して出力軸Ｏに伝達することができるとともに、入力軸Ｉの回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まる状態になるモードである。したがって、このパラレル増速モードは、上述したパラレル減速モードに比べて車速が高く要求駆動力が小さい状態で使用される高速巡航用のモードとして適している。すなわち、このパラレル増速モードでは、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を動作させずに入力軸Ｉ（エンジンＥ）の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、要求駆動力が小さい状況において、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の動作によるエネルギー損失を抑制することができる。また、このとき、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度を増速して出力軸Ｏに伝達するため、出力軸Ｏに伝達される入力軸Ｉの回転駆動力は小さくなるが、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度を低く抑えることが可能となる。したがって、エンジンを高い効率で動作させることができる。   As described above, in the parallel acceleration mode, the rotational speed of the input shaft I (engine E) can be increased and transmitted to the output shaft O, and the output is proportional to the rotational speed of the input shaft I. In this mode, the rotational speed of the axis O is determined. Therefore, this parallel acceleration mode is suitable as a high-speed cruise mode used in a state where the vehicle speed is high and the required driving force is small compared to the parallel deceleration mode described above. That is, in this parallel acceleration mode, the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 can be operated by transmitting the rotational driving force of the input shaft I (engine E) to the output shaft O without operating. it can. Therefore, in a situation where the required driving force is small, energy loss due to the operation of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 can be suppressed. At this time, since the rotational speed of the input shaft I (engine E) is increased and transmitted to the output shaft O, the rotational driving force of the input shaft I transmitted to the output shaft O is reduced, but the input shaft I It becomes possible to keep the rotational speed of (engine E) low. Therefore, the engine can be operated with high efficiency.

本実施形態では、パラレル増速モードは、トルクスプリットモードで走行中に第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度がゼロになった際に、第三ブレーキＢ３を係合状態とすることにより実現される。一方、パラレル増速モードで走行中に、第二クラッチＣ２を係合状態に維持したまま、第三ブレーキＢ３を解放することにより、トルクスプリットモードに切り替えることができる。   In the present embodiment, the parallel acceleration mode is realized by bringing the third brake B3 into the engaged state when the rotational speed of the first motor / generator MG1 becomes zero during traveling in the torque split mode. . On the other hand, during traveling in the parallel acceleration mode, it is possible to switch to the torque split mode by releasing the third brake B3 while maintaining the second clutch C2 in the engaged state.

以上の第一から第四の実施形態では、いずれも第一モータ・ジェネレータＭＧ１を選択駆動要素とし、この第一モータ・ジェネレータＭＧ１が入力軸Ｉ及び出力軸Ｏのいずれにも接続されていない２つの回転要素のいずれかに選択的に接続可能に構成されているハイブリッド駆動装置Ｈについて説明した。そこで以下の第五から第八の実施形態では、入力軸Ｉを選択駆動要素とし、この入力軸Ｉが第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び出力軸Ｏのいずれにも接続されていない２つの回転要素のいずれかに選択的に接続可能に構成されているハイブリッド駆動装置Ｈについて説明する。   In the first to fourth embodiments described above, the first motor / generator MG1 is used as the selective drive element, and the first motor / generator MG1 is not connected to either the input shaft I or the output shaft O2. The hybrid drive device H configured to be selectively connectable to any one of the two rotating elements has been described. Therefore, in the following fifth to eighth embodiments, the input shaft I is a selected drive element, and the input shaft I includes two rotating elements that are not connected to either the first motor / generator MG1 or the output shaft O. The hybrid drive apparatus H configured to be selectively connectable to any one will be described.

５．第五の実施形態
入力軸Ｉを選択駆動要素とする最初の実施形態として、まず、本発明の第五の実施形態について説明する。図１６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。なお、この図１６は、図１と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。このハイブリッド駆動装置Ｈは、上記第一から第四の実施形態とは異なり、入力軸Ｉを本発明における選択駆動要素とし、この入力軸Ｉが、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び出力軸Ｏのいずれにも接続されていない２つの回転要素のいずれかに選択的に接続可能に構成されている。また、このハイブリッド駆動装置Ｈは、差動歯車装置としての遊星歯車装置ＰＧの具体的構成も、上記第一から第四の実施形態と異なっている。すなわち、本実施形態においては、遊星歯車装置ＰＧは、シングルピニオン型の第一遊星歯車機構ＰＧ１とダブルピニオン型の第二遊星歯車機構ＰＧ２とを組み合わせて構成されている。その他の構成は、上記第一の実施形態の構成と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈについて、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。 5). Fifth Embodiment As a first embodiment in which the input shaft I is a selected drive element, first, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 16 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive device H according to the present embodiment. Note that FIG. 16 does not show the configuration of the lower half symmetric with respect to the central axis, as in FIG. Unlike the first to fourth embodiments, the hybrid drive device H uses the input shaft I as a selective drive element in the present invention, and this input shaft I is one of the first motor / generator MG1 and the output shaft O. It is configured to be selectively connectable to one of two rotating elements that are not connected to each other. The hybrid drive device H also differs from the first to fourth embodiments in the specific configuration of the planetary gear device PG as a differential gear device. That is, in the present embodiment, the planetary gear device PG is configured by combining a single pinion type first planetary gear mechanism PG1 and a double pinion type second planetary gear mechanism PG2. Other configurations are the same as those of the first embodiment. Hereinafter, the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

５−１．ハイブリッド駆動装置の各部の構成
図１６に示すように、本実施形態においては、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１は、遊星歯車装置ＰＧを構成する第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２と一体回転するように接続されている。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２のロータＲｏ２は、変速機構ＴＭの第一サンギヤｓ３と一体回転するように接続されている。 5-1. Configuration of Each Part of Hybrid Drive Device As shown in FIG. 16, in this embodiment, the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 includes the sun gear s1 and the second gear of the first planetary gear mechanism PG1 constituting the planetary gear device PG. It is connected so as to rotate integrally with the sun gear s2 of the planetary gear mechanism PG2. The rotor Ro2 of the second motor / generator MG2 is connected to rotate integrally with the first sun gear s3 of the speed change mechanism TM.

また、本実施形態においては、差動歯車装置としての遊星歯車装置ＰＧは、第一遊星歯車機構ＰＧ１と第二遊星歯車機構ＰＧ２とを組み合わせて構成されている。そして、この遊星歯車装置ＰＧは、４つの回転要素を備え、入力軸Ｉ、出力軸Ｏ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が、それぞれ異なる回転要素に接続されるとともに、入力軸Ｉが、第一モータ・ジェネレータＭＧ１又は出力軸Ｏが接続されていない２つの回転要素のいずれかに選択的に接続可能に構成されている。以下、各遊星歯車機構ＰＧ１、ＰＧ２のそれぞれの構成について詳細に説明する。   In the present embodiment, the planetary gear device PG as a differential gear device is configured by combining a first planetary gear mechanism PG1 and a second planetary gear mechanism PG2. The planetary gear device PG includes four rotating elements. The input shaft I, the output shaft O, and the first motor / generator MG1 are connected to different rotating elements. The motor / generator MG1 or the two rotary elements to which the output shaft O is not connected are selectively connectable. Hereinafter, the configuration of each planetary gear mechanism PG1, PG2 will be described in detail.

図１６に示すように、第一遊星歯車機構ＰＧ１は、入力軸Ｉ及び出力軸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、第一遊星歯車機構ＰＧ１は、複数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、第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２及び第一モータ・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。キャリアｃａ１は、第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２及び出力軸Ｏと一体回転するように接続されている。リングギヤｒ１は、第一クラッチＣ１を介して入力軸Ｉに選択的に接続される。   As shown in FIG. 16, the first planetary gear mechanism PG1 is a single pinion type planetary gear mechanism that is arranged coaxially with the input shaft I and the output shaft O. That is, the first planetary gear mechanism PG1 has a carrier ca1 that supports a plurality of pinion gears, and a sun gear s1 and a ring gear r1 that mesh with the pinion gears, respectively, as rotating elements. The sun gear s1 is connected to rotate integrally with the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism PG2 and the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1. The carrier ca1 is connected to rotate integrally with the carrier ca2 and the output shaft O of the second planetary gear mechanism PG2. The ring gear r1 is selectively connected to the input shaft I via the first clutch C1.

また、第二遊星歯車機構ＰＧ２は、入力軸Ｉ及び出力軸Ｏ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、第二遊星歯車機構ＰＧ２は、複数のピニオンギヤ対を支持するキャリアｃａ２と、前記ピニオンギヤ対を構成するピニオンギヤの一方に噛み合うサンギヤｓ２と、他方に噛み合うリングギヤｒ２とを回転要素として有している。サンギヤｓ２は、第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１及び第一モータ・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。キャリアｃａ２は、第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１及び出力軸Ｏと一体回転するように接続されている。リングギヤｒ２は、第二クラッチＣ２を介して入力軸Ｉに選択的に接続される。   The second planetary gear mechanism PG2 is a double pinion type planetary gear mechanism arranged coaxially with the input shaft I and the output shaft O. That is, the second planetary gear mechanism PG2 has, as rotating elements, a carrier ca2 that supports a plurality of pinion gear pairs, a sun gear s2 that meshes with one of the pinion gears that constitute the pinion gear pair, and a ring gear r2 that meshes with the other. . The sun gear s2 is connected to rotate integrally with the sun gear s1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1. The carrier ca2 is connected to rotate integrally with the carrier ca1 and the output shaft O of the first planetary gear mechanism PG1. The ring gear r2 is selectively connected to the input shaft I via the second clutch C2.

遊星歯車装置ＰＧは、第一遊星歯車機構ＰＧ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２がそれぞれの有する３つの回転要素のうち、２つずつを互いに一体回転するように接続することにより、全体として４つの回転要素を備えて一体的に動作するように構成されている。これら４つの回転要素を、回転速度の順に第一回転要素ｅ１、第二回転要素ｅ２、第三回転要素ｅ３、及び第四回転要素ｅ４とする。本実施形態においては、互いに一体回転する第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２が、遊星歯車装置ＰＧの第一回転要素ｅ１に相当する。また、第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２が、遊星歯車装置ＰＧの第二回転要素ｅ２に相当する。また、互いに一体回転する第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２が、遊星歯車装置ＰＧの第三回転要素ｅ３に相当する。また、第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１が、遊星歯車装置ＰＧの第四回転要素ｅ４に相当する。   The planetary gear device PG has four rotations as a whole by connecting two of the three rotating elements of the first planetary gear mechanism PG1 and the second planetary gear mechanism PG2 so as to rotate integrally with each other. It is comprised so that it may operate integrally with an element. These four rotation elements are referred to as a first rotation element e1, a second rotation element e2, a third rotation element e3, and a fourth rotation element e4 in the order of the rotation speed. In the present embodiment, the sun gear s1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism PG2 that rotate integrally with each other correspond to the first rotating element e1 of the planetary gear device PG. Further, the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism PG2 corresponds to the second rotating element e2 of the planetary gear device PG. Further, the carrier ca1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the carrier ca2 of the second planetary gear mechanism PG2 that rotate integrally with each other correspond to the third rotating element e3 of the planetary gear device PG. Further, the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1 corresponds to the fourth rotating element e4 of the planetary gear device PG.

