JP4232844B1 - モータジェネレータ付きギアトレーンユニット - Google Patents

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JP4232844B1 JP2007270366A JP2007270366A JP4232844B1 JP 4232844 B1 JP4232844 B1 JP 4232844B1 JP 2007270366 A JP2007270366 A JP 2007270366A JP 2007270366 A JP2007270366 A JP 2007270366A JP 4232844 B1 JP4232844 B1 JP 4232844B1
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Abstract

【課題】より効率的な動力伝達を行うことのできるモータジェネレータ付きギアトレーンユニットを提供する。
【解決手段】第１サンギア１ｓ、第１リングギア１ｒ及び第１キャリア１ｃを備える第１遊星歯車機構Ｐ１と、第２サンギア２ｓ、第２リングギア２ｒ及び第２キャリア２ｃを備え、且つその第２サンギア２ｓが第１サンギア１ｓに接続された第２遊星歯車機構Ｐ２とを備え、第２リングギア２ｒに当該ギアトレーンユニットの入力軸Ｉｎを接続するとともに、第１リングギア１ｒ及び第２キャリア２ｃのそれぞれに当該ギアトレーンユニットの出力軸Ｏｕｔを接続し、更に第１キャリア１ｃと第１モータジェネレータＭＧ１との接続を選択的に断接する第１クラッチＣ１と、第１サンギア１ｓ及び第２サンギア２ｓと第１モータジェネレータＭＧ１との接続を選択的に断接する第２クラッチＣ２とを備えてモータジェネレータ付きギアトレーンユニットを構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達経路上に配置されるとともにモータジェネレータを備えたギアトレーンユニットに関し、特にハイブリッド車両への適用の好適なモータジェネレータ付きギアトレーンユニットに関するものである。
近年、内燃機関とモータジェネレータといった、複数種類の駆動源を備えるハイブリッド車両が実用されている。従来、こうしたハイブリッド車両として、例えば特許文献１に見られるように、その内燃機関から駆動輪への動力伝達経路上に配置されたギアトレーンユニットに、モータジェネレータを一体に組み込んだ構成のものが知られている。
図１０に、上記文献１に記載のハイブリッド車両のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの構成を示す。同図に示すように、このギアトレーンユニットは、サンギア、リングギア及びキャリアの３要素をそれぞれ備える３つの遊星歯車機構（Ｐ１〜Ｐ３）と、２つのモータジェネレータ（ＭＧ１，ＭＧ２）と、を備えて構成されている。
ハイブリッド車両の内燃機関に接続される当該ギアトレーンユニットの入力軸Ｉｎは、第１遊星歯車機構Ｐ１のキャリアである第１キャリア１ｃに一体回転可能に接続されている。この第１遊星歯車機構Ｐ１のサンギアである第１サンギア１ｓには、第１モータジェネレータＭＧ１が一体回転可能に接続されている。また同第１遊星歯車機構Ｐ１のリングギアである第１リングギア１ｒには、第２モータジェネレータＭＧ２が一体回転可能に接続されている。
こうした第２モータジェネレータＭＧ２を挟んで内燃機関の反対側には、第２遊星歯車機構Ｐ２と第３遊星歯車機構Ｐ３とが並んで配置されている。これら第２遊星歯車機構Ｐ２と第３遊星歯車機構Ｐ３とは、そのサンギア同士（第２サンギア２ｓ，第３サンギア３ｓ）が互いに一体回転可能に接続されている。また第２遊星歯車機構Ｐ２のキャリアである第２キャリア２ｃと第３遊星歯車機構Ｐ３のリングギアである第３リングギア３ｒとが、一体回転可能に接続されてもいる。そして一体回転可能に接続された第２サンギア２ｓと第３サンギア３ｓは、上記第１リングギア１ｒに一体回転可能に接続されている。また同じく一体回転可能に接続された第２キャリア２ｃと第３リングギア３ｒとは、当該ギアトレーンユニットの出力軸Ｏｕｔに接続されるようになっている。
さらにこのギアトレーンユニットには、第２リングギア２ｒを選択的に固定するブレーキＢと、第１キャリア１ｃと第３キャリア３ｃとを選択的に断接するクラッチＣとが設けられている。そしてこれらブレーキＢ及びクラッチＣの係合状態の切り替えを通じて、当該ギアトレーンユニットの動力伝達形態が３通りに切り替えられるようになっている。
特開２００６−２５８１４０号公報
ところで、こうしたモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、その動力伝達形態の切り替えのために設けられるブレーキには、その係合時に、固定しようとする回転要素の滑り、いわゆる引き摺りが発生することから、動力伝達効率を低下させる要因となる。そのため、そうしたブレーキＢを備える上記従来のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットでは、引き摺りによる動力伝達の損失は避けられないものとなっている。
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、より効率的な動力伝達を行うことのできるモータジェネレータ付きギアトレーンユニットを提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果を記載する。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、動力伝達経路上に配置されるとともにモータジェネレータの設けられたモータジェネレータ付きギアトレーンユニットであって、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第１遊星歯車機構と、同じくサンギア、リングギア及びキャリアを備え、且つそのサンギアが前記第１遊星歯車機構のサンギアに接続された第２遊星歯車機構と、前記第２遊星歯車機構のリングギアに接続された当該ギアトレーンユニットの入力軸と、前記第１遊星歯車機構のリングギア及び前記第２遊星歯車機構のキャリアのそれぞれに接続される当該ギアトレーンユニットの出力軸と、前記第１遊星歯車機構のキャリアと前記モータジェネレータとの接続を選択的に断接する第１クラッチと、前記第１遊星歯車機構及び前記第２遊星歯車機構のサンギアと前記モータジェネレータとの接続を選択的に断接する第２クラッチと、を備えることをその要旨としている。
上記の如く構成されたモータジェネレータ付きギアトレーンユニットでは、第１クラッチ及び第２クラッチの断接状態の切り替えを通じて、ブレーキを設けずとも、３通りの動力伝達態様の切り替えが可能となる。したがって、ブレーキの引き摺りによる動力伝達効率の低下を被ることなく、より効率的な動力伝達を行うことができる。また、そうした動力伝達態様の切り替えを比較的少ない部品点数で実現することができ、製造コストの増加を抑えて好適なギアトレーンユニットを具現とすることができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記第１クラッチを切断状態とする一方で前記第２クラッチを接続状態とする動力伝達モードと、前記第１クラッチを接続状態とする一方で前記第２クラッチを切断状態とする動力伝達モードとを備えることをその要旨としている。
上記の如く第１クラッチ及び第２クラッチの断接状態を制御すれば、モータジェネレータによるトルクアシストを、要求出力に応じて効率的に行うことができる。例えば出力軸からの出力をより高くしたいときには、第１クラッチを切断状態とする一方で第２クラッチを接続状態とし、あまり高い出力が必要でないときには、第１クラッチを接続状態とする一方で第２クラッチを切断状態する、といった動力伝達態様の切り替えが可能となる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記第１クラッチ及び第２クラッチを共に接続状態とする動力伝達モードを備えることをその要旨としている。
