JP2012056510A - Drive device of hybrid vehicle - Google Patents

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高宏 翠
Yasuhiro Kobayashi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive device of a hybrid vehicle, capable of improving mountability of each drive source and the drive device in the vehicle while reducing the weight of the vehicle by miniaturizing the overall device.SOLUTION: The drive device 20 of the hybrid vehicle 1 using an internal combustion engine 11 and a rotating electrical machine 12 as a drive source includes: an input shaft 21 connected to the internal combustion engine 11; an output shaft 22 connected to a drive wheel of the hybrid vehicle 1; and a transmission mechanism 23 having speed stages composed of four sets of gear pairs capable of transmitting the rotation of the input shaft 21 to the output shaft 22 while varying the speed. The first gear pair most distant from the internal combustion engine 11 in the direction of the input shaft 21 of the four sets of gear pairs is set to a minimum gear ratio in the transmission mechanism 23, and connected to the rotating electrical machine 12.

Description

本発明は、内燃機関および回転電機を駆動源とするハイブリッド車両の駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a drive device for a hybrid vehicle using an internal combustion engine and a rotating electric machine as drive sources.

ハイブリッド車両は、例えば、ガソリンエンジンおよび電気モータを駆動源とし、これらの駆動源により出力される駆動力を駆動装置を介して駆動輪へ伝達している。ハイブリッド車両の駆動装置として、異なる駆動源により出力される駆動力を合成する機構として遊星歯車機構を有するものが知られている。その他に、特許文献1には、ガソリンエンジンに入力軸を連結するとともに、駆動輪に連結される出力軸に支持される出力ギヤに電気モータを連結する駆動装置が開示されている。このような駆動装置により、ハイブリッド車両は、駆動装置を適宜制御し、ガソリンエンジンおよび電気モータの少なくとも一方を駆動源とした走行を可能としている。さらに、ハイブリッド車両は、制動時における駆動輪の回転やガソリンエンジンの回転を利用して電気モータによる発電を可能としている。   The hybrid vehicle uses, for example, a gasoline engine and an electric motor as driving sources, and transmits driving force output from these driving sources to driving wheels via a driving device. 2. Description of the Related Art As a hybrid vehicle drive device, one having a planetary gear mechanism is known as a mechanism for combining drive forces output from different drive sources. In addition, Patent Document 1 discloses a driving device that connects an input shaft to a gasoline engine and connects an electric motor to an output gear supported by an output shaft that is connected to driving wheels. With such a drive device, the hybrid vehicle appropriately controls the drive device to enable traveling using at least one of a gasoline engine and an electric motor as a drive source. Furthermore, the hybrid vehicle enables power generation by an electric motor by utilizing the rotation of drive wheels and the rotation of a gasoline engine during braking.

特開2004−190497号公報JP 2004-190497 A

ところで、特許文献1の駆動装置のように電気モータを駆動装置に連結する構成では、電気モータを搭載するスペースを確保するために駆動装置の小型化が望まれる。ここで、ハイブリッド車両の駆動装置は、例えば特許文献1のように前進用と後進用を併せて6段の変速段から構成されることがある。このような場合に、駆動装置は、6段の変速段を構成する6組の歯車対が駆動装置の軸方向に並設される。よって、これらの歯車対を収容するために所定の軸方向幅を要することになり、駆動装置の搭載位置などが制約されるおそれがある。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、装置全体を小型化することにより、車両の軽量化を図るとともに、車両における各駆動源および駆動装置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。
By the way, in the structure which connects an electric motor to a drive device like the drive device of patent document 1, in order to ensure the space which mounts an electric motor, size reduction of a drive device is desired. Here, the drive device for a hybrid vehicle may be composed of six shift stages, for example, forward and reverse as in Patent Document 1, for example. In such a case, the drive device has six sets of gear pairs constituting six speed steps arranged side by side in the axial direction of the drive device. Therefore, a predetermined axial width is required to accommodate these gear pairs, and the mounting position of the driving device may be restricted.
The present invention has been made in view of such circumstances, and by reducing the size of the entire apparatus, it is possible to reduce the weight of the vehicle and improve the mountability of each drive source and drive device in the vehicle. An object of the present invention is to provide a drive device for a possible hybrid vehicle.

