JP2007099193A - Hybrid drive device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数の動力源を備えたハイブリッド駆動装置に関し、より特定的には、動力源のうちの少なくとも1つが変速機を介して出力軸に接続されたハイブリッド駆動装置に関する。 The present invention relates to a hybrid drive device including a plurality of power sources, and more particularly to a hybrid drive device in which at least one of the power sources is connected to an output shaft via a transmission.
内燃機関からの出力をアシストモータの出力トルクによってアシストするハイブリッド駆動装置において、モータの出力が変速機を介して出力軸へ伝達される構成が、特開2004−66898号公報(特許文献1)および特開2004−204958号公報(特許文献2)に開示されている。 In a hybrid drive device that assists the output from the internal combustion engine with the output torque of the assist motor, a configuration in which the output of the motor is transmitted to the output shaft via the transmission is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-66898 (Patent Document 1) and It is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-204958 (patent document 2).
また、内燃機関の出力軸にモータが直列に接続されるとともに内燃機関およびモータの間にクラッチを介挿し、さらにモータ出力軸に該モータの出力により駆動されるオイルポンプを配置して、機関停止時にも油圧を供給できるようにしたハイブリッド駆動装置が、特開平11−107798号公報(特許文献3)に開示されている。
ここで、特許文献1および2に記載された構成のハイブリッド駆動装置は、アシストモータのトルクが変速機を介して出力軸に伝達されるため、機関を停止した状態でのモータ走行時にも変速機に油圧を供給して摩擦係合装置を係合させる必要がある。この場合、電動オイルポンプを設けるか、もしくは、特許文献3に開示の構成のように機関とモータとの間にクラッチを介挿して動力伝達系から機関を切離した上で、モータ出力によりオイルポンプを駆動する構成が必要となる。しかしながら、いずれの場合にも装置の大型化・複雑化、ならびにコストアップが発生してしまうという問題がある。
Here, in the hybrid drive device having the configuration described in
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、動力源のうちの少なくとも1つが変速機を介して出力軸に接続された構成のハイブリッド駆動装置において、電動オイルポンプや内燃機関を切離すクラッチを設けることなく、使用する動力源を問わず車両発進時から変速機を適切に作動させることである。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a hybrid drive having a configuration in which at least one of power sources is connected to an output shaft via a transmission. In the apparatus, the transmission is appropriately operated from the start of the vehicle regardless of the power source to be used without providing an electric oil pump or a clutch for separating the internal combustion engine.
この発明によるハイブリッド駆動装置は、第1および第2の動力源と、出力分配機構と、変速機と、オイルポンプとを備える。出力分配機構は、第1の動力源の全部または一部を出力軸に分配する。変速機は、複数の油圧式摩擦係合装置を含んで構成される。第2の動力源は、変速機を介して出力軸に接続される。オイルポンプは、出力軸の回転により駆動されるように構成されて、複数の油圧式摩擦係合装置に供給する油圧を発生する。複数の摩擦係合装置は、車両発進時に対応した変速比を形成する第1の摩擦係合装置を含み、この第1の摩擦係合装置は、油圧が供給されていない状態で係合されるとともに、油圧が供給されることにより解放されるように構成される。 The hybrid drive apparatus according to the present invention includes first and second power sources, an output distribution mechanism, a transmission, and an oil pump. The output distribution mechanism distributes all or part of the first power source to the output shaft. The transmission includes a plurality of hydraulic friction engagement devices. The second power source is connected to the output shaft via the transmission. The oil pump is configured to be driven by the rotation of the output shaft, and generates hydraulic pressure to be supplied to the plurality of hydraulic friction engagement devices. The plurality of friction engagement devices include a first friction engagement device that forms a gear ratio that corresponds to when the vehicle starts, and the first friction engagement device is engaged in a state where hydraulic pressure is not supplied. At the same time, it is configured to be released when hydraulic pressure is supplied.