上記の如く第１クラッチ及び第２クラッチを共に接続状態とすれば、第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構の各要素が互いに拘束されて一体に回転するようになる。そのため、ギアトレーンユニットの入力軸と出力軸とが機械的に直結された状態となり、出力軸の高速回転駆動を高効率に行うことができる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記第１クラッチ及び第２クラッチは、前記モータジェネレータの内周部に設置されてなることをその要旨としている。
上記の如く、第１クラッチ及び第２クラッチを設置すれば、ギアトレーンユニットの全長、すなわち入出力軸の軸方向におけるギアトレーンユニットの長さが長くなることを回避することができる。またモータジェネレータの内周部には、第１クラッチ、第２クラッチ及び入力軸のみが配置され、遊星歯車機構は配置されていないため、モータジェネレータの外径の拡大を、ひいてはギアトレーンユニットの外径の拡大をある程度に抑えることが可能にもなる。そのため、ギアトレーンユニットの小径化が特に要望されるＦＲ車（エンジン前置、後輪駆動車）、その全長に制約のあるＦＦ車（エンジン前置、前輪駆動車）のいずれにおいても、良好な搭載性を確保することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記第１クラッチ及び第２クラッチは、前記モータジェネレータと前記第１遊星歯車機構との間に挟み込まれる態様で配置されてなることをその要旨としている。
上記の如く第１クラッチ及び第２クラッチを設置すれば、モータジェネレータの内周に配置されるのは入力軸のみとなり、モータジェネレータの外径を、ひいてはギアトレーンユニットの外径をより小さくすることができる。そのため、外径の更なる縮小が可能であり、特にＦＲ車への搭載性の好適なものとなる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記出力軸に接続された更なるモータジェネレータを備えることをその要旨としている。
上記構成では、２つのモータジェネレータによる、より効果的なトルクアシストや回生発電を行うことができるようになる。また第１クラッチ及び第２クラッチの断接状態の切り替えに伴う駆動力の変化、いわゆる変速ショックを更なるモータジェネレータにより吸収して抑制することができるようにもなる。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記更なるモータジェネレータは、前記第２遊星歯車機構の出力側における前記出力軸の外周に配置されてなることをその要旨としている。
上記構成では、更なるモータジェネレータの内周に配置されるのは、出力軸のみとなり、その外径を小さくすることが、ひいてはギアトレーンユニットの外径を小さく抑えることができるようになる。
請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記更なるモータジェネレータによる回生発電時には、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの双方を切断状態とすることをその要旨としている。
上記の如く第１クラッチ及び第２クラッチの双方を切断状態とすれば、第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構の各要素が空回りされるようになる。そのため、このときの駆動輪より入力された動力の全ては、更なるモータジェネレータの回生発電に割り当てられるようになり、効率的に回生発電を行うことができるようになる。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記出力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のリングギアに接続され、同第３遊星歯車機構には、そのキャリアに最終出力軸が接続されるとともに、該第３遊星歯車機構のリングギアとキャリアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられることをその要旨としている。
上記構成によれば、当該ギアトレーンユニットの出力側に、出力を増幅するためのアンダードライブ機構が追加されることになり、更なる出力の向上、又はモータジェネレータの更なる小型化が可能となる。
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記出力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のリングギアに接続され、同第３遊星歯車機構には、そのキャリアに最終出力軸が接続されるとともに、該第３遊星歯車機構のサンギアとリングギアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられることをその要旨としている。
上記構成によっても、当該ギアトレーンユニットの出力側に、出力を増幅するためのアンダードライブ機構が追加されることになり、更なる出力の向上、又はモータジェネレータの更なる小型化が可能となる。
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記入力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のキャリアに接続され、同第３遊星歯車機構には、そのリングギアより動力が入力されるとともに、該第３遊星歯車機構のリングギアとキャリアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられることをその要旨としている。
上記構成によれば、当該ギアトレーンユニットの入力側に、出力を増幅するためのアンダードライブ機構が追加されることになり、更なる出力の向上、又はモータジェネレータの更なる小型化が可能となる。
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記入力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のキャリアに接続され、同第３遊星歯車機構には、そのリングギアより動力が入力されるとともに、該第３遊星歯車機構のサンギアとリングギアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられることをその要旨としている。
上記構成によっても、当該ギアトレーンユニットの入力側に、出力を増幅するためのアンダードライブ機構が追加されることになり、更なる出力の向上、又はモータジェネレータの更なる小型化が可能となる。
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記出力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のキャリアに接続され、同第３遊星歯車機構には、そのリングギアに最終出力軸が接続されるとともに、該第３遊星歯車機構のサンギアとキャリアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられることをその要旨としている。
上記構成によれば、当該ギアトレーンユニットの出力側に、出力回転速度を増速するためのオーバードライブ機構が追加されることになり、出力軸の更なる高速駆動が可能となる。
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記出力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のキャリアに接続され、同第３遊星歯車機構には、そのリングギアに最終出力軸が接続されるとともに、該第３遊星歯車機構のサンギアとリングギアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられることをその要旨としている。
上記構成によっても、当該ギアトレーンユニットの出力側に、出力回転速度を増速するためのオーバードライブ機構が追加されることになり、出力軸の更なる高速駆動が可能となる。
請求項１５に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記入力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のリングギアに接続され、同第３遊星歯車機構には、そのキャリアに動力が入力されるとともに、該第３遊星歯車機構のサンギアとキャリアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられることをその要旨としている。
