JP3852562B2

JP3852562B2 - 動力入出力装置

Info

Publication number: JP3852562B2
Application number: JP2001081496A
Authority: JP
Inventors: 芳輝伊藤
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2021-03-21
Also published as: JP2002281607A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力入出力装置に係り、特に、複数の動力源を備えそれらの動力を合成して駆動軸に入出力する動力入出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動機と内燃機関を備えたハイブリッド車の方式としてはシリーズ方式やパラレル方式の他に、特許第３０５０１２５号公報、特許第３０５０１３８号公報、特許第３０５０１４１号公報、特許第３０９７５７２号公報等に開示されているものがある。これらの公報に開示される動力入出力装置は、１つのプラネタリギアと２つの電動機を用いて内燃機関の動力を発電機と駆動軸とに分割し、発電機で発電した電力を用いて電動機を駆動し、駆動軸に設けた駆動輪を駆動することで内燃機関の動力をトルク変換している。
【０００３】
この従来技術では内燃機関の動作点を停止を含めた任意の点に設定できるため燃費を向上することができる。しかしシリーズ方式ほどではないが、十分な駆動軸トルクを得るためには比較的大きなトルクを有する電動機が必要となるという欠点がある。さらに、これらの従来例ではＬＯＷギア比域で発電機と電動機との間での電力の受け渡し量が増加するため電気的損失が大きくなるという不都合もあり、未だ改善の余地がある。
【０００４】
この点を解決する方法としては特開平１１−３０１２９１号公報に開示されるものがある。この従来の動力入出力装置は、内燃機関の動力を複数のプラネタリギアへ分配し各々のプラネタリギアに電動機を接続し、これら複数のプラネタリギアの出力を合成して駆動軸に出力する方法を採り、ＬＯＷギア比域での電力の受け渡し量が減少し電気的損失が小さくなり、その結果効率を向上させることが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、内燃機関の動力を歯車により各プラネタリギアの入力軸へ分配し、さらには、各プラネタリギアの出力を歯車により合成しているため、機械損失が増加しその分の効率低下を招くという不都合があった。また、歯車によりプラネタリギアへの動力分配及び合成を行うため、重量及び形状が大きくなり広い設置スペースを要するため車両搭載性上不利となる恐れがあるという不都合もあった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、特に、機械的損失の低減，省電力化及び小型化を図ることを、その目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、いずれもモータジェネレータである第一及び第二のモータと、トルクを出力する駆動源と、第一及び第二の遊星歯車機構とを備え、
第一の遊星歯車機構のサンギア，プラネタリーキャリア，リングギアの内のいずれか二つの回転要素を第二の遊星歯車機構のサンギア，プラネタリーキャリア，リングギアの内のいずれか二つの回転要素と個別に直接連結し、
これら連結されて一体を成す二組の回転要素と残る未連結の二つの各回転要素とからなる四つの回転要素の内のいずれか三つをそれぞれ別々に第一のモータの出力軸，第二のモータの出力軸，駆動源の出力軸のいずれかに直接接続し，残る一つの回転要素を駆動出力部とすると共に、
前記四つの回転要素について各々の回転角速度を示す四つの回転角速度軸が並んで表記される共線図において、
前記駆動源により走行し、かつ前記第二のモータの回転速度がゼロの場合には、前進ロウギヤ比状態、
前記駆動源により走行し、かつ前記第一のモータの回転速度がゼロの場合には前進ハイギヤ比状態となるように、
両端に位置する二つの回転角速度軸にそれぞれ対応する二つの前記回転要素に、第一のモータと第二のモータとをそれぞれ接続した、という構成を採っている。
【０００８】
ここで、上記構成におけ駆動源とは、例えば内燃機関や外燃機関等のように自らがトルクを発生する機関の他に二輪車におけるペダルのような人力を入力することで下流側にトルクを出力する機構も含むものとする。
【０００９】
また、上記構成において、「直接連結し」，「直接接続し」とは、伝達歯車や変速歯車等の介在せしめる構成なしに連結又は接続することで同じ回転速度で同時に回転させることを意味するものとする。
【００１０】
一般に遊星歯車機構は、サンギア，プラネタリーキャリア，リングギアの各回転要素の回転速度比を共線図（図３〜１３参照）で表すことが可能である。この共線図では、サンギア，プラネタリーキャリア，リングギアに個別に対応する回転速度軸がその順番で併記されると共に各回転速度軸の間隔比が１：サンギアの歯数／リングギアの歯数で描かれる。そして、遊星歯車機構はその各回転要素の回転数が各回転速度軸に交差する一直線で結ばれる関係となる。
【００１１】
上記発明の構成にあっては、第一及び第二の遊星歯車機構の各々が有する三つの回転要素の内の二つずつを選出して各遊星歯車機構間でこれらを個別に連結することで、実質上四つの回転要素を構成している。そして、各遊星歯車機構間で互いに二つの構成要素が連結されているので、上記四つの回転要素については、各々に対応する四本の回転速度軸を備えた共線図で表すことができ、各回転速度も各回転速度軸に交差する一直線で結ばれる関係となる。
【００１２】
本発明では、四つの内の三つの回転要素にそれぞれ第一のモータ，第二のモータ，駆動源を接続し、残る一つの回転要素をトルク出力を行う駆動出力部としているので、各回転要素の回転速度の上述の関係を利用して各モータの回転速度を制御することで駆動源と駆動出力部との間の変速比（いわゆるギア比）を可変調節する無段変速機としての機能を持たせている。また、各回転要素間ではトルク伝達が行われるので、駆動源からの出力トルク又は駆動出力から入力された入力トルクを各モータに伝えて発電させたり、各モータからの出力トルクを駆動出力部に伝えて駆動源のパワーアシストが行われる。
