CN103303120A - 混合动力车辆用的驱动设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于通过电动发电机驱动油泵的混合动力车辆用的驱动设备,该驱动设备具有能够与车辆的行驶速度无关地改变油泵转速的配置,从而减小油泵的驱动损耗。在四个旋转元件(T1)至(T4)布置在列线图上的情况下,旋转元件(T1)至(T4)布置在直线上,发动机(1)的输出轴(3)经由单向离合器(21)连接到布置在该列线图中央的两个旋转元件(T2)和(T3)中的一个(T2),输出构件(8)连接到两个旋转元件(T2)和(T3)中的另一个(T3),两个电动发电机(5)和(6)连接到布置在该列线图的两端的两个旋转元件(T1)和(T4),并且油泵(22)连接到两个电动发电机(5)和(6)中的任一个。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力车辆用的驱动设备,更具体地说,涉及能够在不改变输出构件的转速的情况下自由改变油泵的转速的混合动力车辆用的驱动设备。
背景技术
近年来,作为车辆,已经可以利用除了发动机以外还设置有电动发电机作为除了发动机以外的驱动源的混合动力车辆。
在这种混合动力车辆的驱动设备中,从该发动机和该电动发电机产生的动力经由动力传送机构传送到驱动轮。
现有技术
专利文献
[专利文献1]日本特开2011-37329号公报
专利文献1中公开的车辆传动系包括由发动机、第一和第二电动发电机以及行星齿轮机构组成的动力传送机构,并且配置为使得该行星齿轮机构包括由太阳齿轮、齿轮架和环形齿轮组成的三个旋转元件,第一电动发动机连接到太阳齿轮,发动机连接到齿轮架,并且用于将动力传送到驱动轮的输出构件和第二电动发电机连接到环形齿轮。
离合器设置在第一电动发电机和太阳齿轮之间,另一方面,油泵经由单向离合器连接到第一电动发电机。从而,油泵由第一电动发电机驱动,并且该单向离合器防止油泵反向旋转。
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1中描述的配置中,第一电动发电机的转速根据第二电动发电机的转速的改变而改变。然而,由于第二电动发电机连接到输出构件,所以当第二电动发电机的转速改变时,混合动力车辆的行驶速度也改变。
因此,即使在要润滑的部分能够被在驱动设备或类似装置中舀起的油润滑的情况下,油泵的转速也不能被减小或停止,从而引起油泵的驱动损耗增加的问题。
因此,本发明的目的是提供一种用于通过电动发电机驱动油泵的混合动力车辆用的驱动设备,该驱动设备具有能够与车辆的行驶速度无关地改变油泵转速的配置,从而减小油泵的驱动损耗。
用于解决问题的方案
本发明提供一种作为驱动源而连接到发动机的混合动力车辆用的驱动设备,包括两个电动发电机、动力传送机构、用于将动力传送到驱动轮的输出构件以及油泵,所述动力传送机构包括第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构,所述第一行星齿轮机构和所述第二行星齿轮机构分别设置有太阳齿轮、小齿轮(行星齿轮)、环形齿轮以及用于支撑所述小齿轮的齿轮架(行星齿轮架);其中所述第一行星齿轮机构的所述太阳齿轮、环形齿轮和齿轮架中的任意两个与所述第二行星齿轮机构的所述太阳齿轮、环形齿轮和齿轮架中的任意两个分别相互连接,从而形成彼此差动地旋转并且在列线图上沿着直线布置的四个旋转元件;所述发动机的输出轴经由单向离合器连接到布置在所述列线图的中部的两个旋转元件之一;所述输出构件连接到所述两个旋转元件中的另一个;并且所述两个电动发电机连接到布置在所述列线图的两端的所述两个旋转元件,所述油泵连接到所述两个电动发电机中的任一个。