上記構成によれば、当該ギアトレーンユニットの入力側に、出力回転速度を増速するためのオーバードライブ機構が追加されることになり、出力軸の更なる高速駆動が可能となる。
請求項１６に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、前記入力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のリングギアに接続され、同第３遊星歯車機構には、そのキャリアに動力が入力されるとともに、該第３遊星歯車機構のサンギアとリングギアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられることをその要旨としている。
上記構成によっても、当該ギアトレーンユニットの入力側に、出力回転速度を増速するためのオーバードライブ機構が追加されることになり、出力軸の更なる高速駆動が可能となる。
請求項１７に記載の発明は、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおいて、当該ギアトレーンユニットは、ハイブリッド車両の内燃機関から駆動輪への動力伝達経路上に配置されてなること、をその要旨としている。
このように本発明は、ハイブリッド車両における内燃機関から駆動輪への動力伝達経路上に配置されるモータジェネレータ付きギアトレーンユニットとして具現とすることができる。
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットを具体化した第１の実施の形態を、図１〜図３を参照して詳細に説明する。本実施の形態のギアトレーンユニットは、内燃機関とモータジェネレータとの２種類の駆動源を備えるハイブリッド車両にあって、その内燃機関から駆動輪への動力伝達経路に配置されるものとなっている。また本実施の形態のギアトレーンユニットには、２つのモータジェネレータが一体に組込まれた構成となっている。
図１は、こうした本実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットについてその構成を模式的に示した図、いわゆるスケルトン図を示している。同図に示すように、このギアトレーンユニットには、入力側（内燃機関側）から順に、第１モータジェネレータＭＧ１、第１遊星歯車機構Ｐ１、第２遊星歯車機構Ｐ２及び第２モータジェネレータＭＧ２が配置されている。なお、第１遊星歯車機構Ｐ１及び第２遊星歯車機構Ｐ２はそれぞれ、サンギア、キャリア、リングギアの３要素からなって、動力の合成機能や分配機能を有する差動歯車機構として構成されている。
さて、こうしたギアトレーンユニットの最入力側に配置される第１モータジェネレータＭＧ１は、トルクコンバータやクラッチを介して内燃機関の出力軸に接続される、当該ギアトレーンユニットの入力軸Ｉｎの外周に配設されている。そしてこの第１モータジェネレータＭＧ１は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を介して第１遊星歯車機構Ｐ１に接続されている。より詳しくは、第１モータジェネレータＭＧ１の回転子は、第１クラッチＣ１の接続に応じて第１遊星歯車機構Ｐ１のキャリアである第１キャリア１ｃに一体回転可能に接続され、第２クラッチＣ２の接続に応じて第１遊星歯車機構Ｐ１のサンギアである第１サンギア１ｓに一体回転可能に接続されるようになっている。なお本実施の形態のギアトレーンユニットでは、これら第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は、第１モータジェネレータＭＧ１の内周部に収容されるかたちで設置されている。
こうして第１モータジェネレータＭＧ１に接続される第１遊星歯車機構Ｐ１の出力側（駆動輪側）には、第２遊星歯車機構Ｐ２が配置されている。こうした第２遊星歯車機構Ｐ２のリングギアである第２リングギア２ｒは、当該ギアトレーンユニットの入力軸Ｉｎに一体回転可能に接続され、そのサンギアである第２サンギア２ｓは、第１遊星歯車機構Ｐ１における第１サンギア１ｓに一体回転可能に接続されている。また第２遊星歯車機構Ｐ２のキャリアである第２キャリア２ｃは、第１遊星歯車機構Ｐ１における第１リングギア１ｒに、更には駆動輪に接続される当該ギアトレーンユニットの出力軸Ｏｕｔに、それぞれ一体回転可能に接続されている。
こうした本実施の形態では、出力軸Ｏｕｔは、第２遊星歯車機構Ｐ２の外側を通って第１遊星歯車機構Ｐ１における第１リングギア１ｒに接続されるようになる。そして出力軸Ｏｕｔの第２遊星歯車機構Ｐ２の外側を通る部分には、パーキングギアＰＧが一体回転可能に設けられている。このパーキングギアＰＧは、パーキングロッドによって選択的に固定されるようになっており、これによりハイブリッド車両の駐車時に出力軸Ｏｕｔが固定されるようになっている。
一方、第２遊星歯車機構Ｐ２の出力側（駆動輪側）には、第２モータジェネレータＭＧ２が、出力軸Ｏｕｔの外周を覆うように配置されている。そして第２モータジェネレータＭＧ２の回転子が出力軸Ｏｕｔに一体回転可能に接続されている。
図２は、以上のように構成された本実施の形態に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの作動表を示している。同図に示すように、本実施の形態のギアトレーンユニットは、上記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の断接を通じて、その動力伝達態様を３通りに切り替えることができるようになっている。以下、こうした本実施の形態のギアトレーンユニットの各動力伝達モードについて説明する。
図２の作動表に示されるように、本ギアトレーンユニットは、第１モータジェネレータＭＧ１による機関出力のアシストを行うハイブリッド（ＨＶ）モードとして、ＨＶ低出力モード及びＨＶ高出力モードの２つの動力伝達モードを備えている。また本ギアトレーンユニットは、これらのＨＶモードに加え、入力軸Ｉｎと出力軸Ｏｕｔを機械的に直結するトランスミッション（Ｔ／Ｍ）直結モードを備えてもいる。また図３は、本実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにおける上記３つの動力伝達モードでの共線図を示している。
ここで低出力ＨＶモードでは、第１クラッチＣ１が接続され、第２クラッチＣ２が切断された状態とされる。よってこのときの第１モータジェネレータＭＧ１の回転子は、第１遊星歯車機構Ｐ１の第１キャリア１ｃに一体回転可能に接続されることになる。このときのギアトレーンユニットの出力軸Ｏｕｔには、入力軸Ｉｎより入力された内燃機関の動力と、第１モータジェネレータＭＧ１の発生した動力とが合成されて出力されるようになる。
一方、高出力ＨＶモードでは、第１クラッチＣ１が切断され、第２クラッチＣ２が接続された状態とされる。よってこのときの第１モータジェネレータＭＧ１の回転子は、第１遊星歯車機構Ｐ１及び第２遊星歯車機構Ｐ２のサンギア（第１サンギア１ｓ，第２サンギア２ｓ）に一体回転可能に接続されることになる。このときのギアトレーンユニットの出力軸Ｏｕｔにも、入力軸Ｉｎより入力された内燃機関の動力と、第１モータジェネレータＭＧ１の発生した動力とが合成されて出力されるようになる。ただし、このときの第１モータジェネレータＭＧ１のトルクは、上記低出力ＨＶモード時よりも増幅されて出力されるようになる。そのため、高出力ＨＶモードでは、より高い出力が得られるようになっている。
さらにＴ／Ｍ直結モードでは、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の双方が接続された状態とされる。よってこのときの第１モータジェネレータＭＧ１の回転子は、第１遊星歯車機構Ｐ１における第１サンギア１ｓ及び第１キャリア１ｃの双方に一体回転可能に接続されることになる。こうして第１遊星歯車機構Ｐ１のサンギア及びキャリアが一体回転するよう固定されると、第１遊星歯車機構Ｐ１及び第２遊星歯車機構Ｐ２の全要素が一体に回転されるようになり、延いてはギアトレーンユニットの入力軸Ｉｎと出力軸Ｏｕｔとが機械的に一体回転可能に接続されるようになる。