【００１３】
また、四つの回転要素について各々の回転角速度を示す四つの回転角速度軸が並んで表記される共線図において両端に位置する二つの回転角速度軸にそれぞれ対応する二つの回転要素に第一のモータと第二のモータとをそれぞれ接続する、という構成を採っている。
【００１４】
共線図において四本の回転速度軸の両端に位置する二本の回転速度軸が前述した四つの回転要素のいずれに対応するかは、各遊星歯車機構の各回転要素のいずれを連結するか、また各遊星歯車機構のリングギアとサンギアの歯数比により決定される。
【００１５】
そして、両端に位置する二本の回転速度軸に対応する回転要素の各々に第一のモータと第二のモータとをそれぞれ接続すると、一方の電動機の回転速度を０近傍にした場合にいわゆるＬＯＷギア比（駆動源と駆動出力部との間の変速比であって駆動出力部の回転速度が小さくなる状態）を１以上とすることができ、他方の電動機の回転速度を０近傍にした場合にいわゆるＨＩＧＨギア比（駆動源と駆動出力部との間の変速比であって駆動出力部の回転速度が大きくなる状態）を１以下とすることができる。こられのとき、いずれか一方のモータの回転速度が０に近いのでその電力消費を低減することができる。
【００２５】
本発明は、上述した各構成によって前述した目的を達成しようとするものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
［全体概要］
本発明の第１の実施形態を図１乃至図１７に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態である動力入出力装置１０をハイブリッド車に適用する場合の概略構成図である。この動力入出力装置１０は、いずれもモータジェネレータである第一及び第二のモータ１１，１２と、トルクを出力する駆動源としてのエンジン１３、第一及び第二の遊星歯車機構２０，３０と、各モータ１１，１２の動作制御手段４０とを備えている。
【００２７】
［各構成の接続状態］
上記各遊星歯車機構２０，３０は、サンギア２１，３１と二つのプラネタリーギアを支持するプラネタリーキャリア２２，３２とリングギア２３，３３とを回転要素として備えている。そして、第一の遊星歯車機構２０のプラネタリーキャリア２２と第二の遊星歯車機構３０のサンギア３１とを連結してなる回転要素をエンジン１３の出力軸１３ａと接続し、第一の遊星歯車機構２０のリングギア２３と第二の遊星歯車機構３０のプラネタリーキャリア３２とを連結してなる回転要素に駆動出力部１４を設け、第一の遊星歯車機構２０のサンギア２１を第一のモータ１１の出力軸１１ａと接続し、第二の遊星歯車機構３０のリングギア３３を第二のモータ１２の出力軸１２ａと接続している。
【００２８】
各遊星歯車機構２０，３０の回転要素はいずれもその回転中心線が同一軸上に位置している。そして、エンジン１３と第一の遊星歯車機構２０との間に第一のモータ１１を配置しているので、当該第一のモータ１１の出力軸１１ａを中空としてエンジン１３の出力軸１３ａをその内部に通している。また、第一の遊星歯車機構２０のリングギア２３と第二の遊星歯車機構３０のプラネタリーキャリア３２とは連結軸１５を介して連結されている。この連結軸１５もまた中空となっており、その内部を通ってエンジン１３の出力軸１３ａが第二の遊星歯車機構３０のサンギア３１間で延設されている。
【００２９】
また、上述の駆動出力部１４は、第一の遊星歯車機構２０のリングギア２３の外周に形成された歯車から構成されている。かかる駆動出力部１４から動力入出力装置１０の外部にあるハイブリッド車の駆動輪（図示略）にトルク出力を行っている。
【００３０】
第一の遊星歯車機構２０と第二の遊星歯車機構３０との間における各回転要素の連結は変速歯車や伝達歯車を介在させることなく行われており、また、各回転要素と第一のモータ１１，第二のモータ１２，エンジン１３との接続も同様である。このため、エンジン１３，第一のモータ１１，第一の遊星歯車機構２０，第二の遊星歯車機構３０及び第二のモータ１２を同一軸上に並べて配設することができ、動力入出力装置１０の小型化が図られている。
【００３１】
［動作制御手段］
動作制御手段４０は、ハイブリッド車の制御部から出力される後述する各運転のレンジ情報，エンジン１３の現在の出力トルク値，駆動出力部１４に要求されている駆動トルク値の入力を受けてこれら及び各遊星歯車機構２０，３０のサンギア２１，３１とリングギア２３，３３のギア比Ａ１，Ａ２から各モータ１１，１２のトルク値を算出する算出部４１と、第一のモータ１１のトルク出力を算出部４１で算出されたトルク値に設定するモータ制御部としての第一のインバータ４２と、第二のモータ１２のトルク出力を算出部４２で算出されたトルク値に設定するモータ制御部としての第二のインバータ４３とを備えている。各インバータ４２，４３の電源端子はバッテリー５０に接続されている。このバッテリー５０は、各モータ１１，１２の他にハイブリッド車のエアコン等の補機の電力を供給するバッテリーであり、各モータ１１，１２の回生時には蓄電も行う。
【００３２】
［第一の実施形態の動作］
次に、ハイブリッド車の各動作状態における動力入出力装置１０の動作を図１乃至図１３に基づいて説明する。図２はハイブリッド車の各動作モードにおけるエンジン１３，車両の挙動及び運転のレンジの関係を示す図表である。なお、ここでいう運転のレンジとは、通常の自動車と同様にＰ（パーキング），Ｎ（ニュートラル），Ｄ（前進走行），Ｒ（後進走行）のように複数種あり、運転者が選択的に入力設定するものである。
【００３３】
また、動作モードはハイブリッド車側の制御回路に記憶されており、各動作モードにおけるエンジン１３の挙動はかかる制御回路により制御される。動作モードは、停止状態，モータによる前進，モータによる後進，エンジン運転時の発進，ＬＯＷギア比状態，中間ギア比状態，ＨＩＧＨギア比状態，エンジン運転時の車両後進の各動作に分かれており、図４乃至図１３は各動作モードにおける動力入出力装置１０の共線図を示している。
【００３４】
以下に、これら各動作モードにおける動力入出力装置１０の動作説明を行う。動作説明の前提として、ここで第一の遊星歯車機構２０のギア比Ａ１及び第二の遊星歯車機構３０のギア比Ａ２は下記のように定義する。
【００３５】
Ａ_１＝ＺＳ_１／ＺＲ_１
