JP2009120042A - Drive device for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、いわゆる入力スプリットモードと出力スプリットモードとを切り替えることができるハイブリッド車の駆動装置に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle drive device capable of switching between a so-called input split mode and output split mode.
周知のように、ハイブリッド車は内燃機関を走行用の駆動力源として備えるとともに、電動機やモータ・ジェネレータを他の走行用の駆動力源として備えた車両である。そして、ハイブリッド車は、内燃機関をできるだけ効率の良い状態で運転する一方で、駆動力やエンジンブレーキ力の過不足を他の駆動力源にて補い、かつ車両減速時等にエネルギの回生を行うことにより、内燃機関のエミッション悪化の防止と燃費性能の向上とを実現できるように構成されている。 As is well known, a hybrid vehicle is a vehicle that includes an internal combustion engine as a driving force source for traveling, and also includes an electric motor or a motor / generator as another driving force source for traveling. The hybrid vehicle operates the internal combustion engine in as efficient a manner as possible while compensating for excess or deficiency of the driving force or engine braking force with another driving force source and regenerating energy when the vehicle decelerates or the like. Thus, it is configured to prevent the deterioration of the emission of the internal combustion engine and improve the fuel efficiency.
このようなハイブリッド車に適用される駆動装置としては、内燃機関の他に第1及び第2の電動機を備え、第2の電動機と駆動輪に動力を出力する出力部材とを接続する入力スプリットモードと、第2の電動機と内燃機関とを接続する出力スプリットモードとを切り替えるように構成されたものが知られている(特許文献1)。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献2及び3が存在する。
As a drive device applied to such a hybrid vehicle, an input split mode includes first and second electric motors in addition to the internal combustion engine, and connects the second electric motor and an output member that outputs power to the drive wheels. And an output split mode for connecting the second electric motor and the internal combustion engine are known (Patent Document 1). In addition,
特許文献1の駆動装置は、出力スプリットモード時に第2電動機を内燃機関の回転速度と同速度で動作させるため、第2電動機の必要トルクが大きくなり損失が大きくなるおそれがある。
Since the drive device of
そこで、本発明は、出力スプリットモード時に第2電動機の必要トルクを小さくして損失を低減できるハイブリッド車の駆動装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle drive device that can reduce the loss by reducing the required torque of the second electric motor in the output split mode.
本発明のハイブリッド車の駆動装置は、内燃機関から出力された動力を伝達する伝達軸と、第1電動機と、駆動輪に動力を出力する出力部材と、相互に差動回転可能な3つの回転要素を持ち、これら3つの回転要素のそれぞれに前記伝達軸、前記第1電動機及び前記出力部材が接続された動力分配機構と、前記伝達軸又は前記出力部材のいずれか一方に接続される第2電動機と、を備え、前記第2電動機と前記出力部材とが接続された状態の入力スプリットモードと、前記第2電動機と前記伝達軸とが接続された状態の出力スプリットモードとの間で前記第2電動機の接続状態を切り替えるように構成されたハイブリッド車の駆動装置において、前記第2電動機と前記伝達軸との間に介在して、前記出力スプリットモードの際に前記第2電動機の回転を減速して前記伝達軸に伝達する変速機構を更に備えることにより、上述した課題を解決する(請求項1)。 A drive device for a hybrid vehicle according to the present invention includes a transmission shaft for transmitting power output from an internal combustion engine, a first electric motor, an output member for outputting power to drive wheels, and three rotations capable of differential rotation. And a power distribution mechanism in which the transmission shaft, the first electric motor and the output member are connected to each of these three rotating elements, and a second connected to either the transmission shaft or the output member. Between the input split mode in which the second motor and the output member are connected, and the output split mode in which the second motor and the transmission shaft are connected. In the hybrid vehicle drive apparatus configured to switch the connection state of the two electric motors, the second electric motor is interposed between the second electric motor and the transmission shaft and is in the output split mode. By further comprising a transmission mechanism for transmitting to said transmission shaft by decelerating the rotation, to solve the problems described above (claim 1).
