JP2009292225A - Drive system for hybrid vehicle - Google Patents
Drive system for hybrid vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009292225A JP2009292225A JP2008146060A JP2008146060A JP2009292225A JP 2009292225 A JP2009292225 A JP 2009292225A JP 2008146060 A JP2008146060 A JP 2008146060A JP 2008146060 A JP2008146060 A JP 2008146060A JP 2009292225 A JP2009292225 A JP 2009292225A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- planetary gear
- gear mechanism
- carrier
- combustion engine
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
Description
本発明は、内燃機関、第1電動機、及び第2電動機を備え、内燃機関からの動力を変速して駆動輪に伝達するハイブリッド車両の駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device for a hybrid vehicle that includes an internal combustion engine, a first electric motor, and a second electric motor, and that shifts power from the internal combustion engine and transmits the power to drive wheels.
内燃機関、第1モータジェネレータ、及び第2モータジェネレータを備えた車両に搭載され、複数の平行ギアとドグクラッチとを有し、これらの回転要素の組み合わせを変更することにより内燃機関からの動力を変速する変速システムが知られている(特許文献1参照)。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献2〜5が存在する。
It is mounted on a vehicle equipped with an internal combustion engine, a first motor generator, and a second motor generator, has a plurality of parallel gears and a dog clutch, and changes the combination of these rotating elements to change the power from the internal combustion engine. A transmission system is known (see Patent Document 1). In addition,
特許文献1の装置では、複数の平行ギア及びドグクラッチにて変速システムが構成されているため、変速システムの体格が大きくなる。
In the device of
そこで、本発明は、装置の小型化に有利であり、車両への搭載性を向上させることが可能なハイブリッド車両の駆動装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a drive device for a hybrid vehicle that is advantageous for downsizing the device and that can be mounted on a vehicle.
本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、内燃機関と、第1電動機と、第2電動機と、を備え、前記内燃機関からの動力を変速して駆動輪に伝達するハイブリッド車両の駆動装置であって、第1遊星歯車機構と、第2遊星歯車機構と、第3遊星歯車機構と、ブレーキと、動力伝達を断続可能なクラッチと、前記駆動輪に動力を伝達するための出力部材と、を備え、前記内燃機関が前記第1遊星歯車機構のリングギア又はキャリアのいずれか一方の回転要素と接続されているとともに前記第3遊星歯車機構のリングギア又はキャリアのうち前記第3遊星歯車機構のサンギアと同じ方向に回転させるべきいずれか一方の回転要素と前記クラッチを介して接続され、前記第1電動機が前記第1遊星歯車機構のサンギアと接続され、前記第2電動機が前記第1遊星歯車機構のリングギア又はキャリアのいずれか他方の回転要素、前記第2遊星歯車機構のサンギア、及び前記第3遊星歯車機構のリングギア又はキャリアのうちのいずれか他方の回転要素とそれぞれ接続され、前記出力部材が前記第2遊星歯車機構のキャリア、及び前記第3遊星歯車機構のサンギアとそれぞれ接続され、前記第2遊星歯車機構のリングギアが前記ブレーキにて回転を禁止可能なように前記ブレーキと接続されていることにより、上述した課題を解決する(請求項1)。 A drive device for a hybrid vehicle of the present invention is a drive device for a hybrid vehicle that includes an internal combustion engine, a first electric motor, and a second electric motor, and shifts power from the internal combustion engine and transmits it to drive wheels. A first planetary gear mechanism, a second planetary gear mechanism, a third planetary gear mechanism, a brake, a clutch capable of interrupting power transmission, and an output member for transmitting power to the drive wheel. The internal combustion engine is connected to the rotating element of either the ring gear or the carrier of the first planetary gear mechanism, and the sun gear of the third planetary gear mechanism among the ring gear or carrier of the third planetary gear mechanism. Is connected to one of the rotating elements to be rotated in the same direction via the clutch, the first electric motor is connected to the sun gear of the first planetary gear mechanism, and the second electric motor is One of the rotating elements of the ring gear or carrier of the first planetary gear mechanism, the sun gear of the second planetary gear mechanism, and the other rotating element of the ring gear or carrier of the third planetary gear mechanism The output members are connected to the carrier of the second planetary gear mechanism and the sun gear of the third planetary gear mechanism, respectively, and the ring gear of the second planetary gear mechanism can be prohibited from rotating by the brake. Thus, the above-described problem is solved by being connected to the brake.
本発明の駆動装置によれば、3個の遊星歯車機構、ブレーキ、及びクラッチのみを利用して内燃機関からの動力を変速するので、複数の平行ギアを利用する場合と比較して装置を小型化することができる。そのため、車両への搭載性を向上させることができる。 According to the drive device of the present invention, the power from the internal combustion engine is shifted using only the three planetary gear mechanisms, the brakes, and the clutch, so that the device is smaller than the case where a plurality of parallel gears are used. Can be Therefore, the mounting property to a vehicle can be improved.