上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の特徴は、内燃機関および回転電機を駆動源とするハイブリッド車両の駆動装置であって、
前記内燃機関に連結される入力軸と、前記ハイブリッド車両の駆動輪に連結される出力軸と、前記入力軸の回転を前記出力軸に変速して伝達可能な4組の歯車対からなる変速段を有する変速機構と、を備え、
前記4組の歯車対のうち前記入力軸方向に前記内燃機関から最も離間する第一歯車対は、前記変速機構における最小の変速比に設定され、且つ前記回転電機に連結されることである。
In order to solve the above problems, a feature of the invention according to claim 1 is a drive device for a hybrid vehicle using an internal combustion engine and a rotating electrical machine as drive sources,
A gear stage composed of an input shaft connected to the internal combustion engine, an output shaft connected to the drive wheel of the hybrid vehicle, and four sets of gear pairs capable of shifting and transmitting the rotation of the input shaft to the output shaft. A transmission mechanism having
Of the four sets of gear pairs, the first gear pair that is the farthest away from the internal combustion engine in the input shaft direction is set to the minimum speed ratio in the speed change mechanism and is connected to the rotating electrical machine.

上記の課題を解決するため、請求項2に係る発明の特徴は、内燃機関および回転電機を駆動源とするハイブリッド車両の駆動装置であって、
前記内燃機関に連結される入力軸と、前記車両の駆動輪に連結される出力軸と、前記入力軸の回転を前記出力軸に変速して伝達可能な3組の歯車対からなる変速段を有する変速機構と、を備え、
前記3組の歯車対のうち前記入力軸方向に前記内燃機関から最も離間する第一歯車対は、前記変速機構における最小の変速比に設定され、且つ前記回転電機に連結されることである。
In order to solve the above problems, a feature of the invention according to claim 2 is a drive device for a hybrid vehicle using an internal combustion engine and a rotating electric machine as drive sources,
A shift stage comprising an input shaft coupled to the internal combustion engine, an output shaft coupled to a drive wheel of the vehicle, and three sets of gear pairs capable of shifting and transmitting rotation of the input shaft to the output shaft; A transmission mechanism having
Of the three sets of gear pairs, the first gear pair that is the farthest away from the internal combustion engine in the input shaft direction is set to the minimum speed ratio in the speed change mechanism and is connected to the rotating electrical machine.

請求項3に係る発明の特徴は、請求項1において、前記変速機構における後進用の変速段は、前記4組の歯車対から前記第一歯車対を除いた何れか1組の歯車対にカウンタギヤを介在させて構成されることである。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the reverse gear in the transmission mechanism is countered by any one of the four gear pairs excluding the first gear pair. It is configured with a gear interposed.

請求項4に係る発明の特徴は、請求項1または2において、前記変速機構における後進用の変速段は、前記回転電機を逆回転させた前記第一歯車対であることである。   A feature of the invention according to claim 4 is that, in claim 1 or 2, the reverse speed stage in the speed change mechanism is the first gear pair in which the rotating electrical machine is reversely rotated.

請求項5に係る発明の特徴は、請求項1〜4の何れか一項において、前記第一歯車対は、前記入力軸に支持される入力ギヤと、当該入力ギヤと噛合し前記出力軸に支持される出力ギヤとからなり、当該出力ギヤに前記回転電機が連結されることである。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the first gear pair includes: an input gear supported by the input shaft; and an input gear that meshes with the input gear. The rotating electrical machine is connected to the output gear.

請求項6に係る発明の特徴は、請求項1〜5の何れか一項において、前記駆動装置は、前記回転電機の回転軸に対して前記出力軸が平行となるように、且つ前記回転電機が前記入力軸方向に前記内燃機関と前記第一歯車対との間に位置するように配置されることである。   According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the drive device is configured so that the output shaft is parallel to the rotational shaft of the rotating electrical machine, and the rotating electrical machine is Is arranged between the internal combustion engine and the first gear pair in the input shaft direction.