このように本実施の形態のギアトレーンユニットでは、状況に応じて３通りの動力伝達モードの切り替えが可能となっている。そして市街地走行のような低中速走行時には、要求出力に応じて上記２つのＨＶモードを使い分けながら使用し、高速走行時には、上記Ｔ／Ｍ直結モードを使用することで、高効率走行が可能となる。
また第１モータジェネレータＭＧ１の回生発電時には、上記２つのＨＶモードを切り替えることで、より発電効率の高い回転速度で発電を行わせることも可能となる。具体的には、本実施の形態では、車速及び機関回転速度に基づいて、より発電効率の高い回転速度で第１モータジェネレータＭＧ１が回転されるように、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の中から接続状態となるクラッチを選択することで、効率良く回生発電を行わせるようにしている。
また第２モータジェネレータＭＧ２による回生発電を行うときには、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の双方が切断された状態とされる。このときの第１遊星歯車機構Ｐ１及び第２遊星歯車機構Ｐ２の各要素は空回りされるようになり、ギアトレーンユニットは、入力軸Ｉｎと出力軸Ｏｕｔとの動力伝達の無い、いわゆるニュートラルの状態となる。このときには、駆動輪より入力された動力の全てが第２モータジェネレータＭＧ２の回生発電に割り当てられるようになり、第２モータジェネレータＭＧ２の回生発電を効率良く行うことができるようになる。
なお、こうしたギアトレーユニットでは、出力軸Ｏｕｔに直接に接続される第２モータジェネレータＭＧ２の作動条件を状況に応じて切り替えることで、トルクアシストや回生発電を効果的に行なわせることができる。また上記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の断接状態の切り替えに伴う駆動力の変化、いわゆる変速ショックを第２モータジェネレータＭＧ２により吸収して抑制することが可能でもある。
ちなみに、以上のような本実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットでは、第１モータジェネレータＭＧ１が上記「モータジェネレータ」に、第２モータジェネレータＭＧ２が上記「更なるモータジェネレータ」にそれぞれ相当する構成となっている。
以上説明した本実施形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットによれば、次の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、モータジェネレータ付きギアトレーンユニットを、以下のａ．〜ｆ．に示される態様で構成するようにしている。
ａ．第１サンギア１ｓ、第１リングギア１ｒ及び第１キャリア１ｃの３要素を備える第１遊星歯車機構Ｐ１を備えること。
ｂ．同様に第２サンギア２ｓ、第２リングギア２ｒ及び第２キャリア２ｃの３要素を備え、且つその第２サンギア２ｓが第１遊星歯車機構Ｐ１の第１サンギア１ｓに接続された第２遊星歯車機構Ｐ２を備えること。
ｃ．第２遊星歯車機構Ｐ２の第２リングギア２ｒに当該ギアトレーンユニットの入力軸Ｉｎを接続すること。
ｄ．第１遊星歯車機構Ｐ１の第１リングギア１ｒ及び第２遊星歯車機構Ｐ２の第２キャリア２ｃのそれぞれに当該ギアトレーンユニットの出力軸Ｏｕｔを接続すること。
ｅ．第１遊星歯車機構Ｐ１の第１キャリア１ｃと第１モータジェネレータＭＧ１との接続を選択的に断接する第１クラッチＣ１を備えること。
ｆ．第１遊星歯車機構Ｐ１及び第２遊星歯車機構Ｐ２のサンギア（第１サンギア１ｓ、第２サンギア２ｓ）と第１モータジェネレータＭＧ１との接続を選択的に断接する第２クラッチＣ２を備えること。
このように構成された本実施の形態のギアトレーンユニットでは、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の断接状態の切り替えを通じて、ブレーキを設けずとも、３通りの動力伝達態様の切り替えが可能となる。したがって、ブレーキの引き摺りによる動力伝達効率の低下を被ることなく、より効率的な動力伝達を行うことができる。
（２）上記のような動力伝達態様の切り替えを比較的少ない部品点数で実現することができる。そのため、製造コストの増加を抑えて好適なギアトレーンユニットを具現とすることができる。
（３）本実施の形態では、低中速走行時、すなわち出力軸Ｏｕｔの低中速回転時にあって、高出力が必要なときには第１クラッチＣ１を切断状態とする一方で第２クラッチＣ２を接続状態とし、そうでないときには第１クラッチを接続状態とする一方で前記第２クラッチを切断状態とするようにしている。そのため、第１モータジェネレータＭＧ１によるトルクアシストを、要求出力に応じて効率的に行うことができる。
（４）本実施の形態では、第１モータジェネレータＭＧ１の回生発電時に、より発電効率の高い回転速度で第１モータジェネレータＭＧ１が回転されるように、高出力ＨＶモードと低出力ＨＶモードとを切り替えるようにしている。そのため、第１モータジェネレータＭＧ１による回生発電をより効率的に行うことができる。
（５）本実施の形態では、高速走行時、すなわち出力軸Ｏｕｔの高速回転時には、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を共に接続状態とするようにしている。これにより、ギアトレーンの入力軸Ｉｎと出力軸Ｏｕｔとが一体回転可能に機械的に直結された状態となり、第１モータジェネレータＭＧ１の作動に伴う電気ロスによる動力伝達効率の低下を回避することが可能となって、高効率走行を実現することができる。
（６）本実施の形態では、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を双方共に、第１モータジェネレータＭＧ１の内周部に設置しているため、ギアトレーンユニットの全長、すなわち入力軸Ｉｎ及び出力軸Ｏｕｔの軸方向におけるギアトレーンユニットの長さが長くなることを回避することができる。また第１モータジェネレータＭＧ１の内周部には、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び入力軸Ｉｎのみが配置され、遊星歯車機構は配置されていないため、第１モータジェネレータＭＧ１の外径の拡大を、ひいてはギアトレーンユニットの外径の拡大をある程度に抑えることが可能にもなる。そのため、ギアトレーンユニットの小径化が特に要望されるＦＲ車、その全長に制約のあるＦＦ車のいずれにおいても、良好な搭載性を確保することができる。
（７）本実施の形態では、第１モータジェネレータＭＧ１に加え、出力軸Ｏｕｔに接続された更なるモータジェネレータ、すなわち第２モータジェネレータＭＧ２を備えている。そのため、２つのモータジェネレータによる、より効果的なトルクアシストや回生発電を行うことができるようになる。また第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の断接状態の切り替えに伴う駆動力の変化、いわゆる変速ショックを第２モータジェネレータＭＧ２により吸収して抑制することができるようにもなる。
（８）本実施の形態では、第２モータジェネレータＭＧ２は、第２遊星歯車機構Ｐ２の出力側における出力軸Ｏｕｔの外周に配置されている。そのため、第２モータジェネレータＭＧ２の内周に配置されるのは、出力軸Ｏｕｔのみとなり、その外径を小さくすることが、ひいてはギアトレーンユニットの外径を小さく抑えることができるようになる。
（９）第２モータジェネレータＭＧ２の回生発電時には、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の双方を切断状態として、第１遊星歯車機構Ｐ１及び第２遊星歯車機構Ｐ２の各要素を空回りさせるようにしている。これにより、駆動輪より入力された動力の全てを第２モータジェネレータＭＧ２の回生発電に割り当てることができ、効率的に回生発電を行うことができるようになる。
（１０）ギアトレーンユニットの構造が、出力側から順に、モータジェネレータ部（ＭＧ２）、遊星歯車機構部（Ｐ１，Ｐ２）、モータジェネレータ部（ＭＧ１）と区切られていることから、それら３つの部位を順に組付けていくことで、ギアトレーンユニットを製造することができる。そのため、ギアトレーンユニットの組み立てを、比較的簡単に行うことができる。