上記ハイブリッド駆動装置によれば、第1の動力源を作動させることなく第2の動力源のみを用いて車両発進する場合にも、変速機で第1の摩擦係合装置を係合状態として出力軸へ出力を伝達することができる。また、車両発進後には、出力軸の回転により機関駆動式オイルポンプを作動可能であるので、発進時に使用する動力源を問わず変速機内の油圧式摩擦係合装置へ油圧を供給できる。この結果、電動オイルポンプや内燃機関を切離すクラッチを設けることなく、ハイブリッド駆動装置で使用する動力源を問わず、車両発進時および発進後の走行時に、変速機を適切に動作させることができる。 According to the above hybrid drive device, even when the vehicle starts using only the second power source without operating the first power source, the first friction engagement device is output as the engaged state by the transmission. The output can be transmitted to the shaft. Further, since the engine-driven oil pump can be operated by the rotation of the output shaft after the vehicle starts, oil pressure can be supplied to the hydraulic friction engagement device in the transmission regardless of the power source used at the start. As a result, it is possible to appropriately operate the transmission at the time of starting the vehicle and after the start of traveling, regardless of the power source used in the hybrid drive device, without providing an electric oil pump or a clutch for separating the internal combustion engine. .
好ましくは、この発明によるハイブリッド駆動装置では、変速機は、第1の摩擦係合装置が係合されているときに、車両発進時に対応した変速比(低速段)が形成されるように構成される。 Preferably, in the hybrid drive device according to the present invention, the transmission is configured such that when the first friction engagement device is engaged, a gear ratio (low speed stage) corresponding to the start of the vehicle is formed. The
上記ハイブリッド駆動装置によれば、車両発進時における変速機の変速比設定を適切に実行できる。 According to the above hybrid drive device, the transmission gear ratio can be appropriately set when the vehicle starts.
また好ましくは、この発明によるハイブリッド駆動装置では、複数の摩擦係合装置は、油圧が供給されていない状態で解放されるとともに、油圧が供給されることにより係合されるように構成される第2の摩擦係合装置をさらに含む。さらに、変速機は、第2の摩擦係合装置の係合時に、第1の摩擦係合装置の係合時よりも小さい変速比(高速段)が形成されるように構成される。 Also preferably, in the hybrid drive device according to the present invention, the plurality of friction engagement devices are configured to be released when no hydraulic pressure is supplied and to be engaged when supplied with the hydraulic pressure. Two friction engagement devices are further included. Further, the transmission is configured such that a smaller gear ratio (high speed stage) is formed when the second friction engagement device is engaged than when the first friction engagement device is engaged.
上記ハイブリッド駆動装置によれば、油圧供給時には油圧非供給時よりも小さい変速比を形成できるので、車両発進後の走行時に変速機による変速比設定を適切に実行できる。 According to the hybrid drive device, a smaller gear ratio can be formed when the hydraulic pressure is supplied than when the hydraulic pressure is not supplied, so that the gear ratio setting by the transmission can be appropriately executed when the vehicle starts running.
特にこのような構成では、この発明によるハイブリッド駆動装置では、複数の摩擦係合装置の各々は、油圧の供給により作動して、入力側摩擦要素および出力側摩擦要素の間の係合および解放を切換えるための油圧作動ピストンを有する。さらに、第1の摩擦係合装置は、入力側摩擦要素および出力側摩擦要素の間を係合させる側に油圧作動ピストンを付勢する付勢手段を有する。 Particularly in such a configuration, in the hybrid drive device according to the present invention, each of the plurality of friction engagement devices is operated by supplying hydraulic pressure to engage and release between the input side friction element and the output side friction element. It has a hydraulically actuated piston for switching. Further, the first friction engagement device has biasing means for biasing the hydraulically operated piston on the side where the input side friction element and the output side friction element are engaged.
これにより、一般的な油圧式係合装置の構成に付勢手段を付加するのみで、本発明によるハイブリッド駆動装置で用いられる油圧式の摩擦係合装置を構成することができる。 Accordingly, the hydraulic friction engagement device used in the hybrid drive device according to the present invention can be configured only by adding an urging means to the configuration of a general hydraulic engagement device.
この発明によるハイブリッド駆動装置は、動力源のうちの少なくとも1つが変速機を介して出力軸に接続された構成のハイブリッド駆動装置において、電動オイルポンプや内燃機関を切離すクラッチを設けることなく、使用する動力源を問わず車両発進時から変速機を適切に作動させることができる。 The hybrid drive device according to the present invention is used in a hybrid drive device in which at least one of the power sources is connected to the output shaft via the transmission without providing an electric oil pump or a clutch for disconnecting the internal combustion engine. The transmission can be appropriately operated from the start of the vehicle regardless of the power source.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in principle.