請求項1に係る発明によると、ハイブリッド車両の駆動装置は、4組の歯車対からなる変速段を有する変速機構を備える。そして、4組の歯車対のうち入力軸方向に内燃機関から最も離間する第一歯車対は、変速機構における最小の変速比に設定され、且つ回転電機に連結される構成としている。これにより、ハイブリッド車両において比較的大きなユニットとなる内燃機関と回転電機が離間することになり、ハイブリッド車両における各駆動源および駆動装置の搭載性を向上させることができる。また、4組の歯車対が駆動装置の軸方向に並設されるため、例えば6組の歯車対からなる変速機構を備える従来の駆動装置と比較して軸方向長さを短縮することができる。よって、駆動装置全体として小型化し、駆動装置を搭載する車両の軽量化を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, the hybrid vehicle drive device includes a speed change mechanism having a gear stage composed of four sets of gear pairs. Of the four gear pairs, the first gear pair that is the farthest from the internal combustion engine in the input shaft direction is set to the minimum speed ratio in the speed change mechanism and is connected to the rotating electrical machine. As a result, the internal combustion engine, which is a relatively large unit in the hybrid vehicle, and the rotating electrical machine are separated from each other, and the mountability of each drive source and drive device in the hybrid vehicle can be improved. Further, since the four sets of gear pairs are arranged in parallel in the axial direction of the drive device, the axial length can be shortened as compared with, for example, a conventional drive device having a transmission mechanism composed of six sets of gear pairs. . Therefore, it is possible to reduce the size of the entire drive device and reduce the weight of the vehicle on which the drive device is mounted.

さらに、回転電機が最小の変速比に設定された第一歯車対に連結される構成としている。ハイブリッド車両に搭載される駆動装置の変速機構は、回転電機が出力する回転を変速するとともに、回転電機へ入力される回転を変速する。また、回転電機は、内燃機関と比較して回転数が低下しても高い駆動力を出力できることから、特に低回転時に内燃機関の駆動アシストを行うことが有用である。つまり、上記構成にすることにより、回転電機は、例えば変速機構における最小の変速比である最高速段を構成する歯車対に連結されている場合に、出力する回転を複数組の歯車対の何れかにより変速し、内燃機関の駆動アシストを好適に行うことができる。ここで、従来の駆動装置と比較して変速段の数を少なくすると、変速段ごとの変速比の差が大きくなり、所定回転数において駆動力が不足することが懸念される。しかし、本発明により、回転電機による駆動アシストを行うことができるので、従来の駆動装置よりも少ない変速段の数に設定することができる。これにより、駆動装置の小型化に加えて、燃費の向上、および走行時におけるシフトチェンジの回数を低減することができる。   Further, the rotating electrical machine is connected to the first gear pair set to the minimum speed ratio. The speed change mechanism of the drive device mounted on the hybrid vehicle shifts the rotation output from the rotating electrical machine and shifts the rotation input to the rotating electrical machine. In addition, since the rotating electrical machine can output a high driving force even when the rotational speed is reduced as compared with the internal combustion engine, it is useful to perform driving assist of the internal combustion engine particularly at a low rotation speed. In other words, with the above configuration, when the rotating electrical machine is connected to, for example, the gear pair that forms the highest speed stage, which is the minimum speed ratio in the speed change mechanism, the rotation output is output to any of the multiple gear pairs. Therefore, the drive assist of the internal combustion engine can be suitably performed. Here, if the number of gears is reduced as compared with the conventional driving device, the difference in gear ratio for each gear increases, and there is a concern that the driving force is insufficient at a predetermined rotational speed. However, according to the present invention, the drive assist by the rotating electric machine can be performed, so that the number of shift stages can be set to be smaller than that of the conventional drive device. As a result, in addition to downsizing the drive device, it is possible to improve fuel efficiency and reduce the number of shift changes during travel.