（１１）本実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットでは、出力軸Ｏｕｔが第２遊星歯車機構Ｐ２の外側を通って第１遊星歯車機構Ｐ１のリングギア（第１リングギア１ｒ）に接続されている。そしてそうした出力軸Ｏｕｔの第２遊星歯車機構Ｐ２の外側を通る部分に、パーキングギアＰＧが設置されている。パーキングギアＰＧは、大きな駆動力に対して出力軸Ｏｕｔを確実に固定するため、その外径をある程度以上に大きくする必要がある。出力軸Ｏｕｔが遊星歯車機構のサンギアに接続される構成のギアトレーン装置では、そのままではパーキングギアの径を十分に確保することができないため、パーキングギアを別途に設置する必要がある。その点、本実施の形態では、出力軸Ｏｕｔの第２遊星歯車機構Ｐ２の外側を通る部分にパーキングギアＰＧが設置されるようになっていることから、大径のパーキングギアＰＧを容易に設置することができる。
なお、上記実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットは、図４に示すような構成とすることもできる。図１に示したギアトレーンユニットの構成例では、入力側（内燃機関側）から、第１モータジェネレータＭＧ１、第１遊星歯車機構Ｐ１、第２遊星歯車機構Ｐ２、第２モータジェネレータＭＧ２の順に配置された構成となっていた。図４の構成では、入力側（内燃機関側）から順に、第２遊星歯車機構Ｐ２、第１モータジェネレータＭＧ１、第１遊星歯車機構Ｐ１、第２モータジェネレータＭＧ２の配置された構成となっている。なお、こうした図４の構成例でも、ギアトレーンユニットの各構成要素の接続関係は、図１の構成例と同じとなっている。このように各ユニットの配置順序を変更した構成においても、各構成要素の接続関係は同じであるため、第１の実施の形態のものと同様の作用効果を奏することができる。すなわち、図４の構成例でも、上記（１）〜（１１）に記載のものと同様の作用効果が得られるようになる。
（第２の実施の形態）
続いて、本発明に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットを具体化した第２の実施の形態について、図５を併せ参照して、上記実施の形態と異なる点を中心に説明する。なお本実施の形態及び以後の各実施の形態において、前述の実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
第１の実施の形態では、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を、第１モータジェネレータＭＧ１の内周部に配置することで、ギアトレーユニットの全長の短縮を図るようにしていた。ただし、ＦＲ車では、ギアトレーンユニットの全長についての制約はＦＦ車に比して緩く、その代りに外径の縮小が強く要望されるようになっている。そこで本実施の形態では、ギアトレーンユニットを以下のように構成することで、同等の機能を維持したまま、その外径の更なる縮小を図るようにしている。
図５は、こうした本実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットのスケルトン図を示している。同図に示すように、本実施の形態のギアトレーンユニットも、第１の実施の形態のものと同様に、入力軸Ｉｎ、出力軸Ｏｕｔ、２つのモータジェネレータ（ＭＧ１，ＭＧ２）、２つの遊星歯車機構（Ｐ１，Ｐ２）、及び２つのクラッチ（Ｃ１，Ｃ２）を備えて構成されており、また各要素の接続関係も第１の実施の形態と同様とされている。ただし本実施の形態のギアトレーンユニットでは、その第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の配設位置が、第１の実施の形態とは異ならされている。具体的には、本実施の形態のギアトレーンユニットでは、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は、第１モータジェネレータＭＧ１と第１遊星歯車機構Ｐ１との間に挟み込まれる態様で配置されている。換言すれば、本実施の形態では、ギアトレーユニットの入力側から順に、第１モータジェネレータＭＧ１、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２からなるクラッチ部、及び第１遊星歯車機構Ｐ１が配置されている。
なお、こうした本実施の形態のギアトレーンユニットにあっても、その機能は、第１の実施の形態のものと同様であり、基本的には同様の作用効果を有するものとなっている。すなわち、本実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットでも、上記（１）〜（５）、（７）〜（１１）に記載のものと同様、或いはそれに準じた効果を奏することができる。また、これらに加え、本実施の形態のギアトレーユニットでは、第１モータジェネレータＭＧ１の内周に配置されるのは入力軸Ｉｎのみとなり、第１モータジェネレータＭＧ１の外径を、ひいてはギアトレーンユニットの外径をより小さくすることができる。そのため、本実施の形態のギアトレーンユニットは、外径の更なる縮小が可能であり、特にＦＲ車への搭載性の好適なものとなっている。
またこうした本実施の形態のギアトレーンユニットについても、第１の実施の形態と同様に各ユニットの配置順序を変更することができる。すなわち、本実施の形態のギアトレーンユニットについても、入力側（内燃機関側）から順に、第２遊星歯車機構Ｐ２、第１モータジェネレータＭＧ１、第１遊星歯車機構Ｐ１、第２モータジェネレータＭＧ２が配置されるように、各ユニットの配置順序を変更することが可能である。このように配置順序を変更した場合にも、各構成要素の接続関係が同じであれば、第２の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
（第３の実施の形態）
続いて本発明に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットを具体化した第３の実施の形態を、図６（ａ）を併せ参照して、上記実施の形態と異なる点を中心に説明する。本実施の形態のギアトレーンユニットは、第１の実施の形態のギアトレーンユニットに、出力を増幅するためのアンダードライブ機構を増設したものとなっている。
図６（ａ）に示すように、本実施の形態において増設したアンダードライブ機構は、第２モータジェネレータＭＧ２の出力側に設置されている。このアンダードライブ機構は、遊星歯車機構（第３遊星歯車機構Ｐ３）と、クラッチ（第３クラッチＣ３）及びブレーキＢを有して構成されている。
こうした本実施の形態では、第１の実施の形態のギアトレーンユニットにおける出力軸Ｏｕｔは、第３遊星歯車機構Ｐ３のリングギアである第３リングギア３ｒに一体回転可能に接続されている。そして第３遊星歯車機構Ｐ３のキャリアである第３キャリア３ｃが、本実施の形態のギアトレーンユニットにおける最終的な出力軸である最終出力軸ＦＯに一体回転可能に接続されている。また本実施の形態のギアトレーンユニットには、上記第３リングギア３ｒと上記第３キャリア３ｃを選択的に断接する第３クラッチＣ３と、第３遊星歯車機構Ｐ３のサンギアである第３サンギア３ｓを選択的に固定するブレーキＢとが設けられている。
このように構成された本実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットでは、第３クラッチＣ３を接続して第３リングギア３ｒと第３キャリア３ｃとを一体回転可能に固定すると共に、ブレーキＢによる第３サンギア３ｓの固定を解除すると、第３遊星歯車機構Ｐ３の３要素が一体回転するようになり、最終出力軸ＦＯが上記出力軸Ｏｕｔと一体回転するようになる。すなわち、このときには、出力軸Ｏｕｔの出力がそのまま最終出力軸ＦＯから出力されるようになる。
一方、第３クラッチＣ３を切断して第３リングギア３ｒと第３キャリア３ｃとを個別回転可能とすると共に、ブレーキＢにより第３サンギア３ｓを固定すると、最終出力軸ＦＯには、上記出力軸Ｏｕｔの回転が減速して伝達されるようになる。すなわち、最終出力軸ＦＯでは、出力軸Ｏｕｔのトルクが増幅されて出力されるようになる。よってこのときのギアトレーンユニットの出力は増幅されることになる。