この発明によれば、変速機構によって出力スプリットモードの際に第2電動機の回転が減速されて伝達軸に伝達される。これにより、出力スプリットモード時の第2電動機の必要トルクを小さくでき損失を低減することができる。 According to the present invention, the rotation of the second electric motor is decelerated and transmitted to the transmission shaft in the output split mode by the speed change mechanism. Thereby, the required torque of the 2nd electric motor at the time of output split mode can be made small, and loss can be reduced.
本発明の駆動装置の一態様において、前記変速機構は、前記第2電動機と前記出力部材との間に介在して、前記入力スプリットモードの際に前記第2電動機の回転を減速して前記出力部材に伝達できるように構成されていてもよい(請求項2)。この態様によれば、出力スプリットモードの際の減速機能と入力スプリットモードの際の減速機能とを一つの変速機構で実現できるので、軽量、コンパクトかつ低コストで車両搭載性に優れた駆動装置を提供できる。 In one aspect of the drive device of the present invention, the speed change mechanism is interposed between the second electric motor and the output member, and reduces the rotation of the second electric motor during the input split mode to output the output. You may be comprised so that it can transmit to a member (Claim 2). According to this aspect, since the speed reduction function in the output split mode and the speed reduction function in the input split mode can be realized by a single speed change mechanism, a drive device that is lightweight, compact, and low in cost and excellent in vehicle mountability can be obtained. Can be provided.
本発明の駆動装置の一態様において、前記変速機構は、前記第2電動機が接続される入力回転要素と、前記入力回転要素に対して差動回転する出力回転要素とを有し、前記出力回転要素と前記出力部材とを接続して前記入力スプリットモードを実現する第1状態と、前記出力回転要素と前記伝達軸とを接続して前記出力スプリットモードを実現する第2状態とを切り替える切替手段を更に備えてもよい(請求項3)。この態様によれば、入力スプリットモードと出力スプリットモードとの切り替えを容易に実現することができ、幅広いギアレンジに亘り効率の良い動力伝達を行うことができる。 In one aspect of the driving apparatus of the present invention, the speed change mechanism includes an input rotation element to which the second electric motor is connected, and an output rotation element that rotates differentially with respect to the input rotation element, and the output rotation Switching means for switching between a first state in which an input split mode is realized by connecting an element and the output member, and a second state in which the output split mode is realized by connecting the output rotation element and the transmission shaft (Claim 3). According to this aspect, switching between the input split mode and the output split mode can be easily realized, and efficient power transmission can be performed over a wide gear range.
この態様においては、動力分配機構及び変速機構の構成に特段の制限はない。例えば、前記動力分配機構は、前記3つの回転要素としてサンギア、リングギア及びキャリアを持つ遊星歯車機構として構成され、かつ前記伝達軸が前記キャリアに、前記第1電動機が前記サンギアに、前記出力部材が前記リングギアにそれぞれ接続されていてもよいし(請求項4)、前記変速機構は、少なくとも高低二つの変速比を設定可能に構成されていてもよい(請求項5)。前者の場合には、前記変速機構は、サンギア、リングギア及びキャリアを持つ遊星歯車機構として構成されるとともに、前記リングギアを固定できるブレーキを備え、かつ前記サンギアが前記入力回転要素として、前記キャリアが前記出力回転要素としてそれぞれ設けられていてもよい(請求項7)。一方、後者の場合には、入力スプリットモード及び出力スプリットモードのそれぞれにおいて、少なくとも高低二つの変速比で動力伝達を行うことができるため、伝達効率を更に向上することが可能である。また、前記変速機構は、互いに隣接して外径が相違する大径サンギア及び小径サンギアと、前記小径サンギアに同軸上に配置されたリングギアと、前記大径サンギア及び前記小径サンギアと前記リングギアとの間に配置されて軸線方向の長さが相違するロングピニオン及びショートピニオンを自転かつ公転自在に保持するキャリアと、前記リングギアを固定できる第1ブレーキと、前記大径サンギアを固定できる第2ブレーキとを有し、前記ロングピニオンが前記大径サンギア及び前記ショートピニオンのそれぞれに噛み合いかつ前記ショートピニオンが前記小径サンギア及び前記リングギアのそれぞれに噛み合うようにして、前記大径サンギア、前記小径サンギア、前記リングギア及び前記キャリアが組み合わされるとともに、前記小径サンギアが前記入力回転要素として、前記キャリアが前記出力回転要素としてそれぞれ設けられていてもよい(請求項6)。この場合は変速機構がいわゆるラビニヨ型の遊星歯車機構として構成される。また二つのブレーキを選択的に操作することにより、高低二つの変速比を実現することができる。 