したがって、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１は遊星歯車装置ＰＧの第一回転要素ｅ１と一体回転するように接続され、出力軸Ｏは遊星歯車装置ＰＧの第三回転要素ｅ３と一体回転するように接続されていることになる。また、入力軸Ｉは、第一クラッチＣ１により遊星歯車装置ＰＧの第四回転要素ｅ４に選択的に接続され、第二クラッチＣ２により遊星歯車装置ＰＧの第二回転要素ｅ２に選択的に接続される構成であることにより、遊星歯車装置ＰＧの第二回転要素ｅ２及び第四回転要素ｅ４のいずれかに選択的に接続可能となっている。また、入力軸Ｉは、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の双方を係合することにより、遊星歯車装置ＰＧの第二回転要素ｅ２及び第四回転要素ｅ４の双方に同時に接続することも可能となっている。更に、入力軸Ｉは、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の双方を解放することにより、遊星歯車装置ＰＧの第二回転要素ｅ２及び第四回転要素ｅ４の双方から同時に分離することも可能となっている。   Accordingly, the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 is connected to rotate integrally with the first rotating element e1 of the planetary gear device PG, and the output shaft O rotates integrally with the third rotating element e3 of the planetary gear device PG. Will be connected to. The input shaft I is selectively connected to the fourth rotating element e4 of the planetary gear device PG by the first clutch C1, and is selectively connected to the second rotating element e2 of the planetary gear device PG by the second clutch C2. With this configuration, it is possible to selectively connect to either the second rotating element e2 or the fourth rotating element e4 of the planetary gear device PG. Further, the input shaft I can be simultaneously connected to both the second rotating element e2 and the fourth rotating element e4 of the planetary gear device PG by engaging both the first clutch C1 and the second clutch C2. It has become. Furthermore, the input shaft I can be simultaneously separated from both the second rotating element e2 and the fourth rotating element e4 of the planetary gear device PG by releasing both the first clutch C1 and the second clutch C2. It has become.

なお、変速機構ＴＭの構成は、上記第一の実施形態と同様（図１、図４、及び図８参照）である。そして、本実施形態においても、この変速機構ＴＭが、本発明における歯車機構に相当する。また、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈのシステム構成は上記第一の実施形態と同様（図２参照）であるので、その点についての説明は省略する。   The structure of the speed change mechanism TM is the same as that of the first embodiment (see FIGS. 1, 4, and 8). And also in this embodiment, this transmission mechanism TM is equivalent to the gear mechanism in this invention. Further, since the system configuration of the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment (see FIG. 2), description thereof will be omitted.

５−２．ハイブリッド駆動装置の動作モード
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１７〜図１９は、本実施形態における遊星歯車装置ＰＧの速度線図を示しており、図１７はトルクコンバータモードでの速度線図、図１８は直結モードでの速度線図、図１９はトルクスプリットモードでの速度線図をそれぞれ示している。これらの速度線図の記述方法は、上記第一の実施形態に係る図５〜図７に示す遊星歯車装置ＰＧの速度線図と同様である。したがって、これらの速度線図において、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、遊星歯車装置ＰＧを構成する第一遊星歯車機構ＰＧ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２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」、「ｃａ１」、「ｒ１」はそれぞれ第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１、キャリアｃａ１、リングギヤｒ１に対応し、「ｓ２」、「ｒ２」、「ｃａ２」はそれぞれ第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２、リングギヤｒ２、キャリアｃａ２に対応している。また、図１７の下部には第一遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比をλ１として明示し、図１９の下部には第二遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比をλ２として明示している。なお、本実施形態における各動作モードでの第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の作動状態を示す作動表は、上記第一の実施形態に係る図３と同様であるため、以下の説明においては図３を参照する。 5-2. Operation Mode of Hybrid Drive Device Next, operation modes that can be realized by the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described. FIGS. 17 to 19 show speed diagrams of the planetary gear device PG in the present embodiment, FIG. 17 is a speed diagram in the torque converter mode, FIG. 18 is a speed diagram in the direct connection mode, and FIG. A speed diagram in the torque split mode is shown. The description method of these velocity diagrams is the same as that of the planetary gear device PG shown in FIGS. 5 to 7 according to the first embodiment. Therefore, in these velocity diagrams, each of the plurality of vertical lines arranged in parallel corresponds to each rotation element of the first planetary gear mechanism PG1 and the second planetary gear mechanism PG2 constituting the planetary gear device PG. Yes. That is, “s1”, “ca1”, and “r1” described above each vertical line correspond to the sun gear s1, the carrier ca1, and the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1, respectively, and “s2”, “r2”. "Ca2" corresponds to the sun gear s2, the ring gear r2, and the carrier ca2 of the second planetary gear mechanism PG2, respectively. Further, in the lower part of FIG. 17, the gear ratio of the first planetary gear mechanism PG1 is clearly shown as λ1, and in the lower part of FIG. 19, the gear ratio of the second planetary gear mechanism PG2 is clearly shown as λ2. In addition, in the following description, since the operation | movement table | surface which shows the operation state of the 1st clutch C1 and the 2nd clutch C2 in each operation mode in this embodiment is the same as that of FIG. 3 which concerns on said 1st embodiment. Please refer to FIG.

図３及び図１７〜図１９に示すように、このハイブリッド駆動装置Ｈは、上記第一の実施形態と同様に、トルクコンバータモード、直結モード、及びトルクスプリットモードの３つの動作モードを切り替え可能に備えた構成となっている。また、このハイブリッド駆動装置Ｈは、これら３つの動作モードのそれぞれにおいて、変速機構ＴＭの変速段を低速段（Ｌｏ）及び高速段（Ｈｉ）の２つに切り替え可能に構成されている。以下、各動作モードでの遊星歯車装置ＰＧの動作状態について順に説明する。なお、各動作モードでの変速機構ＴＭの動作状態は、上記第一の実施形態と同様（図４及び図８参照）であるため、ここでは説明を省略する。   As shown in FIGS. 3 and 17 to 19, the hybrid drive device H can switch between three operation modes, a torque converter mode, a direct connection mode, and a torque split mode, as in the first embodiment. It has a configuration equipped. In addition, the hybrid drive device H is configured to be able to switch the speed stage of the speed change mechanism TM between a low speed stage (Lo) and a high speed stage (Hi) in each of these three operation modes. Hereinafter, the operation state of the planetary gear device PG in each operation mode will be described in order. In addition, since the operation state of the speed change mechanism TM in each operation mode is the same as that in the first embodiment (see FIGS. 4 and 8), description thereof is omitted here.

５−３．トルクコンバータモード
まず、トルクコンバータモードでの遊星歯車装置ＰＧの動作状態について、図１７に基づいて説明する。トルクコンバータモードは、入力軸Ｉを遊星歯車装置ＰＧにおける第一モータ・ジェネレータＭＧ１又は出力軸Ｏが接続されていない２つの回転要素の一方に接続した状態で、入力軸Ｉの回転駆動力に対して増幅した回転駆動力を出力軸Ｏに伝達するモードである。本実施形態においては、図３に示すように、トルクコンバータモードでは、第一クラッチＣ１が係合状態とされ、第二クラッチＣ２が解放状態とされる。したがって、入力軸Ｉが、第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１に接続されることにより、トルクコンバータモードが実現される。 5-3. Torque Converter Mode First, the operation state of the planetary gear device PG in the torque converter mode will be described with reference to FIG. In the torque converter mode, the input shaft I is connected to one of the two rotating elements not connected to the first motor / generator MG1 or the output shaft O in the planetary gear device PG, and the rotational driving force of the input shaft I is In this mode, the amplified rotational driving force is transmitted to the output shaft O. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the torque converter mode, the first clutch C1 is engaged and the second clutch C2 is released. Therefore, the torque converter mode is realized by connecting the input shaft I to the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1.

図１７は、トルクコンバータモードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図である。この図において実線は出力軸Ｏの回転速度が低い（すなわち車速が低い）状態を示し、破線は実線の状態よりも出力軸Ｏの回転速度が高い（すなわち車速が高い）状態を示している。この図に示すように、トルクコンバータモードでは、遊星歯車装置ＰＧを構成する第一遊星歯車機構ＰＧ１が機能する状態となる。すなわち、第一遊星歯車機構ＰＧ１は、回転速度の順で中間となるキャリアｃａ１が出力軸Ｏと一体回転し、回転速度の順で一方側となるリングギヤｒ１が入力軸Ｉ（エンジンＥ）と一体回転し、回転速度の順で他方側となるサンギヤｓ１が第一モータ・ジェネレータＭＧ１と一体回転する。この際、エンジンＥは、効率が高く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要求駆動力に応じた正方向の回転駆動力ＴＥを出力し、この回転駆動力ＴＥが入力軸Ｉを介してリングギヤｒ１に伝達される。また、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、トルクコンバータモードの全域で正方向の回転駆動力Ｔ１を発生させ、入力軸Ｉの回転駆動力ＴＥの反力受けとして機能する。   FIG. 17 is a velocity diagram of the planetary gear device PG in the torque converter mode. In this figure, the solid line indicates a state where the rotational speed of the output shaft O is low (that is, the vehicle speed is low), and the broken line indicates a state where the rotational speed of the output shaft O is higher (that is, the vehicle speed is high) than the state of the solid line. As shown in this figure, in the torque converter mode, the first planetary gear mechanism PG1 constituting the planetary gear device PG is in a functioning state. That is, in the first planetary gear mechanism PG1, the carrier ca1 that is intermediate in the order of the rotational speed rotates integrally with the output shaft O, and the ring gear r1 that is one side in the order of the rotational speed integrates with the input shaft I (engine E). The sun gear s1 that rotates and rotates on the other side in the order of the rotation speed rotates integrally with the first motor / generator MG1. At this time, the engine E outputs a rotational driving force TE in the positive direction corresponding to the required driving force while being controlled to be maintained in a state where the efficiency is high and the amount of exhaust gas is small (generally along the optimum fuel consumption characteristics). The rotational driving force TE is transmitted to the ring gear r1 via the input shaft I. The first motor / generator MG1 generates a rotational driving force T1 in the positive direction in the entire torque converter mode, and functions as a reaction force receiver for the rotational driving force TE of the input shaft I.

これにより、遊星歯車装置ＰＧは、入力軸Ｉの回転駆動力ＴＥと第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力Ｔ１とを合成し、入力軸Ｉの回転駆動力ＴＥに対して増幅した回転駆動力を出力軸Ｏに伝達する。具体的には、図１７の下部に示すように、第一遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比がλ１（λ１＜１）である場合、リングギヤｒ１（入力軸Ｉ）のトルク：キャリアｃａ１（出力軸Ｏ）のトルク：サンギヤｓ１（第一モータ・ジェネレータＭＧ１）のトルク＝１：（１＋λ１）：λ１という関係が成立する。したがって、例えばギヤ比λ１＝０．５の場合、リングギヤｒ１（入力軸Ｉ）のトルクの０．５倍のトルクをサンギヤｓ１（第一モータ・ジェネレータＭＧ１）のトルクが分担することにより、リングギヤｒ１（入力軸Ｉ）の回転トルクの約１．５倍のトルクがキャリアｃａ１（出力軸Ｏ）に伝達される。なお、この第一遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比λ１は、エンジンＥ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１の特性や車両重量等を考慮して適宜設定することができる。   As a result, the planetary gear device PG combines the rotational driving force TE of the input shaft I and the rotational driving force T1 of the first motor / generator MG1, and a rotational driving force amplified with respect to the rotational driving force TE of the input shaft I. Is transmitted to the output shaft O. Specifically, as shown in the lower part of FIG. 17, when the gear ratio of the first planetary gear mechanism PG1 is λ1 (λ1 <1), the torque of the ring gear r1 (input shaft I): carrier ca1 (output shaft O1) ) Torque: torque of sun gear s1 (first motor / generator MG1) = 1: (1 + λ1): λ1. Therefore, for example, when the gear ratio λ1 = 0.5, the torque of the sun gear s1 (first motor / generator MG1) shares a torque of 0.5 times the torque of the ring gear r1 (input shaft I). Torque about 1.5 times the rotational torque of (input shaft I) is transmitted to carrier ca1 (output shaft O). The gear ratio λ1 of the first planetary gear mechanism PG1 can be appropriately set in consideration of the characteristics of the engine E and the first motor / generator MG1, the vehicle weight, and the like.