また、第1遊星歯車機構及び第2遊星歯車機構をシングルピニオン型とするとともに、第3遊星歯車機構をダブルピニオン型とし、かつ第1遊星歯車機構のリングギアと内燃機関、及び第3遊星歯車機構のリングギアとを接続するとともに第1遊星歯車機構のキャリアと第2電動機、第2遊星歯車機構のサンギア、及び第3遊星歯車機構のキャリアとをそれぞれ接続した場合、第1〜第3遊星歯車機構の各回転要素を共線図において左から第2遊星歯車機構のリングギアの回転速度、出力部材と第2遊星歯車機構のキャリアと第3遊星歯車機構のサンギアの回転速度、内燃機関と第1遊星歯車機構のリングギアと第3遊星歯車機構のリングギアの回転速度、第2電動機と第1遊星歯車機構のキャリアと第2遊星歯車機構のサンギアと第3遊星歯車機構のキャリアの回転速度、第1電動機と第1遊星歯車機構のサンギアの回転速度の順に配置することができる。この場合、ブレーキで第2遊星歯車機構のリングギアの回転を禁止するとともにクラッチを解放した状態で、第1電動機の回転速度を変更することにより、第1電動機の回転速度を0になる状態を生じさせることができる。また、ブレーキを解放させるとともにクラッチを係合させた状態では、第1電動機の回転速度が0になる状態及び第2電動機の回転速度が0になる状態を生じさせることができる。周知のように電動機の回転速度が0の場合は、その電動機において内燃機関の動力の一部を電力に変換したり、動力を出力したりする必要がない。そのため、理論伝達効率を1にすることができる。従って、この駆動装置によれば、動力の伝達効率を向上させ、燃費や動力性能を向上させることができる。 The first planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism are of a single pinion type, the third planetary gear mechanism is of a double pinion type, the ring gear of the first planetary gear mechanism, the internal combustion engine, and the third planetary gear. When the ring gear of the mechanism is connected and the carrier of the first planetary gear mechanism is connected to the second motor, the sun gear of the second planetary gear mechanism, and the carrier of the third planetary gear mechanism, the first to third planets Rotating speed of the ring gear of the second planetary gear mechanism, the output member, the carrier of the second planetary gear mechanism, the rotational speed of the sun gear of the third planetary gear mechanism, Rotational speed of ring gear of first planetary gear mechanism and ring gear of third planetary gear mechanism, carrier of second motor and first planetary gear mechanism, sun gear of second planetary gear mechanism, and third planet Rotational speed of the carrier car mechanism, can be arranged in order of rotational speed of the sun gear of the first motor and the first planetary gear mechanism. In this case, the rotation speed of the first electric motor is changed to 0 by changing the rotation speed of the first electric motor in a state where the rotation of the ring gear of the second planetary gear mechanism is prohibited by the brake and the clutch is released. Can be generated. Further, in a state where the brake is released and the clutch is engaged, a state where the rotation speed of the first motor is 0 and a state where the rotation speed of the second motor is 0 can be generated. As is well known, when the rotational speed of the electric motor is zero, it is not necessary to convert a part of the power of the internal combustion engine into electric power or output the power in the electric motor. Therefore, the theoretical transmission efficiency can be made 1. Therefore, according to this drive device, power transmission efficiency can be improved, and fuel consumption and power performance can be improved.
本発明の駆動装置の一形態において、前記第1遊星歯車機構、前記第2遊星歯車機構、及び前記第3遊星歯車機構は、前記内燃機関に近い側から前記第1遊星歯車機構、前記第3遊星歯車機構、前記第2遊星歯車機構の順に配置されていてもよい(請求項2)。この場合、第2遊星歯車機構のサンギア及び第3遊星歯車機構のサンギアの内側を通すべき回転伝達部材の数を低減できる。そのため、第2遊星歯車機構及び第3遊星歯車機構の体格をさらに小さくしたり、これらの遊星歯車機構のギア比の選択の自由度を高めることができる。 In one form of the drive device according to the present invention, the first planetary gear mechanism, the second planetary gear mechanism, and the third planetary gear mechanism are arranged in a manner close to the internal combustion engine from the first planetary gear mechanism, the third planetary gear mechanism, and the third planetary gear mechanism. The planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism may be arranged in this order (Claim 2). In this case, it is possible to reduce the number of rotation transmitting members that should pass through the insides of the sun gear of the second planetary gear mechanism and the sun gear of the third planetary gear mechanism. Therefore, the size of the second planetary gear mechanism and the third planetary gear mechanism can be further reduced, and the degree of freedom in selecting the gear ratio of these planetary gear mechanisms can be increased.