In this aspect, there are no particular restrictions on the configuration of the power distribution mechanism and the speed change mechanism. For example, the power distribution mechanism is configured as a planetary gear mechanism having a sun gear, a ring gear and a carrier as the three rotating elements, the transmission shaft is the carrier, the first electric motor is the sun gear, and the output member. May be respectively connected to the ring gear (Claim 4), and the speed change mechanism may be configured to be capable of setting at least two speed ratios (Claim 5). In the former case, the speed change mechanism is configured as a planetary gear mechanism having a sun gear, a ring gear, and a carrier, and includes a brake capable of fixing the ring gear, and the sun gear serves as the input rotation element, and the carrier May be provided as the output rotation elements, respectively. On the other hand, in the latter case, in each of the input split mode and the output split mode, power can be transmitted with at least two gear ratios, so that transmission efficiency can be further improved. The transmission mechanism includes a large-diameter sun gear and a small-diameter sun gear that are adjacent to each other and have different outer diameters, a ring gear that is coaxially disposed on the small-diameter sun gear, the large-diameter sun gear, the small-diameter sun gear, and the ring gear. A long pinion and a short pinion that are arranged between the first pin and the second pin that can rotate and revolve, a first brake that can fix the ring gear, and a first pin that can fix the large-diameter sun gear. The long pinion meshes with each of the large diameter sun gear and the short pinion, and the short pinion meshes with each of the small diameter sun gear and the ring gear, so that the large diameter sun gear, the small diameter The sun gear, the ring gear and the carrier are combined, and the small diameter support As it gears the input rotating element, wherein the carrier may be provided respectively as the output rotating element (claim 6). In this case, the speed change mechanism is configured as a so-called Ravigneaux type planetary gear mechanism. Further, by selectively operating the two brakes, it is possible to realize two gear ratios of high and low.
本発明の駆動装置の一態様において、前記内燃機関の側から軸線方向に、前記第1電動機、前記動力分配機構、第2電動機、前記変速機構、前記切替機構の順序で配置されていてもよい(請求項8)。この場合には、内燃機関側の外径が大きく、内燃機関から離れるに従って外径が相対的に小さくなる。これにより、内燃機関を車両の前後方向に向けて搭載する前置きエンジン後輪駆動車(FR車)に対する車載性が良好な駆動装置を提供できる。 In one aspect of the driving apparatus of the present invention, the first electric motor, the power distribution mechanism, the second electric motor, the speed change mechanism, and the switching mechanism may be arranged in the axial direction from the internal combustion engine side. (Claim 8). In this case, the outer diameter on the internal combustion engine side is large, and the outer diameter becomes relatively small as the distance from the internal combustion engine increases. As a result, it is possible to provide a drive device with good in-vehicle performance for a front engine rear wheel drive vehicle (FR vehicle) in which the internal combustion engine is mounted in the longitudinal direction of the vehicle.