以上に説明したように、トルクコンバータモードは、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転駆動力ＴＥを増幅して出力軸Ｏに伝達することができるため、車速が比較的低い状態で使用される低速用のモードとして適している。本実施形態では、トルクコンバータモードは、出力軸Ｏの回転速度がゼロの状態（車両の発進時）から、出力軸Ｏの回転速度が入力軸Ｉの回転速度に一致する状態となるまでの間で使用される。すなわち、トルクコンバータモードでは、エンジンＥの回転速度を一定とした場合、出力軸Ｏの回転速度がゼロの状態から、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を上昇させることにより、出力軸Ｏの回転速度を次第に上昇させる。この間、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は正方向の回転駆動力Ｔ１を発生させる。したがって、図１７に実線で示すように出力軸Ｏの回転速度が低く、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が負（回転方向が負）の状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は発電し、図１７に破線で示すように、出力軸Ｏの回転速度が高くなり、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が正（回転方向が正）の状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は力行する。   As described above, in the torque converter mode, the rotational driving force TE of the input shaft I (engine E) can be amplified and transmitted to the output shaft O. Therefore, the torque converter mode is a low speed used at a relatively low vehicle speed. Suitable as a mode for use. In the present embodiment, the torque converter mode is a period from when the rotational speed of the output shaft O is zero (when the vehicle starts) until the rotational speed of the output shaft O matches the rotational speed of the input shaft I. Used in. That is, in the torque converter mode, when the rotational speed of the engine E is constant, the rotational speed of the output shaft O is increased by increasing the rotational speed of the first motor / generator MG1 from the state where the rotational speed of the output shaft O is zero. Increase the speed gradually. During this time, the first motor / generator MG1 generates a rotational driving force T1 in the positive direction. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 17, when the rotation speed of the output shaft O is low and the rotation speed of the first motor / generator MG1 is negative (rotation direction is negative), the first motor / generator MG1 generates power, As indicated by a broken line in FIG. 17, when the rotation speed of the output shaft O is high and the rotation speed of the first motor / generator MG1 is positive (the rotation direction is positive), the first motor / generator MG1 powers.

そして、出力軸Ｏの回転速度が上昇し、入力軸Ｉの回転速度と一致した際に、制御装置ＥＣＵは、第一クラッチＣ１を係合状態に維持したまま、第二クラッチＣ２を係合する。これにより、トルクコンバータモードから後述する直結モードに切り替えられる。このモード切り替えは、この際に係合する第二クラッチＣ２の両側の係合部材の回転速度が同じ状態で係合される同期切替となっている。すなわち、このモード切替は、入力軸Ｉ及び第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１の回転速度と、第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２の回転速度とが同じ状態で、入力軸Ｉを、第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１に加えて、第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２にも接続することにより実現される。   When the rotational speed of the output shaft O increases and matches the rotational speed of the input shaft I, the control device ECU engages the second clutch C2 while maintaining the first clutch C1 in the engaged state. . As a result, the torque converter mode is switched to the direct connection mode described later. This mode switching is a synchronous switching in which the engaging members on both sides of the second clutch C2 engaged at this time are engaged in the same state. That is, this mode switching is performed when the input shaft I is switched to the first shaft I with the rotation speed of the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the rotation speed of the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism PG2 being the same. This is realized by connecting to the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism PG2 in addition to the ring gear r1 of the planetary gear mechanism PG1.

５−４．直結モード
次に、直結モードでの遊星歯車装置ＰＧの動作状態について、図１８に基づいて説明する。直結モードは、入力軸Ｉを遊星歯車装置ＰＧにおける第一モータ・ジェネレータＭＧ１又は出力軸Ｏが接続されていない２つの回転要素の双方に接続した状態で、入力軸Ｉ、出力軸Ｏ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が同速で回転するモードである。本実施形態においては、図３に示すように、直結モードでは、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２が係合状態とされる。したがって、入力軸Ｉが、第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２の双方に接続されることにより、直結モードが実現される。 5-4. Direct connection mode Next, the operation state of the planetary gear device PG in the direct connection mode will be described with reference to FIG. In the direct connection mode, the input shaft I is connected to both the first motor / generator MG1 in the planetary gear device PG or two rotating elements to which the output shaft O is not connected. In this mode, one motor / generator MG1 rotates at the same speed. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the direct coupling mode, the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged. Therefore, the direct connection mode is realized by connecting the input shaft I to both the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism PG2.

図１８は、直結モードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図である。この図に示すように、直結モードでは、第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１と第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２とが、入力軸Ｉ並びに第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２を介して一体回転するように接続される。これにより、遊星歯車装置ＰＧの全体、すなわち遊星歯車装置ＰＧを構成する全ての回転要素が一体回転する。したがって、入力軸Ｉ（エンジンＥ）、出力軸Ｏ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が直結され、これらが同一速度で一体回転する状態となる。この際、エンジンＥは、車速及び要求駆動力に応じて、適切な回転速度及び回転駆動力ＴＥを出力するように制御される。また、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、基本的には、入力軸Ｉの回転速度に応じて定まる回転速度で回転しつつ、回転駆動力を出力しない状態に制御される。この場合、後述するように、第二モータ・ジェネレータＭＧ２も回転駆動力を出力しない状態に制御される。すなわち、この直結モードでは、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、基本的には、モータ及びジェネレータのいずれとしても機能せず、力行も発電も行わない。なお、要求駆動力に対して、エンジンＥの回転駆動力が不足する場合などには、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の一方又は双方をモータとして力行させることも可能である。また、バッテリ１１の充電量が不足した場合などには、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の一方又は双方をジェネレータとして発電させることも可能である。或いは、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の一方をジェネレータとして発電させ、当該発電により得た電力を用いて他方をモータとして力行させることも可能である。   FIG. 18 is a velocity diagram of the planetary gear device PG in the direct connection mode. As shown in this figure, in the direct connection mode, the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism PG2 are integrated via the input shaft I, the first clutch C1, and the second clutch C2. Connected to rotate. As a result, the entire planetary gear device PG, that is, all the rotating elements constituting the planetary gear device PG rotate integrally. Accordingly, the input shaft I (engine E), the output shaft O, and the first motor / generator MG1 are directly connected, and these are integrally rotated at the same speed. At this time, the engine E is controlled to output an appropriate rotational speed and rotational driving force TE according to the vehicle speed and the required driving force. Further, the first motor / generator MG1 is basically controlled so as not to output a rotational driving force while rotating at a rotational speed determined according to the rotational speed of the input shaft I. In this case, as will be described later, the second motor / generator MG2 is also controlled so as not to output the rotational driving force. That is, in this direct connection mode, the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 basically do not function as either a motor or a generator, and do not perform power running or power generation. If the rotational driving force of the engine E is insufficient with respect to the required driving force, it is possible to power one or both of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 as a motor. . Further, when the amount of charge of the battery 11 is insufficient, it is possible to generate power using one or both of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2. Alternatively, one of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 can be used as a generator, and the other can be used as a motor by using the power obtained by the power generation.

本実施形態においては、直結モードは、トルクコンバータモードとトルクスプリットモードとの切り替えに際しての中間的なモードとして使用される。すなわち、この直結モードは、第一クラッチＣ１を係合するとともに第二クラッチＣ２を解放した状態で実現されるトルクコンバータモードと、第一クラッチＣ１を解放するとともに第二クラッチＣ２を係合した状態で実現されるトルクスプリットモードとの中間で、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の双方を係合状態とすることにより実現される。また、この際に係合される第一クラッチＣ１又は第二クラッチＣ２の両側の係合部材の回転速度が同じ状態、すなわち、第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１と第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２との回転速度が同じ状態で、第一クラッチＣ１又は第二クラッチＣ２を係合状態とすることにより、当該クラッチＣ１、Ｃ２の両側の係合部材の回転速度が同じ状態で係合される同期切替となる。そして、直結モードから第一クラッチＣ１を解放することにより、トルクスプリットモードに切り替えられる。また、直結モードから第二クラッチＣ２を解放することにより、トルクコンバータモードに切り替えられる。このように、直結モードを介することにより、トルクコンバータモードとトルクスプリットモードとの間のモード切り替えを、第一クラッチＣ１又は第二クラッチＣ２の係合による衝撃がない同期切替とすることができる。   In the present embodiment, the direct connection mode is used as an intermediate mode when switching between the torque converter mode and the torque split mode. That is, in this direct connection mode, the torque converter mode realized in a state where the first clutch C1 is engaged and the second clutch C2 is released, and the state where the first clutch C1 is released and the second clutch C2 is engaged. This is realized by bringing both the first clutch C1 and the second clutch C2 into an engaged state in the middle of the torque split mode realized in step (b). Further, the rotational speeds of the engaging members on both sides of the first clutch C1 or the second clutch C2 engaged at this time are the same, that is, the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the second planetary gear mechanism PG2. By engaging the first clutch C1 or the second clutch C2 with the same rotational speed as that of the ring gear r2, the engaging members on both sides of the clutches C1 and C2 are engaged with the same rotational speed. Will be synchronized. And it switches to torque split mode by releasing the 1st clutch C1 from direct connection mode. Further, the torque converter mode can be switched by releasing the second clutch C2 from the direct connection mode. In this way, through the direct connection mode, the mode switching between the torque converter mode and the torque split mode can be a synchronous switching without an impact due to the engagement of the first clutch C1 or the second clutch C2.

５−５．トルクスプリットモード
次に、トルクスプリットモードでの遊星歯車装置ＰＧの動作状態について、図１９に基づいて説明する。トルクスプリットモードは、入力軸Ｉを遊星歯車装置ＰＧにおける第一モータ・ジェネレータＭＧ１又は出力軸Ｏが接続されていない２つの回転要素の他方に接続した状態で、入力軸Ｉの回転駆動力に対して減衰した回転駆動力を出力軸Ｏに伝達するモードである。本実施形態においては、図３に示すように、トルクスプリットモードでは、第二クラッチＣ２が係合状態とされ、第一クラッチＣ１が解放状態とされる。したがって、入力軸Ｉが、第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２に接続されることにより、トルクスプリットモードが実現される。 5-5. Torque Split Mode Next, the operation state of the planetary gear device PG in the torque split mode will be described with reference to FIG. In the torque split mode, the input shaft I is connected to the first motor / generator MG1 of the planetary gear device PG or the other of the two rotating elements to which the output shaft O is not connected. In this mode, the rotational driving force attenuated in this way is transmitted to the output shaft O. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the torque split mode, the second clutch C2 is engaged and the first clutch C1 is released. Therefore, the torque split mode is realized by connecting the input shaft I to the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism PG2.

図１９は、トルクスプリットモードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図である。この図において実線は出力軸Ｏの回転速度が比較的低い（すなわち車速が比較的低い）状態を示し、破線は実線の状態よりも出力軸Ｏの回転速度が高い（すなわち車速が高い）状態を示している。この図に示すように、トルクスプリットモードでは、遊星歯車装置ＰＧを構成する第二遊星歯車機構ＰＧ２が機能する状態となる。すなわち、第二遊星歯車機構ＰＧ２は、回転速度の順で中間となるリングギヤｒ２が入力軸Ｉ（エンジンＥ）と一体回転し、回転速度の順で一方側となるキャリアｃａ２が出力軸Ｏと一体回転し、回転速度の順で他方側となるサンギヤｓ２が第一モータ・ジェネレータＭＧ１と一体回転する。この際、エンジンＥは、効率が高く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要求駆動力に応じた正方向の回転駆動力ＴＥを出力し、この回転駆動力ＴＥが入力軸Ｉを介してリングギヤｒ２に伝達される。また、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、トルクスプリットモードの全域で負方向の回転駆動力Ｔ１を発生させ、入力軸Ｉの回転駆動力ＴＥの反力受けとして機能する。   FIG. 19 is a velocity diagram of the planetary gear device PG in the torque split mode. In this figure, the solid line indicates a state where the rotational speed of the output shaft O is relatively low (that is, the vehicle speed is relatively low), and the broken line indicates a state where the rotational speed of the output shaft O is higher (that is, the vehicle speed is high) than the state of the solid line. Show. As shown in this figure, in the torque split mode, the second planetary gear mechanism PG2 constituting the planetary gear device PG is in a functioning state. That is, in the second planetary gear mechanism PG2, the ring gear r2 that is intermediate in the order of the rotational speed rotates integrally with the input shaft I (engine E), and the carrier ca2 that is on one side in the order of the rotational speed integrates with the output shaft O. The sun gear s2 that rotates and rotates on the other side in the order of the rotation speed rotates integrally with the first motor / generator MG1. At this time, the engine E outputs a rotational driving force TE in the positive direction corresponding to the required driving force while being controlled to be maintained in a state where the efficiency is high and the amount of exhaust gas is small (generally along the optimum fuel consumption characteristics). The rotational driving force TE is transmitted to the ring gear r2 via the input shaft I. Further, the first motor / generator MG1 generates a negative rotational driving force T1 in the entire torque split mode, and functions as a reaction force receiver for the rotational driving force TE of the input shaft I.