本発明の駆動装置に一形態において、前記第1遊星歯車機構はダブルピニオン型の遊星歯車機構であり、前記第1遊星歯車機構のリングギアが、前記第2電動機、前記第2遊星歯車機構のサンギア、及び前記第3遊星歯車機構のキャリアとそれぞれ接続され、前記第1遊星歯車機構のキャリアが、前記内燃機関と接続されているとともに前記第3遊星歯車機構のリングギアと前記クラッチを介して接続され、前記第1遊星歯車機構のキャリアには、前記内燃機関の動力を利用して駆動する補機がさらに接続されていてもよい(請求項3)。第1遊星歯車機構をダブルピニオン型とし、リングギアを第2電動機、第2遊星歯車機構のサンギア、及び第3遊星歯車機構のキャリアと接続するとともにキャリアを内燃機関と接続することにより、第1遊星歯車機構の一方の側に第1遊星歯車機構のリングギアと第2電動機、第2遊星歯車機構のサンギア、及び第3遊星歯車機構のキャリアとをそれぞれ接続する接続部材、及び第1遊星歯車機構のキャリアを内燃機関と接続する接続部材をそれぞれ配置することができる。この場合、第1遊星歯車機構の他方の側にはこの遊星歯車機構のサンギアと第1電動機とを接続する接続部材しか配置されていないため、この他方の側からキャリアを介して内燃機関の動力を外部に取り出すことができる。そのため、内燃機関の動力を利用して補機を駆動することができる。 In one form of the drive device of the present invention, the first planetary gear mechanism is a double pinion type planetary gear mechanism, and the ring gear of the first planetary gear mechanism includes the second electric motor and the second planetary gear mechanism. A sun gear and a carrier of the third planetary gear mechanism are connected to each other, and the carrier of the first planetary gear mechanism is connected to the internal combustion engine and via the ring gear and the clutch of the third planetary gear mechanism. An auxiliary machine that is connected and driven by using the power of the internal combustion engine may be further connected to the carrier of the first planetary gear mechanism. The first planetary gear mechanism is a double pinion type, the ring gear is connected to the second motor, the sun gear of the second planetary gear mechanism, and the carrier of the third planetary gear mechanism, and the carrier is connected to the internal combustion engine, thereby A connecting member for connecting the ring gear of the first planetary gear mechanism and the second electric motor, the sun gear of the second planetary gear mechanism, and the carrier of the third planetary gear mechanism to one side of the planetary gear mechanism, and the first planetary gear, respectively. Connection members for connecting the carrier of the mechanism to the internal combustion engine can be respectively arranged. In this case, since only the connecting member for connecting the sun gear of the planetary gear mechanism and the first electric motor is disposed on the other side of the first planetary gear mechanism, the power of the internal combustion engine is supplied from the other side via the carrier. Can be taken out. Therefore, the auxiliary machine can be driven using the power of the internal combustion engine.
以上に説明したように、本発明の駆動装置によれば、3個の遊星歯車機構、ブレーキ、及びクラッチのみを利用して内燃機関からの動力を変速するので、装置を小型化でき、これにより車両への搭載性を向上させることができる。また、本発明の駆動装置では、ブレーキ、クラッチ及び第1電動機を適正に動作させることにより、第1電動機又は第2電動機の回転数が0になる状態を3回生じさせることができる。この場合、駆動装置の理論伝達効率が1になるので、動力の伝達効率を向上させ、燃費や動力性能を向上させることができる。 As described above, according to the drive device of the present invention, since the power from the internal combustion engine is shifted using only the three planetary gear mechanisms, the brakes, and the clutches, the device can be reduced in size. The mounting property on the vehicle can be improved. In the drive device of the present invention, the state in which the rotation speed of the first motor or the second motor is zero can be generated three times by appropriately operating the brake, the clutch, and the first motor. In this case, since the theoretical transmission efficiency of the drive device is 1, power transmission efficiency can be improved, and fuel consumption and power performance can be improved.