また、本発明の駆動装置の一態様において、前記第1電動機と前記第2電動機との間に、前記動力分配機構、前記変速機構、前記出力部材及び前記切替機構がそれぞれ配置されていてもよい(請求項9)。この態様によれば、第1電動機及び第2電動機のそれぞれのコイルエンド間の空きスペースを有効に活用できるので、軸線方向の寸法増大を抑えることができる。これにより、内燃機関を車両の車幅方向に向けて搭載する前置きエンジン前輪駆動車(FF車)に対する車載性が良好な駆動装置を提供できる。なお、この態様においては、前記変速機構は、サンギア、リングギア及びキャリアを持つ遊星歯車機構として構成されるとともに、前記キャリアが回転不能に固定されており、かつ前記サンギアが前記入力回転要素として、前記リングギアが前記出力回転要素としてそれぞれ設けられていてもよい(請求項10)。 In the driving device according to the aspect of the invention, the power distribution mechanism, the speed change mechanism, the output member, and the switching mechanism may be disposed between the first electric motor and the second electric motor. (Claim 9). According to this aspect, since the empty space between the coil ends of the first motor and the second motor can be effectively used, an increase in the dimension in the axial direction can be suppressed. As a result, it is possible to provide a drive device with good in-vehicle performance for a front engine front wheel drive vehicle (FF vehicle) in which the internal combustion engine is mounted in the vehicle width direction of the vehicle. In this aspect, the speed change mechanism is configured as a planetary gear mechanism having a sun gear, a ring gear, and a carrier, the carrier is fixed to be non-rotatable, and the sun gear is used as the input rotation element. Each of the ring gears may be provided as the output rotation element (claim 10).
以上説明したように、本発明によれば、変速機構によって出力スプリットモードの際に第2電動機の回転が減速されて伝達軸に伝達されため、出力スプリットモード時の第2電動機の必要トルクを小さくでき損失を低減することができる。 As described above, according to the present invention, since the rotation of the second motor is decelerated and transmitted to the transmission shaft in the output split mode by the speed change mechanism, the required torque of the second motor in the output split mode is reduced. Loss can be reduced.
(第1の形態)
図1は本発明の一形態に係る駆動装置が適用された車両の概略を示している。この図に示すように、車両1はいわゆるハイブリッド車両として構成されている。車両1にはその走行のために駆動装置2Aが設けられている。駆動装置2Aは、内燃機関3から出力された動力を伝達する伝達軸4と、第1電動機としての第1モータ・ジェネレータ5と、駆動輪13に動力を出力する出力部材としての出力軸6と、相互に差動回転可能な3つの回転要素を持ち、これらの3つの回転要素のそれぞれに伝達軸4、第1モータ・ジェネレータ5及び出力軸6が接続された動力分配機構7と、伝達軸4又は出力軸6のいずれか一方に接続される第2電動機としての第2モータ・ジェネレータ8と、第2モータ・ジェネレータ8と出力軸6とが接続された第1状態と第2モータ・ジェネレータ8と伝達軸4とが接続された第2状態とを切り替える切替手段としての切替機構9とを備える。また、駆動装置2Aは第2モータ・ジェネレータ8が変速機構10を介して伝達軸4又は出力軸6のいずれか一方に接続されるように構成されていて、切替機構9を第1状態へ切り替えることにより入力スプリットモードを実現するとともに、切替機構9を第2状態へ切り替えることにより出力スプリットモードを実現する。
(First form)
FIG. 1 shows an outline of a vehicle to which a drive device according to an embodiment of the present invention is applied. As shown in this figure, the
