JP2011255706A - Drive device for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は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.
ハイブリッド車両の駆動装置として特許文献1記載の技術が知られている。その技術にあっては、内燃機関と回転電機と変速機と遊星歯車機構を備え、遊星歯車機構のアンダドライブ状態で停止する要素に内燃機関、高速回転する要素に回転電機、低速回転する要素に変速機の出力軸が接続されるように構成している。 A technique described in Patent Document 1 is known as a drive device for a hybrid vehicle. In the technology, an internal combustion engine, a rotating electrical machine, a transmission, and a planetary gear mechanism are provided, the internal gear engine is an element that stops in an underdrive state of the planetary gear mechanism; The output shaft of the transmission is configured to be connected.
特許文献1記載の技術は、上記のように構成することで、都市部を走行する場合には駆動力を大きく、郊外を走行する場合には航続距離を大きくすることを意図しているが、回転電機のエネルギ源への充電は減速時の回生の際にしか行われないことから、航続距離も十分に大きくできず、エネルギ効率の点で満足し難い不都合があった。 Although the technology described in Patent Document 1 is configured as described above, it is intended to increase driving force when traveling in urban areas and increase cruising distance when traveling in suburbs. Since charging to the energy source of the rotating electrical machine is performed only during regeneration at the time of deceleration, the cruising distance cannot be made sufficiently large, which is inconvenient in terms of energy efficiency.
従って、この発明の目的は上記した不都合を解消し、内燃機関と少なくとも1個の回転電機を備えると共に、減速時に加えて走行時にも回転電機のエネルギ源に充電可能にしてエネルギ効率を向上させるようにしたハイブリッド車両の駆動装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages and to provide an internal combustion engine and at least one rotating electrical machine, and to charge the energy source of the rotating electrical machine during traveling as well as during deceleration to improve energy efficiency. An object of the present invention is to provide a drive device for a hybrid vehicle.
上記した目的を達成するために、請求項1にあっては、内燃機関からなる第1駆動源と、前記第1駆動源から出力される駆動力が入力される第1入力軸と、少なくとも1個の回転電機からなる第2駆動源と、前記第2駆動源から出力される駆動力が入力される第2入力軸と、少なくともサンギヤとキャリアとリングギヤからなる3つの要素を有し、前記第1、第2入力軸から前記第1、第2駆動源の駆動力を入力して出力する遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の出力を車軸に連結する出力軸とを備えたハイブリッド車両の駆動装置において、前記遊星歯車機構の3つの要素のいずれかからなる第1の要素を前記第1入力軸に、第2の要素を前記第2入力軸に、第3の要素を前記出力軸にそれぞれ連結し、前記第1入力軸と前記第2入力軸の間に前記第1入力軸から入力される回転を増速して伝達する増速機構を設けると共に、前記第1の要素を固定可能な固定手段を設ける如く構成した。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a first drive source composed of an internal combustion engine, a first input shaft to which a drive force output from the first drive source is input, and at least one A second drive source comprising a plurality of rotating electrical machines, a second input shaft to which a drive force output from the second drive source is input, and at least three elements comprising a sun gear, a carrier, and a ring gear, 1. Driving of a hybrid vehicle including a planetary gear mechanism that inputs and outputs the driving force of the first and second driving sources from a second input shaft, and an output shaft that connects the output of the planetary gear mechanism to an axle. In the apparatus, a first element composed of any one of the three elements of the planetary gear mechanism is used as the first input shaft, a second element is used as the second input shaft, and a third element is used as the output shaft. Connecting the first input shaft and the second input shaft. Wherein with the first and accelerating the rotation input from the input shaft providing a speed increasing mechanism that transmits and composed as provided fixing means fixable to the first element.
請求項2に係るハイブリッド車両の駆動装置にあっては、前記固定手段が機械式のクラッチからなる如く構成した。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 2, the fixing means is constituted by a mechanical clutch.
請求項3に係るハイブリッド車両の駆動装置にあっては、前記第1入力軸に電動機を接続する如く構成した。 The hybrid vehicle drive device according to claim 3 is configured to connect an electric motor to the first input shaft.