請求項2に係る発明によると、ハイブリッド車両の駆動装置は、3組の歯車対からなる変速段を有する変速機構を備える。そして、3組の歯車対のうち入力軸方向に内燃機関から最も離間する第一歯車対は、変速機構における最小の変速比に設定され、且つ回転電機に連結される構成としている。これにより、ハイブリッド車両において比較的大きなユニットとなる内燃機関と回転電機が離間することになり、ハイブリッド車両における各駆動源および駆動装置の搭載性を向上させることができる。また、3組の歯車対が駆動装置の軸方向に並設されるため、例えば6組の歯車対からなる変速機構を備える従来の駆動装置と比較して軸方向長さを短縮することができる。よって、駆動装置全体として小型化し、駆動装置を搭載する車両の軽量化を図ることができる。   According to the second aspect of the present invention, the hybrid vehicle drive device includes a speed change mechanism having a gear stage composed of three sets of gear pairs. Of the three gear pairs, the first gear pair that is the farthest away from the internal combustion engine in the input shaft direction is set to the minimum speed ratio in the speed change mechanism and is connected to the rotating electrical machine. As a result, the internal combustion engine, which is a relatively large unit in the hybrid vehicle, and the rotating electrical machine are separated from each other, and the mountability of each drive source and drive device in the hybrid vehicle can be improved. Further, since three sets of gear pairs are arranged side by side in the axial direction of the drive unit, the axial length can be reduced as compared with a conventional drive unit including a speed change mechanism including, for example, six sets of gear pairs. . Therefore, it is possible to reduce the size of the entire drive device and reduce the weight of the vehicle on which the drive device is mounted.

さらに、回転電機が最小の変速比に設定された第一歯車対に連結される構成としている。ハイブリッド車両に搭載される駆動装置の変速機構は、回転電機が出力する回転を変速するとともに、回転電機へ入力される回転を変速する。また、回転電機は、内燃機関と比較して回転数が低下しても高い駆動力を出力できることから、特に低回転時に内燃機関の駆動アシストを行うことが有用である。つまり、上記構成にすることにより、回転電機は、例えば変速機構における最小の変速比である最高速段を構成する歯車対に連結されている場合に、出力する回転を複数組の歯車対の何れかにより変速し、内燃機関の駆動アシストを好適に行うことができる。ここで、従来の駆動装置と比較して変速段の数を少なくすると、変速段ごとの変速比の差が大きくなり、所定回転数において駆動力が不足することが懸念される。しかし、本発明により、回転電機による駆動アシストを行うことができるので、従来の駆動装置よりも少ない変速段の数に設定することができる。これにより、駆動装置の小型化に加えて、燃費の向上、および走行時におけるシフトチェンジの回数を低減することができる。   Further, the rotating electrical machine is connected to the first gear pair set to the minimum speed ratio. The speed change mechanism of the drive device mounted on the hybrid vehicle shifts the rotation output from the rotating electrical machine and shifts the rotation input to the rotating electrical machine. In addition, since the rotating electrical machine can output a high driving force even when the rotational speed is reduced as compared with the internal combustion engine, it is useful to perform driving assist of the internal combustion engine particularly at a low rotation speed. In other words, with the above configuration, when the rotating electrical machine is connected to, for example, the gear pair that forms the highest speed stage, which is the minimum speed ratio in the speed change mechanism, the rotation output is output to any of the multiple gear pairs. Therefore, the drive assist of the internal combustion engine can be suitably performed. Here, if the number of gears is reduced as compared with the conventional driving device, the difference in gear ratio for each gear increases, and there is a concern that the driving force is insufficient at a predetermined rotational speed. However, according to the present invention, the drive assist by the rotating electric machine can be performed, so that the number of shift stages can be set to be smaller than that of the conventional drive device. As a result, in addition to downsizing the drive device, it is possible to improve fuel efficiency and reduce the number of shift changes during travel.

請求項3に係る発明によると、変速機構における後進用の変速段は、4組の歯車対から第一歯車対を除いた何れか1組の歯車対にカウンタギヤを介在させて構成される。これにより、駆動装置は、内燃機関が出力する駆動力により車両を後進させるように制御することができる。よって、回転電機を作動させるバッテリーの残量などに関わらず確実に車両を後進させることができる。   According to the third aspect of the present invention, the reverse speed stage in the speed change mechanism is configured by interposing the counter gear in any one of the gear pairs excluding the first gear pair from the four gear pairs. Thereby, the drive device can be controlled to reverse the vehicle by the drive force output from the internal combustion engine. Therefore, it is possible to reliably move the vehicle backward regardless of the remaining amount of the battery that operates the rotating electrical machine.