以上説明した本実施の形態に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットでは、第１の実施の形態の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。すなわち、本実施の形態では、アンダードライブ機構による出力の増幅が可能なため、更なる出力の向上が可能になる。また出力が同じであれば、第１モータジェネレータＭＧ１をより小型化することができるようになる。なお、こうした本実施の形態のギアトレーンユニットに採用したアンダードライブ機構は、第２の実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにも同様に適用可能となっている。
また本実施の形態に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットのアンダードライブ機構は、図６（ｂ）に示されるような構成とすることもできる。図６（ｂ）に示されるモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの構成例においても、第２モータジェネレータＭＧ２の出力側にアンダードライブ機構が設置されている。そしてそのアンダードライブ機構は、上記実施の形態のものと同様に、遊星歯車機構（第３遊星歯車機構Ｐ３）と、クラッチ（第３クラッチＣ３）及びブレーキＢを有して構成されたものとなっている。
また、この構成例においても、第１の実施の形態のギアトレーンユニットにおける出力軸Ｏｕｔは、第３遊星歯車機構Ｐ３のリングギアである第３リングギア３ｒに一体回転可能に接続されている。そして第３遊星歯車機構Ｐ３のキャリアである第３キャリア３ｃが、本実施の形態のギアトレーンユニットにおける最終的な出力軸である最終出力軸ＦＯに一体回転可能に接続されている。更にこの構成例では、上記実施の形態と同様に、第３遊星歯車機構Ｐ３のサンギアである第３サンギア３ｓを選択的に固定するブレーキＢが設けられてもいる。
ただし、このギアトレーンユニットの構成例では、その第３クラッチＣ３は、第３遊星歯車機構Ｐ３の上記第３サンギア３ｓと上記第３リングギア３ｒとを選択的に断接するように構成されている。このように構成されたギアトレーンユニットにおいても、そのアンダードライブ機構は、上記実施の形態のものとほぼ同様に機能する。
またこうしたアンダードライブ機構は、ギアトレーンユニットの入力側（内燃機関側）に配置することもできる。図７（ａ）に示されるギアトレーンユニットの構成例では、第１モータジェネレータＭＧ１の入力側に、遊星歯車機構（第３遊星歯車機構Ｐ３）と、クラッチ（第３クラッチＣ３）及びブレーキＢが配置された構成となっている。ここで内燃機関からの動力は、この第３遊星歯車機構Ｐ３のリングギアである第３リングギア３ｒに入力され、第１の実施の形態のギアトレーンユニットにおける入力軸Ｉｎは、その第３遊星歯車機構Ｐ３のキャリアである第３キャリア３ｃに一体回転可能に接続されるようになっている。また上記第３クラッチＣ３は、上記第３リングギア３ｒと上記第３キャリア３ｃとを選択的に断接するように設置され、上記ブレーキＢは、第３遊星歯車機構Ｐ３のサンギアである第３サンギア３ｓを選択的に固定するように設置されている。このようにアンダードライブ機構をギアトレーンニュニットの入力側に配置した場合にも、アンダードライブ機構を出力側に配置した場合と同様の作用効果を奏することができる。
更に、ギアトレーンユニットの入力側に配置されるアンダードライブ機構の構成を図７（ｂ）に示されるように変更することもできる。この図７（ｂ）に示されるギアトレーンユニットの構成例に採用されるアンダードライブ機構は、その第３クラッチＣ３が、第３遊星歯車機構Ｐ３の第３サンギア３ｓと第３リングギア３ｒとを選択的に断接するように配置されている以外は、図７（ａ）の構成例と同じである。このようにアンダードライブ機構を構成した場合にも、得られる作用効果は、図７（ａ）の構成例と基本的に同じである。
（第４の実施の形態）
続いて本発明に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットを具体化した第４の実施の形態を、図８（ａ）を併せ参照して、上記実施の形態と異なる点を中心に説明する。本実施の形態のギアトレーンユニットは、第１の実施の形態のギアトレーンユニットに、出力回転速度を増速するためのオーバードライブ機構を増設したものとなっている。
図８（ｂ）に示すように、本実施の形態において増設したオーバードライブ機構は、第２モータジェネレータＭＧ２の出力側に設置されている。このオーバードライブ機構は、第３の実施の形態におけるアンダードライブ機構と同様に、遊星歯車機構（第３遊星歯車機構Ｐ３）と、クラッチ（第３クラッチＣ３）及びブレーキＢを有して構成されている。
ただし本実施の形態のギアトレーンユニットでは、第１の実施の形態のギアトレーンユニットにおける出力軸Ｏｕｔは、第３遊星歯車機構Ｐ３のキャリアである第３キャリア３ｃに一体回転可能に接続されている。そして第３遊星歯車機構Ｐ３のリングギアである第３リングギア３ｒが、本実施の形態のギアトレーンユニットにおける最終的な出力軸である最終出力軸ＦＯに一体回転可能に接続されている。また本実施の形態のギアトレーンユニットでは、第３遊星歯車機構Ｐ３のサンギアである第３サンギア３ｓと上記第３キャリア３ｃを選択的に断接する第３クラッチＣ３と、第３サンギア３ｓを選択的に固定するブレーキＢとが設けられるようになっている。
このように構成された本実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットでは、第３クラッチＣ３を接続して第３サンギア３ｓと第３キャリア３ｃとを一体回転可能に固定すると共に、ブレーキＢによる第３サンギア３ｓの固定を解除すると、第３遊星歯車機構Ｐ３の３要素が一体回転するようになり、最終出力軸ＦＯが上記出力軸Ｏｕｔと一体回転するようになる。すなわち、このときには、出力軸Ｏｕｔの出力がそのまま最終出力軸ＦＯから出力されるようになる。
一方、第３クラッチＣ３を切断して第３サンギア３ｓと第３キャリア３ｃとを個別回転可能とすると共に、ブレーキＢにより第３サンギア３ｓを固定すると、最終出力軸ＦＯには、上記出力軸Ｏｕｔの回転が増速して伝達されるようになる。すなわち、最終出力軸ＦＯの回転速度が、出力軸Ｏｕｔの回転速度から更に高められるようになる。
以上説明した本実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットでは、第１の実施の形態の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。すなわち、本実施の形態では、増設したオーバードライブ機構による出力回転速度の増速が可能であるため、更なる高車速におけるＴ／Ｍ直結モードでの走行を行うことができるようになる。なお、こうした本実施の形態のギアトレーンユニットに採用したオーバードライブ機構は、第２の実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットにも同様に適用可能となっている。
また本実施の形態に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットのオーバードライブ機構は、図８（ｂ）に示されるような構成とすることもできる。図８（ｂ）に示されるモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの構成例においても、第２モータジェネレータＭＧ２の出力側にオーバードライブ機構が設置されている。そしてそのオーバードライブ機構は、上記実施の形態のものと同様に、遊星歯車機構（第３遊星歯車機構Ｐ３）と、クラッチ（第３クラッチＣ３）及びブレーキＢを有して構成されたものとなっている。
また、この構成例においても、第１の実施の形態のギアトレーンユニットにおける出力軸Ｏｕｔは、第３遊星歯車機構Ｐ３のキャリアである第３キャリア３ｃに一体回転可能に接続されている。そして第３遊星歯車機構Ｐ３のリングギアである第３リングギア３ｒが、本実施の形態のギアトレーンユニットにおける最終的な出力軸である最終出力軸ＦＯに一体回転可能に接続されている。更にこの構成例では、上記実施の形態と同様に、第３遊星歯車機構Ｐ３のサンギアである第３サンギア３ｓを選択的に固定するブレーキＢが設けられてもいる。
ただし、このギアトレーンユニットの構成例では、その第３クラッチＣ３は、第３遊星歯車機構Ｐ３の上記第３サンギア３ｓと上記第３リングギア３ｒとを選択的に断接するように構成されている。このように構成されたギアトレーンユニットにおいても、そのアンダードライブ機構は、上記実施の形態のものとほぼ同様に機能する。