发明效果
本发明涉及能够与车辆的行驶速度无关地改变油泵转速的配置,从而能够减小油泵的驱动损耗。
附图说明
图1是油泵连接到第一电动发电机的混合动力车辆用的驱动设备的框图。(实施方式)
图2是示出油泵连接到第一电动发电机并且该油泵未被驱动(未操作)的情况的列线图。(实施方式)
图3是示出油泵连接到第一电动发电机并且该油泵被驱动的情况的列线图。(实施方式)
图4是油泵连接到第二电动发电机的混合动力车辆用的驱动设备的框图。(实施方式)
图5是示出油泵连接到第二电动发电机并且该油泵未被驱动(未操作)的情况的列线图。(实施方式)
图6是示出油泵连接到第二电动发电机并且该油泵被驱动的情况的列线图。(实施方式)
附图标记说明
1 发动机(ENG)
2 混合动力车辆用的驱动设备
3 发动机的输出轴
4 输入轴
5 第一电动发电机(MG1)
6 第二电动发电机(MG2)
7 动力传送机构
8 输出构件(OUT)
9 第一行星齿轮机构(PG1)
10 第二行星齿轮机构(PG2)
11 第一输入侧连接轴
12 第一太阳齿轮(S1)
13 第一小齿轮
14 第一齿轮架(C1)
15 第一环形齿轮(R1)
16 第二太阳齿轮(S2)
17 第二小齿轮
18 第二齿轮架(C2)
19 第二环形齿轮(R2)
20 第二输入侧连接轴
21 单向离合器
22 油泵(O/P)
具体实施方式
在本发明中,通过将油泵连接到两个电动发电机中的任一个,来实现以下目的:形成能够与车辆的行驶速度无关地改变油泵转速的配置,从而减小油泵的驱动损耗。
实施方式
图1至图6示出本发明的实施方式。
在图1和图4中,附图标记1表示安装在混合动力车辆上以作为用于提供扭矩的驱动源的发动机,附图标记2表示连接到发动机1的驱动设备。发动机1具有输出轴3。
驱动设备2包括连接到发动机1的输出轴3的输入轴4、第一电动发电机(主要用于发电)(在图中标为“MG1”)5和第二电动发电机(主要用于驱动)(在图中标为“MG2”)6两个电动发电机、动力传送机构7和用于将动力传送到左右驱动轮的输出构件(在图中标为“OUT”)8。输出构件8的转速决定该混合动力车辆的行驶速度。
动力传送机构7是由第一行星齿轮机构(PG1)9和第二行星齿轮机构(PG2)10组合配置而成的所谓的组合行星齿轮机构。
第一行星齿轮机构9包括经由第一输入侧连接轴11连接到第一电动发电机5的第一太阳齿轮12、与此第一太阳齿轮12啮合的第一小齿轮13、支撑此第一小齿轮13并且连接到输入轴4的第一齿轮架14以及与第一小齿轮13啮合并且连接到输出构件8的第一环形齿轮15。
第二行星齿轮机构10包括连接到输入轴4的第二太阳齿轮16、与此第二太阳齿轮16啮合的第二小齿轮17、支撑此第二小齿轮17并且连接到第一环形齿轮15的第二齿轮架18以及与第二小齿轮17啮合的第二环形齿轮19。此第二环形齿轮19经由第二输入侧连接轴20与第二电动发电机6相连接。
第一行星齿轮机构9和第二行星齿轮机构10具有如下配置:构成第一行星齿轮机构9的第一太阳齿轮12、第一环形齿轮15和第一齿轮架14中的两个与构成第二行星齿轮机构10的第二太阳齿轮16、第二环形齿轮19和第二齿轮架18中的两个分别相互连接,并且形成如图2中所示的彼此差动地旋转的四个旋转元件T1至T4。
具体来说,在第一行星齿轮机构9和第二行星齿轮机构10中,第一齿轮架14和第二太阳齿轮16经由输入轴4相互连接,并且第二齿轮架18和第一环形齿轮15相互连接。在这种配置中,太阳齿轮12形成第一旋转元件T1,第一齿轮架14和第二太阳齿轮16连接为一体并且形成第二旋转元件T2,第一环形齿轮15和第二齿轮架18连接为一体并且形成第三旋转元件T3,并且第二环形齿轮19形成第四旋转元件T4。