図1は、本発明の実施の形態に従うハイブリッド駆動装置の構成を説明するブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a hybrid drive apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1を参照して、この発明の実施の形態によるハイブリッド駆動装置5は、「第1の動力源」に相当する内燃機関110および「出力分配機構」に相当する遊星歯車機構112を含んで構成される主動力源10と、出力軸20と、デファレンシャルギヤ30と、駆動輪40と、「第2の動力源」に相当するアシスト動力源50と、変速機60と、車輪ブレーキ70と、車両安定化制御システム(ビークルスタブリティコントロール:VSC(商標))システム80とを備える。
Referring to FIG. 1, hybrid drive device 5 according to the embodiment of the present invention includes an
主動力源10の出力トルクは出力軸20に伝達され、その出力軸20からデファレンシャルギヤ30を介して駆動輪40にトルクが伝達されるように構成されている。一方、走行のための駆動力を出力する力行制御あるいはエネルギを回収する回生制御の可能な回生機構としてのアシスト動力源50が設けられる。アシスト動力源50は、変速機60を介して出力軸20に接続されている。これにより、アシスト動力源50と出力軸20との間で伝達するトルクが、変速機60で設定する変速比に応じて増減可能なように構成される。
The output torque of the
変速機60は、設定する変速機が“1”以上となるように構成することができ、このように構成することにより、アシスト動力源50でトルクを出力する力行時に、アシスト動力源50で出力したトルクを増大させて出力軸20に伝達できるので、アシスト動力源50を低容量もしくは小型のものとすることができる。しかしながら、アシスト動力源50の運転効率を良好な状態に維持することが好ましいので、たとえば車速に応じて出力軸20の回転数が増大した場合には、変速比を低下させてアシスト動力源50の回転数を低下させる。また、出力軸20の回転数が低下した場合には、変速比を増大させることがある。
The
さらに、上記の駆動輪40を含む各車輪には、その回転を選択的に止めるための車輪ブレーキ70が設けられている。この車輪ブレーキ70は、運転者のブレーキ操作に基づいて動作し、また車両安定化制御システム80によって動作する公知の機構のものである。車輪ブレーキ70はアシスト動力源50と協調制御されて車両の制御を行なうように構成してもよい。
Further, each wheel including the
ハイブリッド駆動装置5の構成をさらに詳細に説明する。主動力源10は、内燃機関110と、モータジェネレータ111と、これら内燃機関110および第1モータジェネレータ111の間でトルクを合成もしくは分配する遊星歯車機構112とを主体として構成されている。その内燃機関(以下、エンジンと記載する)110は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、スロットル開度(吸気量)や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、たとえばマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置(E−ECU)113によって行なうように構成されている。
The configuration of the hybrid drive device 5 will be described in more detail. The
モータジェネレータ111(以下、第1モータジェネレータ111もしくはMG1とも記載する)は、たとえば同期電動機で構成され、電動機としての機能および発電機としての機能の両方を生じ得るように構成されて、インバータ114を介してバッテリなどの蓄電装置115に接続されている。そして、インバータ114を制御することにより、第1モータジェネレータ111の出力トルク(力行トルクあるいは回生トルク)を適宜に設定するようになっている。その設定を行なうために、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置(MG1−ECU)116が設けられている。
The motor generator 111 (hereinafter also referred to as the
遊星歯車機構112は、外歯歯車であるサンギヤ117と、そのサンギヤ117に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ118と、これらサンギヤ117およびリングギヤ118に噛合っているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリア119とを3つの回転要素として作動作用を生じる公知の歯車機構である。内燃機関110の出力がダンパ120を介してそのキャリア119に連結されている。すなわちキャリア119は、遊星歯車機構112の入力要素となっている。
The
これに対して、サンギヤ117に第1モータジェネレータ111が連結されている。したがってサンギヤ117がいわゆる反力要素となっており、また、リンクギヤ118が出力要素となっている。そして、リングギヤ118が出力部材としての出力軸20に連結されている。
On the other hand, the
変速機60は、図1に示す構成例では、1組のラビニオ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち、変速機60には、それぞれ外歯歯車である第1サンギヤ121および第2サンギヤ122が設けられており、その第1サンギヤ121にショートピニオン123が噛合するとともに、そのショートピニオン123がこれより軸長の長いロングピニオン124に噛合している。ロングピニオン124は、さらに、各サンギヤ121,122と同心円上に配置されたリングギヤ125に噛合している。なお、各ピニオン123,124は、キャリア126によって自転かつ公転自在に保持されている。また、第2サンギヤ122は、ロングピニオン124に噛合している。したがって、第1サンギヤ121およびリングギヤ125は、各ピニオン123,124とともにダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また、第2サンギヤ122およびリングギヤ125は、ロングピニオン124とともにシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。
In the configuration example shown in FIG. 1, the
