JP2008207656A - ハイブリッド駆動装置 - Google Patents
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- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
- F16H3/727—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
- F16H3/728—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path with means to change ratio in the mechanical gearing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
- B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
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- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
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- B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
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- B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
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- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
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- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2054—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed by controlling transmissions or clutches
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- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
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- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
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- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/48—Drive Train control parameters related to transmissions
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- B60L2250/00—Driver interactions
- B60L2250/26—Driver interactions by pedal actuation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
- F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
- F16H2037/0866—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
- F16H2037/0873—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft with switching, e.g. to change ranges
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
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Abstract
【解決手段】エンジンEに接続された入力軸Iと、車輪に接続された出力軸Oと、第一回転電機MG1と、出力軸Oに接続された第二回転電機MG2と、入力軸Iの回転駆動力を出力軸Oと第一回転電機MG1とに分配する動力分配装置P1と、第二回転電機MG2のロータRo2を選択的に固定する第二回転電機固定手段2と、少なくとも第二回転電機MG2のロータRo2が固定された状態で、出力軸Oと第二回転電機MG2との間の回転の伝達を遮断可能である伝達遮断手段3と、を備える。
【選択図】図1
Description
まず、本発明の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの機械的構成を示すスケルトン図である。なお、この図1は、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。また、図2は、本実施形態に係るハイブリッド車用駆動装置Hのシステム構成を示す模式図である。なお、図2において、二重の実線は駆動力の伝達経路を示し、二重の破線は電力の伝達経路を示し、白抜きの矢印は作動油の流れを示している。また、実線の矢印は各種情報の伝達経路を示している。
まず、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの機械的な構成について説明する。図1及び図2に示すように、入力軸Iは、エンジンEに接続されている。ここで、エンジンEとしては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の各種の内燃エンジンを用いることができる。本例では、入力軸IはエンジンEのクランクシャフト等の出力回転軸と一体的に接続されている。なお、入力軸IがエンジンEの出力回転軸との間にダンパやクラッチ等を介して接続された構成としても好適である。出力軸Oは、ディファレンシャル装置17等を介して車輪Wに回転駆動力を伝達可能に接続されている。中間軸Mは、動力分配装置P1のリングギヤr1と変速装置P2のキャリアca2とを連結し、これらと一体回転するように接続されている。また、中間軸Mは、第一クラッチC1を介して出力軸Oに選択的に接続される。本実施形態においては、入力軸I、出力軸O、及び中間軸Mは、同軸上に配置されている。