Ａ_２＝ＺＳ_２／ＺＲ_２
ＺＳ_１：第一の遊星歯車機構のサンギア歯数
ＺＲ_１：第一の遊星歯車機構のリングギア歯数
ＺＳ_２：第二の遊星歯車機構のサンギア歯数
ＺＲ_２：第二の遊星歯車機構のリングギア歯数
【００３６】
ここで、図３により、互いの二つの回転要素が連結された第一の遊星歯車機構２０と第二の遊星歯車機構３０の合成した共線図を表すための手法を説明する。まず、一般に単一の遊星歯車機構にあっては共線図において左から順番にサンギア，プラネタリーキャリア，リングギアの各回転速度軸が並列して描かれ、当該各回転速度軸の配設間隔比は［ＺＲ：ＺＳ］となる（ＺＳ：サンギア歯数，ＺＲ：リングギア歯数）。
【００３７】
従って、第一の遊星歯車機構２０の各回転要素の回転速度を共線図で表すと、サンギア，プラネタリーキャリア，リングギアの各回転速度軸の間隔比は［ＺＲ_１：ＺＳ_１］となりこれをＡ１で表すと［１／Ａ_１：１］となる。また、第二の遊星歯車機構３０についても同様に［ＺＲ_２：ＺＳ_２］となりＡ_２で表すと［１：Ａ_２］となる。
【００３８】
そして、第一の遊星歯車機構２０のプラネタリーキャリア２２と第二の遊星歯車機構３０のサンギア３１とが連結され、第一の遊星歯車機構２０のリングギア２３と第二の遊星歯車機構３０のプラネタリーキャリア３２とが連結されているので、互いに連結される回転要素に対応する回転速度軸を重ね合わせると、第一の遊星歯車機構２０の共線図と第二の遊星歯車機構３０の共線図とを、四つの回転要素に対応する四本の回転速度軸が描かれた共線図に合成することができる。さらに、合成された共線図の四本の回転速度軸の間隔比は、重ね合わされた二本の回転速度軸の間隔を１とすると、［１／Ａ_１：１：Ａ_２］となる。
【００３９】
なお、上記合成により表された共線図によれば、第一の遊星歯車機構２０のサンギア２１に対応する回転速度軸と第二の遊星歯車機構３０のリングギア３３に対応する回転速度軸とが四本の回転速度軸の内の両端に位置することとなる。そして、第一の遊星歯車機構２０のサンギア２１には第一のモータ１１が接続され、第二の遊星歯車機構３０のリングギア３３には第二のモータ１２が接続されている。従って、動力入出力装置１０では、各モータ１１，１２に対応する各回転速度軸が共線図において両端に位置するという特徴を備えていることが分かる。かかる特徴による特有の効果については後述することとする。
【００４０】
さらに、図４乃至１３において、左から一番目の回転速度軸は第一のモータ１１に対応し（ＭＧ１と記す）、二番目の回転速度軸はエンジン１３に対応し（Ｅ／Ｇと記す）、三番目の回転速度軸は駆動出力部１４に対応し（ＯＵＴと記す）、最後の回転速度軸は第二のモータ１２に対応している（ＭＧ２と記す）。また、各図において、第一のモータ１１の出力軸１１ａにおけるトルクをＴmg1，第二のモータ１２の出力軸１２ａにおけるトルクをＴmg2，エンジン１３の出力軸１３ａにおけるトルクをＴe，駆動出力部１４におけるトルクをＴoutとする。
【００４１】
そして、各共線図において、回転速度はエンジン１３の回転方向を正方向とし、四つの各回転要素に入出力されるトルクはエンジン１３のトルクＴeと同じ向きのトルクが入力される方向を正として定義する。従って、駆動出力部１４におけるトルクＴoutが正の場合は車両を後方へ駆動しようとするトルクが出力されている状態（前進時であれば減速、後進時であれば駆動）であり、トルクＴoutが負の場合は車両を前方へ駆動しようとするトルクが出力されている状態（前進時であれば駆動、後進時であれば減速）である。
【００４２】
また、以下の説明において、モータによる発電や力行を行う場合、インバータやモータでの発熱による損失が発生するため電気エネルギーと機械的エネルギーとの間で変換を行う場合の効率は１００％ではないが、説明を簡単にするため損失は無いと仮定して説明する。現実として損失を考慮する場合には、損失により失われるエネルギーの分だけ余分に発電するように制御すればよい。
【００４３】
（１）停止状態
バッテリの充電量が十分ある状態でのＮやＰレンジでこの制御を行う。図４に停止状態の共線図を示す。エンジン１３は停止しており、各モータ１１，１２にはトルクを発生させない。
【００４４】
（２）モーターによる前進
バッテリの充電量が十分ある状態でのＤレンジで、要求される駆動動力が小さい場合に、この制御を行う。この状態での共線図を図５に示す。この図において、第二のモータ１２の出力するトルクＴmg2により発生する反力をトルクＴmg1により受けるように第一のモータ１１を制御し、エンジン１３の出力軸１３ａが逆方向に回転しないようにしている。このとき、第一のモータ１１におけるトルクＭＧ１はトルクの向きと回転方向とが逆であり発電状態となっている。この場合の各トルクの関係は以下の式で表される。
【００４５】
Ｔmg1＝−（Ａ_２／（１＋(１/Ａ_１)＋Ａ_２））Ｔout …(1)
Ｔmg2＝−（（１＋(１/Ａ_１)）／（１＋(１/Ａ_１)＋Ａ_２））Ｔout …(2)
【００４６】
従って要求される駆動トルクＴoutから上式(1),(2)に従いトルクＴmg1及びＴmg2を算出して第一のモータ１１及び第二のモータ１２を制御すればよい。なお、要求される駆動トルクＴoutは、ハイブリッド車の制御回路がアクセル開度及び車速の各検出手段の出力から算出し、動力入出力装置１０の動作制御手段４０に入力される。その一方で、動力入出力装置１０の動作制御手段４０は、エンジン１３を一定方向にのみ正回転させて逆回転を防止する規制手段としての機能を有している。
【００４７】
従って、このようにエンジン１３が停止している情報をハイブリッド車の制御回路側から受けると共に駆動トルクＴoutの要求を受けると、算出部４１が式(1),(2)に基づいてトルクＴmg1，Ｔmg2を算出する。そして、各インバータ４２，４３はそれぞれ第一及び第二のモータ１１，１２をトルクＴmg1，Ｔmg2となるように制御する。
【００４８】
なお、エンジン１３の逆回転を防止する規制手段として、当該エンジン１３の出力軸１３ａ又はこれと接続される第一の遊星歯車機構２０のプラネタリーキャリア２２若しくは第二の遊星歯車機構３０のサンギア３１のいずれかを支持する一方向クラッチを設けても良い。かかる一方向クラッチは、エンジン１３の正回転に対応する方向のみに回転可能な方向に向けて装備される。図６はかかる一方向クラッチを設けた場合の共線図の例を示している。