請求項1にあっては、遊星歯車機構の3つの要素のいずれかからなる第1の要素を内燃機関からなる第1駆動源から出力される駆動力が入力される第1入力軸に、第2の要素を回転電機からなる第2駆動源から出力される駆動力が入力される第2入力軸に、第3の要素を遊星歯車機構の出力を車軸に連結する出力軸にそれぞれ連結し、第1入力軸と第2入力軸の間に第1入力軸から入力される回転を増速して伝達する増速機構を設けると共に、第1の要素を固定可能な固定手段を設ける如く構成したので、高速走行時などに内燃機関から出力される回転を増速機構で増速して回転電機に入力し、それによって回転電機を駆動して発電させることができ、よって減速時に加えて走行時にも回転電機のエネルギ源に充電させることができてエネルギ効率を向上させることができる。 In the first aspect, the first element consisting of any one of the three elements of the planetary gear mechanism is connected to the first input shaft to which the driving force output from the first driving source consisting of the internal combustion engine is input. The second element is connected to a second input shaft to which a driving force output from a second drive source made of a rotating electric machine is input, and the third element is connected to an output shaft that connects the output of the planetary gear mechanism to the axle, A speed increasing mechanism for increasing and transmitting the rotation input from the first input shaft is provided between the first input shaft and the second input shaft, and a fixing means capable of fixing the first element is provided. Therefore, the rotation output from the internal combustion engine during high-speed traveling can be accelerated by the speed increasing mechanism and input to the rotating electrical machine, thereby driving the rotating electrical machine to generate electric power. Can also charge the energy source of rotating electrical machines Thereby improving the efficiency.
尚、減速時には車軸に取り付けられる駆動輪側から駆動されるが、遊星歯車機構の第3の要素を車軸に連結する出力軸に連結することから、駆動輪側から入力される駆動力を第2の要素を介して回転電機に伝達することができ、同様に回転電機を駆動して発電させることができる。 In addition, at the time of deceleration, it is driven from the side of the driving wheel attached to the axle, but since the third element of the planetary gear mechanism is connected to the output shaft that is connected to the axle, the driving force input from the driving wheel side is second. It is possible to transmit to the rotating electrical machine via the elements, and similarly, the rotating electrical machine can be driven to generate electric power.
請求項2に係るハイブリッド車両の駆動装置にあっては、固定手段が機械式のクラッチからなる如く構成したので、上記した効果に加え、油圧クラッチを用いる場合に比して応答性を上げることができる。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 2, since the fixing means is constituted by a mechanical clutch, in addition to the above-described effects, the responsiveness can be improved as compared with the case of using a hydraulic clutch. it can.
請求項3に係るハイブリッド車両の駆動装置にあっては、第1入力軸に電動機を接続する如く構成したので、回転電機がフェールした場合あるいは回転電機のエネルギ貯留源の残容量が不足した場合などにも、内燃機関を確実に始動することができる。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 3, since the electric motor is connected to the first input shaft, the rotating electric machine fails or the remaining capacity of the energy storage source of the rotating electric machine is insufficient. In addition, the internal combustion engine can be started reliably.
以下、添付図面に即してこの発明に係るハイブリッド車両の駆動装置を実施するための形態を説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for implementing a hybrid vehicle drive device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1はこの発明の第1実施例に係るハイブリッド車両の駆動装置を模式的に示す概略図、図2は図1に示す駆動装置のスケルトン図、図3は図1に示すハイブリッド車両の走行状態に応じた装置の作動を一覧的に示す説明図である。 FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a drive device for a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a skeleton diagram of the drive device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a traveling state of the hybrid vehicle shown in FIG. It is explanatory drawing which shows operation | movement of the apparatus according to this as a list.