請求項4に係る発明によると、変速機構における後進用の変速段は、回転電機を逆回転させた第一歯車対である構成としている。これにより、回転電機に連結された第一歯車対を前進用および後進用の変速段として兼用することができる。よって、変速機構に後進用の変速段を要することなく車両を後進させることができる。従って、駆動装置全体として部品点数を低減させることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the reverse speed stage in the speed change mechanism is a first gear pair in which the rotating electrical machine is reversely rotated. As a result, the first gear pair coupled to the rotating electrical machine can be used as both forward and reverse gears. Therefore, the vehicle can be moved backward without requiring a reverse gear stage in the transmission mechanism. Therefore, the number of parts can be reduced as a whole drive device.

請求項5に係る発明によると、第一歯車対は、入力軸に支持される入力ギヤと、当該入力ギヤと噛合し出力軸に支持される出力ギヤとからなり、当該出力ギヤに回転電機が連結される構成としている。これにより、最小の変速比での走行時において、回転電機から出力される駆動力が最小の噛み合い数で出力軸に伝達されることになり、高速巡航時のギヤ効率を向上させることができる。つまり、高速巡航時における駆動力のロスを低減させることができるので、回転電機による内燃機関の駆動アシストを効率的に行うことができる。   According to the invention according to claim 5, the first gear pair includes the input gear supported by the input shaft and the output gear meshed with the input gear and supported by the output shaft, and the rotating electrical machine is connected to the output gear. It is configured to be connected. As a result, during traveling at the minimum gear ratio, the driving force output from the rotating electrical machine is transmitted to the output shaft with the minimum number of meshes, and the gear efficiency during high-speed cruising can be improved. That is, loss of driving force during high-speed cruising can be reduced, so that driving assistance of the internal combustion engine by the rotating electrical machine can be performed efficiently.

請求項6に係る発明によると、駆動装置は、回転電機の回転軸に対して出力軸が平行となるように、且つ回転電機が入力軸方向に内燃機関と第一歯車対との間に位置するように配置される構成としている。換言すると、回転電機は、連結される第一歯車対に対して入力軸方向に内燃機関に近接する側に配置されることになる。これにより、駆動装置は、回転電機を含めて軸方向長さを確実に短くできる。よって、ハイブリッド車両における各駆動源および駆動装置の搭載性を向上させることができる。   According to the invention of claim 6, the drive device is positioned between the internal combustion engine and the first gear pair in the input shaft direction so that the output shaft is parallel to the rotating shaft of the rotating electrical machine. It is set as the structure arrange | positioned. In other words, the rotating electrical machine is arranged on the side close to the internal combustion engine in the input shaft direction with respect to the first gear pair to be connected. Thereby, the drive device can reliably shorten the axial length including the rotating electrical machine. Therefore, the mountability of each drive source and drive device in the hybrid vehicle can be improved.

第一実施形態:駆動装置20の全体構造を示すスケルトン図である。1 is a skeleton diagram showing the overall structure of a drive device 20. FIG. 駆動装置20における駆動力の伝達状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a transmission state of driving force in the driving device 20. 駆動装置20における駆動力の伝達状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a transmission state of driving force in the driving device 20. 電気モータ12の特性を示す表である。3 is a table showing characteristics of the electric motor 12. 第二実施形態:駆動装置120の全体構造を示すスケルトン図である。2nd embodiment: It is a skeleton figure which shows the whole structure of the drive device 120. FIG.

以下、本発明のハイブリッド車両の駆動装置を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。また、本発明の駆動装置を搭載する車両は、内燃機関および回転電機を動力源とするハイブリッド車両として説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a hybrid vehicle drive device according to the invention will be described with reference to the drawings. A vehicle equipped with the drive device of the present invention will be described as a hybrid vehicle using an internal combustion engine and a rotating electric machine as power sources.

<第一実施形態>
(駆動装置20の構成)
本実施形態において、本発明のハイブリッド車両1の駆動装置20について、図1を参照して説明する。ハイブリッド車両1は、主として、エンジン11と、電気モータ12と、制御装置13と、駆動装置20とから構成される。エンジン11は、燃料を燃焼させることにより駆動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関である。このエンジン11による駆動力は、エンジン11のクランク軸11aを介して駆動装置20に入力される。また、エンジン11は、制御装置13によりスロットルバルブの開度や燃料噴射量、点火時期などを制御される。
<First embodiment>
(Configuration of the driving device 20)
In the present embodiment, a drive device 20 of the hybrid vehicle 1 of the present invention will be described with reference to FIG. The hybrid vehicle 1 mainly includes an engine 11, an electric motor 12, a control device 13, and a drive device 20. The engine 11 is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine that generates driving force by burning fuel. The driving force by the engine 11 is input to the driving device 20 via the crankshaft 11a of the engine 11. Further, the engine 11 is controlled by the control device 13 such as the throttle valve opening, the fuel injection amount, and the ignition timing.