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの制御システムの構成について説明する。図2に示すように、制御装置ECUは、車両の各部に設けられたセンサSe1〜Se7で取得される情報を用いて、エンジンE、第一モータ・ジェネレータMG1、第二モータ・ジェネレータMG2、油圧制御装置13を介して各摩擦係合要素C1、B1、B2、B3(図1参照)、並びに電動オイルポンプ15等の動作制御を行う。これらのセンサとして、本例では、第一モータ・ジェネレータ回転速度センサSe1、第二モータ・ジェネレータ回転速度センサSe2、エンジン回転速度センサSe3、バッテリ状態検出センサSe4、車速センサSe5、アクセル操作検出センサSe6、及びブレーキ操作検出センサSe7が設けられている。
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hにより実現可能な動作モードについて説明する。図4は、複数の動作モード及び各動作モードが備える各変速段での摩擦係合要素C1、B1、B2、B3の作動状態を示す作動表である。この図において、「○」は各摩擦係合要素が係合状態にあることを示している。一方、「無印」は、各摩擦係合要素が係合解除状態にあること示している。この図に示すように、このハイブリッド駆動装置Hは、「スプリットモード」及び「固定モード」の2つの動作モードに切り替え可能に構成されている。ここで、スプリットモードは、入力軸Iの回転駆動力が動力分配装置P1を介して第一モータ・ジェネレータMG1と出力軸O側の中間軸Mとに分配されるモードである。また、固定モードは、第一モータ・ジェネレータMG1のロータRo1及び第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2の双方が固定され、入力軸Iの回転速度が出力軸Oに伝達されるモードである。そして、このハイブリッド駆動装置Hは、スプリットモードで低速段(Lo)、高速段(Hi)、及び増速段(OD)の3つの変速段を有している。一方、このハイブリッド駆動装置Hでは、固定モードの変速段は増速段(OD)のみとなっている。なお、スプリットモードの低速段(Lo)及び高速段(Hi)では、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2の回転駆動力が変速装置P2を介して出力軸Oに伝達され、スプリットモードの増速段(OD)では、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2は固定される。
図5に示すように、動力分配装置P1は、スプリットモードと固定モードとで異なる動作状態となる。そして、動力分配装置P1は、スプリットモードでは、図5に直線Spとして示すように、回転速度の順で中間となるキャリアca1が入力軸I(エンジンE)と一体的に回転し、その回転がサンギヤs1とリングギヤr1とに分配される。そして、サンギヤs1に分配された回転は第一モータ・ジェネレータMG1のロータRo1に伝達され、出力回転要素としてのリングギヤr1に分配された回転は中間軸Mに伝達される(図1参照)。この際、エンジンEは、要求駆動力検出手段40により取得される要求駆動力に応じて、高い効率で排ガスの少ない(一般に最適燃費特性に沿う)状態(具体的には、回転速度及びトルク)に維持されるよう制御されつつ、入力軸Iを介して正方向のトルクをキャリアca1に伝達する。また、第一モータ・ジェネレータMG1は、負方向のトルクを出力することにより、入力軸Iのトルクの反力をサンギヤs1に伝達する。そして、第一モータ・ジェネレータMG1の回転速度によりリングギヤr1(中間軸M)の回転速度が決定される。通常の走行状態では、第一モータ・ジェネレータMG1は、正回転(回転速度が正)しつつ負方向のトルクを発生して発電を行う。一方、車速が高く(出力軸Oの回転速度が高く)なり、エンジンEの回転速度に対して中間軸Mの回転速度が高くなると第一モータ・ジェネレータMG1は、負回転(回転速度が負)しつつ負方向のトルクを発生して力行を行う。なお、このように第一モータ・ジェネレータMG1が力行する状態では、第二モータ・ジェネレータMG2が、ロータRo2の回転方向とは逆方向のトルクを発生して発電を行う。
図6に示すように、変速装置P2は、低速段(Lo)、高速段(Hi)、及び増速段(OD)のいずれの変速段であるかにより異なる動作状態となる。一方、変速装置P2は、動力分配装置P1とは異なり、スプリットモードと固定モード(いずれも増速段(OD))とで動作状態は同じとなる。そして、変速装置P2は、低速段(Lo)では、第一ブレーキB1が係合状態とされ、第一サンギヤs2がケースDcに固定される。これにより、図6に直線Loとして示すように、中間軸Mの回転速度が減速されて出力軸Oに伝達されるとともに、第二モータ・ジェネレータMG2の回転速度も減速されて出力軸Oに伝達される。また、変速装置P2は、高速段(Hi)では、第一クラッチC1が係合状態とされ、変速装置P2の全体が一体回転する直結状態となる。これにより、図6に直線Hiとして示すように、中間軸M及び第二モータ・ジェネレータMG2の回転速度が同速のまま出力軸Oに伝達される。
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hにおける、スプリットモードから固定モードへの切り替えの際の各部の動作について、図7及び図8に示すタイミングチャートに基づいて説明する。これらの図7及び図8は、共に、スプリットモード(Sp)の高速段(Hi)からスプリットモード(Sp)の増速段(OD)を経て固定モード(Fx)の増速段(OD)に切り替える際の各部の動作を示すタイミングチャートである。但し、図7に示す第一の動作例と図8に示す第二の動作例とでは、第一モータ・ジェネレータMG1を停止させるタイミングが異なり、そのためスプリットモード(Sp)の増速段(OD)に保持される時間の長さが異なっている。