これにより、遊星歯車装置ＰＧは、入力軸Ｉの回転駆動力ＴＥを出力軸Ｏと第一モータ・ジェネレータＭＧ１とに分配し、入力軸Ｉの回転駆動力ＴＥに対して減衰した回転駆動力を出力軸Ｏに伝達する。具体的には、図１９の下部に示すように、第二遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比がλ２（λ２＜１）である場合、リングギヤｒ２（入力軸Ｉ）のトルク：キャリアｃａ２（出力軸Ｏ）のトルク：サンギヤｓ２（第一モータ・ジェネレータＭＧ１）のトルク＝１：（１−λ２）：λ２という関係が成立する。したがって、例えばギヤ比λ２＝０．４の場合、リングギヤｒ２（入力軸Ｉ）のトルクの０．４倍のトルクがサンギヤｓ２（第一モータ・ジェネレータＭＧ１）に分配され、リングギヤｒ２（入力軸Ｉ）の回転トルクの０．６倍のトルクがキャリアｃａ２（出力軸Ｏ）に伝達される。なお、この遊星歯車機構のギヤ比λ２は、エンジンＥ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１の特性や車両重量等を考慮して適宜設定することができる。   Thereby, the planetary gear device PG distributes the rotational driving force TE of the input shaft I to the output shaft O and the first motor / generator MG1, and uses the rotational driving force attenuated with respect to the rotational driving force TE of the input shaft I. It is transmitted to the output shaft O. Specifically, as shown in the lower part of FIG. 19, when the gear ratio of the second planetary gear mechanism PG2 is λ2 (λ2 <1), the torque of the ring gear r2 (input shaft I): carrier ca2 (output shaft O ) Torque: sun gear s2 (first motor / generator MG1) torque = 1: (1-λ2): λ2. Therefore, for example, when the gear ratio λ2 = 0.4, 0.4 times the torque of the ring gear r2 (input shaft I) is distributed to the sun gear s2 (first motor / generator MG1), and the ring gear r2 (input shaft I). ) Is transmitted to the carrier ca2 (output shaft O). The gear ratio λ2 of the planetary gear mechanism can be appropriately set in consideration of the characteristics of the engine E and the first motor / generator MG1, the vehicle weight, and the like.

以上に説明したように、トルクスプリットモードは、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転駆動力ＴＥを減衰して出力軸Ｏに伝達することができるため、車速が比較的高い状態で使用される高速用のモードとして適している。本実施形態では、トルクスプリットモードは、出力軸Ｏの回転速度が入力軸Ｉの回転速度に一致した状態よりも、出力軸Ｏの回転速度が高い領域で使用される。すなわち、トルクスプリットモードでは、エンジンＥの回転速度を一定とした場合、出力軸Ｏの回転速度が入力軸Ｉの回転速度に一致した状態から、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を下降させることにより、出力軸Ｏの回転速度を次第に上昇させる。この間、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は負方向の回転駆動力Ｔ１を発生させる。したがって、図１９に実線で示すように出力軸Ｏの回転速度が比較的低く、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が正（回転方向が正）の状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は発電し、図１９に破線で示すように、出力軸Ｏの回転速度が高くなり、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が負（回転方向が負）の状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は力行する。   As described above, in the torque split mode, the rotational driving force TE of the input shaft I (engine E) can be attenuated and transmitted to the output shaft O. Therefore, the high speed used at a relatively high vehicle speed. Suitable as a mode for use. In the present embodiment, the torque split mode is used in a region where the rotational speed of the output shaft O is higher than the state where the rotational speed of the output shaft O matches the rotational speed of the input shaft I. That is, in the torque split mode, when the rotational speed of the engine E is constant, the rotational speed of the first motor / generator MG1 is decreased from the state where the rotational speed of the output shaft O matches the rotational speed of the input shaft I. Thus, the rotational speed of the output shaft O is gradually increased. During this time, the first motor / generator MG1 generates a rotational driving force T1 in the negative direction. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 19, when the rotation speed of the output shaft O is relatively low and the rotation speed of the first motor / generator MG1 is positive (the rotation direction is positive), the first motor / generator MG1 generates power. As shown by a broken line in FIG. 19, when the rotation speed of the output shaft O is high and the rotation speed of the first motor / generator MG1 is negative (rotation direction is negative), the first motor / generator MG1 is powered. To do.

また、トルクスプリットモードで車両が減速した際には、出力軸Ｏの回転速度が次第に下降することにより、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が次第に上昇する。そして、入力軸Ｉ、出力軸Ｏ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が一致した際に、制御装置ＥＣＵは、第二クラッチＣ２を係合状態に維持したまま、第一クラッチＣ１を係合する。これにより、トルクスプリットモードから直結モードに切り替えられる。このモード切り替えは、この際に係合する第一クラッチＣ１の両側の係合部材の回転速度が同じ状態で係合される同期切替となっている。すなわち、このモード切替は、入力軸Ｉ及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２の回転速度と、第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１の回転速度とが同じ状態で、入力軸Ｉを、第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２に加えて、第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１にも接続することにより実現される。   Further, when the vehicle decelerates in the torque split mode, the rotation speed of the output shaft O gradually decreases, so that the rotation speed of the first motor / generator MG1 gradually increases. When the rotational speeds of the input shaft I, the output shaft O, and the first motor / generator MG1 coincide, the control unit ECU engages the first clutch C1 while maintaining the second clutch C2 in the engaged state. Match. As a result, the torque split mode is switched to the direct connection mode. This mode switching is a synchronous switching in which the engaging members on both sides of the first clutch C1 engaged at this time are engaged in the same state. That is, this mode switching is performed when the input shaft I and the second planetary gear mechanism PG2 have the same rotational speed of the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism PG2 and the rotational speed of the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1. This is realized by connecting to the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1 in addition to the ring gear r2 of the planetary gear mechanism PG2.

５−６．第二モータ・ジェネレータの機能及び動作
第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、上記第一の実施形態と同様に、各動作モードにおいて、基本的には、第一モータ・ジェネレータＭＧ１がジェネレータとして機能している状態ではモータとして機能し、第一モータ・ジェネレータＭＧ１がモータとして機能している状態ではジェネレータとして機能する。すなわち、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１がジェネレータとして機能している状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１により発電された電力の供給を受けて力行する。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１がモータとして機能している状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を力行させるための電力を発電して第一モータ・ジェネレータＭＧ１に供給する。但し、いずれの動作モードにおいても、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、車両の減速のための回生制動時にはジェネレータとして機能し、出力軸Ｏから伝達される回転駆動力による発電を行う。また、上記のとおり、直結モードにおいて、第一モータ・ジェネレータＭＧ１がモータ及びジェネレータのいずれとしても機能しない場合には、第二モータ・ジェネレータＭＧ２も同様に、モータ及びジェネレータのいずれとしても機能しないようにすることができる。なお、この直結モードにおいて、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の一方又は双方をモータとして力行させ、或いはジェネレータとして発電させることも可能である。また、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の一方をジェネレータとして発電させ、当該発電により得た電力を用いて他方をモータとして力行させることも可能である。 5-6. Functions and operations of the second motor / generator The second motor / generator MG2 basically functions as the generator in each operation mode as in the first embodiment. It functions as a motor in the state, and functions as a generator when the first motor / generator MG1 functions as a motor. That is, the second motor / generator MG2 is powered by the supply of electric power generated by the first motor / generator MG1 in a state where the first motor / generator MG1 functions as a generator. The second motor / generator MG2 generates electric power for powering the first motor / generator MG1 and supplies it to the first motor / generator MG1 in a state where the first motor / generator MG1 functions as a motor. To do. However, in any of the operation modes, the second motor / generator MG2 functions as a generator during regenerative braking for deceleration of the vehicle, and generates power by the rotational driving force transmitted from the output shaft O. As described above, in the direct connection mode, when the first motor / generator MG1 does not function as either a motor or a generator, the second motor / generator MG2 does not function as either a motor or a generator. Can be. In this direct connection mode, one or both of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 can be powered as a motor or can be generated as a generator. It is also possible to cause one of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 to generate power and to use the power obtained by the power generation to power the other.

このハイブリッド駆動装置Ｈでは、第一ブレーキＢ１及び第二ブレーキＢ２の双方を解放状態としない限り、全ての動作モードにおいて第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、変速機構ＴＭを介して出力軸Ｏに常に接続された状態となっている。そのため、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、変速機構ＴＭのみを介して出力軸Ｏとの間で直接的に回転駆動力の伝達を行うことができる。したがって、例えば回生制動時には、出力軸Ｏの回転駆動力を直接的に第二モータ・ジェネレータＭＧ２に伝達して発電させることができる。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力Ｔ２のみにより車両を走行させるＥＶ（電動走行）モード時には、第二モータ・ジェネレータＭＧ２が発生させる回転駆動力を直接的に出力軸Ｏに伝達して車両を走行させることができる。したがって、エンジンＥの回転駆動力ＴＥを必要としない走行を行う際に、第二モータ・ジェネレータＭＧ２と出力軸Ｏとの間で伝達される回転駆動力によって入力軸Ｉを回転させないことが可能となり、エンジンＥの内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑制できる。よって、ハイブリッド駆動装置Ｈのエネルギー効率を高めることができる。   In this hybrid drive device H, the second motor / generator MG2 is always connected to the output shaft O via the speed change mechanism TM in all operation modes unless both the first brake B1 and the second brake B2 are released. It is in a state that has been. Therefore, the second motor / generator MG2 can transmit the rotational driving force directly to and from the output shaft O only through the speed change mechanism TM. Therefore, for example, during regenerative braking, the rotational driving force of the output shaft O can be directly transmitted to the second motor / generator MG2 to generate electric power. In the EV (electric traveling) mode in which the vehicle travels only by the rotational driving force T2 of the second motor / generator MG2, the rotational driving force generated by the second motor / generator MG2 is directly transmitted to the output shaft O. The vehicle can be driven. Therefore, when the vehicle does not require the rotational driving force TE of the engine E, the input shaft I can be prevented from rotating by the rotational driving force transmitted between the second motor / generator MG2 and the output shaft O. The energy loss due to the frictional resistance inside the engine E can be suppressed. Therefore, the energy efficiency of the hybrid drive device H can be increased.