以下説明すると、符号10はハイブリッド車両の駆動装置を示し、駆動装置10は内燃機関(第1駆動源)12と、内燃機関12から出力される駆動力が入力される第1入力軸14と、回転電機(第2駆動源)16と、回転電機16から出力される駆動力が入力される第2入力軸20と、第1、第2入力軸14,20から第1、第2駆動源12,16の駆動力を入力して出力する遊星歯車機構22と、遊星歯車機構22の出力を減速ギヤとディファレンシャル機構などを介して駆動輪が取り付けられる車軸に連結する出力軸24とを備える。
In the following, reference numeral 10 denotes a drive device for a hybrid vehicle. The drive device 10 includes an internal combustion engine (first drive source) 12, a
駆動装置10は具体的には自動変速機からなり、ハイブリッド車両(図示せず。以下「車両」という)に搭載され、内燃機関12と回転電機16による変速によって駆動力を車軸から駆動輪に伝達し、車両を走行させる。
Specifically, the driving device 10 includes an automatic transmission, and is mounted on a hybrid vehicle (not shown; hereinafter referred to as “vehicle”), and transmits driving force from the axle to the driving wheel by shifting by the
内燃機関(以下「エンジン」という)12はガソリンを燃料とする火花点火式のガソリンエンジン(あるいは軽油を燃料とする圧着着火式のディーゼルエンジン)からなり、燃料と空気の混合気を点火(着火)されるとき、燃焼してピストン(図示せず)を駆動する。 The internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 12 is a spark ignition type gasoline engine using gasoline as fuel (or a compression ignition type diesel engine using light oil as fuel), and ignites (ignitions) a mixture of fuel and air. When done, it burns and drives a piston (not shown).
ピストンの駆動はクランク軸の回転に変換され、クランク軸から出力されるエンジン12の出力はダンパ付きのフライホイール(図示せず)と第1入力軸14を介して駆動装置10に入力される。
The drive of the piston is converted into rotation of the crankshaft, and the output of the
回転電機16はDCブラシレス電動機からなり、装置ハウジング10aに固定されるステータ16aとステータ16aに対して相対回転自在に配置されるロータ16bを備え、通電されて回転させられるときは電動機(モータ)として機能すると共に、エンジン12(あるいは駆動輪)によって回転させられるときは発電機(ジェネレータ)として機能する。
The rotating
このように、この明細書において「回転電機」16は電動機(モータ)と発電機(ジェネレータ)の機能を共に有する機器を意味する。以下、回転電機16を「モータ・ジェネレータ」といい、図3以降に「MG」と示す。
Thus, in this specification, “rotary electric machine” 16 means a device having both functions of an electric motor (motor) and a generator (generator). Hereinafter, the rotating
遊星歯車機構22は、サンギヤ22aと、ピニオンギヤキャリア(プラネタリキャリア。以下「キャリア」という)22bと、リングギヤ22cからなる少なくとも3つの要素を備える。キャリア22bはシングル式のピニオンギヤを備え、サンギヤ22aの回転はピニオンギヤで逆転させられてリングギヤ22cに伝えられる。
The
図示の如く、モータ・ジェネレータ16から出力される駆動力が入力される第2入力軸20は、第1入力軸14と平行かつ同軸に配置される。
As shown in the figure, the
即ち、第2入力軸20はモータ・ジェネレータ16のロータ16bに貫通させられてロータ16bにスプライン結合などによって固定され、モータ・ジェネレータ16のロータ16bと共に回転することでモータ・ジェネレータ16から出力される駆動力が入力されるように構成される。第2入力軸20の一端は遊星歯車機構22のリングギヤ22cに連結されると共に、他端にはギヤ20aが形成される。
That is, the
第1入力軸14と第2入力軸20の間には増速機構26が配置される。
A
増速機構26は、第1入力軸14に固定されるドライブギヤ26aと、中間軸30に固定され、ドライブギヤ26aと噛合する、それより歯数の小さいドリブンギヤ26bと、ドリブンギヤ26bに隣接して中間軸30に固定される第2のドライブギヤ26cと、第2のドライブギヤ26cと噛合する第2入力軸20のギヤ20aとからなる。
The