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。図9は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの機械的構成を示すスケルトン図である。なお、この図9は、図1と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、上記第一の実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hに対して、主に変速装置P2の構成が異なっている。その他の構成は、上記第一の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの上記第一の実施形態との相違点について説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
図9に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hも、上記第一の実施形態と同様に、エンジンEに接続された入力軸Iと、車輪Wに接続された出力軸Oと、第一モータ・ジェネレータMG1と、第二モータ・ジェネレータMG2と、入力軸Iの回転駆動力を出力軸Oと第一モータ・ジェネレータMG1とに分配する動力分配装置P1と、第二モータ・ジェネレータMG2と出力軸Oとの間に配置された変速装置P2と、を備えている。また、これらの構成は、車体に固定される非回転部材としてのケースDc内に収納されている。但し、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hでは、変速装置P2及びこの変速装置P2に係る摩擦係合要素の構成点が、上記第一の実施形態とは異なる。
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hにより実現可能な動作モードについて説明する。図10は、複数の動作モード及び各動作モードが備える各変速段での摩擦係合要素C1、C2、B2、B3の作動状態を示す作動表である。この図において、「○」は各摩擦係合要素が係合状態にあることを示している。一方、「無印」は、各摩擦係合要素が係合解除状態にあること示している。この図に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、上記第一の実施形態と同様に、「スプリットモード」及び「固定モード」の2つの動作モードを切替可能に構成されている。そして、このハイブリッド駆動装置Hは、スプリットモードで低速段(Lo)、高速段(Hi)、及び増速段(OD)の3つの変速段を有し、固定モードの変速段は増速段(OD)のみとなっている。また、スプリットモードの低速段(Lo)及び高速段(Hi)では、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2の回転が変速装置P2を介して出力軸Oに伝達され、スプリットモードの増速段(OD)では、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2が固定される点も、上記第一の実施形態と同様である。
図11に示すように、変速装置P2は、低速段(Lo)、高速段(Hi)、及び増速段(OD)のいずれの変速段であるかにより異なる動作状態となる。一方、変速装置P2は、動力分配装置P1とは異なり、スプリットモードと固定モード(いずれも増速段(OD))とで動作状態は同じとなる。そして、変速装置P2は、低速段(Lo)では、第二クラッチC2が係合状態とされ、第一遊星歯車装置P21のキャリアca2と第二遊星歯車装置P22のリングギヤr3及び出力軸Oとが一体回転するように接続される。これにより、変速装置P2を構成する第一遊星歯車装置P21と第二遊星歯車装置P22とが4つの回転要素を有する4要素の遊星歯車装置として一体的に動作する状態となり、第一遊星歯車装置P21を表す直線(図11(b)の直線P21に対応)と第二遊星歯車装置P22を表す直線(図11(b)の直線P22Hi及びP22ODに対応)とが、図11(a)に直線Loとして示すように、速度線図上で同一直線状となる。更に、第一遊星歯車装置P21のサンギヤs2はケースDcに固定されているので、中間軸Mの回転速度が減速されて出力軸Oに伝達されるとともに、第二モータ・ジェネレータMG2の回転速度も減速されて出力軸Oに伝達される。なお、この低速段(Lo)での変速装置P2の動作状態は、上記第一の実施形態と同様である。
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。図12は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの機械的構成を示すスケルトン図である。なお、この図12は、図1及び図9と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、上記第一の実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hに対して、主に変速装置P2の構成が異なっている。その他の構成は、上記第一の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの上記第一の実施形態との相違点について説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
図12に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hも、上記第一の実施形態と同様に、エンジンEに接続された入力軸Iと、車輪Wに接続された出力軸Oと、第一モータ・ジェネレータMG1と、第二モータ・ジェネレータMG2と、入力軸Iの回転駆動力を出力軸Oと第一モータ・ジェネレータMG1とに分配する動力分配装置P1と、第二モータ・ジェネレータMG2と出力軸Oとの間に配置された変速装置P2と、を備えている。また、これらの構成は、車体に固定される非回転部材としてのケースDc内に収納されている。但し、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hでは、変速装置P2及びこの変速装置P2に係る摩擦係合要素の構成点が、上記第一の実施形態とは異なる。