【００４９】
この場合、第一のモータのトルクＴmg1と、第二のモータのトルクＴmg2により発生する反力を一方向クラッチで受けている。この場合の駆動トルクＴoutは以下の式で表せる。
【００５０】
Ｔout＝（１/Ａ_１）Ｔmg1−（１＋Ａ_２）Ｔmg2 …(3)
【００５１】
従って要求される駆動トルクに対して(3)式を満足するようなトルクＴmg1，Ｔmg2を算出すると共に各々がそのようなトルクとなるように第一のモータ１１及び第二のモータ１２を制御すればよい。
【００５２】
（３）モーターによる後進
この状態での共線図を図７に示す。図５に示す場合に対し、トルク及び回転方向が反転したのみであり、前式(1),(2)からＴmg1及びＴmg2を算出して各モータ１１，１２を制御すればよい。
【００５３】
（４）エンジン運転時の車両停止
バッテリ５０を充電する必要がある状態やエンジン１３によりエアコン等の補機を駆動する必要がある状態であって、ＮやＰレンジである場合にこの制御を行う。図８にその共線図を示す。この場合、駆動出力部１４におけるトルクＴoutは０のため、各トルクの関係は次の様になる。
【００５４】
Ｔmg1＝−（（１＋Ａ_２）／（１＋(１/Ａ_１)＋Ａ_２））Ｔe …(4)
Ｔmg2＝−（(１/Ａ_１)／（１＋(１/Ａ_１）＋Ａ_２））Ｔe …(5)
【００５５】
この場合、第一のモータ１１は回生となるが、第二のモータ１２はトルクと回転方向が同じため力行となり電力を消費する。しかし、第二のモータ１２の消費電力より第一のモータ１１の回生電力の方が多くなるように各遊星歯車機構２０，３０の各々のギア比Ａ_１，Ａ_２を設定することにより、充電可能である。
【００５６】
（５）エンジン運転時の発進
バッテリ５０を充電する必要がある状態や、エンジン１３によりエアコン等の補機を駆動する必要がある状態でのＤレンジで発進する場合である。この時の共線図を図９に示す。この場合、各トルクの関係は次の様になる。
【００５７】
Ｔmg1＝−（（１＋Ａ_２）Ｔe＋Ａ_２・Ｔout）／（１＋(１/Ａ_１)＋Ａ_２） …(6)
Ｔmg2＝−（(１/Ａ_１)Ｔe＋(１＋(１/Ａ_１))Ｔout）／（１＋(１/Ａ_１)＋Ａ_２）…(7)
【００５８】
この場合、バッテリ５０への充放電が無い場合、第二のモータ１２は回生となり、この回生電力を用いて第一のモータ１１を力行させる。
【００５９】
（６）ＬＯＷギア比状態
エンジン１３により走行し、第二のモータ１２の回転速度が０の状態である。この時の共線図を図１０に示す。この場合の各トルクの関係は上式(6),(7)で表せる。第二のモータ１２の回転速度は０であるため電力は消費しない。従って、バッテリ５０への充放電が無い場合には、第一のモータ１１で発電を行う必要はないため、Ｔmg1は０となる。また、エンジン１３の回転速度と駆動出力部１４の回転速度の比（いわゆる変速比）は（１＋Ａ_２）／Ａ_２となる。
【００６０】
（７）中間ギア比状態
エンジン１３により走行し、第一のモータ１１及び第二のモータ１２の回転速度が正の状態である。この時の共線図を図１１に示す。この場合の各トルクの関係も上式(6),(7)なる。この場合、バッテリ５０への充放電が無い場合、第一のモータ１１は回生となり、この回生電力を用いて第二のモータ１２を力行させる。
【００６１】
（８）ＨＩＧＨギア比状態
エンジン１３により走行し、第一のモータ１１の回転速度が０の状態である。この時の共線図を図１２に示す。この場合の各トルクの関係も上式(6),(7)となる。第一のモータ１１の回転速度は０であるため回生はしない。従ってバッテリ５０への充放電が無い場合には、第二のモータ１２での力行や回生は行わずＴmg2は０となる。またエンジン１３の回転速度と駆動出力部１４の回転速度の比（変速比）は（１/Ａ_１）／（１＋(１/Ａ_１)）となる。
【００６２】
（９）エンジン運転時の車両後進
バッテリ５０を充電する必要がある状態や、エンジン１３によりエアコン等の補機を駆動する必要がある状態でのＲレンジでこの制御を行う。この場合の共線図を図１３に示す。この場合の各トルクの関係も上記(6),(7)式となる。
【００６３】
［第一の実施形態の効果］
上述のように、動力入出力装置１０では、共線図において両端に位置する二つの回転角速度軸に対応する二つの回転要素に第一のモータ１１と第二のモータ１２とをそれぞれ接続している。このように両端となる二つの回転要素に各モータ１１，１２を接続することから生ずる効果について、異なる組み合わせとなる二本の回転要素に各モータ１１，１２を接続した場合と比較して詳説する。
【００６４】
図１のように結合された各遊星歯車機構２０，３０の四つの回転要素に対するエンジン１３，駆動出力部１４，第一のモータ１１，第二のモータ１２の接続パターンは以下の４通りの場合が考えられる（第一のモータ１１と第二のモータ１２とは特性が同じモータである限り入れ替えても実質上同じなので区別しないこととする）。
【００６５】
（１）上述した動力入出力装置１０の接続パターンの場合
図１４（Ａ）に上記接続パターンにおける共線図を示し、図１４（Ｂ）にギヤ比の逆数と電力授受量との関係を表す線図を示す。これによると、第一のモータ１１の回転速度＝０のとき前進ＨＩＧＨギア相当、第二のモータ１２の回転速度＝０のとき前進ＬＯＷギア相当となり、電力授受量＝０のポイントが通常使用域（前進走行域であって、ギア比が通常車でいうところの無限大〜ＨＩＧＨギアの区間）で２ヶ所ある。
【００６６】
（２）第二のモータ１２と駆動出力部１４とを入れ替えた場合
図１５（Ａ）に上記接続パターンにおける共線図を示し、図１５（Ｂ）にギヤ比の逆数と電力授受量との関係を表す線図を示す。これによると、第一のモータ１１の回転速度＝０のときＨＩＧＨギア相当となるが、第二のモータ１２の回転速度＝０のときでは駆動出力部１４が反対方向に回転し後退走行となる。従って電力の授受が０となるギア比は前進におけるＨＩＧＨギアのときと後退におけるのＬＯＷギアのときとなる。従って（１）と比較した場合、通常使用域では前進のＬＯＷ付近で電力の授受が増大しその分電力損失が高くなってしまう。
【００６７】
（３）第一のモータ１１とエンジン１３とを入れ替えた場合