ドリブンギヤ26bはOD(Over Drive)クラッチ32を介して第2入力軸20に固定される。ODクラッチ32は油圧クラッチからなり、油圧を供給されるときオンし、ドリブンギヤ26bを中間軸30に係合(固定)する。
The driven
ODクラッチ32がオンしてドリブンギヤ26bを中間軸30に係合すると、エンジン12の出力は第1入力軸14、ドライブギヤ26a、ドリブンギヤ26b、第2のドライブギヤ26c、ギヤ20aを介してモータ・ジェネレータ16に連結され、モータ・ジェネレータ16を駆動する。
When the
駆動装置10はEOP(電動オイルポンプ)34を備える。EOP34はその電動機(図示せず)が通電されて動作し、リザーバ(図示せず)から作動油(オイル)を汲み上げてODクラッチ32に油圧として供給すると共に、遊星歯車機構22などに潤滑のために供給する。
The drive device 10 includes an EOP (electric oil pump) 34. The EOP 34 operates when its electric motor (not shown) is energized, pumps hydraulic oil (oil) from a reservoir (not shown), supplies it as an oil pressure to the
遊星歯車機構22の3つの要素のうち、サンギヤ(S)22aを第1の要素、リングギヤ(R)22cを第2の要素、キャリア(C)22bを第3の要素とするとき、図示の如く、サンギヤ22aは第1入力軸14、リングギヤ22cは第2入力軸20、キャリア22bは出力軸24に連結される。
Of the three elements of the
このように、サンギヤ22aはエンジン12の駆動力が入力される第1入力軸14に連結されてエンジン12の駆動力で回転させられる。また、リングギヤ22cはモータ・ジェネレータ16の駆動力が入力される第2入力軸20に連結されてモータ・ジェネレータ16の駆動力で回転させられると共に、走行状態に応じてモータ・ジェネレータ16を駆動して発電させる。
Thus, the
尚、遊星歯車機構22はサンギヤ22a、キャリア22b、リングギヤ22cからなる3つの要素を有するが、この明細書において第1要素、第2要素、第3要素は必ずしもサンギヤ22a、リングギヤ22c、キャリア22bを示すものではない。先に「3つの要素のいずれかからなる第1の要素を・・・」と記載したのは、それを意味する。
The
遊星歯車機構22のリングギヤ22cは第2入力軸20を介してモータ・ジェネレータ16のロータ16bに連結されると共に、第1入力軸14と第2入力軸20の間に配置される増速機構26を介してエンジン12に連結される。
The
従って、遊星歯車機構22のリングギヤ22cはモータ・ジェネレータ16から駆動力が入力されるとき、その駆動力で回転させられる。またモータ・ジェネレータ16のロータ16bは、ODクラッチ32がオンされるとき、増速機構26を介してエンジン12から入力される駆動力で回転させられる。
Accordingly, the
モータ・ジェネレータ16は、ロータ16bの回転に応じてジェネレータとして動作して発電する。発電された電力(電気エネルギ)は、PDU(パワードライブユニット)36を介してバッテリ(エネルギ貯留源)40に貯留される。
The motor /
第1入力軸14と第2入力軸20と中間軸30はベアリング42を介して装置ハウジング10aに回転自在に支承されると共に、第1入力軸14には電磁式の2WAYC(ツーウエイクラッチ。機械式クラッチ)44が配置される。
The
2WAYC44は2個の1WAYC(ワンウエイクラッチ)を備えてなり、ソレノイドが励磁されるとき、第1入力軸14を装置ハウジング10aに固定することで、その回転をロック、換言すれば、励磁されると、正逆転でのワンウエイ機能を実現する。
The
図1に示す如く、エンジン12はスタータモータ(電動機)12aを備える。スタータモータ12aはエンジン12のバッテリ(エネルギ貯留源)12bから電気エネルギを供給されて動作し、エンジン12をクランキングする。即ち、スタータモータ12aは第1入力軸14に接続される。
As shown in FIG. 1, the
図示は省略するが、車両のドライブシャフトの付近には車速センサが配置されて車速を示す信号を出力すると共に、バッテリ40には電圧・電流センサが配置されてバッテリ36に貯留された電力のSOC(State of Charge。残容量)を示す信号を出力する。第2入力軸20にはレゾルバからなる回転数センサが配置され、第2入力軸20の回転数を示す信号を出力する。
Although not shown, a vehicle speed sensor is arranged near the drive shaft of the vehicle to output a signal indicating the vehicle speed, and a voltage / current sensor is arranged in the
それらセンサの出力はモータ・ジェネレータ16などの動作を制御するECU(Electronic Control Unit。電子制御ユニット。以下「MOTECU」という)46に送られる。MOTECU46はマイクロコンピュータを備える。
The outputs of these sensors are sent to an ECU (Electronic Control Unit; hereinafter referred to as “MOTECU”) 46 that controls the operation of the motor /