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hにより実現可能な動作モードについて説明する。図13は、複数の動作モード及び各動作モードが備える各変速段での摩擦係合要素C1、B1、B2、B3の作動状態を示す作動表である。この図において、「○」は各摩擦係合要素が係合状態にあることを示している。一方、「無印」は、各摩擦係合要素が係合解除状態にあること示している。この図に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、上記第一の実施形態と同様に、「スプリットモード」及び「固定モード」の2つの動作モードを切替可能に構成されている。そして、このハイブリッド駆動装置Hは、スプリットモードで低速段(Lo)、高速段(Hi)、及び増速段(OD)の3つの変速段を有し、固定モードの変速段は増速段(OD)のみとなっている。また、スプリットモードの低速段(Lo)及び高速段(Hi)では、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2の回転が変速装置P2を介して出力軸Oに伝達され、スプリットモードの増速段(OD)では、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2が固定される点も、上記第一の実施形態と同様である。
図14に示すように、変速装置P2は、低速段(Lo)、高速段(Hi)、及び増速段(OD)のいずれの変速段であるかにより異なる動作状態となる。一方、変速装置P2は、動力分配装置P1とは異なり、スプリットモードと固定モード(いずれも増速段(OD))とで動作状態は同じとなる。そして、低速段(Lo)では、第二ブレーキB2が係合状態とされ、第一遊星歯車装置P21のリングギヤr3がケースDcに固定される。これにより、図14(a)に直線Loとして示すように、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2の回転速度が減速されて第一遊星歯車装置P21のキャリアca2に伝達される。この際、第一クラッチC1が係合状態とされているので、図14(b)に直線Lo、Hiとして示すように、第二遊星歯車装置P22は全ての回転要素s4、ca4、r4が一体回転する直結状態となっている。ここで、第一遊星歯車装置P21のキャリアca2は第二遊星歯車装置P22のサンギヤs4と一体回転するように接続されているため、減速された第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2の回転は、第二遊星歯車装置P22のサンギヤs4にも伝達されることになる。したがって、この低速段(Lo)では、中間軸Mの回転速度が同速で出力軸Oに伝達されるとともに、第二モータ・ジェネレータMG2の回転速度が減速されて出力軸Oに伝達される。
(1)上記の各実施形態では、第二モータ・ジェネレータMG2が変速装置P2を介して出力軸Oに接続された構成となっている場合の例について説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ハイブリッド駆動装置Hが変速装置P2を備えず、第二モータ・ジェネレータMG2が出力軸Oに直接接続された構成とすることも可能である。この場合、少なくとも第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2が固定された状態で、出力軸Oと第二モータ・ジェネレータMG2との間の回転の伝達を遮断可能とするための伝達遮断手段3として、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2と出力軸Oとを選択的に接続するクラッチを備える構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。なお、この場合でも、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2を選択的に固定する第二回転電機固定手段2としては、上記の第一及び第二の実施形態における第二ブレーキB2と同様のブレーキを備える構成とすることができる。
E:エンジン
I:入力軸
O:出力軸
W:車輪
MG1:第一モータ・ジェネレータ(第一回転電機)
Ro1:第一モータ・ジェネレータのロータ
MG2:第二モータ・ジェネレータ(第二回転電機)
Ro2:第二モータ・ジェネレータのロータ
P1:動力分配装置
r1:リングギヤ(出力回転要素)
P2:変速装置
C1:第一クラッチ
C2:第二クラッチ
B1:第一ブレーキ
B2:第二ブレーキ
B3:第三ブレーキ
Dc:ケース(非回転部材)
m1:第一回転要素
m2:第二回転要素
m3:第三回転要素
m4:第四回転要素
1:第一回転電機固定手段
2:第二回転電機固定手段
3:伝達遮断手段
Claims (12)
- エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、前記出力軸に接続された第二回転電機と、前記入力軸の回転駆動力を前記出力軸と前記第一回転電機とに分配する動力分配装置と、を備えるハイブリッド駆動装置であって、
前記第二回転電機のロータを選択的に固定する第二回転電機固定手段と、
少なくとも前記第二回転電機のロータが固定された状態で、前記出力軸と前記第二回転電機との間の回転の伝達を遮断可能である伝達遮断手段と、
を備えるハイブリッド駆動装置。 - 前記第二回転電機は変速装置を介して前記出力軸に接続され、
前記動力分配装置の出力回転要素は前記変速装置の一つの回転要素に接続され、
前記変速装置は、少なくとも前記第二回転電機のロータが固定された状態で、前記出力回転要素の回転速度を増速して前記出力軸に伝達可能である請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記出力軸は、前記変速装置における、前記動力分配装置の出力回転要素が接続された回転要素と異なる回転要素に接続され、