図１６（Ａ）に上記接続パターンにおける共線図を示し、図１６（Ｂ）にギヤ比の逆数と電力授受量との関係を表す線図を示す。これによると、第二のモータ１２の回転速度＝０のときＬＯＷギア相当となるが、第一のモータ１１の回転速度＝０のとき駆動出力部１４が反対方向に回転し後退走行となる。従って電力の授受が０となるギア比は前進におけるＬＯＷギアと後退におけるＨＩＧＨギアとなる。従って（１）と比較した場合、通常使用域では前進のＨＩＧＨギア付近で電力の授受が増大しその分電力損失が高くなってしまう。
【００６８】
（４）第二のモータ１２と駆動出力部１４及び第一のモータ１１とエンジン１３とを入れ替えた場合
図１７（Ａ）に上記接続パターンにおける共線図を示し、図１７（Ｂ）にギヤ比の逆数と電力授受量との関係を表す線図を示す。これによると、第二のモータ１２の回転速度＝０のとき後退のＬＯＷギア相当となり、第一のモータ１１の回転速度＝０のとき後退のＨＩＧＨギア相当となる。従って電力の授受が０となるギア比は後退のＬＯＷギアと後退のＨＩＧＨギアとなる。即ち、電力の授受が０となるポイントが全て後退側となる。
【００６９】
この場合、駆動出力部１４の逆回転時に車両が前進するように設定することにより後退側を通常使用域とすることができる。従って、（１）と比較した場合電力の授受に関しては同等と見なすこともできる。しかし、図１７（Ａ）の共線図からわかるように、第一のモータ１１，第二のモータ１２がてこの支点に相当することになり、第一のモータ１１及び第二のモータ１２に必要なトルクはエンジン１３のトルクと駆動出力部１４のトルクの和となるので、大型のモータが必要となる。これを回避するためには、各モータ１１，１２の出力を減速すれば、モータのトルクは小さくても足りるが、減速ギアが新たに必要となり、その結果、部品点数の増加、装置の大型化、機械損失の増加等の面から（１）と比較して不利となる。
【００７０】
以上のように、上記動力入出力装置１０では、共線図上で両端に位置する二つの回転要素に各モータを接続することにより、部品点数の増加，装置の大型化，機械損失の増加等の不利益を被ることなく、ギア比の使用頻度の高い通常使用域での電力授受量を低減することができ、当該動力入出力装置１０を装備することにより、ハイブリッド車の燃費向上を図ることが可能となる。
【００７１】
［その他］
図１に示す動力入出力装置１０では、エンジン１３の出力軸１３ａを，中空にした第一のモータ１１の出力軸１１ａに貫通させることで当該第一のモータ１１に隣接してエンジン１３を配置しているが、図１８に示すように、第二のモータ１２の出力軸１２ａを中空としてその内部をエンジン１３の出力軸１３ａを貫通させることで、第二のモータ１２に隣接してエンジン１３を配置しても良い。かかる図１８の構成の場合も図１と同様に機能することとなる。
【００７２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態たる動力入出力装置１０Ａを図１９及び図２０に基づいて説明する。図１９は動力入出力装置１０Ａの概略構成図であり、図２０は動力入出力装置１０Ａの二つの遊星歯車機構２０及び３０を合成した場合の共線図の各回転速度軸の間隔比を表す説明図である。この動力入出力装置１０Ａについて前述した動力入出力装置１０と同一の構成については同符号を付して重複する説明を省略するものとする。
【００７３】
この動力入出力装置１０Ａでは、第一の遊星歯車機構２０，第二の遊星歯車機構３０の結合状態並びに各遊星歯車機構２０，３０に対する第一のモータ１１，第二のモータ１２，エンジン１３の接続状態及び駆動出力部１４の配置が動力入出力装置１０と異なり、その他の構成については同様である。
【００７４】
即ち、第一の遊星歯車機構２０のプラネタリーキャリア２２をエンジン１３の出力軸１３ａと接続し、第一の遊星歯車機構２０のリングギア２３と第二の遊星歯車機構３０のプラネタリーキャリア３２とを連結してなる回転要素に駆動出力部１４を設け、第一の遊星歯車機構２０のサンギア２１と第二の遊星歯車機構３０のサンギア３１とを連結してなる回転要素を第一のモータ１１の出力軸１１ａと接続し、第二の遊星歯車機構３０のリングギア３３を第二のモータ１２の出力軸１２ａと接続している。
【００７５】
この場合の動力入出力装置１０Ａの共線図は図４〜図１３に示す共線図とは各回転速度軸間の間隔比（図４〜図１３では、Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３＝１/Ａ_１：１：Ａ_２となっている）が異なり、以下の式で表される比となる。
【００７６】
Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３＝１/Ａ_１：１：Ａ_２（１＋(１/Ａ_１)）…(8)
【００７７】
ここで
Ｌ１：共線図において左から一番目（第一のモータ）と二番目（エンジン）の回転速度軸の間隔
Ｌ２：共線図において左から二番目（エンジン）と三番目（駆動出力部）の回転速度軸の間隔
Ｌ３：共線図において左から三番目（駆動出力部）と四番目（第二のモータ）の回転速度軸の間隔
【００７８】
式(8)で表される比の関係は、前述した動力入出力装置１０における図３による説明と大体同様にして求められるが、第一の遊星歯車機構２０と第二の遊星歯車機構３０との間で連結される回転要素の組み合わせが異なるのでこれによる若干の差異を生じる。順を追って説明図すると、まず、第一の遊星歯車機構２０及び第二の遊星歯車機構３０の共線図上の各回転速度軸の間隔比は次式(9),(10)で表される（Ｓ１：サンギア２１，Ｓ２：サンギア３１，Ｃ１：プラネタリーキャリア２２，Ｃ２：プラネタリーキャリア３２，Ｒ１：リングギア２３，Ｒ２：リング３３とする。以下同じ。）。
【００７９】
S１とＣ１との間隔：Ｃ１とＲ１との間隔＝１：Ａ_１＝１/Ａ_１：１…(9)
S２とＣ２との間隔：Ｃ２とＲ２との間隔＝１：Ａ_２…(10)
【００８０】
この例の場合、Ｓ１とＳ２、Ｒ１とＣ２が結合されるので
Ｌ１：Ｌ２＝１/Ａ_１：１ …(11)
Ｌ１＋Ｌ２：Ｌ３＝１：Ａ_２ …(12)
【００８１】
上式(11)より
Ｌ１＝Ｌ２/Ａ_１ …(13)
上式(12),(13)より

【００８２】
従って

となり式(8)が導出される。
【００８３】
一方、前述した式(1)〜(7)はＬ１，Ｌ２，Ｌ３により、次式(1)’〜(7)’で表すことができる。
【００８４】