また、図1に示す如く、同様にマイクロコンピュータを備える電子制御ユニットからなる、エンジン12の動作を制御するENGECU50とバッテリ40の動作を制御するBATECU52が設けられる。尚、図2ではMOTECU46などの図示を省略した。
Further, as shown in FIG. 1, there are provided an ENGECU 50 for controlling the operation of the
MOTECU46とENGECU50とBATECU52はバス54を介して接続され、相互に通信自在に構成される。MOTECU46は、ENGECU50からエンジン回転数、即ち、第1入力軸14の回転数を示す信号などを入力する。
The
MOTECU46は車両の走行状態に応じてモータ・ジェネレータ16とPDU36の動作を制御すると共に、EOP34を駆動・停止し、さらにODクラッチ32を係合(オン)・解放(オフ)動作を制御する。
The
また、MOTECU46は、2WAYC44のソレノイドを励磁・消磁してその動作を制御する。具体的には、MOTECU46は、図3に示すFWD−D(Dレンジでの前進走行時)、即ち、モータ・ジェネレータ16を駆動して前進走行するとき、モータ・ジェネレータ16によって遊星歯車機構22のリングギヤ22cが正転すると、サンギヤ22aは逆転するので、ソレノイドを励磁してサンギヤ22aの逆転をロックする。
The
また、MOTECU46は、RVS(後進走行)時、モータ・ジェネレータ16によって遊星歯車機構22のリングギヤ22cが逆転すると、サンギヤ22aは正転するので、ソレノイドを励磁してサンギヤ22aの正転をロックし、固定レシオを実現する。このようにMOTECU46は、ハイブリッド車両の駆動装置10の制御装置として機能する。
Further, when the
図4は、図3に示すハイブリッド車両の走行状態に応じた、MOTECU46による駆動装置10の作動を速度線図で示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the drive device 10 by the
図4の速度線図において、3つの縦軸は遊星歯車機構22の3つの要素、即ち、サンギヤ(22a)、キャリア(22b)、リングギヤ(22c)に対応し、紙面の上方への長さがFWD−D(前進)方向の回転数、下方への長さがRVS(後進)方向の回転数を示す。
In the velocity diagram of FIG. 4, the three vertical axes correspond to the three elements of the
またSC間の距離はサンギヤ22aの歯数の逆数、CR間の距離はリングギヤ22cの歯数の逆数に比例する。尚、キャリア22bが中央に表記されることは、サンギヤ22aとリングギヤ22cの回転がキャリア22bによって逆転することを意味する。
The distance between the SCs is proportional to the reciprocal of the number of teeth of the
図3と図4を参照して車両の走行状態に応じた、MOTECU46による駆動装置20の作動を説明する。
With reference to FIG. 3 and FIG. 4, the operation of the
図4を参照して概説すると、MOTECU46は、モータ・ジェネレータ16を駆動して図に「EV走行」と示すようにモータ・ジェネレータ16の出力で車両を発進させると共に、ある車速に達すると、モータ・ジェネレータ16でエンジン12を始動して図に「ハイブリッド走行」と示す走行に移行して所望のレシオ(変速比)となるように電気的な無段変速制御を行う。
Outlined with reference to FIG. 4, the
以下詳細に説明する。 This will be described in detail below.
FWD−D(前進走行時)において、MOTECU46は上記したようにモータ・ジェネレータ16を駆動し、サンギヤ22aに接続される2WAYC44を励磁(丸印で示す)して前記した逆転をロックしつつ、モータ・ジェネレータ16の出力によって車両を発進させる。尚、電気エネルギの節約のため、2WAYC44の励磁は短時間とする。
In FWD-D (during forward travel), the
次いで車両の走行速度がある車速に達したとき、MOTECU46はODクラッチ32に油圧を供給して係合させ、モータ・ジェネレータ16から増速機構26を介してエンジン12にトルクを伝達させ、エンジン12を始動する。
Next, when the traveling speed of the vehicle reaches a certain vehicle speed, the
次いでMOTECU46は、エンジン回転数とキャリア回転数で決まるリングギヤ回転数となるように、モータ・ジェネレータ16を減速制御する。
Next, the
この場合、エンジン12が始動した後の各部のイナーシャは、車体>エンジン12>モータ・ジェネレータ16となり、イナーシャの小さい部分の回転数変化が大きくなるので、モータ・ジェネレータ16の回転数は図4に破線aで示すように変化する。
In this case, the inertia of each part after the
上記したFWD−D(前進走行)における駆動装置10の作動は、RVS(後進走行)の場合も同様である。 The operation of the driving device 10 in the above-described FWD-D (forward travel) is the same in the case of RVS (reverse travel).