内燃機関3は火花点火型の多気筒内燃機関として構成されている。内燃機関3の動力は不図示のクランク軸を介して伝達軸4に出力される。第1モータ・ジェネレータ5は電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成されている。第1モータ・ジェネレータ5には不図示のインバータを介して不図示のバッテリが電気的に接続されていて、そのインバータを制御することにより第1モータ・ジェネレータ5の出力トルク又は回生トルクを適宜設定するようになっている。第1モータ・ジェネレータ5は、伝達軸4と同軸上に回転可能に設けられたロータ5aと、そのロータ5aの外周側に位置するステータ5bとを有する。ステータ5bはケーシング12に固定されており回転しないようになっている。
The
第2モータ・ジェネレータ8も第1モータ・ジェネレータ5と同様の構成を有している。即ち、第2モータ・ジェネレータ8は、伝達軸4(出力軸6)と同軸上に回転可能に設けられたロータ8aと、ロータ8aの外周側に位置するようにしてケーシング12に固定されたステータ8bとを有している。また、第2モータ・ジェネレータ8は不図示のインバータを介して不図示のバッテリが電気的に接続されている。
The second motor /
動力分配機構7は遊星歯車機構として構成されている。即ち、動力分配機構7は外歯歯車であるサンギアS1と、そのサンギアS1に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアR1と、これらのギアS1、R1に噛み合うピニオン15を自転かつ公転自在に保持するキャリアC1とを有し、これらの3つの回転要素の間に差動作用を生じさせる周知の歯車機構である。この形態では、伝達軸4がキャリアC1に、第1モータ・ジェネレータ5のロータ5aがサンギアS1に、出力軸6がリングギアR1にそれぞれ接続されている。
The
切替機構9は、いわゆる噛み合い式クラッチとして構成されており、第2モータ・ジェネレータ8を変速機構10を介して出力軸6に接続する第1状態と、第2モータ・ジェネレータ8を変速機構10を介して伝達軸4(キャリアC1)に接続する第2状態との間で軸線方向に移動できる移動部材11を備えている。なお、図1の上側に示された移動部材11の位置が第1状態であり、図1の下側に示された移動部材11の位置が第2状態である。切替機構9は一つの移動部材11にて第1状態及び第2状態のそれぞれを実現しているが、これらの状態を二組のクラッチで実現するようにすることもできる。
The
変速機構10は第2モータ・ジェネレータ8から出力された動力を減速して伝達軸4又は出力軸6に伝達する機構であり、少なくとも高低2つの変速比に切り替えることができるように構成されている。変速機構10はいわゆるラビニヨ型の遊星歯車機構として構成されるとともに、その遊星歯車機構の複数の回転要素を選択的に固定できる二つのブレーキB1、B2を備えている。変速機構10は大径サンギアS21と、大径サンギアS21と同一軸線上に隣接して配置された小径の小径サンギアS22と、小径サンギアS22と同心円上に配置されたリングギアR2と、これらのサンギアS21、S22とリングギアR2との間に配置されて軸線方向の長さが相違するロングピニオン16A及びショートピニオン16Bを自転かつ公転自在に保持するキャリアC2とを備える。ロングピニオン16Aは大径サンギアS21及びショートピニオン16Bのそれぞれに噛み合っており、ショートピニオン16Bは小径サンギアS22及びリングギアR2のそれぞれに噛み合っている。大径サンギアS21は第2ブレーキB2に接続され、小径サンギアS22は第2モータ・ジェネレータ8のロータ8aに接続される。即ち、小径サンギアS22は本発明に係る入力回転要素に相当する。リングギアR2は第1ブレーキB1に接続される。そして、キャリアC2は切替機構9を介して伝達軸4又は出力軸6に接続される。即ちキャリアC2は本発明に係る出力回転要素に相当する。
The
これらのブレーキB1、B2は、例えば油圧を供給とその停止とを切り替えることにより、係合状態と解放状態とが切り替えられるように構成されている。第1ブレーキB1によってリングギアR2が固定された状態で第2モータ・ジェネレータ8から小径サンギアS22に動力が入力されると減速作用が生じて、小径サンギアS22に入力されたトルクは増幅されてキャリアC2から出力される。一方、第2ブレーキB2によって大径サンギアS21が固定された状態で第2モータ・ジェネレータ8から小径サンギアS22に動力が入力されると減速作用が生じて、小径サンギアS22に入力されたトルクは増幅されてキャリアC2から出力される。図示の形態ではリングギアR2が固定された場合の減速比が大径サンギアS21が固定された場合の減速比よりも大きくなるように設定されている。即ち、第1ブレーキB1を係合させることにより低速変速比が設定され、第2ブレーキB2を係合させることにより高速変速比が設定される。そして、これらのブレーキB1、B2を共に解放すると、変速機構10はトルクを伝達しないニュートラル状態になる。従って、変速機構10は低速変速比、高速変速比及びニュートラル状態の3つの状態に設定できるように構成されている。
These brakes B1 and B2 are configured to be switched between an engaged state and a released state, for example, by switching between supply and stop of hydraulic pressure. When power is input from the second motor /
切替機構9の切り替え操作及び変速機構10の変速操作は不図示の制御装置にて実施される。制御装置はマイクロプロセッサ及びその動作に必要なRAM、ROM等の周辺装置を備えたコンピュータとして構成されており、車両1の各部に搭載された不図示のセンサからの情報を参照して切替機構9及び変速機構10の動作を制御する。