Ｔmg1＝−（Ｌ３／（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３））Ｔout …(1)'
Ｔmg2＝−（（Ｌ１＋Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３））Ｔout …(2)'
Ｔout＝（Ｌ１・Ｔmg1−（Ｌ２＋Ｌ３）Ｔmg2）／Ｌ２ …(3)'
Ｔmg1＝−（（Ｌ２＋Ｌ３）／（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３））Ｔe …(4)'
Ｔmg2＝−（Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３））Ｔe …(5)'
Ｔmg1＝−（（Ｌ２＋Ｌ３）Ｔe＋Ｌ３・Ｔout）／（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）…(6)'
Ｔmg2＝−（Ｌ１・Ｔe＋(Ｌ１＋Ｌ２)Ｔout）／（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３） …(7)'
【００８５】
従って、式(8)を上式(1)’〜(7)’に代入することで、動力入出力装置１０Ａは前述した動力入出力装置１０の各動作時における各回転要素のトルク及び回転速度を算出することができ、同様の動作を行うことが可能である。従って、この動力入出力装置１０Ａは前述した動力入出力装置１０と同様の効果を奏することとなる。
【００８６】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態たる動力入出力装置１０Ｂを図２１及び図２２に基づいて説明する。図２１は動力入出力装置１０Ｂの概略構成図であり、図２２は動力入出力装置１０Ｂの二つの遊星歯車機構２０及び３０を合成した場合の共線図の各回転速度軸の間隔比を表す説明図である。この動力入出力装置１０Ｂについて前述した動力入出力装置１０と同一の構成については同符号を付して重複する説明を省略するものとする。
【００８７】
この動力入出力装置１０Ｂでは、第一の遊星歯車機構２０，第二の遊星歯車機構３０の結合状態並びに各遊星歯車機構２０，３０に対する第一のモータ１１，第二のモータ１２，エンジン１３の接続状態及び駆動出力部１４の配置が動力入出力装置１０と異なり、その他の構成については同様である。
【００８８】
即ち、第一の遊星歯車機構２０のプラネタリーキャリア２２と第二の遊星歯車機構３０のプラネタリーキャリア３２とを連結してなる回転要素をエンジン１３の出力軸１３ａと接続し、第一の遊星歯車機構２０のリングギア２３に駆動出力部１４を設け、第一の遊星歯車機構２０のサンギア２１と第二の遊星歯車機構３０のサンギア３１とを連結してなる回転要素を第一のモータ１１の出力軸１１ａと接続し、第二の遊星歯車機構３０のリングギア３３を第二のモータ１２の出力軸１２ａと接続している。
【００８９】
この場合の動力入出力装置１０Ｂの共線図は各回転速度軸間の間隔比が以下の式で表される比となる。
【００９０】
Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３＝１/Ａ_１：１：（Ａ_２/Ａ_１）−１…(15)
【００９１】
式(15)で表される比の関係は以下のようにして導かれる。
この例の場合、Ｓ１とＳ２、Ｃ１とＣ２が結合されるので、前述した式(9),(10)を参照すると、
Ｌ１：Ｌ２＝１/Ａ_１：１ …(16)
Ｌ１：Ｌ２＋Ｌ３＝１：Ａ_２ …(17)
【００９２】
式(16)より
Ｌ１＝Ｌ２／Ａ_１ …(18)
式(17)及び式(18)より

【００９３】
従って

となり式(15)が導出される。
【００９４】
従って、式(15)を前述の式(1)’〜(7)’に代入することで、動力入出力装置１０Ｂは前述した動力入出力装置１０の各動作時における各回転要素のトルク及び回転速度を算出することができ、同様の動作を行うことが可能である。従って、この動力入出力装置１０Ｂは前述した動力入出力装置１０と同様の効果を奏することとなる。
【００９５】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態たる動力入出力装置１０Ｃを図２３及び図２４に基づいて説明する。図２３は動力入出力装置１０Ｃの概略構成図であり、図２４は動力入出力装置１０Ｃの二つの遊星歯車機構２０及び３０を合成した場合の共線図の各回転速度軸の間隔比を表す説明図である。この動力入出力装置１０Ｃについて前述した動力入出力装置１０と同一の構成については同符号を付して重複する説明を省略するものとする。
【００９６】
この動力入出力装置１０Ｃでは、第一の遊星歯車機構２０，第二の遊星歯車機構３０の結合状態並びに各遊星歯車機構２０，３０に対する第一のモータ１１，第二のモータ１２，エンジン１３の接続状態及び駆動出力部１４の配置が動力入出力装置１０と異なり、その他の構成については同様である。
【００９７】
即ち、第一の遊星歯車機構２０のプラネタリーキャリア２２と第二の遊星歯車機構３０のサンギア３１とを連結してなる回転要素をエンジン１３の出力軸１３ａと接続し、第二の遊星歯車機構３０のプラネタリーキャリア３２に駆動出力部１４を設け、第一の遊星歯車機構２０のサンギア２１を第一のモータ１１の出力軸１１ａと接続し、第一の遊星歯車機構２０のリングギア２３と第二の遊星歯車機構３０のリングギア３３とを連結してなる回転要素を第二のモータ１２の出力軸１２ａと接続している。
【００９８】
この場合の動力入出力装置１０Ｃの共線図は各回転速度軸間の間隔比が以下の式で表される比となる。
【００９９】
Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３＝（１＋Ａ_２）／Ａ_１：１：Ａ_２ …(20)
【０１００】
式(20)で表される比の関係は以下のようにして導かれる。
この例の場合、Ｃ１とＳ２、Ｒ１とＲ２が結合されるので、前述した式(9),(10)を参照すると、
Ｌ１：Ｌ２＋Ｌ３＝１／Ａ_１：１ …(21)
Ｌ２：Ｌ３＝１：Ａ_２ …(22)
【０１０１】
式(22)より
Ｌ３＝Ｌ２・Ａ_２ …(23)
式(21)及び式(23)より

【０１０２】
従って

となり式(20)が導出される。
【０１０３】