ところで、前記ＥＶ（電動走行）モードは、エンジンＥを停止し、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力Ｔ２のみにより車両を走行させるモードである。このモードは、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の双方を解放することにより実現される。すなわち、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の双方を解放すれば、入力軸Ｉが遊星歯車装置ＰＧから分離されるため、出力軸Ｏに接続された第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２の回転が入力軸Ｉに伝達されない状態となる。この状態で、第二モータ・ジェネレータＭＧ２を力行させることにより、変速機構ＴＭを介して第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力Ｔ２を出力軸Ｏに伝達し、車両を走行させることができる。バッテリ１１の充電量に余裕がある場合には、入力軸Ｉ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度をゼロにした状態で、バッテリ１１に蓄えられた電力を第二モータ・ジェネレータＭＧ２に供給することにより、第二モータ・ジェネレータＭＧ２を力行させることができる。   By the way, the EV (electric traveling) mode is a mode in which the engine E is stopped and the vehicle is driven only by the rotational driving force T2 of the second motor / generator MG2. This mode is realized by releasing both the first clutch C1 and the second clutch C2. That is, if both the first clutch C1 and the second clutch C2 are released, the input shaft I is separated from the planetary gear device PG, so that the carrier ca1 and the first ca1 of the first planetary gear mechanism PG1 connected to the output shaft O are connected. The rotation of the carrier ca2 of the two planetary gear mechanism PG2 is not transmitted to the input shaft I. In this state, when the second motor / generator MG2 is powered, the rotational driving force T2 of the second motor / generator MG2 is transmitted to the output shaft O via the speed change mechanism TM, and the vehicle can travel. When the charge amount of the battery 11 is sufficient, the electric power stored in the battery 11 is supplied to the second motor / generator MG2 with the rotational speeds of the input shaft I and the first motor / generator MG1 set to zero. Thus, the second motor / generator MG2 can be powered.

また、車両の減速のための回生制動時には、エンジンＥの回転駆動力ＴＥは必要ないため、エンジンＥは停止される。そこで、エンジンＥが出力軸Ｏから伝達される回転駆動力により回転させられることで生じる、エンジンＥの内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑制するためには、上記ＥＶ（電動走行）モード時と同様に、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の双方を解放すると好適である。しかし、その場合には、エンジンＥの回転速度がゼロになるため、次の加速時におけるエンジンＥの始動に時間を要することになる。そこで、回生制動後に迅速にエンジンＥを始動させることを可能とするためには、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２のいずれか一方を係合状態としたまま、すなわちトルクコンバータモード又はトルクスプリットモードで回生制動を行うと好適である。   Further, at the time of regenerative braking for deceleration of the vehicle, the rotational driving force TE of the engine E is not necessary, so the engine E is stopped. Therefore, in order to suppress the energy loss caused by the frictional resistance inside the engine E, which is caused by the engine E being rotated by the rotational driving force transmitted from the output shaft O, it is the same as in the EV (electric traveling) mode. In addition, it is preferable to release both the first clutch C1 and the second clutch C2. However, in that case, since the rotational speed of the engine E becomes zero, it takes time to start the engine E at the time of the next acceleration. Therefore, in order to enable the engine E to be started quickly after regenerative braking, one of the first clutch C1 and the second clutch C2 remains engaged, that is, the torque converter mode or the torque split mode. It is preferable to perform regenerative braking.

６．第六の実施形態
次に、本発明の第六の実施形態について説明する。図２０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。なお、この図２０は、図１６と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。このハイブリッド駆動装置Ｈは、上記第五の実施形態における変速機構ＴＭに代えて、同軸減速機構ＲＧを備えている。すなわち、このハイブリッド駆動装置Ｈでは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、同軸減速機構ＲＧを介して出力軸Ｏに接続されている。その他の構成は、上記第五の実施形態と同様である。なお、同軸減速機構ＲＧの構成及び各モードでの動作状態は、上記第二の実施形態と同様（図９及び図１０参照）である。そして、本実施形態においても、この同軸減速機構ＲＧが、本発明における歯車機構に相当する。また、本実施形態における第二モータ・ジェネレータＭＧ２の機能及び動作は、上記第二の実施形態と同様である。 6). Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 20 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment. Note that FIG. 20 omits the configuration of the lower half symmetrical with respect to the central axis, as in FIG. The hybrid drive device H includes a coaxial reduction mechanism RG in place of the speed change mechanism TM in the fifth embodiment. That is, in the hybrid drive device H, the second motor / generator MG2 is connected to the output shaft O via the coaxial reduction mechanism RG. Other configurations are the same as those of the fifth embodiment. The configuration of the coaxial reduction mechanism RG and the operation state in each mode are the same as those in the second embodiment (see FIGS. 9 and 10). Also in the present embodiment, the coaxial reduction mechanism RG corresponds to the gear mechanism in the present invention. The function and operation of the second motor / generator MG2 in the present embodiment are the same as those in the second embodiment.

７．第七の実施形態
次に、本発明の第七の実施形態について説明する。図２１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。なお、この図２１は、入力軸Ｉに対称な下半分の構成を省略して示している。このハイブリッド駆動装置Ｈは、上記第五の実施形態における変速機構ＴＭに代えて、カウンタ減速機構ＳＧを備えている。また、このハイブリッド駆動装置Ｈは、入力軸Ｉ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が配置された第一軸、第二モータ・ジェネレータＭＧ２が配置された第二軸、カウンタ減速機構ＳＧが配置された第三軸、及びディファレンシャル装置１７が配置された第四軸が、互いに平行に配置された４軸構成の配置となっている。これは、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式の車両やＲＲ（リヤエンジン・リヤドライブ）方式の車両などに好適に用いられる配置である。そして、このハイブリッド駆動装置Ｈでは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、カウンタ減速機構ＳＧを介して出力部材としてのデフリングギヤＯ´に接続されている。その他の構成は、上記第五の実施形態と同様である。なお、カウンタ減速機構ＳＧの構成及び各モードでの動作状態は、上記第三の実施形態と同様（図１１参照）である。そして、本実施形態においても、このカウンタ減速機構ＳＧが、本発明における歯車機構に相当する。また、本実施形態における第二モータ・ジェネレータＭＧ２の機能及び動作は、上記第二の実施形態と同様である。 7). Seventh Embodiment Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 21 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive device H according to the present embodiment. In FIG. 21, the lower half of the configuration symmetrical to the input axis I is omitted. The hybrid drive device H includes a counter speed reduction mechanism SG in place of the speed change mechanism TM in the fifth embodiment. The hybrid drive device H includes a first shaft on which the input shaft I and the first motor / generator MG1 are disposed, a second shaft on which the second motor / generator MG2 is disposed, and a first shaft on which the counter reduction mechanism SG is disposed. The third axis and the fourth axis on which the differential device 17 is arranged are arranged in a four-axis configuration arranged in parallel to each other. This is an arrangement suitably used for, for example, FF (front engine / front drive) type vehicles and RR (rear engine / rear drive) type vehicles. In the hybrid drive device H, the second motor / generator MG2 is connected to a diff ring gear O ′ as an output member via a counter reduction mechanism SG. Other configurations are the same as those of the fifth embodiment. The configuration of the counter deceleration mechanism SG and the operation state in each mode are the same as in the third embodiment (see FIG. 11). And also in this embodiment, this counter reduction mechanism SG is equivalent to the gear mechanism in this invention. The function and operation of the second motor / generator MG2 in the present embodiment are the same as those in the second embodiment.

８．第八の実施形態
次に、本発明の第八の実施形態について説明する。図２２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。なお、この図２２は、図１６と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。このハイブリッド駆動装置Ｈは、上記第五の実施形態の構成に加えて、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１を非回転部材としてのケースＤｃに選択的に固定するための第三ブレーキＢ３を備えている。そして、この第三ブレーキＢ３を設けたことにより、上記第五の実施形態と同様の３つの動作モードに加えて、パラレル減速モード及びパラレル増速モードの２つのパラレルモードを切り替え可能に備えた構成となっている。その他の構成は、上記第一の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈについて、上記第五の実施形態との相違点を中心として説明する。 8). Eighth Embodiment Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. FIG. 22 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive apparatus H according to this embodiment. Note that FIG. 22 omits the configuration of the lower half symmetric with respect to the central axis, as in FIG. In addition to the configuration of the fifth embodiment, the hybrid drive device H includes a third brake B3 for selectively fixing the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 to the case Dc as a non-rotating member. ing. And by providing this third brake B3, in addition to the three operation modes similar to the fifth embodiment, it is possible to switch between two parallel modes of a parallel deceleration mode and a parallel acceleration mode. It has become. Other configurations are the same as those in the first embodiment. Hereinafter, the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described focusing on the differences from the fifth embodiment.

８−１．差動歯車装置等の構成
本実施形態における差動歯車装置は、上記第五の実施形態と同様の構成となっている。但し、本実施形態においては、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１が、第三ブレーキＢ３によりケースＤｃに選択的に固定される。すなわち、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のサンギヤｓ２が、第三ブレーキＢ３によりケースＤｃに選択的に固定される。換言すれば、この第三ブレーキＢ３により、遊星歯車装置ＰＧの第一回転要素ｅ１がケースＤｃに選択的に固定される。 8-1. Configuration of Differential Gear Device, etc. The differential gear device in the present embodiment has the same configuration as that of the fifth embodiment. However, in the present embodiment, the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 is selectively fixed to the case Dc by the third brake B3. That is, the sun gear s1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism PG2 are selectively fixed to the case Dc by the third brake B3. In other words, the first rotating element e1 of the planetary gear device PG is selectively fixed to the case Dc by the third brake B3.

８−２．ハイブリッド駆動装置の動作モード
本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈは、上記第五の実施形態と同様に、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２の係合または解放を切り替えることにより、トルクコンバータモード、直結モード、及びトルクスプリットモードの３つのモードを切り替え可能に備えている。更に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈは、第三ブレーキＢ３の係合または解放を切り替えることにより、これらの３つの動作モードに加えて、パラレル減速モード及びパラレル増速モードの２つのパラレルモードを切り替え可能に備えている。これら２つのパラレルモードは、いずれも、第一モータ・ジェネレータＭＧ１をケースＤｃに固定することにより、入力軸Ｉの回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まるモードである。これらの動作モードは、モード選択手段３９により選択され、選択された動作モードへの切り替えは、制御装置ＥＣＵからの制御指令により各摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ３が係合又は解放されることにより行われる。 8-2. Operation Mode of Hybrid Drive Device As in the fifth embodiment, the hybrid drive device H according to the present embodiment switches the engagement or disengagement of the first clutch C1 and the second clutch C2, so that the torque converter mode, Three modes, a direct connection mode and a torque split mode, can be switched. Furthermore, the hybrid drive device H according to the present embodiment switches the engagement or release of the third brake B3, so that in addition to these three operation modes, two parallel modes of a parallel deceleration mode and a parallel acceleration mode are provided. Can be switched. Both of these two parallel modes are modes in which the rotation speed of the output shaft O is determined in proportion to the rotation speed of the input shaft I by fixing the first motor / generator MG1 to the case Dc. These operation modes are selected by the mode selection means 39, and switching to the selected operation mode is performed by engaging or releasing each friction engagement element C1, C2, B3 according to a control command from the control unit ECU. Is done.

図２３は、パラレル減速モードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図を示しており、図２４は、パラレル増速モードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図を示している。なお、これらの速度線図の記述方法は、上記第五の実施形態に係る図１７〜図１９に示す遊星歯車装置ＰＧの速度線図と同様である。また、本実施形態においても、トルクコンバータモード、直結モード、及びトルクスプリットモードのそれぞれにおける遊星歯車装置ＰＧの速度線図は、上記第五の実施形態に係る図１７〜図１９と同様である。そこで、以下では、上記第一の実施形態とは異なるモードである、パラレル減速モード及びパラレル増速モードのそれぞれにおける遊星歯車装置ＰＧの動作状態について順に説明する。なお、本実施形態における各動作モードでの第一クラッチＣ１、第二クラッチＣ２、及び第三ブレーキＢ３の作動状態を示す作動表は、上記第四の実施形態に係る図１３と同様であるため、以下の説明においては図１３を参照する。   FIG. 23 shows a velocity diagram of the planetary gear device PG in the parallel deceleration mode, and FIG. 24 shows a velocity diagram of the planetary gear device PG in the parallel acceleration mode. In addition, the description method of these velocity diagrams is the same as that of the planetary gear apparatus PG shown in FIGS. 17-19 which concerns on the said 5th embodiment. Also in the present embodiment, the velocity diagrams of the planetary gear device PG in each of the torque converter mode, the direct connection mode, and the torque split mode are the same as those in FIGS. 17 to 19 according to the fifth embodiment. Therefore, hereinafter, the operation states of the planetary gear device PG in each of the parallel deceleration mode and the parallel acceleration mode, which are modes different from the first embodiment, will be described in order. The operation table showing the operation states of the first clutch C1, the second clutch C2, and the third brake B3 in each operation mode in the present embodiment is the same as FIG. 13 according to the fourth embodiment. In the following description, reference is made to FIG.