在此驱动设备2中,在四个旋转元件T1至T4布置在如图2中所示的列线图中的情况下,旋转元件T1至T4布置在直线上,发动机1的输出轴3经由单向离合器21连接到作为布置在该列线图的中央的两个旋转元件T2和T3之一的旋转元件T2,并且输出构件8连接到作为两个旋转元件T2和T3中的另一个的旋转元件T3。单向离合器21布置在驱动设备2的壳体和输入轴4之间,以防止输入轴4在与发动机1的输出轴3的旋转方向相反的方向上旋转。
具体来说,如上所述,作为第二旋转元件T2的第一齿轮架14和第二太阳齿轮16经由输入轴4连接到发动机1的输出轴3,并且作为第三旋转元件T3的第一环形齿轮15和第二齿轮架18连接到输出构件8。此外,在动力传送机构7中,布置在该列线图上两端的两个旋转元件连接到各自的电动发电机。
具体来说,如上所述,第一电动发电机5经由第一输入侧连接轴11连接到作为第一旋转元件T1的第一太阳齿轮12。第二电动发电机6经由第二输入侧连接轴20连接到作为第四旋转元件T4的第二环形齿轮19。
第一电动发电机5和第二电动发电机6之一,例如,如图1中所示,第一电动发电机5,经由第一输入侧连接轴11连接到油泵(图中标为“O/P”)22。此油泵22向驱动设备2中需要润滑的部分供应润滑油。
如图4中所示,油泵22能够经由第二输入侧连接轴20连接到作为第一电动发电机5和第二电动发电机6之一的第二电动发电机6。
因此,油泵22的转速与对应于输出构件8的转速的该混合动力车辆的行驶速度无关地被第一电动发电机5或第二电动发电机6的驱动状态改变。
也就是说,在本实施方式中,能够在不改变连接到输出构件8的第三旋转元件T3的转速的情况下改变其它三个旋转元件(第一旋转元件T1、第二旋转元件T2和第四旋转元件T4)的转速。
在上述配置中,在该混合动力车辆通过组合使用发动机1、第一电动发电机5和第二电动发电机6行驶的情况下,该混合动力车辆能够在第一电动发电机5和第二电动发电机6中的任一个的旋转停止并且已经停止旋转的该电动发电机的功率消耗为零的状态下行驶。
此时,如果连接到油泵22的第一电动发电机5(或者第二电动发电机6)停止,则该混合动力车辆可以在不受油泵22的驱动损耗影响的情况下行驶。
当必须从油泵22供应润滑油时,只需增加连接到油泵22的第一电动发电机5(或者第二电动发电机6)的转速。
因此,配置驱动设备2,从而在该混合动力车辆行驶期间,控制发动机1和第一电动发电机5(或者第二电动发电机6)的转速在不改变输出构件8的转速的情况下使得油泵22以及连接到油泵22的电动发电机5和6中的任一个停止。
接下来,参照图2和图3说明在图1中所示的油泵22连接到第一电动发电机5的驱动设备2中油泵22的操作状态。
图2示出油泵22连接到第一电动发电机5并且该混合动力车辆通过发动机1和第二电动发电机6的驱动力行驶的情况。在此情况下,该混合动力车辆处于油泵22不需要被驱动并且发动机1和第二电动发电机6的转速被调整为使得第一电动发电机5的旋转停止的状态。此时输出构件8的转速能够保持在预定值F1。
另一方面,在油泵22需要被驱动的情况下,如图3中所示,如果增加发动机1和第二电动发电机6的转速,则第一电动发电机5的转速增加到P1,同时输出构件8的转速保持在预定值F1,并且油泵22能够被驱动。
此外,参照图5和图6说明在如图4中所示的油泵22连接到第二电动发电机6的驱动设备2中油泵22的操作状态。