またこうしたオーバードライブ機構は、ギアトレーンユニットの入力側（内燃機関側）に配置することもできる。図９（ａ）に示されるギアトレーンユニットの構成例では、第１モータジェネレータＭＧ１の入力側に、遊星歯車機構（第３遊星歯車機構Ｐ３）と、クラッチ（第３クラッチＣ３）及びブレーキＢが配置された構成となっている。ここで内燃機関からの動力は、この第３遊星歯車機構Ｐ３のキャリアである第３キャリア３ｃに入力され、第１の実施の形態のギアトレーンユニットにおける入力軸Ｉｎは、その第３遊星歯車機構Ｐ３のリングギアである第３リングギア３ｒに一体回転可能に接続されるようになっている。また上記第３クラッチＣ３は、第３遊星歯車機構Ｐ３のサンギアである第３サンギア３ｓと上記第３キャリア３ｃとを選択的に断接するように設置され、上記ブレーキＢは、上記第３サンギア３ｓを選択的に固定するように設置されている。このようにオーバードライブ機構をギアトレーンニュニットの入力側に配置した場合にも、オーバードライブ機構を出力側に配置した場合と同様の作用効果を奏することができる。
更に、ギアトレーンユニットの入力側に配置されるオーバードライブ機構の構成を図９（ｂ）に示されるように変更することもできる。この図９（ｂ）に示されるギアトレーンユニットの構成例に採用されるオーバードライブ機構は、その第３クラッチＣ３が、第３遊星歯車機構Ｐ３の第３サンギア３ｓと第３リングギア３ｒとを選択的に断接するように配置されている以外は、図９（ａ）の構成例と同じである。このようにオーバードライブ機構を構成した場合にも、得られる作用効果は、図９（ａ）の構成例と基本的に同じである。
以上説明した各実施の形態及びその変形例のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットは、更に次のように変更して実施することもできる。
・第３の実施の形態及びその変形例でのギアトレーンユニットの各ユニットの配置順序を、その入力側から順に、第２遊星歯車機構Ｐ２、第１モータジェネレータＭＧ１、第１遊星歯車機構Ｐ１、第２モータジェネレータＭＧ２が配置されるように変更するようにしても良い。また第４の実施の形態及びその変形例でのギアトレーンユニットの各ユニットの配置順序についても、その入力側から順に、第２遊星歯車機構Ｐ２、第１モータジェネレータＭＧ１、第１遊星歯車機構Ｐ１、第２モータジェネレータＭＧ２が配置されるように変更するようにしても良い。
・上記各実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットでの動力伝達モードの切り替えに係る制御の態様は、適用される動力伝達系の事情に応じて任意に変更することができる。
・上記各実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットでは、パーキングギアＰＧを、出力軸Ｏｕｔの第２遊星歯車機構Ｐ２の外側を通る部分に設置するようにしていたが、こうしたパーキングギアＰＧの設置位置は、適宜変更しても良い。またハイブリッド車両以外に適用する場合のように、パーキングギアＰＧが不要な場合には、これを割愛するようにしても良い。
・上記各実施の形態では、第２遊星歯車機構Ｐ２の出力側における出力軸Ｏｕｔの外周に第２モータジェネレータＭＧ２を配置する構成としていたが、第２モータジェネレータＭＧ２の配置は適宜に変更しても良い。例えばギアトレーンユニットの全長の更なる短縮が求められる場合には、出力軸Ｏｕｔの第２遊星歯車機構Ｐ２の外側を通る部分に第２モータジェネレータＭＧ２を設置して、全長の短縮を図ることも可能である。要は、出力軸Ｏｕｔに接続されるのであれば、第２モータジェネレータＭＧ２は任意の位置に配設することができる。
・上記各実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットは、第１及び第２の遊星歯車機構（Ｐ１，Ｐ２）、第１及び第２のモータジェネレータ（ＭＧ１，ＭＧ２）、第１及び第２のクラッチ（Ｃ１，Ｃ２）の各要素を備えて構成されている。これら各要素の配置は、要素間の接続関係が実質同等に保てる範囲において、任意に変更することができる。例えば外径の拡大が許容できるのであれば、第１モータジェネレータＭＧ１を第１遊星歯車機構Ｐ１の外周に配置したり、第２モータジェネレータＭＧ２を第２遊星歯車機構Ｐ２の外周に配置したり、といった各要素の配置の変更を行うことも可能である。
・上記各実施の形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットでは、出力軸Ｏｕｔに接続された第２モータジェネレータＭＧ２を備えていたが、これを省略するようにしても良い。第２モータジェネレータＭＧ２が無くとも、上述したような第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の断接状態の切り替えによる、３通りの動力伝達モードの変更は同様に行うことが可能である。
・上記各実施の形態では、本発明に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットをハイブリッド車両の動力伝達系に適用した場合を説明したが、本発明のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットは、それ以外の用途にも適用可能である。
本発明に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの第１実施形態についてその全体構成を模式的に示す略図。 同実施形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの作動態様を表として示す図。 同実施形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの共線図。 各ユニットの配置順序を変更した第１実施形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの変形例についてその全体構成を模式的に示す略図。 本発明に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの第２実施形態についてその全体構成を模式的に示す略図。 （ａ）は、出力側にアンダードライブ機構を追加した本発明に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの第３実施形態についてその全体構成を模式的に示す略図であり、（ｂ）は、アンダードライブ機構の構成の異なる第３実施形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの変形例についてその全体構成を模式的に示す略図である。 （ａ）は、アンダードライブ機構を入力側に配置した第３実施形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの変形例についてその全体構成を模式的に示す略図であり、（ｂ）は、アンダードライブ機構の構成の異なる同変形例のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの更なる変形例についてその全体構成を模式的に示す略図である。 （ａ）は、出力側にオーバードライブ機構を追加した本発明に係るモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの第４実施形態についてその全体構成を模式的に示す略図であり、（ｂ）は、オーバードライブ機構の構成の異なる第４実施形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの変形例についてその全体構成を模式的に示す略図である。 （ａ）は、オーバードライブ機構を入力側に配置した第４実施形態のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの変形例についてその全体構成を模式的に示す略図であり、（ｂ）は、オーバードライブ機構の構成の異なる同変形例のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの更なる変形例についてその全体構成を模式的に示す略図である。 従来のモータジェネレータ付きギアトレーンユニットの第４実施形態についてその全体構成を模式的に示す略図。