(第1の形態)
図1は、本発明の第1の形態に係る駆動装置が組み込まれた車両の概略を示している。図1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2が設けられている。駆動装置2は、内燃機関3と、第1電動機としての第1モータジェネレータ(以降、第1MGと略称することがある。)4と、第2電動機としての第2モータジェネレータ(以降、第2MGと略称することがある。)5と、車両1の駆動輪6に動力を出力するための出力部材としての出力軸7と、これらの要素が接続され、内燃機関3からの動力を変速して出力軸7に出力する変速機構10と、を備えている。出力軸7は左右の駆動輪6の差動回転を許容する差動装置8に接続されている。
(First form)
FIG. 1 shows an outline of a vehicle in which a drive device according to a first embodiment of the present invention is incorporated. As shown in FIG. 1, 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。第1MG4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1MG4には不図示のインバータを介して不図示のバッテリーが電気的に接続されており、そのインバータを制御することにより第1MG4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1MG4は互いに同軸に設けられているステータ4a及びロータ4bを有している。ステータ4aは回転しないようにケーシング9に固定されている。第2MG5も第1MG4と同様に、互いに同軸に設けられているステータ5a及びロータ5bを有しており、ステータ5aは回転しないようにケーシング9に固定されている。
The
変速機構10は、第1遊星歯車機構20と、第2遊星歯車機構30と、第3遊星歯車機構40と、ブレーキ50と、動力伝達を断続可能なクラッチ51とを備えている。第1遊星歯車機構20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としてのリングギアR1と、サンギアS1及びリングギアR1にそれぞれ噛み合うピニオンギア21を自転可能かつサンギアS1の周りを公転可能に保持するキャリアC1とを備えている。第2遊星歯車機構30も同様に、外歯歯車であるサンギアS2と、そのサンギアS2に対して同軸的に配置された内歯歯車としてのリングギアR2と、サンギアS2及びリングギアR2にそれぞれ噛み合うピニオンギア31を自転可能かつサンギアS2の周りを公転可能に保持するキャリアC2とを備えている。すなわち、第1遊星歯車機構20及び第2遊星歯車機構30は、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。一方、第3遊星歯車機構40は、外歯歯車であるサンギアS3と、そのサンギアS3に対して同軸的に配置されたリングギアR3と、サンギアS3と噛み合いつつサンギアS3の周囲を公転する第1ピニオンギア41と、第1ピニオンギア41及びリングギアR3とそれぞれ噛み合いつつサンギアS3の周囲を公転する第2ピニオンギア42と、第1ピニオンギア41及び第2ピニオンギア42を自転可能かつサンギアS3の周りを公転可能に保持するキャリアC3とを備えている。第3遊星歯車機構40は、サンギアS3とリングギアR3との間の互いに噛み合う2つのプラネタリギア41、42が介在するダブルピニオン型の遊星歯車機構である。
The
変速機構10の各回転要素と内燃機関3、第1MG4、第2MG5、及び出力軸7との接続について説明する。図1に示したように内燃機関3は、リングギアR1と接続されるとともにリングギアR3とクラッチ51を介して接続されている。そのため、リングギアR3は、クラッチ51が係合している場合に内燃機関3と回転数が同期し、クラッチ51が解放された場合にフリーとなる。第1MG4のロータ4bは、サンギアS1と接続されている。第2MG5のロータ5bは、キャリアC1、サンギアS2、及びキャリアC3とそれぞれ接続されている。出力軸7は、キャリアC2、及びサンギアS3とそれぞれ接続されている。リングギアR2は、ブレーキ50を介してケーシング9と接続されている。そのため、このリングギアR2は、ブレーキ50が動作してリングギアR2とブレーキ50とが係合した場合に回転が禁止され、その係合が解放された場合にフリーとなる。
Connections between the rotating elements of the
次に図2〜図7を参照し、駆動装置2においてブレーキ50及びクラッチ51のそれぞれの作動状態を組み合わせて実行することが可能な運転モードについて説明する。この駆動装置2では、ローギアードのLowモード、ハイギアードのHighモード、及びこれらのモードを切り替える際のLow−Highモードが選択的に実行される。図2は、これら3つの運転モードとブレーキ50及びクラッチ51の作動状態とが対応づけられた係合表を示している。図2に示したようにLowモードでは、ブレーキ50が係合状態に保持され、クラッチ51が解放状態に保持される。Low−Highモードでは、ブレーキ50とクラッチ51の両方が係合状態に保持される。Highモードでは、ブレーキ50が解放状態に保持され、クラッチ51が係合状態に保持される。
Next, with reference to FIGS. 2 to 7, an operation mode that can be executed by combining the operating states of the
図3〜図7は、各モードにおける共線図の一例を示している。共線図は、遊星歯車機構等の差動機構の各回転要素をギア比(速比)に基づく間隔で配列したときに各回転要素の回転速度を直線で表すことができる周知のものである。なお、以下の説明において、図中の「ENG」は内燃機関3を、「MG1」は第1MG4を、「MG2」は第2MG5を、「OUT」は出力軸7をそれぞれ意味する。また、図中の「S1〜S3」、「R1〜R3」、「C1〜C3」は、上述した各遊星歯車機構20、30、40のサンギアS1〜S3、リングギアR1〜R3、キャリアC1〜C3をそれぞれ意味する。図3〜図7における実線の矢印線は回転要素に働くトルクを示している。以下、これらの図を順に参照しながら各モードについて説明する。なお、図3〜図7においては内燃機関3の回転速度を一定としている。
3 to 7 show examples of collinear charts in the respective modes. The collinear diagram is a well-known one that can represent the rotational speed of each rotating element as a straight line when the rotating elements of a differential mechanism such as a planetary gear mechanism are arranged at intervals based on the gear ratio (speed ratio). . In the following description, “ENG” in the figure means the