图5示出油泵22连接到第二电动发电机6并且该混合动力车辆通过发动机1和第一电动发电机5的驱动力行驶的情况。在此情况下,该混合动力车辆处于油泵22不需要被驱动并且发动机1和第一电动发电机5的转速被调整为使得第二电动发电机6的旋转停止的状态。此时输出构件8的转速能够保持在预定值F2。
另一方面,在油泵22需要被驱动的情况下,如图6中所示,如果当第二电动发电机6的旋转增加到转速P2,同时输出构件8的转速保持在预定值F2时,第一电动发电机5在反方向上旋转,则油泵22被操作以进行润滑。
以上是对本发明的实施方式的说明。下面说明上述实施方式的配置以对应于权利要求。
首先,在本发明中,在配置为使得电动发电机5和6分别连接到布置在列线图的两端的两个旋转元件T1和T4的驱动设备2中,油泵22连接到电动发电机5和6中的任一个。
从而,在发动机1、电动发电机5和6之一以及输出构件8以上述关系连接到被配置为使得彼此差动地旋转的四个旋转元件T1至T4布置在列线图上的直线上的动力传送机构7的情况下,通过改变电动发电机5和6之一及发动机1的转速,能够在不改变输出构件8的转速的情况下自由改变另一个电动发电机的转速。
此外,考虑上述状态,油泵22连接到电动发电机5和6中的任一个,使得能够在不改变输出构件8的转速的情况下自由改变油泵22的转速。因此,动力传送机构7能够被由动力传送机构7溅起的油润滑,并且在油泵22不需要被驱动的情况下,改变电动发电机5或6和发动机1的转速以减小或停止油泵22的转速,从而减小油泵22的驱动损耗,并且能够减小燃料和电力的消耗。
此外,根据上述配置,能够在不使用离合器等的情况下停止油泵22,从而能够简化驱动设备2的结构。
此外,在本发明中,在该混合动力车辆行驶期间,控制发动机1和电动发电机5或6的转速在不改变输出构件8的转速的情况下使得油泵22和连接到油泵22的电动发电机5或6停止。
从而,在该混合动力车辆的行驶期间,在不改变输出构件8的转速的情况下油泵22和连接到油泵22的电动发电机5或6停止,并且能够减小由这些装置的驱动产生的驱动损耗。
工业上的可利用性
根据本发明的驱动设备不仅能应用于混合动力车辆,而且还能应用于任何其它电动机驱动的车辆,如电动车辆。
Claims (2)
1.一种作为驱动源而连接到发动机的混合动力车辆用的驱动设备,包括两个电动发电机、动力传送机构、用于将动力传送到驱动轮的输出构件以及油泵,所述动力传送机构包括第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构,所述第一行星齿轮机构和所述第二行星齿轮机构分别设置有太阳齿轮、小齿轮、环形齿轮以及用于支撑所述小齿轮的齿轮架;
其中,所述第一行星齿轮机构的所述太阳齿轮、环形齿轮和齿轮架中的任意两个与所述第二行星齿轮机构的所述太阳齿轮、环形齿轮和齿轮架中的任意两个分别相互连接,从而形成彼此差动地旋转并且在列线图上沿着直线布置的四个旋转元件;所述发动机的输出轴经由单向离合器连接到布置在所述列线图的中部的两个旋转元件之一;所述输出构件连接到所述两个旋转元件中的另一个;并且所述两个电动发电机连接到布置在所述列线图的两端的所述两个旋转元件,所述油泵连接到所述两个电动发电机中的任一个。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆用的驱动设备,其中,在所述混合动力车辆行驶期间,控制所述发动机和所述电动发电机的转速在不改变所述输出构件的转速的情况下使得所述油泵和连接到所述油泵的所述电动发电机停止。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130918 |