符号の説明
Ｉｎ…入力軸、Ｏｕｔ…出力軸、Ｐ１…第１遊星歯車機構（１ｓ…第１サンギア、１ｃ…第１キャリア、１ｒ…第１リングギア）、Ｐ２…第２遊星歯車機構（２ｓ…第２サンギア、２ｃ…第２キャリア、２ｒ…第２リングギア）、Ｐ３…第３遊星歯車機構（３ｓ…第３サンギア、３ｃ…第３キャリア、３ｒ…第３リングギア）、ＭＧ１…第１モータジェネレータ、ＭＧ２…第２モータジェネレータ、Ｃ１…第１クラッチ、Ｃ２…第２クラッチ、Ｃ３…第３クラッチ、Ｂ…ブレーキ、ＰＧ…パーキングギア。

Claims (17)

  1. 動力伝達経路上に配置されるとともにモータジェネレータの設けられたモータジェネレータ付きギアトレーンユニットであって、
    サンギア、リングギア及びキャリアを備える第１遊星歯車機構と、
    同じくサンギア、リングギア及びキャリアを備え、且つそのサンギアが前記第１遊星歯車機構のサンギアに接続された第２遊星歯車機構と、
    前記第２遊星歯車機構のリングギアに接続された当該ギアトレーンユニットの入力軸と、
    前記第１遊星歯車機構のリングギア及び前記第２遊星歯車機構のキャリアのそれぞれに接続される当該ギアトレーンユニットの出力軸と、
    前記第１遊星歯車機構のキャリアと前記モータジェネレータとの接続を選択的に断接する第１クラッチと、
    前記第１遊星歯車機構及び前記第２遊星歯車機構のサンギアと前記モータジェネレータとの接続を選択的に断接する第２クラッチと、
    を備えることを特徴とするモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  2. 前記第１クラッチを切断状態とする一方で前記第２クラッチを接続状態とする動力伝達モードと、前記第１クラッチを接続状態とする一方で前記第２クラッチを切断状態とする動力伝達モードとを備える
    ことを特徴とする請求項１に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  3. 前記第１クラッチ及び第２クラッチを共に接続状態とする動力伝達モードを備える
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  4. 前記第１クラッチ及び第２クラッチは、前記モータジェネレータの内周部に設置されてなる
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  5. 前記第１クラッチ及び第２クラッチは、前記モータジェネレータと前記第１遊星歯車機構との間に挟み込まれる態様で配置されてなる
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  6. 前記出力軸に接続された更なるモータジェネレータを備える
    ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  7. 前記更なるモータジェネレータは、前記第２遊星歯車機構の出力側における前記出力軸の外周に配置されてなる
    ことを特徴とする請求項６に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  8. 前記更なるモータジェネレータによる回生発電時には、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの双方を切断状態とする
    ことを特徴とする請求項６又は７に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  9. 前記出力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のリングギアに接続され、
    同第３遊星歯車機構には、そのキャリアに最終出力軸が接続されるとともに、該第３遊星歯車機構のリングギアとキャリアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられる
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  10. 前記出力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のリングギアに接続され、
    同第３遊星歯車機構には、そのキャリアに最終出力軸が接続されるとともに、該第３遊星歯車機構のサンギアとリングギアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられる
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  11. 前記入力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のキャリアに接続され、
    同第３遊星歯車機構には、そのリングギアより動力が入力されるとともに、該第３遊星歯車機構のリングギアとキャリアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられる
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  12. 前記入力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のキャリアに接続され、
    同第３遊星歯車機構には、そのリングギアより動力が入力されるとともに、該第３遊星歯車機構のサンギアとリングギアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられる
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  13. 前記出力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のキャリアに接続され、
    同第３遊星歯車機構には、そのリングギアに最終出力軸が接続されるとともに、該第３遊星歯車機構のサンギアとキャリアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられる
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  14. 前記出力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のキャリアに接続され、
    同第３遊星歯車機構には、そのリングギアに最終出力軸が接続されるとともに、該第３遊星歯車機構のサンギアとリングギアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられる
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  15. 前記入力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のリングギアに接続され、
    同第３遊星歯車機構には、そのキャリアに動力が入力されるとともに、該第３遊星歯車機構のサンギアとキャリアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられる
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  16. 前記入力軸は、サンギア、リングギア及びキャリアを備える第３遊星歯車機構のリングギアに接続され、
    同第３遊星歯車機構には、そのキャリアに動力が入力されるとともに、該第３遊星歯車機構のサンギアとリングギアとを選択的に断接する第３クラッチと、該第３遊星歯車機構のサンギアを選択的に固定するブレーキと、が設けられる
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
  17. 当該ギアトレーンユニットは、ハイブリッド車両の内燃機関から駆動輪への動力伝達経路上に配置されてなる
    請求項１〜１６のいずれか１項に記載のモータジェネレータ付きギアトレーンユニット。
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