前記伝達遮断手段は、前記変速装置と、前記動力分配装置の出力回転要素と前記出力軸とを選択的に接続するクラッチとを含んで構成される請求項2に記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記出力軸の回転速度及び要求駆動力が、予め規定された高回転低駆動力領域内である場合に、前記第二回転電機固定手段により前記第二回転電機のロータを固定する請求項1から3のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
- 前記第一回転電機のロータを選択的に固定する第一回転電機固定手段を備える請求項1から4のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
- エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、第二回転電機と、前記入力軸の回転駆動力を前記出力軸と前記第一回転電機とに分配する動力分配装置と、前記第二回転電機と前記出力軸との間に接続された変速装置と、を備えるハイブリッド駆動装置であって、
前記変速装置は、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素を備える遊星歯車装置であって、第一回転要素が第一ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、第二回転要素が前記出力軸に接続され、第三回転要素が前記動力分配装置の出力回転要素に接続され、第四回転要素が前記第二回転電機のロータに接続されるとともに、第二ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、
前記動力分配装置の出力回転要素と前記出力軸とを選択的に接続するクラッチを備えるハイブリッド駆動装置。 - エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、第二回転電機と、前記入力軸の回転駆動力を前記出力軸と前記第一回転電機とに分配する動力分配装置と、前記第二回転電機と前記出力軸との間に接続された変速装置と、を備えるハイブリッド駆動装置であって、
前記変速装置は、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素をそれぞれ備える第一遊星歯車装置と第二遊星歯車装置とを有して構成され、
前記第一遊星歯車装置は、第一回転要素が非回転部材に固定され、第二回転要素が第二クラッチにより前記出力軸に選択的に接続され、第三回転要素が前記第二遊星歯車装置の第二回転要素及び前記動力分配装置の出力回転要素と一体回転するように接続され、
前記第二遊星歯車装置は、第一回転要素が前記出力軸に接続され、第三回転要素が前記第二回転電機のロータに接続されるとともに、ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、
前記動力分配装置の出力回転要素と前記出力軸とを選択的に接続する第一クラッチを備えるハイブリッド駆動装置。 - エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、第二回転電機と、前記入力軸の回転駆動力を前記出力軸と前記第一回転電機とに分配する動力分配装置と、前記第二回転電機と前記出力軸との間に接続された変速装置と、を備えるハイブリッド駆動装置であって、
前記変速装置は、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素を備える第一遊星歯車装置と、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素を備える第二遊星歯車装置とを有して構成され、
前記第一遊星歯車装置は、第一回転要素が第一ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、第二回転要素が第二ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、第三回転要素が前記第二遊星歯車装置の第一回転要素と一体回転するように接続され、第四回転要素が前記第二回転電機のロータに接続され、
前記第二遊星歯車装置は、第二回転要素が前記動力分配装置の出力回転要素に接続され、第三回転要素が前記出力軸に接続され、
前記動力分配装置の出力回転要素と前記出力軸とを選択的に接続するクラッチを備えるハイブリッド駆動装置。 - 前記動力分配装置は、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素を備える遊星歯車装置であって、第一回転要素が前記第一回転電機のロータに接続され、第二回転要素が前記入力軸に接続され、第三回転要素が前記出力回転要素である請求項6から8のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
- 前記第一回転電機のロータを選択的に固定するブレーキを備える請求項6から9のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
- エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、第二回転電機と、前記入力軸の回転駆動力を前記出力軸と前記第一回転電機とに分配する動力分配装置と、前記第二回転電機と前記出力軸との間に接続された変速装置と、を備えるハイブリッド駆動装置であって、
前記第一回転電機のロータ及び前記第二回転電機のロータの双方が固定され、前記入力軸の回転速度が増速されて前記出力軸に伝達される固定増速モードと、
前記入力軸の回転駆動力が前記動力分配装置を介して前記第一回転電機と前記出力軸とに分配されるとともに、前記第二回転電機の回転駆動力が前記変速装置を介して前記出力軸に伝達されるスプリット通常モードと、
を切替可能に構成されているハイブリッド駆動装置。 - 前記入力軸の回転駆動力が前記動力分配装置を介して前記第一回転電機と前記出力軸とに分配されるとともに、前記第二回転電機のロータが固定され、前記入力軸の回転速度が増速されて前記出力軸に伝達されるスプリット増速モードに、更に切替可能に構成されている請求項11に記載のハイブリッド駆動装置。
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