そして、第1サンギヤ121を選択的に固定する第1ブレーキB1と、リングギヤ125を選択的に固定する第2ブレーキB2とが設けられている。これらのブレーキB1,B2は摩擦力によって係合力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキB1,B2は、代表的には油圧による係合力に応じて、そのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。すなわち、ブレーキB1,B2は、本発明における「油圧式摩擦係合装置」に対応する。特に、第2ブレーキB2が本発明における「第1の摩擦係合装置」に対応し、第1ブレーキB1は、本発明における「第2の摩擦係合装置」に対応する。
A first brake B1 that selectively fixes the
さらに、第2サンギヤ122に前述したアシスト動力源50が連結され、またキャリア126が出力軸20に連結されている。したがって、変速機60では、第2サンギヤ122がいわゆる入力要素であり、キャリア126が出力要素となっている。第1ブレーキB1を係合させることにより、変速機が“1”より大きい高速段(H)が設定され、第1ブレーキB1に代えて第2ブレーキB2を係合させることにより、高速段より変速比の大きい低速段(L)が設定されるように構成されている。
Further, the assist
各変速段間での変速は、車速や要求駆動力(もしくはアクセル開度)などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ(変速線図)として定めておき、検出された運動状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。その制御を行なうためのマイクロコンピュータを主体とした電子制御装置(T−ECU)127が設けられている。 Shifting between the respective gears is executed based on the running state such as the vehicle speed and the required driving force (or accelerator opening). More specifically, the shift speed region is determined in advance as a map (shift diagram), and control is performed so as to set one of the shift speeds according to the detected motion state. An electronic control unit (T-ECU) 127 mainly including a microcomputer for performing the control is provided.
なお、図1に示す構成例では、アシスト動力源50として、トルクを出力する力行およびエネルギを回収する回生の可能なモータジェネレータ(以下、第2モータジェネレータ50もしくはMG2と記載する)が採用されている。この第2モータジェネレータ50は、インバータ128を介して蓄電装置(バッテリ)129に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置(MG2−ECU)130によってインバータ128を制御することにより、力行および回生ならびにそれぞれの場合における出力トルクを制御するように構成されている。
In the configuration example shown in FIG. 1, a power generator that outputs torque and a regenerative motor generator that collects energy (hereinafter referred to as a
なお、蓄電装置(バッテリ)129および電子制御装置130は、前述した第1モータジェネレータ111に対応する、バッテリ(蓄電装置)115および電子制御装置116と統合することも可能である。また、各電子制御装置113,116,127,130ならびに前述した車両安定化制御システム80のそれぞれが相互にデータを通信できるように接続されている。
The power storage device (battery) 129 and the
図2には、主動力源の出力分配機構としてのシングルピニオン型遊星歯車機構112についての共線図が示される。
FIG. 2 is a collinear diagram of a single pinion type
図2を参照して、キャリア119に入力されるエンジン110の出力トルクに対して、第1モータジェネレータ111による反力トルクをサンギヤ117に入力すると、出力要素となっているリングギヤ118にはエンジン110から入力されたトルクより大きいトルクが現われる。その場合、第1モータジェネレータ111は、発電機として機能する。
Referring to FIG. 2, when the reaction torque of
また、リングギヤ118の回転数(出力回転数)を一定とした場合、第1モータジェネレータ111の回転数を大小に変化させることにより、エンジン110の回転数を連続的に(無段階)に変化させることができる。すなわち、エンジン110の回転数をたとえば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、第1モータジェネレータ111を制御することによって行なうことができる。なお一般に、この種のハイブリッド形式は機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。
Further, when the rotation speed (output rotation speed) of the
図3には、変速機60に含まれるラビニオ型遊星歯車機構についての共線図が示される。
FIG. 3 shows a collinear diagram for the Ravigneaux type planetary gear mechanism included in the
図3を参照して、第2ブレーキB2によってリングギヤ125を固定することによって、低速段Lが設定される。低速段Lの設定時には、第2モータジェネレータ50の出力したトルクは、変速比に応じて増幅されて出力軸20に付加される。
With reference to FIG. 3, the low speed stage L is set by fixing the
これに対して、第1ブレーキB1によって第1サンギヤ121を固定した場合には、低速段Lより変速比の小さい高速段Hが設定される。この高速段Hにおける変速比も“1”より大きいので、第2モータジェネレータ50の出力したトルクは、その変速比に応じて増大されて出力軸20に付加される。なお、出力軸20に付加されるトルクは、第2モータジェネレータ50の駆動状態では正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。