電気モータ12は、接続されるバッテリーからインバータ12bを介して電力を供給され、駆動力を発生する回転電機である。この電気モータ12による駆動力は、電気モータ12の回転軸12aを介して駆動装置20に入力される。また、電気モータ12の状態は、制御装置13から制御信号を入力されるインバータ12bにより適宜切り換えられる。つまり、電気モータ12は、駆動力を発生する駆動状態またはハイブリッド車両1の駆動輪から伝達される回転力により発電しバッテリーを充電する回生状態などを制御装置13により制御される。   The electric motor 12 is a rotating electrical machine that is supplied with electric power from a connected battery via an inverter 12b and generates a driving force. The driving force by the electric motor 12 is input to the driving device 20 via the rotating shaft 12 a of the electric motor 12. The state of the electric motor 12 is appropriately switched by an inverter 12b that receives a control signal from the control device 13. In other words, the electric motor 12 is controlled by the control device 13 such as a driving state in which driving force is generated or a regenerative state in which the battery is generated by the rotational force transmitted from the driving wheels of the hybrid vehicle 1 to charge the battery.

制御装置13は、マイクロコンピュータを主体として構成される電子制御装置であり、各種センサにより車両速度やシフトポジションなどの車両情報を入力される。制御装置13は、入力した車両情報などに基づいて、エンジン11と電気モータ12による駆動力の出力を切り換えることによりハイブリッド制御を行う。これにより、ハイブリッド車両1の走行状態は、エンジン11および電気モータ12が駆動源となるHV走行、エンジン11のみが駆動源となるEG走行、電気モータ12のみが駆動源となるEV走行を切り換えられる。そして、制御装置13は、検出されるエンジン回転数およびモータ回転数や運転者のアクセル操作などに基づいて、エンジン11および電気モータ12の回転数を制御する。   The control device 13 is an electronic control device mainly composed of a microcomputer, and receives vehicle information such as vehicle speed and shift position from various sensors. The control device 13 performs hybrid control by switching the output of the driving force by the engine 11 and the electric motor 12 based on the input vehicle information and the like. Thereby, the traveling state of the hybrid vehicle 1 can be switched between HV traveling in which the engine 11 and the electric motor 12 are driving sources, EG traveling in which only the engine 11 is the driving source, and EV traveling in which only the electric motor 12 is the driving source. . And the control apparatus 13 controls the rotation speed of the engine 11 and the electric motor 12 based on the detected engine rotation speed, motor rotation speed, a driver | operator's accelerator operation, etc.

さらに、制御装置13は、車速、アクセル操作によるスロットルバルブの開度、シフトポジションなどに応じて、駆動装置20の変速段を切り換え制御を行う。その他に、制御装置13は、図示しないパーキング装置の制御やABS制御などを行う。パーキング装置は、車両が駐車状態となった場合に、出力軸22に固定されたパーキングギヤ45の回転を拘束し、出力軸22の回転を防止する装置である。ABS制御は、ハイブリッド車両1の制動時において、駆動輪のロックを防止するアンチロックブレーキ(ABS)の制御である。   Furthermore, the control device 13 performs switching control of the gear position of the drive device 20 according to the vehicle speed, the opening degree of the throttle valve by the accelerator operation, the shift position, and the like. In addition, the control device 13 performs control of a parking device (not shown), ABS control, and the like. The parking device is a device that restricts the rotation of the parking gear 45 fixed to the output shaft 22 and prevents the rotation of the output shaft 22 when the vehicle is parked. The ABS control is an anti-lock brake (ABS) control that prevents the drive wheels from being locked when the hybrid vehicle 1 is braked.