図3は、Lowモードにおける共線図の一例を示している。Lowモードでは、ブレーキ50が係合状態に保持され、クラッチ51が解放状態に保持されるので、図3の共線図において一番左側に配置されたリングギアR2の回転数が0に固定される。また、内燃機関3からの動力は、リングギアR1のみに伝達される。そのため、内燃機関3からの動力は、まず第1遊星歯車機構20のリングギアR1とキャリアC1との間の変速比で変速され、その後第2遊星歯車機構30のサンギアS2とキャリアC2との間の変速比で変速されて駆動軸7に出力される。このLowモードにおいて第1MG4の回転速度を徐々に図3の上方に変化させると図4に示したように第1MG4の回転速度が0になる状態となる。図4は、Lowモードにおける共線図の他の例を示している。図4に示した状態においては、第1MG4の回転速度を0にできるので、この第1MG4で内燃機関3の動力の一部を電力に変換したり、動力を出力したりする必要がない。そのため、理論伝達効率を1にすることができる。言い換えると入力された動力をそのまま出力することができる。そのため、駆動装置2における無駄な動力の消費を防止することができる。このように理論伝達効率が1になる状態はメカニカルポイントとも呼ばれる。
FIG. 3 shows an example of an alignment chart in the Low mode. In the Low mode, the
Lowモードにおいてさらに第1MG4の回転速度を図3の上方に変化させていくと、図5に示したように各回転要素の回転速度が一本の直線上に並ぶ状態となる。そして、この状態のときにクラッチ51を解放状態から係合状態に切り替える。すなわち、図5はLow−Highモードにおける共線図を示している。これ以降、出力軸7の回転速度を上昇させるためには、内燃機関3の回転速度が一定であるため、第1MG4、及び第2MG5の回転速度を図5の下方に変化させる必要がある。そこで、ブレーキ50が係合状態から解放状態に切り替えられる。これにより、駆動装置2がHighモードに切り替えられる。
When the rotation speed of the first MG 4 is further changed upward in FIG. 3 in the Low mode, the rotation speeds of the respective rotation elements are arranged on a single straight line as shown in FIG. In this state, the clutch 51 is switched from the released state to the engaged state. That is, FIG. 5 shows an alignment chart in the Low-High mode. Thereafter, in order to increase the rotation speed of the
図6は、Highモードにおける共線図の一例を示している。この図6は、図5の状態から第1MG4及び第2MG5の回転速度をそれぞれ図5の下方に変化させ、第1MG4の回転速度が0になった状態を示している。上述した図4の場合と同様に、この場合も第1MG4の回転速度が0になるため、駆動装置2における無駄な動力の消費を防止することができる。その後、図6の状態からHighモードのまま出力軸7の回転速度を図6の上方に変化させるべく第1MG4の回転速度をさらに図6の下方に変化させると、次は図7に示したように第2MG5の回転速度が0になる状態となる。すなわち、図7はHighモードにおける共線図の他の例を示している。図7に示した状態では、第2MG5の回転速度が0になるため、この場合も図4及び図6の場合と同様に駆動装置2における無駄な動力の消費を防止することができる。
FIG. 6 shows an example of a nomograph in the high mode. FIG. 6 shows a state in which the rotational speeds of the first MG 4 and the
図8は、各運転モードの理論伝達効率をトータルギア比、すなわち内燃機関3の回転速度と出力軸7の回転速度との比に関して示した図である。上述したようにこの駆動装置2では、共線図が図4、6、7の各状態のときに第1MG4又は第2MG5の回転速度が0になる。そのため、理論伝達効率とトータルギア比との関係を示すと理論伝達効率が1になるメカニカルポイントMP1、MP2、MP3が3箇所発生する。なお、図8のメカニカルポイントMP1が共線図が図4の状態のときであり、メカニカルポイントMP2が共線図が図6の状態のときである。そして、メカニカルポイントMP3が共線図が図7の状態のときである。
FIG. 8 is a diagram showing the theoretical transmission efficiency in each operation mode with respect to the total gear ratio, that is, the ratio between the rotational speed of the
以上に説明したように、第1の形態の駆動装置2においては、3つの遊星歯車機構20、30、40で内燃機関3からの動力を変速するので、装置を小型化できる。そのため、車両1への搭載性を向上させることができる。また、図8に示したようにこの駆動装置2においては3個のメカニカルポイントが生じる。そのため、これらのメカニカルポイントMP1、MP2、MP3において理論伝達効率を1にできるので、燃費や動力性能を向上させることができる。
As described above, in the
(第2の形態)
図9は、本発明の第2の形態に係る駆動装置が組み込まれた車両のスケルトン図を示している。なお、この形態において第1の形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図9に示したようにこの形態では、第1遊星歯車機構20、第2遊星歯車機構30、及び第3遊星歯車機構40が、内燃機関3に近い側から第1遊星歯車機構20、第3遊星歯車機構40、第2遊星歯車機構30の順に配置されている点が第1の形態と異なる。それ以外は、第1の形態と同じである。
(Second form)
FIG. 9 shows a skeleton diagram of a vehicle in which the drive device according to the second embodiment of the present invention is incorporated. In addition, in this form, the same code | symbol is attached | subjected to a common part with a 1st form, and description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 9, in this embodiment, the first