On the other hand, when the
図1に示したハイブリッド駆動装置5は、エンジン110を可及的に高効率で運転して排ガス量を低減すると同時に燃費を向上させる。また、モータジェネレータによるエネルギ回生を行なうことにより、この点でも燃費を改善できる。したがって、大きい駆動力が要求されている場合には、主動力源10のトルクを出力軸20に伝達している状態で、第2モータジェネレータ50を駆動してそのトルクを出力軸20に付加する。その場合、低車速の状態では変速機60を低速段Lに設定して付加するトルクを大きくし、その後、車速が増大した場合には、変速機60を高速段Hに設定して、第2モータジェネレータ50の回転数を低下させる。これは、第2モータジェネレータ50の駆動効率を良好な状態に維持して燃費の悪化を防止するためである。
The hybrid drive device 5 shown in FIG. 1 operates the
図4には、上記した変速機60での変速段設定の遷移を示す図である。
図4を参照して、車両発進時には、初期設定として低速段Lが設定される。そして車両発進状態から車速が上昇しかつ要求駆動力が小さくなった場合には、変速段をLからHへ遷移させる必要がある。一方、高速段Hでの走行時にも、車速の低下や、要求駆動力の増加によって、必要に応じて高速段Hから低速段Lへ遷移が必要となる。このような変速段設定制御は、上記のように電子制御装置(T−ECU)127に格納されたマップに従って実行される。
FIG. 4 is a diagram illustrating a shift of the gear position setting in the
Referring to FIG. 4, at the time of vehicle start, low speed stage L is set as an initial setting. When the vehicle speed increases from the vehicle start state and the required driving force decreases, it is necessary to shift the gear position from L to H. On the other hand, even when traveling at the high speed stage H, a transition from the high speed stage H to the low speed stage L is required as necessary due to a decrease in the vehicle speed or an increase in the required driving force. Such gear position setting control is executed according to the map stored in the electronic control unit (T-ECU) 127 as described above.
上記のように、低速段Lの設定時には、ブレーキB1が解放される一方でブレーキB2が係合される。反対に、高速段Hの設定時には、ブレーキB1が係合される一方で、ブレーキB2が解放される。すなわち、ハイブリッド駆動装置5においては、第2モータジェネレータ50からの出力のみによるモータ走行により車両発進する場合においても、低速段Lを設定するためにブレーキB2を係合する必要がある。
As described above, when the low speed stage L is set, the brake B1 is released while the brake B2 is engaged. Conversely, when the high speed stage H is set, the brake B1 is engaged while the brake B2 is released. That is, in the hybrid drive device 5, it is necessary to engage the brake B <b> 2 in order to set the low speed stage L even when the vehicle starts by running the motor by only the output from the
その一方で、所定の車速で走行している状態でブレーキ操作が行なわれ、車両が減速する場合には、第2モータジェネレータ50を被駆動状態としてエネルギ回生を行なうとともに回生制動を行なう。この場合、所定値以上の車速で走行していれば変速機60が高速段Hになっているのでその状態で回生制動が行なわれ、その後車速が低下すると停車時には低速段Lとなっているようにするため変速が生じる。
On the other hand, when a braking operation is performed while the vehicle is traveling at a predetermined vehicle speed and the vehicle decelerates, the
再び図1を参照して、ハイブリッド駆動装置5では、機関駆動式のオイルポンプ150により、ブレーキB1,B2(すなわち、油圧式摩擦係合装置)に供給する油圧を発生する。
Referring again to FIG. 1, in the hybrid drive device 5, the engine-driven
オイルポンプ150の駆動軸160は、ギヤ155を介して出力軸20と接続される。これにより、出力軸20の回転に伴って、駆動軸160が回転されてオイルポンプ150が作動する。すなわち、オイルポンプ150は、エンジン110の停止期間中においても、すなわち第2モータジェネレータ50の駆動力のみで走行するモータ走行時には油圧を発生可能な構成とされる。
The
図5には、低速段Lの場合の油圧式摩擦係合装置(ブレーキB1,B2)の動作が示される。図5(a)には係合状態とされるブレーキB2の状態が示され、図5(b)には解放状態とされるブレーキB1の状態が示される。 FIG. 5 shows the operation of the hydraulic friction engagement device (brakes B1 and B2) in the case of the low speed stage L. FIG. 5 (a) shows the state of the brake B2 in the engaged state, and FIG. 5 (b) shows the state of the brake B1 in the released state.