８−３．パラレル減速モード
まず、パラレル減速モードでの遊星歯車装置ＰＧの動作状態について、図２３に基づいて説明する。パラレル減速モードは、入力軸Ｉの回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まり、入力軸Ｉの回転速度が減速して出力軸Ｏに伝達されるモードである。このパラレル減速モードは、入力軸Ｉを遊星歯車装置ＰＧにおける第一モータ・ジェネレータＭＧ１又は出力軸Ｏが接続されていない２つの回転要素のいずれか一方に接続するとともに、第一モータ・ジェネレータＭＧ１をケースＤｃに固定した状態で実現される。本実施形態においては、図１３に示すように、パラレル減速モードでは、第一クラッチＣ１及び第三ブレーキＢ３が係合状態とされ、第二クラッチＣ２は解放状態とされる。したがって、入力軸Ｉが第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１に接続された状態（すなわちトルクコンバータモード）で、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１並びに第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２がケースＤｃに固定されることにより、パラレル減速モードが実現される。 8-3. Parallel Deceleration Mode First, the operation state of the planetary gear device PG in the parallel reduction mode will be described with reference to FIG. The parallel deceleration mode is a mode in which the rotational speed of the output shaft O is determined in proportion to the rotational speed of the input shaft I, and the rotational speed of the input shaft I is decelerated and transmitted to the output shaft O. In this parallel reduction mode, the input shaft I is connected to one of the first motor / generator MG1 in the planetary gear device PG or two rotating elements to which the output shaft O is not connected, and the first motor / generator MG1 is connected. This is realized in a state of being fixed to the case Dc. In the present embodiment, as shown in FIG. 13, in the parallel deceleration mode, the first clutch C1 and the third brake B3 are engaged, and the second clutch C2 is released. Therefore, in a state where the input shaft I is connected to the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1 (that is, the torque converter mode), the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 and the sun gear s1 and the second gear of the first planetary gear mechanism PG1. The parallel reduction mode is realized by fixing the sun gear s2 of the planetary gear mechanism PG2 to the case Dc.

図２３は、パラレル減速モードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図である。この図に示すように、パラレル減速モードでは、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のサンギヤｓ２が第三ブレーキＢ３を介してケースＤｃに固定されることにより、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まる状態となる。また、回転速度の順で、ケースＤｃに固定される回転要素である第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２（第一回転要素ｅ１）と入力軸Ｉに接続された回転要素である第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１（第四回転要素ｅ４）との間に、出力軸Ｏに接続された回転要素である第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２（第三回転要素ｅ３）が設けられていることにより、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度が減速して出力軸Ｏに伝達される。すなわち、入力軸Ｉの回転駆動力が増幅されて出力軸Ｏに伝達される。具体的には、図２３の下部に示すように、第一遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比がλ１（λ１＜１）である場合、入力軸Ｉの回転速度は１／（１＋λ１）倍に減速され、入力軸Ｉのトルクは（１＋λ１）倍に増幅されて出力軸Ｏに伝達される。   FIG. 23 is a velocity diagram of the planetary gear device PG in the parallel reduction mode. As shown in this figure, in the parallel reduction mode, the sun gear s1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism PG2 are fixed to the case Dc via the third brake B3, so that the input shaft The rotation speed of the output shaft O is determined in proportion to the rotation speed of I (engine E). Further, in the order of rotation speed, the sun gear s1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the sun gear s2 (first rotation element e1) of the second planetary gear mechanism PG2, which are rotating elements fixed to the case Dc, are connected to the input shaft I. Between the ring gear r1 (fourth rotation element e4) of the first planetary gear mechanism PG1 that is the rotated element and the carrier ca1 and second carrier ca1 of the first planetary gear mechanism PG1 that is the rotation element connected to the output shaft O. By providing the carrier ca2 (third rotation element e3) of the planetary gear mechanism PG2, the rotational speed of the input shaft I (engine E) is reduced and transmitted to the output shaft O. That is, the rotational driving force of the input shaft I is amplified and transmitted to the output shaft O. Specifically, as shown in the lower part of FIG. 23, when the gear ratio of the first planetary gear mechanism PG1 is λ1 (λ1 <1), the rotational speed of the input shaft I is reduced by 1 / (1 + λ1) times. The torque of the input shaft I is amplified (1 + λ1) times and transmitted to the output shaft O.

この際、エンジンＥは、車速及び要求駆動力に応じて、適切な回転速度及び回転駆動力ＴＥを出力するように制御される。上記のとおり、パラレル減速モードでは、入力軸Ｉの回転速度を減速するとともに回転駆動力を増幅して出力軸Ｏに伝達するため、比較的大きい回転駆動力を出力軸Ｏに伝達することが可能となる。また、パラレル減速モードでは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１はケースＤｃに固定されている。この場合、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、基本的には、回転駆動力を出力しない状態に制御される。すなわち、このパラレル減速モードでは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、基本的には、モータ及びジェネレータのいずれとしても機能せず、力行も発電も行わない。なお、要求駆動力に対して、エンジンＥの回転駆動力が不足する場合などには、第二モータ・ジェネレータＭＧ２をモータとして力行させることも可能である。また、バッテリ１１の充電量が不足した場合などには、第二モータ・ジェネレータＭＧ２をジェネレータとして発電させることも可能である。   At this time, the engine E is controlled to output an appropriate rotational speed and rotational driving force TE according to the vehicle speed and the required driving force. As described above, in the parallel deceleration mode, the rotational speed of the input shaft I is reduced and the rotational driving force is amplified and transmitted to the output shaft O. Therefore, a relatively large rotational driving force can be transmitted to the output shaft O. It becomes. In the parallel deceleration mode, the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 is fixed to the case Dc. In this case, the second motor / generator MG2 is basically controlled so as not to output the rotational driving force. That is, in this parallel deceleration mode, the second motor / generator MG2 basically does not function as either a motor or a generator, and does not perform power running or power generation. Note that, when the rotational driving force of the engine E is insufficient with respect to the required driving force, the second motor / generator MG2 can be powered as a motor. Further, when the amount of charge of the battery 11 is insufficient, the second motor / generator MG2 can be used as a generator.

以上に説明したように、パラレル減速モードは、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度を減速するとともに回転駆動力を増幅して出力軸Ｏに伝達することができるとともに、入力軸Ｉの回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まる状態になるモードである。したがって、このパラレル減速モードは、後述するパラレル増速モードに比べて車速が比較的低く要求駆動力が大きい状態で使用されるモードとして適している。すなわち、このパラレル減速モードでは、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を動作させずに入力軸Ｉ（エンジンＥ）の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、要求駆動力が大きい状況において、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の動作によるエネルギー損失を抑制することができる。また、このとき、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転駆動力を増幅して出力軸Ｏに伝達するため、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度は比較的高くなるが、比較的大きい回転駆動力を出力軸Ｏに伝達して車両を走行させることができる。   As described above, in the parallel deceleration mode, the rotational speed of the input shaft I (engine E) can be decelerated, the rotational driving force can be amplified and transmitted to the output shaft O, and the rotational speed of the input shaft I can be transmitted. Is a mode in which the rotational speed of the output shaft O is determined in proportion to. Therefore, the parallel deceleration mode is suitable as a mode used in a state where the vehicle speed is relatively low and the required driving force is large as compared with a parallel acceleration mode described later. That is, in the parallel deceleration mode, the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 can be operated by transmitting the rotational driving force of the input shaft I (engine E) to the output shaft O without operating the first motor / generator MG1. . Therefore, in a situation where the required driving force is large, energy loss due to the operations of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 can be suppressed. At this time, since the rotational driving force of the input shaft I (engine E) is amplified and transmitted to the output shaft O, the rotational speed of the input shaft I (engine E) is relatively high, but the rotational drive is relatively large. The vehicle can travel by transmitting force to the output shaft O.

本実施形態では、パラレル減速モードは、トルクコンバータモードで走行中に第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度がゼロになった際に、第三ブレーキＢ３を係合状態とすることにより実現される。一方、パラレル減速モードで走行中に、第一クラッチＣ１を係合状態に維持したまま、第三ブレーキＢ３を解放することにより、トルクコンバータモードに切り替えることができる。   In the present embodiment, the parallel deceleration mode is realized by bringing the third brake B3 into an engaged state when the rotational speed of the first motor / generator MG1 becomes zero during traveling in the torque converter mode. On the other hand, while traveling in the parallel deceleration mode, it is possible to switch to the torque converter mode by releasing the third brake B3 while maintaining the first clutch C1 in the engaged state.

８−４．パラレル増速モード
まず、パラレル増速モードでの遊星歯車装置ＰＧの動作状態について、図２４に基づいて説明する。パラレル増速モードは、入力軸Ｉの回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まり、入力軸Ｉの回転速度が増速して出力軸Ｏに伝達されるモードである。このパラレル増速モードは、入力軸Ｉを遊星歯車装置ＰＧにおける第一モータ・ジェネレータＭＧ１又は出力軸Ｏが接続されていない２つの回転要素のいずれか他方に接続するとともに、第一モータ・ジェネレータＭＧ１をケースＤｃに固定した状態で実現される。本実施形態においては、図１３に示すように、パラレル増速モードでは、第二クラッチＣ２及び第三ブレーキＢ３が係合状態とされ、第一クラッチＣ１は解放状態とされる。したがって、入力軸Ｉが第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２に接続された状態（すなわちトルクスプリットモード）で、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１並びに第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２がケースＤｃに固定されることにより、パラレル増速モードが実現される。 8-4. Parallel acceleration mode First, the operation state of the planetary gear device PG in the parallel acceleration mode will be described with reference to FIG. The parallel acceleration mode is a mode in which the rotation speed of the output shaft O is determined in proportion to the rotation speed of the input shaft I, and the rotation speed of the input shaft I is increased and transmitted to the output shaft O. In this parallel acceleration mode, the input shaft I is connected to the other one of the first motor / generator MG1 in the planetary gear device PG or the two rotating elements not connected to the output shaft O, and the first motor / generator MG1. Is realized in a state of being fixed to the case Dc. In the present embodiment, as shown in FIG. 13, in the parallel acceleration mode, the second clutch C2 and the third brake B3 are engaged, and the first clutch C1 is released. Therefore, in a state where the input shaft I is connected to the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism PG2 (that is, the torque split mode), the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 and the sun gear s1 and the second gear of the first planetary gear mechanism PG1. When the sun gear s2 of the planetary gear mechanism PG2 is fixed to the case Dc, the parallel acceleration mode is realized.