従って、式(20)を前述の式(1)’〜(7)’に代入することで、動力入出力装置１０Ｃは前述した動力入出力装置１０の各動作時における各回転要素のトルク及び回転速度を算出することができ、同様の動作を行うことが可能である。従って、この動力入出力装置１０Ｃは前述した動力入出力装置１０と同様の効果を奏することとなる。
【０１０４】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態たる動力入出力装置１０Ｄを図２５及び図２６に基づいて説明する。図２５は動力入出力装置１０Ｄの概略構成図であり、図２６は動力入出力装置１０Ｄの二つの遊星歯車機構２０及び３０を合成した場合の共線図の各回転速度軸の間隔比を表す説明図である。この動力入出力装置１０Ｄについて前述した動力入出力装置１０と同一の構成については同符号を付して重複する説明を省略するものとする。
【０１０５】
この動力入出力装置１０Ｄでは、第一の遊星歯車機構２０，第二の遊星歯車機構３０の結合状態並びに各遊星歯車機構２０，３０に対する第一のモータ１１，第二のモータ１２，エンジン１３の接続状態及び駆動出力部１４の配置が動力入出力装置１０と異なり、その他の構成については同様である。
【０１０６】
即ち、第一の遊星歯車機構２０のプラネタリーキャリア２２をエンジン１３の出力軸１３ａと接続し、第二の遊星歯車機構３０のプラネタリーキャリア３２に駆動出力部１４を設け、第一の遊星歯車機構２０のサンギア２１と第二の遊星歯車機構３０のサンギア３１とを連結してなる回転要素を第一のモータ１１の出力軸１１ａと接続し、第一の遊星歯車機構２０のリングギア２３と第二の遊星歯車機構３０のリングギア３３とを連結してなる回転要素を第二のモータ１２の出力軸１２ａと接続している。
【０１０７】
この場合の動力入出力装置１０Ｄの共線図は各回転速度軸間の間隔比が以下の式で表される比となる。
【０１０８】
Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３＝（１＋Ａ_２）/（Ａ_１−Ａ_２）：１：Ａ_２（１＋Ａ_１）/（Ａ_１−Ａ_２）…(25)
【０１０９】
式(25)で表される比の関係は以下のようにして導かれる。
この例の場合、Ｃ１とＳ２、Ｒ１とＲ２が結合されるので、前述した式(9),(10)を参照すると、
Ｌ１：Ｌ２＋Ｌ３＝１/Ａ_１：１ …(26)
Ｌ１＋Ｌ２：Ｌ３＝１：Ａ_２ …(27)
【０１１０】
式(26)より
Ｌ１＝（Ｌ２＋Ｌ３）／Ａ_１ …(28)
式(27)より
Ｌ３＝（Ｌ１＋Ｌ２）・Ａ_２ …(29)
式(28)及び式(29)より
Ｌ１＝Ｌ２（１＋Ａ_２）／（Ａ_１−Ａ_２） …(30)
Ｌ３＝Ｌ２・Ａ_２（１＋Ａ_１）／（Ａ_１−Ａ_２）…(31)
【０１１１】
従って

となり式(25)が導出される。
【０１１２】
従って、式(25)を前述の式(1)’〜(7)’に代入することで、動力入出力装置１０Ｄは前述した動力入出力装置１０の各動作時における各回転要素のトルク及び回転速度を算出することができ、同様の動作を行うことが可能である。従って、この動力入出力装置１０Ｄは前述した動力入出力装置１０と同様の効果を奏することとなる。
【０１１３】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態たる動力入出力装置１０Ｅを図２７及び図２８に基づいて説明する。図２７は動力入出力装置１０Ｅの概略構成図であり、図２８は動力入出力装置１０Ｅの二つの遊星歯車機構２０及び３０を合成した場合の共線図の各回転速度軸の間隔比を表す説明図である。この動力入出力装置１０Ｅについて前述した動力入出力装置１０と同一の構成については同符号を付して重複する説明を省略するものとする。
【０１１４】
この動力入出力装置１０Ｅでは、第一の遊星歯車機構２０，第二の遊星歯車機構３０の結合状態並びに各遊星歯車機構２０，３０に対する第一のモータ１１，第二のモータ１２，エンジン１３の接続状態及び駆動出力部１４の配置が動力入出力装置１０と異なり、その他の構成については同様である。
【０１１５】
即ち、第一の遊星歯車機構２０のサンギア２１をエンジン１３の出力軸１３ａと接続し、第一の遊星歯車機構２０のプラネタリーキャリア２２と第二の遊星歯車機構３０のプラネタリーキャリア３２とを連結してなる回転要素に駆動出力部１４を設け、第二の遊星歯車機構３０のサンギア３１を第一のモータ１１の出力軸１１ａと接続し、第一の遊星歯車機構２０のリングギア２３と第二の遊星歯車機構３０のリングギア３３とを連結してなる回転要素を第二のモータ１２の出力軸１２ａと接続している。
【０１１６】
この場合の動力入出力装置１０Ｅの共線図は各回転速度軸間の間隔比が以下の式で表される比となる。
【０１１７】
Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３＝（Ａ_１−Ａ_２）/Ａ_２：１：Ａ１…(32)
【０１１８】
式(32)で表される比の関係は以下のようにして導かれる。
この例の場合、Ｃ１とＣ２、Ｒ１とＲ２が結合されるので、前述した式(9),(10)を参照すると、
Ｌ２：Ｌ３＝１/Ａ_１：１ …(33)
Ｌ１＋Ｌ２：Ｌ３＝１：Ａ_２ …(34)
【０１１９】
式(33)より
Ｌ３＝Ｌ２・Ａ_１ …(35)
式(34)より
Ｌ３＝（Ｌ１＋Ｌ２）・Ａ_２ …(36)
式(35)及び式(36)より
Ｌ１＝Ｌ２（Ａ_１−Ａ_２）/Ａ_２ …(37)
【０１２０】
従って

となり式(32)が導出される。
【０１２１】
従って、式(32)を前述の式(1)’〜(7)’に代入することで、動力入出力装置１０Ｅは前述した動力入出力装置１０の各動作時における各回転要素のトルク及び回転速度を算出することができ、同様の動作を行うことが可能である。従って、この動力入出力装置１０Ｅは前述した動力入出力装置１０と同様の効果を奏することとなる。
【０１２２】
なお、各遊星歯車機構２０，３０間での各回転要素の連結及び各回転要素に対すエンジン１３，第一のモータ１１，第二のモータ１２の接続並びに駆動出力部の配置のパターンは前述の各実施形態だけに限定するものではなく、共線図で表したときに両端に位置する二つの回転速度軸に対応する回転要素に各モータを接続した他の接続方法でも良い。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明は、第一の遊星歯車機構と第二の遊星歯車機構との間における各回転要素の連結は変速歯車や伝達歯車を介在させることなく行われており、また、各回転要素と第一のモータ，第二のモータ，駆動源との接続も同様としているため、駆動源，第一のモータ，第二のモータ，第一の遊星歯車機構及び第二の遊星歯車機構を同一軸上に並べて配設することができ、装置の小型化が図られている。従って、本発明を車両等に搭載した場合であっても配設スペースが小さくて済み、車両全体の小型化を図ることも可能である。