図5(a)を参照して、油圧ブレーキB2は、油圧によって作動するピストン210と、金属板で構成される第1クラッチプレート220と、金属板の表面に摩擦材232を装着した第2クラッチプレート230とを含む。第1クラッチプレート220は、リングギヤ125と嵌合されており、第1クラッチプレート220および第2クラッチプレート230を係合させることにより、リングギヤ125が固定される。
Referring to FIG. 5A, the hydraulic brake B2 includes a
ピストン210は、電磁弁(図示せず)を介してオイルポンプ150による発生油圧を伝達可能に構成されている。さらに、ピストン210には、第1クラッチプレート220および第2クラッチプレート230を係合させるための付勢力Fspを与える付勢要素(本発明における「付勢手段」に対応)としての弾性体250が設けられている。弾性体250として代表的には、ばねを用いることができる。
The
図5(b)を参照して、油圧ブレーキB1は、油圧によって作動するピストン215と、金属板で構成される第1クラッチプレート225と、金属板の表面に摩擦材237を装着した第2クラッチプレート235とを含む。第2クラッチプレート225は、第1サンギヤ121と嵌合されており、第1クラッチプレート225および第2クラッチプレート235を係合させることにより、第1サンギヤ121が固定される。
Referring to FIG. 5B, the hydraulic brake B1 includes a
ピストン215はピストン210と同様に、電磁弁(図示せず)を介してオイルポンプ150による発生油圧を伝達可能に構成されている。ピストン215に印加される油圧はP2で示される。一方、ピストン215には、ピストン210のような付勢要素は設けられない。以下では、ピストン210に印加される油圧をP1で示し、ピストン215に印加される油圧をP2で示す。
Similar to the
低速段Lのときには、上記電磁弁が閉されて、ピストン210および215には、油圧は印加されない。すなわちP1=P2=0である。
At the low speed stage L, the solenoid valve is closed, and no hydraulic pressure is applied to the
このとき、図5(a)に示すように、ブレーキB2では、ピストン210から圧力は印加されないため、弾性体250による付勢力Fspによって、第1クラッチプレート225および第2クラッチプレート235は係合される。このため、油圧P1=0のときには、弾性体250による付勢力によってブレーキB2は係合状態とされる。
At this time, as shown in FIG. 5A, since no pressure is applied from the
一方、図5(b)に示されるように、ピストン215には付勢要素が設けられていないため、油圧P2=0でありピストン215から圧力が印加されない場合には、第1クラッチプレート225および第2クラッチプレート235を係合させる力が発生されない。このため、ブレーキB1は解放状態とされる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, since the urging element is not provided in the
図6には、高速段Hの場合のブレーキB1,B2の状態が示される。図6(a)には解放状態とされるブレーキB2の状態が示され、図6(b)には係合状態とされるブレーキB1の状態が示される。 FIG. 6 shows the state of the brakes B1, B2 in the case of the high speed stage H. FIG. 6 (a) shows the state of the brake B2 in the released state, and FIG. 6 (b) shows the state of the brake B1 in the engaged state.