またMOTECU46は、車速が上昇して高速になると、モータ・ジェネレータ16の回転数をOD側に上昇させる。このときMOTECU46は、バッテリ40のSOC(残容量)が低い場合、OD固定レシオ(例えば0.7)付近でODクラッチ32を係合させる。
Further, the
その結果、エンジン12の回転が増速機構26で増速されて第2入力軸20を介してモータ・ジェネレータ16に伝達される。そのとき、増速されたエンジン12の回転がOD相当値を超えると、モータ・ジェネレータ16の駆動に使用されて発電させる。
As a result, the rotation of the
即ち、増速機構26を設けることで、高速走行時にエンジン12から出力される回転を増速機構26で増速してモータ・ジェネレータ16に入力させることができ、それによってモータ・ジェネレータ16を駆動して発電させることができる。
That is, by providing the
また、減速時、例えばブレーキ時には、エンジン12は停止されてF/C(フュエルカット)がなされると共に、遊星歯車機構22は車軸に取り付けられる駆動輪側から駆動される。
Further, at the time of deceleration, for example, at the time of braking, the
その場合、遊星歯車機構22のキャリア22cを車軸に連結する出力軸24に連結することから、駆動輪側から入力される駆動力をキャリア22cを介してモータ・ジェネレータ16に伝達することができ、それによって同様にモータ・ジェネレータ16を駆動して発電させることができる。
In that case, since the
尚、図3でNレンジにおける発電は、バッテリ40の残容量SOCが零あるいはほとんど零となる緊急の場合であり、そのときには運転者にフットBrk(ブレーキ)またはP−Brk(パーキングブレーキ)(図1,2で図示省略)を操作させつつ、エンジン12を駆動し、増速機構26で増速してモータ・ジェネレータ16を駆動して発電させる。
In FIG. 3, power generation in the N range is an emergency case in which the remaining capacity SOC of the
尚、スタータモータ(電動機)12aを動作させることで、モータ・ジェネレータ16がフェールした場合あるいはモータ・ジェネレータ16のバッテリ40の残容量SOCが不足した場合などにも、エンジン12を確実に始動することができる。
In addition, by operating the starter motor (electric motor) 12a, the
この実施例に係るハイブリッド車両の駆動装置10にあっては、遊星歯車機構22の3つの要素のいずれかからなるサンギヤ(第1の要素)22aをエンジン12から出力される駆動力が入力される第1入力軸14に、リングギヤ(第2の要素)22cをモータ・ジェネレータ16から出力される駆動力が入力される第2入力軸20に、キャリア(第3の要素)22bを出力軸24にそれぞれ連結し、第1入力軸14と第2入力軸20の間に第1入力軸14から入力される回転を増速して伝達する増速機構26を設けると共に、サンギヤ22aを固定可能な2WAYC(固定手段)44を設ける如く構成したので、高速走行時などにエンジン12から出力される回転を増速機構26で増速してモータ・ジェネレータ16に入力し、それによってモータ・ジェネレータ16を駆動して発電させることができ、よって減速時に加えて走行時にもモータ・ジェネレータ16のエネルギ源に充電させることができてエネルギ効率を向上させることができる。
In the hybrid vehicle driving apparatus 10 according to this embodiment, a driving force output from the
また、減速時には車軸に取り付けられる駆動輪側から駆動されるが、遊星歯車機構22のキャリア22bを車軸に連結する出力軸24に連結することから、駆動輪側から入力される駆動力を遊星歯車機構22と第2入力軸20を介してモータ・ジェネレータ16に伝達することができ、同様にモータ・ジェネレータ16を駆動して発電させることができる。
In addition, when the vehicle is decelerated, it is driven from the side of the drive wheel attached to the axle, but since the
また、モータ・ジェネレータ16を駆動して発進してからエンジン12を始動するように構成したので、発進時にエンジン12を始動して走行する場合に比し、燃費を低減することができる。
Further, since the
また、モータ・ジェネレータ16を駆動して後進走行するように構成したので、エンジン12で走行する場合に比し、燃費を低減することができる。さらに、後進走行時の車速は概ね低速で、かつ車両停止状態からの発進なので、エンジン12で走行する場合に比し、同様に燃費を低減することができる。また、モータ・ジェネレータ16を駆動して前進走行する場合とはモータ・ジェネレータ16の回転方向以外は同一なので、車両の切返しがスムーズとなる。
Further, since the motor /
また、2WAYC44が機械式のクラッチからなる如く構成したので、油圧クラッチを用いる場合に比し、応答性を上げることができる。さらに1WAYC(ワンウエイクラッチ)を用いる場合に比し、安定したレシオでRVS走行することができる。
Further, since the
また、第1入力軸14にエンジン12のバッテリ12bから電気エネルギを供給されるスタータモータ(電動機)12aを接続する如く構成したので、モータ・ジェネレータ16がフェールした場合あるいはモータ・ジェネレータ16のバッテリ40の残容量SOCが不足した場合などにも、エンジン12を確実に始動することができる。
Since the starter motor (electric motor) 12a to which electric energy is supplied from the
図5はこの発明の第2実施例に係るハイブリッド車両の走行状態に応じた駆動装置10の作動を速度線図で示す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the driving device 10 according to the traveling state of the hybrid vehicle according to the second embodiment of the present invention in a speed diagram.