The switching operation of the
車両1の低中速時の場合、駆動装置2Aは制御装置にて入力スプリットモードに設定される。図2に入力スプリットモードの際の共線図の一例を示す。なお、この図において、「MG1」は第1モータ・ジェネレータ5を、「Eng」は内燃機関3を、「MG2」は第2モータ・ジェネレータ8をそれぞれ示す。入力スプリットモードでは、制御装置は切替機構9の可動部材11を第1状態に切り替えつつ、変速機構10の第1ブレーキB1又は第2ブレーキB2を係合させて低速変速比又は高速変速比に設定して、第2モータ・ジェネレータ8と出力軸6とを接続させる。これにより、内燃機関3が出力した動力は動力分配機構7のキャリアC1に伝達されてサンギアS1とリングギアR1とに分配される。リングギアR1には出力軸6側から負荷が掛っているのでサンギアS1に接続された第1モータ・ジェネレータ5が正回転する。そしてこの第1モータ・ジェネレータ5を発電機として機能させる。第1モータ・ジェネレータ5で発電された電力は第2モータ・ジェネレータ8に供給されて、その出力トルクが変速機構10の変速比に応じて増幅されて出力軸6に伝達される。つまり、入力スプリットモードでは、内燃機関3の出力動力の一部が動力分配機構7を介して出力軸6に機械的に伝達され、かつその残りの一部が電力変換を伴って出力軸6に伝達される。動力分配機構7及び変速機構10のそれぞれにおいてトルクの増幅作用が生じるため、出力軸6のトルクである車両1の駆動トルクを大きくすることができる。
When the
車両1の高速巡航時には伝達軸4の回転速度よりも出力軸6の回転速度が高いオーバードライブ状態に設定される。この場合には、第2モータ・ジェネレータ8を発電機として機能させてその電力を第1モータ・ジェネレータ5に供給して、第1モータ・ジェネレータ5を逆転力行させる。第2モータ・ジェネレータ8を発電機として機能させる場合には動力循環を抑制して動力伝達効率を向上させるため、制御装置は駆動装置2Aに対して出力スプリットモードを設定する。図3に出力スプリットモードの際の共線図の一例を示す。なお、この図において、「MG1」は第1モータ・ジェネレータ5を、「Eng」は内燃機関3を、「MG2」は第2モータ・ジェネレータ8をそれぞれ示す。出力スプリットモードでは、制御装置は切替機構9を第2状態に切り替えつつ、変速機構10の変速比を高速変速比又は低速変速比に設定して、第2モータ・ジェネレータ8と内燃機関3とを接続する(図3は変速比が高速変速比に設定されている状態を示している)。第2モータ・ジェネレータ8はその回転数が特に高回転になることはなく、逆転力行される第1モータ・ジェネレータ5の回転数や出力トルクは低回転数でかつ低トルクでよい。即ち、電力変換を伴う動力伝達量が少なくなり、機械的に伝達される動力の割合が相対的に高くなるので動力伝達効率が良好になる。しかも、第2モータ・ジェネレータ8の動力は変速機構10にて減速されて伝達軸4に伝達される。これにより、第2モータ・ジェネレータ8の必要トルクが、内燃機関3(伝達軸4)と直結する場合に比べて少なくて済み、損失を低減することができる。
When the
図1に示すように、駆動装置2Aは、内燃機関3側から軸線方向に第1モータ・ジェネレータ5、動力分配機構7、第2モータ・ジェネレータ8、変速機構10、切替機構9の順序でこれらの構成要素が配置されている。そのため、内燃機関3側の外径が大きく、内燃機関3から離れるに従って外径が相対的に小さくなる。これにより、駆動装置2Aは内燃機関3を車両の前後方向に向けて搭載する前置きエンジン後輪駆動車(FR車)に対する車載性が良好である。
As shown in FIG. 1, the drive device 2 </ b> A includes a first motor /
(第2の形態)
次に、本発明の第2の形態を図4を参照して説明する。図4は第2の形態に係る駆動装置が適用された車両の概略を示している。以下では、第1の形態と共通の構成には図4に同一符号を付して説明を省略する。図4に示すように、駆動装置2Bは第2モータ・ジェネレータ8の動力を減速する変速機構17を備えている。変速機構17は遊星歯車機構として構成されている。変速機構17はサンギアS3と、そのサンギアS3と同軸上に配置されたリングギアR3と、これらサンギアS3及びリングギアR3のそれぞれに噛み合うピニオン18を自転かつ公転自在に保持するキャリアC3とを備えている。サンギアS3には第2モータ・ジェネレータ8のロータ8aが接続されていて、サンギアS3は本発明に係る入力回転要素に相当する。リングギアR3はケーシング12に対して回転不能に固定されている。これにより変速機構17に減速作用が生じて、サンギアS3に入力されたトルクは増幅されてキャリアC3から出力される。即ち、キャリアC3は本発明に係る出力回転要素に相当する。変速機構17は第1の形態と異なり変速比が一種類に制限されるが、その点を除いて駆動装置2Bは第1の形態と同等の効果を発揮することができる。
(Second form)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows an outline of a vehicle to which the drive device according to the second embodiment is applied. Below, the same code | symbol is attached | subjected to FIG. As shown in FIG. 4, the drive device 2 </ b> B includes a speed change mechanism 17 that decelerates the power of the second motor /