また、歯車による機械的損失の排除、部品点数の増加、歯車分の装置の大型化を防止することができる。
【０１２４】
また、共線図に表される四本の回転速度軸の内の両端に位置する各回転速度軸に対応する回転要素に第一のモータと第二のモータとを接続する構成として場合には、一方のモータの回転速度を０近傍にした場合のギア比（エンジン回転速度と駆動出力部の回転速度の比）であるＬＯＷギア比を１以上、また、他方のモータの回転速度を０近傍とした場合のギア比であるＨＩＧＨギア比を０以上１以下とすることができ、かかる使用頻度の多い領域で第一のモータと第二のモータとの間での電力の授受を少なくすることができ、燃費を向上することができる。
【０１２７】
本発明は、以上のように構成され機能するので、これにより従来にない優れた動力入出力装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態である動力入出力装置をハイブリッド車に適用する場合の概略構成図である。
【図２】ハイブリッド車の各動作モードにおけるエンジン，車両の挙動及び運転のレンジの関係を示す図表である。
【図３】第一の遊星歯車機構と第二の遊星歯車機構の各共線図を合成する手法を説明するための説明図である。
【図４】ハイブリッド車の動作モードが停止状態のときの動力入出力装置の共線図を示す。
【図５】ハイブリッド車の動作モードがモータによる前進状態のときの動力入出力装置の共線図を示す。
【図６】ハイブリッド車の動作モードがモータによる前進状態であって一方向クラッチを備えている場合の動力入出力装置の共線図を示す。
【図７】ハイブリッド車の動作モードがモータによる後進状態のときの動力入出力装置の共線図を示す。
【図８】ハイブリッド車の動作モードがエンジン運転時の車両停止状態のときの動力入出力装置の共線図を示す。
【図９】ハイブリッド車の動作モードがエンジン運転時の発進状態のときの動力入出力装置の共線図を示す。
【図１０】ハイブリッド車の動作モードがＬＯＷギア比状態のときの動力入出力装置の共線図を示す。
【図１１】ハイブリッド車の動作モードが中間ギア比状態のときの動力入出力装置の共線図を示す。
【図１２】ハイブリッド車の動作モードがＨＩＧＨギア比状態のときの動力入出力装置の共線図を示す。
【図１３】ハイブリッド車の動作モードがエンジン運転時の車両後退状態のときの動力入出力装置の共線図を示す。
【図１４】図１４（Ａ）に図１の接続パターンにおける共線図を示し、図１４（Ｂ）にそのときのギヤ比の逆数と電力授受量との関係を表す線図を示す。
【図１５】図１５（Ａ）に比較する他の接続パターンにおける共線図を示し、図１５（Ｂ）にそのときのギヤ比の逆数と電力授受量との関係を表す線図を示す。
【図１６】図１６（Ａ）に比較するさらに他の接続パターンにおける共線図を示し、図１６（Ｂ）にそのときのギヤ比の逆数と電力授受量との関係を表す線図を示す。
【図１７】図１７（Ａ）に比較するまた別の接続パターンにおける共線図を示し、図１７（Ｂ）にそのときのギヤ比の逆数と電力授受量との関係を表す線図を示す。
【図１８】図１の動力入出力装置のエンジンの配置を変えた例を示す概略構成図である。
【図１９】第２の実施形態の概略構成図である。
【図２０】第２の実施形態の二つの遊星歯車機構を合成した場合の共線図の各回転速度軸の間隔比を表す説明図である。
【図２１】第３の実施形態の概略構成図である。
【図２２】第３の実施形態の二つの遊星歯車機構を合成した場合の共線図の各回転速度軸の間隔比を表す説明図である。
【図２３】第４の実施形態の概略構成図である。
【図２４】第４の実施形態の二つの遊星歯車機構を合成した場合の共線図の各回転速度軸の間隔比を表す説明図である。
【図２５】第５の実施形態の概略構成図である。
【図２６】第５の実施形態の二つの遊星歯車機構を合成した場合の共線図の各回転速度軸の間隔比を表す説明図である。
【図２７】第６の実施形態の概略構成図である。
【図２８】第６の実施形態の二つの遊星歯車機構を合成した場合の共線図の各回転速度軸の間隔比を表す説明図である。
【符号の説明】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ動力入出力装置
１１第一のモータ
１１ａ出力軸
１２第二のモータ
１２ａ出力軸
１３エンジン（駆動源）
１３ａ出力軸
１４駆動出力部
２０第一の遊星歯車機構
３０第二の遊星歯車機構
２１，３１サンギア（回転要素）
２２，３２プラネタリーキャリア（回転要素）
２３，３３リングギア（回転要素）
４０動作制御手段
４１算出部
４２第一のインバータ（モータ制御部）
４３第二のインバータ（モータ制御部）

Claims

いずれもモータジェネレータである第一及び第二のモータと、トルクを出力する駆動源と、第一及び第二の遊星歯車機構とを備え、
前記第一の遊星歯車機構のサンギア，プラネタリーキャリア，リングギアの内のいずれか二つの回転要素を前記第二の遊星歯車機構のサンギア，プラネタリーキャリア，リングギアの内のいずれか二つの回転要素と個別に直接連結し、
これら連結されて一体を成す二組の回転要素と、残る未連結の二つの前記各回転要素とからなる四つの回転要素の内のいずれか三つをそれぞれ別々に第一のモータの出力軸，第二のモータの出力軸，駆動源の出力軸のいずれかに直接接続し，残る一つの回転要素を駆動出力部とすると共に、
前記四つの回転要素について各々の回転角速度を示す四つの回転角速度軸が並んで表記される共線図において、
前記駆動源により走行し、かつ前記第二のモータの回転速度がゼロの場合には、前進ロウギヤ比状態、
前記駆動源により走行し、かつ前記第一のモータの回転速度がゼロの場合には前進ハイギヤ比状態となるように、
両端に位置する二つの回転角速度軸にそれぞれ対応する二つの前記回転要素に、第一のモータと第二のモータとをそれぞれ接続したことを特徴とする動力入出力装置。