図２４は、パラレル増速モードでの遊星歯車装置ＰＧの速度線図である。この図に示すように、パラレル増速モードでは、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のサンギヤｓ２が第三ブレーキＢ３を介してケースＤｃに固定されることにより、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まる状態となる。また、回転速度の順で、ケースＤｃに固定される回転要素である第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２（第一回転要素ｅ１）と出力軸Ｏに接続された回転要素である第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２（第三回転要素ｅ３）との間に、入力軸Ｉに接続された回転要素である第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２（第二回転要素ｅ２）が設けられていることにより、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度が増速して出力軸Ｏに伝達される。すなわち、入力軸Ｉの回転駆動力が減衰されて出力軸Ｏに伝達される。具体的には、図２４の下部に示すように、第二遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比がλ２（λ２＜１）である場合、入力軸Ｉの回転速度は１／（１−λ２）倍に増速され、入力軸Ｉのトルクは（１−λ２）倍に減衰されて出力軸Ｏに伝達される。   FIG. 24 is a velocity diagram of the planetary gear device PG in the parallel acceleration mode. As shown in this figure, in the parallel acceleration mode, the sun gear s1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism PG2 are fixed to the case Dc via the third brake B3, so that the input The rotational speed of the output shaft O is determined in proportion to the rotational speed of the shaft I (engine E). Further, in order of rotational speed, the sun gear s1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the sun gear s2 (first rotary element e1) of the second planetary gear mechanism PG2, which are rotating elements fixed to the case Dc, are connected to the output shaft O. The second rotating element connected to the input shaft I between the carrier ca1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the carrier ca2 (third rotating element e3) of the second planetary gear mechanism PG2. By providing the ring gear r2 (second rotating element e2) of the planetary gear mechanism PG2, the rotational speed of the input shaft I (engine E) is increased and transmitted to the output shaft O. That is, the rotational driving force of the input shaft I is attenuated and transmitted to the output shaft O. Specifically, as shown in the lower part of FIG. 24, when the gear ratio of the second planetary gear mechanism PG2 is λ2 (λ2 <1), the rotational speed of the input shaft I is 1 / (1-λ2) times. The torque of the input shaft I is attenuated by (1−λ2) times and transmitted to the output shaft O.

この際、エンジンＥは、車速及び要求駆動力に応じて、適切な回転速度及び回転駆動力ＴＥを出力するように制御される。上記のとおり、パラレル増速モードでは、入力軸Ｉの回転速度を増速して出力軸Ｏに伝達するため、エンジンＥの回転速度を低く抑えることが可能となる。また、パラレル増速モードでは、上述したパラレル減速モードと同様に、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１はケースＤｃに固定されている。この場合、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、基本的には、回転駆動力を出力しない状態に制御される。すなわち、このパラレル増速モードでは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、基本的には、モータ及びジェネレータのいずれとしても機能せず、力行も発電も行わない。なお、要求駆動力に対して、エンジンＥの回転駆動力が不足する場合などには、第二モータ・ジェネレータＭＧ２をモータとして力行させることも可能である。また、バッテリ１１の充電量が不足した場合などには、第二モータ・ジェネレータＭＧ２をジェネレータとして発電させることも可能である。   At this time, the engine E is controlled to output an appropriate rotational speed and rotational driving force TE according to the vehicle speed and the required driving force. As described above, in the parallel acceleration mode, the rotational speed of the input shaft I is increased and transmitted to the output shaft O, so the rotational speed of the engine E can be kept low. In the parallel acceleration mode, as in the parallel deceleration mode described above, the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 is fixed to the case Dc. In this case, the second motor / generator MG2 is basically controlled so as not to output the rotational driving force. That is, in this parallel acceleration mode, the second motor / generator MG2 basically does not function as either a motor or a generator, and does not perform power running or power generation. Note that, when the rotational driving force of the engine E is insufficient with respect to the required driving force, the second motor / generator MG2 can be powered as a motor. Further, when the amount of charge of the battery 11 is insufficient, the second motor / generator MG2 can be used as a generator.

以上に説明したように、パラレル増速モードは、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度を増速して出力軸Ｏに伝達することができるとともに、入力軸Ｉの回転速度に比例して出力軸Ｏの回転速度が定まる状態になるモードである。したがって、このパラレル増速モードは、上述したパラレル減速モードに比べて車速が高く要求駆動力が小さい状態で使用される高速巡航用のモードとして適している。すなわち、このパラレル増速モードでは、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を動作させずに入力軸Ｉ（エンジンＥ）の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、要求駆動力が小さい状況において、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の動作によるエネルギー損失を抑制することができる。また、このとき、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度を増速して出力軸Ｏに伝達するため、出力軸Ｏに伝達される入力軸Ｉの回転駆動力は小さくなるが、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度を低く抑えることが可能となる。したがって、エンジンを高い効率で動作させることができる。   As described above, in the parallel acceleration mode, the rotational speed of the input shaft I (engine E) can be increased and transmitted to the output shaft O, and the output is proportional to the rotational speed of the input shaft I. In this mode, the rotational speed of the axis O is determined. Therefore, this parallel acceleration mode is suitable as a high-speed cruise mode used in a state where the vehicle speed is high and the required driving force is small compared to the parallel deceleration mode described above. That is, in this parallel acceleration mode, the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 can be operated by transmitting the rotational driving force of the input shaft I (engine E) to the output shaft O without operating. it can. Therefore, in a situation where the required driving force is small, energy loss due to the operation of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 can be suppressed. At this time, since the rotational speed of the input shaft I (engine E) is increased and transmitted to the output shaft O, the rotational driving force of the input shaft I transmitted to the output shaft O is reduced, but the input shaft I It becomes possible to keep the rotational speed of (engine E) low. Therefore, the engine can be operated with high efficiency.

本実施形態では、パラレル増速モードは、トルクスプリットモードで走行中に第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度がゼロになった際に、第三ブレーキＢ３を係合状態とすることにより実現される。一方、パラレル増速モードで走行中に、第二クラッチＣ２を係合状態に維持したまま、第三ブレーキＢ３を解放することにより、トルクスプリットモードに切り替えることができる。   In the present embodiment, the parallel acceleration mode is realized by bringing the third brake B3 into the engaged state when the rotational speed of the first motor / generator MG1 becomes zero during traveling in the torque split mode. . On the other hand, during traveling in the parallel acceleration mode, it is possible to switch to the torque split mode by releasing the third brake B3 while maintaining the second clutch C2 in the engaged state.

９．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が、トルクコンバータモード、直結モード、及びトルクスプリットモードの３つのモード、或いはこれら３つのモードに加えてパラレル減速モード及びパラレル増速モードの２つのモードを切り替え可能に備えた構成について説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、前記５つのモードに加えて、更に他のモードを切り替え可能に備えた構成としても好適である。また、ハイブリッド駆動装置Ｈが、前記５つのモードの中の一部のみを切り替え可能に備えた構成としても好適である。例えば、ハイブリッド駆動装置Ｈが、トルクコンバータモード及びトルクスプリットモードの２つモードを切り替え可能に備えた構成とし、或いは、トルクコンバータモード、トルクスプリットモード、パラレル減速モード、及びパラレル増速モードの４つモードを切り替え可能に備え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。 9. Other Embodiments (1) In each of the above-described embodiments, the hybrid drive device H has three modes of the torque converter mode, the direct connection mode, and the torque split mode, or the parallel deceleration mode and the parallel increase in addition to these three modes. The configuration in which the two modes of the high speed mode can be switched has been described. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and it is also preferable to have a configuration in which other modes can be switched in addition to the five modes. Moreover, the hybrid drive device H is also suitable as a configuration provided with only a part of the five modes capable of switching. For example, the hybrid drive device H has a configuration in which two modes of a torque converter mode and a torque split mode can be switched, or four modes of a torque converter mode, a torque split mode, a parallel deceleration mode, and a parallel acceleration mode. It is also a preferred embodiment of the present invention to have a configuration in which modes can be switched.

（２）上記の各実施形態では、いずれも差動歯車装置が遊星歯車装置ＰＧにより構成されている場合の例について説明した。しかし、本発明における差動歯車装置の構成は、遊星歯車装置ＰＧに限定されるものではない。したがって、例えば、複数の傘歯車を組み合わせた構成等のように、他の形態の歯車機構を用いて差動歯車装置を構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。 (2) In each of the above embodiments, an example in which the differential gear device is configured by the planetary gear device PG has been described. However, the configuration of the differential gear device in the present invention is not limited to the planetary gear device PG. Therefore, for example, it is also a preferred embodiment of the present invention that the differential gear device is configured by using another type of gear mechanism such as a configuration in which a plurality of bevel gears are combined.

（３）上記の各実施形態において説明した差動歯車装置の具体的構成、並びに差動歯車装置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、本発明の範囲に含まれる。 (3) The specific configuration of the differential gear device described in each of the above-described embodiments and the arrangement configuration of the friction engagement elements with respect to the rotating elements of the differential gear device are merely examples, and the configuration other than the above is also used in the present invention. All configurations capable of realizing the configuration of the invention are included in the scope of the present invention.

（４）上記の各実施形態において説明した、変速機構ＴＭや減速機構ＲＧ、ＳＧでなる歯車機構の具体的構成は単なる例示であり、上記以外の構成を有する歯車機構を介して、第二回転電機としての第二モータ・ジェネレータＭＧ２を出力部材に接続した構成も、本発明の範囲に含まれる。 (4) The specific configuration of the gear mechanism including the speed change mechanism TM and the speed reduction mechanisms RG and SG described in the above embodiments is merely an example, and the second rotation is performed via the gear mechanism having a configuration other than the above. A configuration in which the second motor / generator MG2 as an electric machine is connected to the output member is also included in the scope of the present invention.

本発明は、エンジンと２つの回転電機とを駆動力源として備えたハイブリッド車両に好適に利用することができる。   The present invention can be suitably used for a hybrid vehicle including an engine and two rotating electric machines as driving force sources.

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Skeleton diagram of hybrid drive device according to first embodiment of the present invention 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The schematic diagram which shows the system configuration | structure of the hybrid drive device which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係る動作モードの切替のための作動表を示す図The figure which shows the action | operation table | surface for switching of the operation mode which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係る変速機構の作動表を示す図The figure which shows the action | operation table | surface of the speed change mechanism which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係るトルクコンバータモードでの速度線図Speed diagram in torque converter mode according to the first embodiment 第一の実施形態に係る直結モードでの速度線図Speed diagram in direct connection mode according to the first embodiment 第一の実施形態に係るトルクスプリットモードでの速度線図Speed diagram in torque split mode according to the first embodiment 第一の実施形態に係る変速機構の速度線図Speed diagram of transmission mechanism according to first embodiment 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Skeleton diagram of hybrid drive device according to second embodiment of the present invention 第二の実施形態に係る同軸減速機構の速度線図Speed diagram of coaxial reduction mechanism according to second embodiment 本発明の第三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Skeleton diagram of hybrid drive device according to third embodiment of the present invention 本発明の第四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Skeleton diagram of hybrid drive device according to fourth embodiment of the present invention 第四の実施形態に係る動作モードの切替のための作動表を示す図The figure which shows the action | operation table | surface for switching of the operation mode which concerns on 4th embodiment. 第四の実施形態に係るパラレル減速モードでの速度線図Speed diagram in parallel deceleration mode according to the fourth embodiment 第四の実施形態に係るパラレル増速モードでの速度線図Speed diagram in parallel acceleration mode according to the fourth embodiment 本発明の第五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Skeleton diagram of hybrid drive device according to fifth embodiment of the present invention 第五の実施形態に係るトルクコンバータモードでの速度線図Speed diagram in torque converter mode according to the fifth embodiment 第五の実施形態に係る直結モードでの速度線図Velocity diagram in direct connection mode according to the fifth embodiment 第五の実施形態に係るトルクスプリットモードでの速度線図Speed diagram in torque split mode according to the fifth embodiment 本発明の第六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Skeleton diagram of hybrid drive device according to sixth embodiment of the present invention 本発明の第七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Skeleton diagram of hybrid drive device according to seventh embodiment of the present invention 本発明の第八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Skeleton diagram of hybrid drive device according to eighth embodiment of present invention 第八の実施形態に係るパラレル減速モードでの速度線図Speed diagram in parallel deceleration mode according to the eighth embodiment 第八の実施形態に係るパラレル増速モードでの速度線図Speed diagram in parallel acceleration mode according to the eighth embodiment