(第3の形態)
次に、本発明の第3の形態を図5を参照して説明する。図5は第3の形態に係る駆動装置が適用された車両の概略を示している。以下では、第1の形態と共通の構成には図5に同一の符号を付して説明を省略する。図5に示すように、駆動装置2Cは本形態特有の切替機構19及び変速機構20とを備えている。また、駆動装置2Cは出力部材としての出力ギア21を備えていて、その出力ギア21にて駆動輪13に動力を出力するように構成されている。切替機構19は、いわゆる噛み合い式クラッチとして構成されており、第2モータ・ジェネレータ8を変速機構20を介して出力ギア21に接続する第1状態と、第2モータ・ジェネレータ8を変速機構20を介して伝達軸4(キャリアC1)に接続する第2状態との間で軸線方向に移動できる移動部材22を備えている。切替機構19が第1状態に切り替えられることにより入力スプリットモードが実現されるとともに、切替機構19が第2状態に切り替えられることにより出力スプリットモードが実現される。なお、図5の上側に示された移動部材22の位置が第1状態であり、図5の下側に示された移動部材22の位置が第2状態である。切替機構19は一つの移動部材22にて第1状態及び第2状態のそれぞれを実現しているが、これらの状態を二組のクラッチで実現するようにすることもできる。
(Third form)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an outline of a vehicle to which the drive device according to the third embodiment is applied. Below, the same code | symbol is attached | subjected to FIG. 5 about the structure common to a 1st form, and description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 5, the drive device 2 </ b> C includes a
変速機構20は遊星歯車機構として構成されており、サンギアS4と、サンギアS4と同軸に配置されたリングギアR4と、これらサンギアS4及びリングギアR4のそれぞれに噛み合うピニオン23を自転かつ公転自在に保持するキャリアC4とを備えている。キャリアC4はケーシング12に固定されて回転しないようになっている。サンギアS4には第2モータ・ジェネレータ8のロータ8aが接続されている。即ち、サンギアS4は本発明の入力回転要素に相当する。リングギアR4は切替機構19を介して伝達軸4又は出力ギア21に接続される。即ち、リングギアR4は本発明に係る出力回転要素に相当する。
The
駆動装置2Cは第2の形態と同様に変速機構20の変速比が一種類に制限されることを除いて第1の形態と同等の効果を発揮することができる。また、図5に示すように、駆動装置2Cは、第1モータ・ジェネレータ5と第2モータ・ジェネレータ8との間に、動力分配機構7、切替機構19、変速機構20及び出力ギア21がそれぞれに配置されている。即ち、駆動装置2Cは第1モータ・ジェネレータ5及び第2モータ・ジェネレータ8のそれぞれのコイルエンド間の空きスペースを有効に活用しているので、軸線方向の寸法増大を抑えることができる。これにより、駆動装置2Cは内燃機関3を車両の車幅方向に向けて搭載する前置きエンジン前輪駆動車(FF車)に対する車載性が良好である。
The
本発明は以上の各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。上述した動力分配機構及び変速機構の構成は一例にすぎず、これらを機構学上等価な別形態に変更することも可能である。また、動力分配機構及び変速機構の各回転要素に対する接続関係も別形態に変更することも可能である。更に、これらを遊星歯車機構で構成することは一例にすぎず、例えばこれらを歯車ではない摩擦車(ローラ)を回転要素として持つ遊星ローラ機構に置き換えて実施することも可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various forms within the scope of the gist of the present invention. The configurations of the power distribution mechanism and the speed change mechanism described above are merely examples, and it is possible to change them to other forms that are mechanically equivalent. In addition, the connection relationship of the power distribution mechanism and the speed change mechanism with respect to the rotating elements can be changed to another form. Furthermore, the configuration of these with a planetary gear mechanism is merely an example, and for example, these may be replaced with a planetary roller mechanism having a friction wheel (roller) that is not a gear as a rotating element.