第1実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第2実施例にあっては、モータ・ジェネレータ16を遊星歯車機構22のキャリア22bに連結すると共に、リングギヤ22cを出力軸24に連結するようにした。
The description will focus on the differences from the first embodiment. In the second embodiment, the motor /
第2実施例に係るハイブリッド車両の駆動装置10にあっては、遊星歯車機構22の3つの要素のいずれかからなるサンギヤ(第1の要素)22aをエンジン12から出力される駆動力が入力される第1入力軸14に、キャリア(第2の要素)22bをモータ・ジェネレータ16から出力される駆動力が入力される第2入力軸20に、リングギヤ(第3の要素)22cを出力軸24にそれぞれ連結し、第1入力軸14と第2入力軸20の間に第1入力軸14から入力される回転を増速して伝達する増速機構26を設けると共に、サンギヤ22aを固定可能な2WAYC(固定手段)44を設ける如く構成したので、同様に高速走行時などにエンジン12から出力される回転を増速機構26で増速してモータ・ジェネレータ16に入力し、それによってモータ・ジェネレータ16を駆動して発電させることができ、よって減速時に加えて走行時にもモータ・ジェネレータ16のエネルギ源に充電させることができてエネルギ効率を向上させることができる。
In the driving apparatus 10 for the hybrid vehicle according to the second embodiment, a driving force output from the
また、減速時には駆動輪側から入力される駆動力を遊星歯車機構22と第2入力軸20を介してモータ・ジェネレータ16に伝達することができ、同様にモータ・ジェネレータ16を駆動して発電させることができる。残余の構成および効果は第1実施例と異ならない。
Further, during deceleration, the driving force input from the driving wheel side can be transmitted to the motor /
図6はこの発明の第3実施例に係るハイブリッド車両の走行状態に応じた駆動装置10の作動を速度線図で示す説明図である。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operation of the drive device 10 according to the traveling state of the hybrid vehicle according to the third embodiment of the present invention in a speed diagram.