図6(a)を参照して、高速段Hの設定時には、上記電磁弁を開することにより、ピストン210に油圧PB1が印加される(P1=PB1)。
Referring to FIG. 6A, when setting the high speed stage H, the hydraulic valve PB1 is applied to the
油圧PB1の印加時にピストン210から印加される力を、弾性体250による付勢力Fspよりも大きく設定することによって、油圧P1=PB1のときに、第1クラッチプレート225および第2クラッチプレート235を非接触として、ブレーキB2が解放状態とされる。
By setting the force applied from the
一方、図6(b)に示されるように、ブレーキB1では、上記電磁弁を開してピストン215に油圧PB2を印加すると(P2=PB2)、ピストン215は、第1クラッチプレート225および第2クラッチプレート235を係合させる力を発生する。これにより、ブレーキB1が係合状態とされる。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, in the brake B1, when the solenoid valve is opened and the hydraulic pressure PB2 is applied to the piston 215 (P2 = PB2), the
図5から理解されるように、摩擦係合装置であるブレーキB1,B2は、車両発進時に設定される低速段Lでは、ピストン210,215に油圧を印加する必要がないように構成されている。この結果、ブレーキB1,B2への油圧供給のためのオイルポンプ150を電動式オイルポンプとすることなく、いずれの動力源(主動力源10およびアシスト動力源50)を用いる車両発進時にも適切な変速段設定が可能となる。
As understood from FIG. 5, the brakes B <b> 1 and B <b> 2 that are friction engagement devices are configured so that it is not necessary to apply hydraulic pressure to the
さらに、ハイブリッド駆動装置5では、オイルポンプ150が出力軸20の回転に伴い駆動されるので、車両発進後には、いずれの動力源を用いた走行時にも、ブレーキB1,B2への油圧供給が可能となる。したがって、電磁弁の開閉制御等により、低速段Lおよび高速段Hを適宜に設定できる。
Further, in the hybrid drive device 5, since the
したがって、電動式のオイルポンプを設けることなく、または、エンジン110およびオイルポンプ150の間の連結を制御するクラッチ等の新たな要素を設けることなく、いずれ動力源を使用する場合にも、車両発進時における変速段設定(低速段L)を可能とするとともに、車両発進後には変速段遷移(特に、低速段Lから高速段H)を可能として、変速機を適切に動作させることができる。
Therefore, the vehicle starts without using an electric oil pump or without using a new element such as a clutch for controlling the connection between the
なお、本願発明の適用は、図1に示したハイブリッド駆動装置の構成に限定されるものではない。すなわち、第1の動力源(代表的には内燃機関)と、出力軸に変速機を介して接続された第2の動力源(代表的にはモータジェネレータ)とを備える駆動構成のハイブリッド駆動装置であれば、摩擦係合装置に油圧を供給するオイルポンプを出力軸の回転に伴って駆動する構成とし、かつ、オイルポンプから油圧供給がない場合にも摩擦係合装置により車両発進時に使用する変速段(低速段L)を設定可能に変速機を構成とすることによって、他の構成のハイブリッド駆動装置(たとえば特許文献1または3に開示された各種構成等)についても本願発明を適用することが可能である。
The application of the present invention is not limited to the configuration of the hybrid drive apparatus shown in FIG. That is, a hybrid drive device having a drive configuration including a first power source (typically an internal combustion engine) and a second power source (typically a motor generator) connected to the output shaft via a transmission. If so, the oil pump that supplies hydraulic pressure to the friction engagement device is driven in accordance with the rotation of the output shaft, and even when no hydraulic pressure is supplied from the oil pump, the friction engagement device is used when starting the vehicle. By configuring the transmission so that the gear position (low speed stage L) can be set, the invention of the present application is also applied to hybrid drive devices having other configurations (for example, various configurations disclosed in
また、変速機によって設定される変速段について、低速段Lおよび高速段Hの2段階ではなく、3以上の複数の変速段を設定することも可能である。この場合には、オイルポンプから油圧供給がない場合にも摩擦係合装置により車両発進時に使用する変速段を設定可能とし、かつ、油圧供給時には他の変速段への変更が可能なように変速機を構成すればよい。 Further, with respect to the shift speeds set by the transmission, it is possible to set a plurality of shift speeds of three or more instead of the two speeds of the low speed stage L and the high speed stage H. In this case, even when there is no hydraulic supply from the oil pump, the friction engagement device can be used to set the gear stage used when starting the vehicle, and when hydraulic pressure is supplied, the gear can be changed to another gear stage. The machine can be configured.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