2A〜2C 駆動装置
3 内燃機関
4 伝達軸
5 第1モータ・ジェネレータ(第1電動機)
6 出力軸(出力部材)
7 動力分配機構
8 第2モータ・ジェネレータ(第2電動機)
9 切替機構(切替手段)
10 変速機構
16A ロングピニオン
16B ショートピニオン
17 変速機構
19 切替機構
20 変速機構
21 出力ギア(出力部材)
B1 第1ブレーキ
B2 第2ブレーキ
S1 サンギア
S21 大径サンギア
S22 小径サンギア(入力回転要素)
S3 サンギア(入力回転要素)
S4 サンギア(入力回転要素)
R1 リングギア
R2 リングギア
R3 リングギア
R4 リングギア(出力回転要素)
C1 キャリア
C2 キャリア(出力回転要素)
C3 キャリア(出力回転要素)
2A to
6 Output shaft (output member)
7
9 Switching mechanism (switching means)
10 transmission mechanism 16A long pinion 16B short pinion 17
B1 1st brake B2 2nd brake S1 Sun gear S21 Large diameter sun gear S22 Small diameter sun gear (input rotation element)
S3 Sun gear (input rotation element)
S4 Sun gear (input rotation element)
R1 Ring gear R2 Ring gear R3 Ring gear R4 Ring gear (output rotation element)
C1 carrier C2 carrier (output rotation element)
C3 carrier (output rotating element)
Claims (10)
前記第2電動機と前記伝達軸との間に介在して、前記出力スプリットモードの際に前記第2電動機の回転を減速して前記伝達軸に伝達する変速機構を更に備えることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 The transmission shaft for transmitting the power output from the internal combustion engine, the first electric motor, the output member for outputting the power to the drive wheels, and three rotating elements capable of differentially rotating with each other. A power distribution mechanism to which the transmission shaft, the first motor and the output member are connected, respectively, and a second motor connected to either the transmission shaft or the output member, the second motor The connection state of the second motor is switched between an input split mode in which the output member is connected to the output split mode and an output split mode in which the second motor and the transmission shaft are connected. In the hybrid vehicle drive device,
A hybrid further comprising a speed change mechanism that is interposed between the second motor and the transmission shaft and decelerates the rotation of the second motor and transmits the rotation to the transmission shaft in the output split mode. Car drive device.
前記出力回転要素と前記出力部材とを接続して前記入力スプリットモードを実現する第1状態と、前記出力回転要素と前記伝達軸とを接続して前記出力スプリットモードを実現する第2状態とを切り替える切替手段を更に備える請求項1又は2に記載のハイブリッド車の駆動装置。 The speed change mechanism includes an input rotation element to which the second electric motor is connected, and an output rotation element that rotates differentially with respect to the input rotation element.
A first state in which the output rotation element and the output member are connected to realize the input split mode, and a second state in which the output rotation element and the transmission shaft are connected to realize the output split mode. The hybrid vehicle drive device according to claim 1, further comprising switching means for switching.
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