図9から明らかなように、この第2の形態では、第1の形態と比較して第3遊星歯車機構40のサンギアS3及び第2遊星歯車機構30のサンギアS2の内側を通すべき回転軸の数を低減できる。そのため、第1の形態と比較して第2遊星歯車機構30及び第3遊星歯車機構40の体格をさらに小さくしたり、これらの遊星歯車機構30、40のギア比の選択の自由度を高めることができる。
As apparent from FIG. 9, in the second embodiment, the rotation shaft to be passed through the sun gear S <b> 3 of the third
(第3の形態)
図10は、本発明の第3の形態に係る駆動装置が組み込まれた車両のスケルトン図を示している。なお、この形態において上述した各形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。この第3の形態では、第1遊星歯車機構20がサンギアS1とリングギアR1との間に第1ピニオンギア21及び第2ピニオンギア22が介在するダブルピニオン型の遊星歯車機構である点が上述した各形態と異なる。このように第1遊星歯車機構20をダブルピニオン型の遊星歯車機構に変更したことにより、キャリアC1とリングギアR1との回転方向が上述した各形態とそれぞれ逆になる。そのため、この第3の形態ではキャリアC1が内燃機関3と接続され、リングギアR1が第2MG5のロータ5b、サンギアS2、及びキャリアC3とそれぞれ接続される。それ以外の回転要素の接続は、上述した各形態と同じである。このように第1遊星歯車機構20のキャリアC1及びリングギアR1を駆動装置2の他の回転要素と接続したことによって図10に示したようにキャリアC1の回転を第1遊星歯車機構20の外側に取り出すことができる。そこで、この形態では、キャリアC1には内燃機関3の補機であるメカニカルオイルポンプ60がさらに接続される。このメカニカルオイルポンプ60は、内燃機関3の動力で駆動される周知のものであるため、詳細な説明は省略する。
(Third form)
FIG. 10 shows a skeleton diagram of a vehicle in which a driving apparatus according to the third embodiment of the present invention is incorporated. In addition, in this form, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in each form mentioned above, and description is abbreviate | omitted. In the third embodiment, the first
図11は、第3の形態に係る駆動装置2の共線図の一例を示している。図11は、第1の形態の図3に対応する図である。すなわち、Lowモードにおける共線図の一例を示している。図10に示したようにこの形態では、第1遊星歯車機構20がダブルピニオン型の遊星歯車機構であり、キャリアC1が内燃機関3と接続され、リングギアR1が第2MG5のロータ5b及びキャリアC3とそれぞれ接続されている。そのため、図11に示したようにこの形態の共線図では、図3に対してリングギアR1の位置とキャリアC1の位置が逆になる。それ以外は図3と同じである。すなわち、この形態の共線図は、上述した図3〜図7の共線図においてリングギアR1の位置とキャリアC1の位置とを逆にしたものである。そのため、この形態においても第1MG4又は第2MG5の回転速度が0となるメカニカルポイントを3個生じさせることができる。
FIG. 11 shows an example of a collinear diagram of the driving
第3の形態に係る駆動装置によれば、第1遊星歯車機構20のキャリアC1を介して内燃機関3の動力を外部に取り出すことができるので、このキャリアC1にメカニカルオイルポンプ60を接続することができる。また、図10に示したようにメカニカルオイルポンプ60を第1MG4と第2MG5との間に配置することができる。この場合、メカニカルオイルポンプ60がこれらMG4、5より外側に突出することを防止できるので、車両1への搭載性をさらに向上させることができる。なお、キャリアC1と接続する補機はメカニカルオイルポンプ60に限定されず、内燃機関3の動力を利用して駆動する種々の補機を接続してよい。
According to the drive device according to the third embodiment, the power of the
本発明は、上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、第3遊星歯車機構はシングルピニオン型であってもよい。この場合、第3遊星歯車機構のキャリア又はリングギアのうちサンギアと同じ方向に回転させるべき回転要素はキャリアとなるので、第3遊星歯車機構のキャリアが内燃機関、及び第1遊星歯車機構のリングギアとそれぞれ接続される。そして、第3遊星歯車機構のリングギアが、第2MG、第1遊星歯車機構のキャリア、第2遊星歯車機構のサンギアとそれぞれ接続される。この場合でも、上述した各形態と同様に駆動装置にメカニカルポイントを3つ持たせることができる。 This invention is not limited to each form mentioned above, It can implement with a various form. For example, the third planetary gear mechanism may be a single pinion type. In this case, since the rotating element to be rotated in the same direction as the sun gear of the carrier or ring gear of the third planetary gear mechanism is the carrier, the carrier of the third planetary gear mechanism is the ring of the internal combustion engine and the first planetary gear mechanism. Connected to each gear. The ring gear of the third planetary gear mechanism is connected to the second MG, the carrier of the first planetary gear mechanism, and the sun gear of the second planetary gear mechanism. Even in this case, the drive device can have three mechanical points as in the above-described embodiments.