符号の説明Explanation of symbols

Ｈ：ハイブリッド駆動装置
Ｅ：エンジン
Ｉ：入力軸（入力部材）
Ｏ：出力軸（出力部材）
Ｄｃ：ケース（非回転部材）
Ｗ：車輪
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）
ＰＧ：遊星歯車装置（差動歯車装置）
ＰＧ１：第一遊星歯車機構
ＰＧ２：第二遊星歯車機構
ｅ１：第一回転要素
ｅ２：第二回転要素
ｅ３：第三回転要素
ｅ４：第四回転要素
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
Ｂ３：第三ブレーキ
ＴＭ：変速機構（歯車機構）
ＲＧ：同軸減速機構（歯車機構）
ＳＧ：カウンタ減速機構（歯車機構）
Ｏ´：デフリングギヤ（出力部材） H: Hybrid drive device E: Engine I: Input shaft (input member)
O: Output shaft (output member)
Dc: Case (non-rotating member)
W: Wheel MG1: First motor / generator (first rotating electric machine)
MG2: Second motor / generator (second rotating electrical machine)
PG: Planetary gear unit (differential gear unit)
PG1: first planetary gear mechanism PG2: second planetary gear mechanism e1: first rotating element e2: second rotating element e3: third rotating element e4: fourth rotating element C1: first clutch C2: second clutch B1: First brake B2: Second brake B3: Third brake TM: Transmission mechanism (gear mechanism)
RG: Coaxial reduction mechanism (gear mechanism)
SG: Counter reduction mechanism (gear mechanism)
O ': Differential ring gear (output member)

Claims (17)

エンジンに接続された入力部材と、車輪に接続された出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも４つの回転要素を有する差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記第二回転電機は、歯車機構を介して前記出力部材に接続され、
前記出力部材は、前記差動歯車装置のいずれか１つの回転要素に接続され、
前記入力部材及び前記第一回転電機のいずれか一方の駆動要素は、前記出力部材に接続されていない前記差動歯車装置のいずれか１つの回転要素に接続され、
前記入力部材及び前記第一回転電機のいずれか他方の駆動要素でなる選択駆動要素は、前記一方の駆動要素及び前記出力部材のいずれにも接続されていない前記差動歯車装置の２つの回転要素に選択的に接続可能であるハイブリッド駆動装置。 A hybrid drive device comprising: an input member connected to an engine; an output member connected to a wheel; a first rotating electrical machine; a second rotating electrical machine; and a differential gear device having at least four rotating elements. There,
The second rotating electrical machine is connected to the output member via a gear mechanism,
The output member is connected to any one rotating element of the differential gear device;
Either one of the input member and the first rotating electrical machine is connected to any one rotating element of the differential gear device that is not connected to the output member,
The selection drive element, which is the other drive element of the input member and the first rotating electrical machine, is not connected to either the one drive element or the output member. A hybrid drive device that can be selectively connected to the vehicle. 前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の一方に接続した状態で、前記入力部材の回転駆動力に対して増幅した回転駆動力を前記出力部材に伝達するトルクコンバータモードとなり、
前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の他方に接続した状態で、前記入力部材の回転駆動力に対して減衰した回転駆動力を前記出力部材に伝達するトルクスプリットモードとなる請求項１に記載のハイブリッド駆動装置。 In a state where the selected driving element is connected to one of the two rotating elements of the differential gear device, a torque converter mode is established in which the rotational driving force amplified with respect to the rotational driving force of the input member is transmitted to the output member,
In a state in which the selected drive element is connected to the other of the two rotary elements of the differential gear device, a torque split mode is established in which the rotational drive force attenuated relative to the rotational drive force of the input member is transmitted to the output member. The hybrid drive device according to claim 1. 前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の双方に接続可能に構成され、前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の双方に接続した状態で、前記入力部材、前記出力部材、及び前記第一回転電機が同速で回転する直結モードとなる請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動装置。   The input member is configured to be connectable to both of the two rotation elements of the differential gear device, and the selection drive element is connected to both of the two rotation elements of the differential gear device. The hybrid drive apparatus according to claim 1, wherein the output member and the first rotating electric machine are in a direct connection mode in which the electric motor rotates at the same speed. 前記直結モードは、前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の一方に接続した状態と、前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の他方に接続した状態との間の切り替えの際における、前記差動歯車装置の２つの回転要素の回転速度が同じ状態で前記選択駆動要素を前記差動歯車装置の２つの回転要素の双方に接続することにより実現される請求項３に記載のハイブリッド駆動装置。   In the direct connection mode, the selection drive element is connected to one of the two rotation elements of the differential gear device, and the selection drive element is connected to the other of the two rotation elements of the differential gear device. This is realized by connecting the selected drive element to both of the two rotating elements of the differential gear device with the same rotational speed of the two rotating elements of the differential gear device when switching between the two. The hybrid drive device according to claim 3. 前記第一回転電機を非回転部材に選択的に固定可能に構成され、その固定状態で、前記入力部材の回転速度に比例して前記出力部材の回転速度が定まるパラレルモードとなる請求項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。   The first rotary electric machine is configured to be selectively fixed to a non-rotating member, and in the fixed state, a parallel mode in which the rotation speed of the output member is determined in proportion to the rotation speed of the input member is set. 5. The hybrid drive device according to claim 4. エンジンに接続された入力部材と、車輪に接続された出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記第二回転電機は、歯車機構を介して前記出力部材に接続され、
前記差動歯車装置は、少なくとも第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素の４つの回転要素を備え、
前記出力部材が前記第二回転要素に接続され、前記入力部材が前記第三回転要素に接続され、前記第一回転電機が前記第一回転要素及び前記第四回転要素のいずれかに選択的に接続可能であるハイブリッド駆動装置。 A hybrid drive device comprising an input member connected to an engine, an output member connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device,
The second rotating electrical machine is connected to the output member via a gear mechanism,
The differential gear device includes at least four rotating elements of a first rotating element, a second rotating element, a third rotating element, and a fourth rotating element,
The output member is connected to the second rotating element, the input member is connected to the third rotating element, and the first rotating electrical machine is selectively selected from the first rotating element and the fourth rotating element. A hybrid drive that can be connected. 前記第一回転電機が前記第一回転要素及び前記第四回転要素の双方に同時に接続可能である請求項６に記載のハイブリッド駆動装置。   The hybrid drive device according to claim 6, wherein the first rotating electrical machine can be connected to both the first rotating element and the fourth rotating element simultaneously. 前記第一回転電機は、第一クラッチにより前記第一回転要素に選択的に接続され、第二クラッチにより前記第四回転要素に選択的に接続される請求項６又は７に記載のハイブリッド駆動装置。   The hybrid drive apparatus according to claim 6 or 7, wherein the first rotating electrical machine is selectively connected to the first rotating element by a first clutch and selectively connected to the fourth rotating element by a second clutch. . 前記差動歯車装置は、第一サンギヤ、第二サンギヤ、キャリア、及びリングギヤの４つの回転要素を備えたラビニヨ型の遊星歯車装置で構成され、
前記第一回転要素は第一サンギヤで構成され、前記第二回転要素はキャリアで構成され、前記第三回転要素はリングギヤで構成され、前記第四回転要素は第二サンギヤで構成されている請求項６から８のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。 The differential gear device is composed of a Ravigneaux type planetary gear device having four rotating elements of a first sun gear, a second sun gear, a carrier, and a ring gear,
The first rotating element is constituted by a first sun gear, the second rotating element is constituted by a carrier, the third rotating element is constituted by a ring gear, and the fourth rotating element is constituted by a second sun gear. Item 9. The hybrid drive device according to any one of Items 6 to 8. エンジンに接続された入力部材と、車輪に接続された出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記第二回転電機は、歯車機構を介して前記出力部材に接続され、
前記差動歯車装置は、少なくとも第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素の４つの回転要素を備え、
前記第一回転電機が前記第一回転要素に接続され、前記出力部材が前記第三回転要素に接続され、前記入力部材が前記第二回転要素及び前記第四回転要素のいずれかに選択的に接続可能であるハイブリッド駆動装置。 A hybrid drive device comprising an input member connected to an engine, an output member connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device,
The second rotating electrical machine is connected to the output member via a gear mechanism,
The differential gear device includes at least four rotating elements of a first rotating element, a second rotating element, a third rotating element, and a fourth rotating element,
The first rotating electrical machine is connected to the first rotating element, the output member is connected to the third rotating element, and the input member is selectively one of the second rotating element and the fourth rotating element. A hybrid drive that can be connected. 前記入力部材が前記第二回転要素及び前記第四回転要素の双方に同時に接続可能である請求項１０に記載のハイブリッド駆動装置。   The hybrid drive device according to claim 10, wherein the input member is connectable to both the second rotating element and the fourth rotating element simultaneously. 前記入力部材は、第一クラッチにより前記第四回転要素に選択的に接続され、第二クラッチにより前記第二回転要素に選択的に接続される請求項１０又は１１に記載のハイブリッド駆動装置。   The hybrid drive apparatus according to claim 10 or 11, wherein the input member is selectively connected to the fourth rotating element by a first clutch and selectively connected to the second rotating element by a second clutch. 前記差動歯車装置は、サンギヤ、キャリア、及びリングギヤの３つの回転要素をそれぞれ備えたシングルピニオン型の第一遊星歯車機構及びダブルピニオン型の第二遊星歯車機構で構成され、
前記第一回転要素は互いに一体回転するように接続された前記第一遊星歯車機構のサンギヤ及び前記第二遊星歯車機構のサンギヤで構成され、前記第二回転要素は前記第二遊星歯車機構のリングギヤで構成され、前記第三回転要素は互いに一体回転するように接続された前記第一遊星歯車機構のキャリア及び前記第二遊星歯車機構のキャリアで構成され、前記第四回転要素は前記第一遊星歯車機構のリングギヤで構成されている請求項１０から１２のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。 The differential gear device is composed of a single pinion type first planetary gear mechanism and a double pinion type second planetary gear mechanism each having three rotating elements of a sun gear, a carrier, and a ring gear.
The first rotating element includes a sun gear of the first planetary gear mechanism and a sun gear of the second planetary gear mechanism that are connected to rotate integrally with each other, and the second rotating element is a ring gear of the second planetary gear mechanism. The third rotating element is composed of a carrier of the first planetary gear mechanism and a carrier of the second planetary gear mechanism that are connected so as to rotate integrally with each other, and the fourth rotating element is the first planetary gear mechanism. The hybrid drive device according to any one of claims 10 to 12, wherein the hybrid drive device includes a ring gear of a gear mechanism. 前記第一回転電機は、ブレーキにより非回転部材に選択的に固定される請求項１から１３のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。   The hybrid drive apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein the first rotating electrical machine is selectively fixed to a non-rotating member by a brake. 前記第二回転電機は、前記出力部材から選択的に分離可能である請求項１から１４のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。   The hybrid drive apparatus according to any one of claims 1 to 14, wherein the second rotating electrical machine is selectively separable from the output member. 前記歯車機構は、減速機構又は複数の変速段を有する変速機構である請求項１から１５のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。   The hybrid drive device according to claim 1, wherein the gear mechanism is a speed reduction mechanism or a speed change mechanism having a plurality of speed stages. 前記変速機構は、回転速度の順に、少なくとも第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素の４つの回転要素を備え、
前記変速機構の第一回転要素に前記第二回転電機が接続され、前記変速機構の第二回転要素に前記出力部材が接続され、前記変速機構の第三回転要素及び第四回転要素がそれぞれブレーキにより非回転部材に選択的に固定される請求項１６に記載のハイブリッド駆動装置。 The speed change mechanism includes at least four rotation elements of a first rotation element, a second rotation element, a third rotation element, and a fourth rotation element in order of rotation speed,
The second rotating electrical machine is connected to the first rotating element of the speed change mechanism, the output member is connected to the second rotating element of the speed change mechanism, and the third rotating element and the fourth rotating element of the speed change mechanism are braked respectively. The hybrid drive apparatus according to claim 16, wherein the hybrid drive apparatus is selectively fixed to the non-rotating member.
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