5 ハイブリッド駆動装置、10 主動力源、20 出力軸、30 デファレンシャルギヤ、40 駆動輪、50 アシスト動力源(第2モータジェネレータ)、60 変速機、70 車輪ブレーキ、80 車両安定化制御システム、110 エンジン(内燃機関)、111 第1モータジェネレータ、112 遊星歯車機構、113,116,127,130 電子制御装置、114,128 インバータ、115,129 蓄電装置、117 サンギヤ、118 リンクギヤ、119 キャリア、121 第1サンギヤ、122 第2サンギヤ、123 ショートピニオン、124 ロングピニオン、125 リングギヤ、126 キャリア、150 オイルポンプ、155 ギヤ、160 オイルポンプ駆動軸、210,215 ピストン、220,230 第1クラッチプレート、225,235 第2クラッチプレート、232,237 摩擦材、250 弾性体(付勢要素)、B1,B2 油圧ブレーキ(油圧式摩擦係合装置)、Fsp 付勢力、H 高速段、L 低速段、P1,P2 油圧(ピストン印加)。 5 Hybrid Drive Device, 10 Main Power Source, 20 Output Shaft, 30 Differential Gear, 40 Drive Wheel, 50 Assist Power Source (Second Motor Generator), 60 Transmission, 70 Wheel Brake, 80 Vehicle Stabilization Control System, 110 Engine (Internal combustion engine), 111 first motor generator, 112 planetary gear mechanism, 113, 116, 127, 130 electronic control unit, 114, 128 inverter, 115, 129 power storage device, 117 sun gear, 118 link gear, 119 carrier, 121 first 1 sun gear, 122 second sun gear, 123 short pinion, 124 long pinion, 125 ring gear, 126 carrier, 150 oil pump, 155 gear, 160 oil pump drive shaft, 210, 215 piston, 220, 23 First clutch plate, 225, 235 Second clutch plate, 232, 237 Friction material, 250 elastic body (biasing element), B1, B2 hydraulic brake (hydraulic friction engagement device), Fsp biasing force, H high speed stage, L Low speed, P1, P2 oil pressure (piston application).
Claims (4)
複数の油圧式摩擦係合装置を含んで構成された変速機と、
前記出力軸に前記変速機を介して接続された第2の動力源と、
前記出力軸の回転により駆動されるように構成された、前記複数の摩擦係合装置に供給する油圧を発生するためのオイルポンプとを備え、
前記複数の摩擦係合装置は、車両発進時に対応した変速比を形成する第1の摩擦係合装置を含み、
前記第1の摩擦係合装置は、前記油圧が供給されていない状態で係合されるとともに、前記油圧が供給されることにより解放されるように構成される、ハイブリッド駆動装置。 An output distribution mechanism that distributes all or part of the first power source to the output shaft;
A transmission configured to include a plurality of hydraulic friction engagement devices;
A second power source connected to the output shaft via the transmission;
An oil pump configured to be driven by rotation of the output shaft for generating hydraulic pressure to be supplied to the plurality of friction engagement devices;
The plurality of friction engagement devices include a first friction engagement device that forms a gear ratio that corresponds to when the vehicle starts.
The first friction engagement device is a hybrid drive device configured to be engaged in a state where the hydraulic pressure is not supplied and to be released when the hydraulic pressure is supplied.
前記変速機は、前記第2の摩擦係合装置の係合時に、前記第1の摩擦係合装置の係合時よりも小さい変速比が形成されるように構成される、請求項1または2記載のハイブリッド駆動装置。 The plurality of friction engagement devices further include a second friction engagement device configured to be released when the hydraulic pressure is not supplied and to be engaged when the hydraulic pressure is supplied. ,
The said transmission is comprised so that a gear ratio smaller than the time of engagement of the said 1st friction engagement apparatus may be formed at the time of engagement of the said 2nd friction engagement apparatus. The hybrid drive device described.
前記第1の摩擦係合装置は、前記入力側摩擦要素および前記出力側摩擦要素の間を係合させる側に前記油圧作動ピストンを付勢する付勢手段を有する、請求項1または3記載のハイブリッド駆動装置。 Each of the plurality of friction engagement devices has a hydraulically operated piston that operates by supplying the hydraulic pressure to switch engagement and release between the input side friction element and the output side friction element,
The said 1st friction engagement apparatus has a urging means which urges | biases the said hydraulically-actuated piston to the side which engages between the said input side friction element and the said output side friction element. Hybrid drive device.
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