1 車両
2 駆動装置
3 内燃機関
4 第1モータジェネレータ(第1電動機)
5 第2モータジェネレータ(第2電動機)
6 駆動輪
7 出力軸(出力部材)
20 第1遊星歯車機構
30 第2遊星歯車機構
40 第3遊星歯車機構
50 ブレーキ
51 クラッチ
60 メカニカルオイルポンプ(補機)
S1 第1遊星歯車機構のサンギア
R1 第1遊星歯車機構のリングギア
C1 第1遊星歯車機構のキャリア
S2 第2遊星歯車機構のサンギア
R2 第2遊星歯車機構のリングギア
C2 第2遊星歯車機構のキャリア
S3 第3遊星歯車機構のサンギア
R3 第3遊星歯車機構のリングギア
C3 第3遊星歯車機構のキャリア
DESCRIPTION OF
5 Second motor generator (second electric motor)
6 Driving
20 First
S1 Sun gear of the first planetary gear mechanism R1 Ring gear of the first planetary gear mechanism C1 Carrier of the first planetary gear mechanism S2 Sun gear of the second planetary gear mechanism R2 Ring gear of the second planetary gear mechanism C2 Carrier of the second planetary gear mechanism S3 Sun gear of the third planetary gear mechanism R3 Ring gear of the third planetary gear mechanism C3 Carrier of the third planetary gear mechanism
Claims (3)
第1遊星歯車機構と、第2遊星歯車機構と、第3遊星歯車機構と、ブレーキと、動力伝達を断続可能なクラッチと、前記駆動輪に動力を伝達するための出力部材と、を備え、
前記内燃機関が前記第1遊星歯車機構のリングギア又はキャリアのいずれか一方の回転要素と接続されているとともに前記第3遊星歯車機構のリングギア又はキャリアのうち前記第3遊星歯車機構のサンギアと同じ方向に回転させるべきいずれか一方の回転要素と前記クラッチを介して接続され、
前記第1電動機が前記第1遊星歯車機構のサンギアと接続され、
前記第2電動機が前記第1遊星歯車機構のリングギア又はキャリアのいずれか他方の回転要素、前記第2遊星歯車機構のサンギア、及び前記第3遊星歯車機構のリングギア又はキャリアのうちのいずれか他方の回転要素とそれぞれ接続され、
前記出力部材が前記第2遊星歯車機構のキャリア、及び前記第3遊星歯車機構のサンギアとそれぞれ接続され、
前記第2遊星歯車機構のリングギアが前記ブレーキにて回転を禁止可能なように前記ブレーキと接続されていることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。 A drive device for a hybrid vehicle comprising an internal combustion engine, a first electric motor, and a second electric motor, wherein the power from the internal combustion engine is shifted and transmitted to drive wheels,
A first planetary gear mechanism, a second planetary gear mechanism, a third planetary gear mechanism, a brake, a clutch capable of interrupting power transmission, and an output member for transmitting power to the drive wheel,
The internal combustion engine is connected to a rotating element of either the ring gear or the carrier of the first planetary gear mechanism, and the sun gear of the third planetary gear mechanism among the ring gear or carrier of the third planetary gear mechanism; Connected with one of the rotating elements to be rotated in the same direction via the clutch,
The first electric motor is connected to a sun gear of the first planetary gear mechanism;
The second electric motor is any one of a ring gear or a carrier of the first planetary gear mechanism, a sun gear of the second planetary gear mechanism, and a ring gear or carrier of the third planetary gear mechanism. Each connected with the other rotating element,
The output member is connected to the carrier of the second planetary gear mechanism and the sun gear of the third planetary gear mechanism;
A hybrid vehicle drive device, wherein a ring gear of the second planetary gear mechanism is connected to the brake so that rotation can be prohibited by the brake.