第1実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第3実施例にあっては、エンジン12を遊星歯車機構22のリングギヤ22cに連結し、モータ・ジェネレータ16をサンギヤ22aに連結すると共に、キャリア22bを出力軸24に連結するようにした。
The description will focus on differences from the first embodiment. In the third embodiment, the
第3実施例に係るハイブリッド車両の駆動装置10にあっては、遊星歯車機構22の3つの要素のいずれかからなるリングギヤ(第1の要素)22cをエンジン12から出力される駆動力が入力される第1入力軸14に、サンギヤ(第2の要素)22aをモータ・ジェネレータ16から出力される駆動力が入力される第2入力軸20に、キャリア(第3の要素)22bを出力軸24にそれぞれ連結し、第1入力軸14と第2入力軸20の間に第1入力軸14から入力される回転を増速して伝達する増速機構26を設けると共に、サンギヤ22aを固定可能な2WAYC(固定手段)42を設ける如く構成したので、同様に高速走行時などにエンジン12から出力される回転を増速機構26で増速してモータ・ジェネレータ16に入力し、それによってモータ・ジェネレータ16を駆動して発電させることができ、よって減速時に加えて走行時にもモータ・ジェネレータ16のエネルギ源に充電させることができてエネルギ効率を向上させることができる。
In the driving apparatus 10 for the hybrid vehicle according to the third embodiment, a driving force output from the
また、減速時には駆動輪側から入力される駆動力を遊星歯車機構22と第2入力軸20を介してモータ・ジェネレータ16に伝達することができ、同様にモータ・ジェネレータ16を駆動して発電させることができる。残余の構成および効果は第1実施例と異ならない。
Further, during deceleration, the driving force input from the driving wheel side can be transmitted to the motor /
上記した如く、第1から第3実施例にあっては、エンジン(内燃機関)12からなる第1駆動源と、前記第1駆動源から出力される駆動力が入力される第1入力軸14と、少なくとも1個のモータ・ジェネレータ(回転電機)16からなる第2駆動源と、前記第2駆動源から出力される駆動力が入力される第2入力軸20と、少なくともサンギヤとキャリアとリングギヤからなる3つの要素を有し、前記第1、第2入力軸14,20から前記第1、第2駆動源の駆動力を入力して出力する遊星歯車機構22と、前記遊星歯車機構22の出力を車軸に連結する出力軸24とを備えたハイブリッド車両の駆動装置10において、前記遊星歯車機構22の3つの要素のいずれかからなる第1の要素を前記第1入力軸14に、第2の要素を前記第2入力軸20に、第3の要素を前記出力軸24にそれぞれ連結し、前記第1入力軸14と前記第2入力軸20の間に前記第1入力軸から入力される回転を増速して伝達する増速機構26を設けると共に、前記第1の要素を固定可能な2WAYC(固定手段)44を設ける如く構成した。
As described above, in the first to third embodiments, the first drive source including the engine (internal combustion engine) 12 and the
また、前記2WAYC(固定手段)44が機械式のクラッチからなる如く構成した。 The 2WAYC (fixing means) 44 is constituted by a mechanical clutch.
また、前記第1入力軸14にスタータモータ(電動機)12aを接続する如く構成した。
Further, a starter motor (electric motor) 12 a is connected to the
尚、上記において、2WAYC44を用いて遊星歯車機構22のサンギヤ22aの回転をロックしたが、2WAYC44に代え、1WAYC(ワンウエイクラッチ)を2個用いても良く、あるいはブレーキクラッチなどを用いても良い。
In the above description, the rotation of the
また、スタータモータ(電動機)12aを用いたが、それに代え、モータ・ジェネレータ(回転電機)を用いても良い。また、スタータモータ12aのエネルギ源をエンジン12のバッテリ12bとしたが、モータ・ジェネレータ16のバッテリ40としても良い。
Further, although the starter motor (electric motor) 12a is used, a motor / generator (rotary electric machine) may be used instead. Further, although the energy source of the
10 ハイブリッド車両の駆動装置、12 内燃機関(エンジン)、12a スタータモータ(電動機)、12b バッテリ(エネルギ貯留源)、14 第1入力軸、16 回転電機(モータ・ジェネレータ)、20 第2入力軸、22 遊星歯車機構、22a サンギヤ(S)、22b キャリア(C)、22c リングギヤ(R)、24 出力軸、26 増速機構(26a ドライブギヤ、26b ドリブンギヤ、26c 第2のドリブンギヤ、20a ギヤ)、30 中間軸、32 ODクラッチ、34 EOP(電動オイルポンプ)、36 PDU、40 バッテリ(エネルギ貯留源)、44 2WAYC(固定手段)、46 MOTECU、50 ENGECU、52 BATECU、54 バス DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drive apparatus of hybrid vehicle, 12 Internal combustion engine (engine), 12a Starter motor (electric motor), 12b Battery (energy storage source), 14 1st input shaft, 16 Rotating electric machine (motor generator), 20 2nd input shaft, 22 planetary gear mechanism, 22a sun gear (S), 22b carrier (C), 22c ring gear (R), 24 output shaft, 26 speed increasing mechanism (26a drive gear, 26b driven gear, 26c second driven gear, 20a gear), 30 Intermediate shaft, 32 OD clutch, 34 EOP (electric oil pump), 36 PDU, 40 battery (energy storage source), 44 2WAYC (fixing means), 46 MOTECU, 50 ENGECU, 52 BAT ECU, 54 bus
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2010
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