前記第1遊星歯車機構のリングギアが、前記第2電動機、前記第2遊星歯車機構のサンギア、及び前記第3遊星歯車機構のキャリアとそれぞれ接続され、
前記第1遊星歯車機構のキャリアが、前記内燃機関と接続されているとともに前記第3遊星歯車機構のリングギアと前記クラッチを介して接続され、
前記第1遊星歯車機構のキャリアには、前記内燃機関の動力を利用して駆動する補機がさらに接続されている請求項1又は2に記載のハイブリッド車両の駆動装置。 The first planetary gear mechanism is a double pinion type planetary gear mechanism,
The ring gear of the first planetary gear mechanism is connected to the second electric motor, the sun gear of the second planetary gear mechanism, and the carrier of the third planetary gear mechanism,
A carrier of the first planetary gear mechanism is connected to the internal combustion engine and connected to a ring gear of the third planetary gear mechanism via the clutch;
The hybrid vehicle drive device according to claim 1, wherein an auxiliary machine that is driven by using the power of the internal combustion engine is further connected to the carrier of the first planetary gear mechanism.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008146060A JP2009292225A (en) | 2008-06-03 | 2008-06-03 | Drive system for hybrid vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008146060A JP2009292225A (en) | 2008-06-03 | 2008-06-03 | Drive system for hybrid vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009292225A true JP2009292225A (en) | 2009-12-17 |
Family
ID=41540842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008146060A Pending JP2009292225A (en) | 2008-06-03 | 2008-06-03 | Drive system for hybrid vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009292225A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014091586A1 (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid vehicle |
CN105109326A (en) * | 2015-08-19 | 2015-12-02 | 南京理工大学 | Hybrid transmission driving device |
CN105128647A (en) * | 2015-07-20 | 2015-12-09 | 南京理工大学 | Multimode hybrid power transmission driving device |
CN105922856A (en) * | 2016-04-13 | 2016-09-07 | 清华大学 | Planetary transmission based tracked vehicle and transmission system thereof |
CN112977039A (en) * | 2021-02-07 | 2021-06-18 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Power device of hybrid vehicle and hybrid vehicle |
-
2008
- 2008-06-03 JP JP2008146060A patent/JP2009292225A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014091586A1 (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid vehicle |
CN105128647A (en) * | 2015-07-20 | 2015-12-09 | 南京理工大学 | Multimode hybrid power transmission driving device |
CN105109326A (en) * | 2015-08-19 | 2015-12-02 | 南京理工大学 | Hybrid transmission driving device |
CN105109326B (en) * | 2015-08-19 | 2017-06-27 | 南京理工大学 | A kind of hybrid power transmission drive device |
CN105922856A (en) * | 2016-04-13 | 2016-09-07 | 清华大学 | Planetary transmission based tracked vehicle and transmission system thereof |
CN112977039A (en) * | 2021-02-07 | 2021-06-18 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Power device of hybrid vehicle and hybrid vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100680790B1 (en) | Power transmit system for hybrid vehicle | |
JP4779935B2 (en) | Hybrid drive unit | |
JP5273069B2 (en) | Hybrid drive device | |
JP5141802B2 (en) | Hybrid drive device | |
JP2008120234A (en) | Hybrid driving device | |
JP4333618B2 (en) | Hybrid drive device | |
JP5257118B2 (en) | Drive device for hybrid vehicle | |
WO2014184852A1 (en) | Hybrid vehicle drive system | |
JP2009067212A (en) | Hybrid drive device | |
JP2006288122A (en) | Hybrid driving unit | |
JP2006282069A (en) | Hybrid drive device | |
JP2007050877A (en) | Power system for hybrid vehicle | |
JP5994934B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
JP6083475B2 (en) | Vehicle drive device | |
JP2011143754A (en) | Drive device for hybrid vehicle | |
JP5783365B2 (en) | Oil pump drive | |
JP4321470B2 (en) | Hybrid drive device | |
JP2009248825A (en) | Hybrid drive unit | |
JP2009190575A (en) | Drive device for hybrid vehicle | |
JP4919080B2 (en) | Power output device | |
JP2009292225A (en) | Drive system for hybrid vehicle | |
JP2010269717A (en) | Drive device for vehicle | |
JP2007112382A (en) | Hybrid drive device | |
JP2009120042A (en) | Drive device for hybrid vehicle | |
KR100792859B1 (en) | Power train structure for a hybrid vehicle |