駆動装置20は、制御装置13による制御信号などに基づいて、動力源であるエンジン11および電気モータ12により出力される駆動力を駆動輪へ伝達する装置である。この駆動装置20は、図1に示すように、エンジン11に連結される入力軸21と、ハイブリッド車両1の駆動輪に連結される出力軸22と、入力軸21の回転を出力軸22に変速して伝達可能な4組の歯車対からなる変速段を有する変速機構23を有する。   The driving device 20 is a device that transmits the driving force output by the engine 11 and the electric motor 12 that are power sources to driving wheels based on a control signal from the control device 13 and the like. As shown in FIG. 1, the drive device 20 has an input shaft 21 connected to the engine 11, an output shaft 22 connected to the drive wheels of the hybrid vehicle 1, and the rotation of the input shaft 21 is shifted to the output shaft 22. And a transmission mechanism 23 having a gear stage composed of four pairs of gears that can be transmitted.

入力軸21は、軸状に形成され、図示しないミッションケースに回転可能に支持されている。この入力軸21は、図1に示すように、各変速段の入力ギヤ31〜33と、後進入力ギヤ34と、クラッチ35を有する。入力軸21の外周面には、一速入力ギヤ31、二速入力ギヤ32、および後進入力ギヤ34が一体的に固定されている。さらに、入力軸21は、三速入力ギヤ33をニードルベアリングなどの軸受け手段により遊転可能に支持している。また、入力軸21は、クラッチ35を介してエンジン11のクランク軸11aと連結され、エンジン11の駆動力を入力する。このクラッチ35は、制御装置13により係合状態を制御され、エンジン11から入力軸21への駆動力の係断を切り換える装置である。   The input shaft 21 is formed in a shaft shape and is rotatably supported by a transmission case (not shown). As shown in FIG. 1, the input shaft 21 includes input gears 31 to 33 for each shift stage, a reverse input gear 34, and a clutch 35. A first speed input gear 31, a second speed input gear 32, and a reverse input gear 34 are integrally fixed to the outer peripheral surface of the input shaft 21. Furthermore, the input shaft 21 supports the three-speed input gear 33 so as to be free to rotate by a bearing means such as a needle bearing. The input shaft 21 is connected to the crankshaft 11 a of the engine 11 through the clutch 35 and inputs the driving force of the engine 11. The clutch 35 is a device whose engagement state is controlled by the control device 13 and switches engagement / disengagement of the driving force from the engine 11 to the input shaft 21.

出力軸22は、軸状に形成され、ミッションケースに回転可能に支持されている。この出力軸22は、図1に示すように、各変速段の出力ギヤ41〜43と、後進出力ギヤ44と、パーキングギヤ45と、最終出力ギヤ46を有する。出力軸22は、一速出力ギヤ41、二速出力ギヤ42、三速出力ギヤ43、および後進出力ギヤ44をニードルベアリングなどの軸受け手段により遊転可能に支持している。さらに、出力軸22の外周面には、パーキングギヤ45および最終出力ギヤ46が一体的に固定されている。このパーキングギヤ45は、車両の駐車状態において出力軸22が回転しないようにパーキング装置のロック部材と係合する。最終出力ギヤ46は、ディファレンシャル(差動機構)のリングギヤ52に噛合し、変速機構23の外部に減速した回転を出力する最終減速ギヤである。   The output shaft 22 is formed in a shaft shape and is rotatably supported by the transmission case. As shown in FIG. 1, the output shaft 22 includes output gears 41 to 43 for each shift stage, a reverse output gear 44, a parking gear 45, and a final output gear 46. The output shaft 22 supports a first-speed output gear 41, a second-speed output gear 42, a third-speed output gear 43, and a reverse output gear 44 by a bearing means such as a needle bearing so as to be free-wheeling. Further, a parking gear 45 and a final output gear 46 are integrally fixed to the outer peripheral surface of the output shaft 22. The parking gear 45 engages with a lock member of the parking device so that the output shaft 22 does not rotate when the vehicle is parked. The final output gear 46 is a final reduction gear that meshes with the ring gear 52 of the differential (differential mechanism) and outputs the reduced rotation to the outside of the transmission mechanism 23.

変速機構23は、上述した各変速段の入力ギヤ31〜33および出力ギヤ41〜43と、後進入力ギヤ34および後進出力ギヤ44との4組の歯車対を有する。入力ギヤ31〜33は、対応する出力ギヤ41〜43と常時噛み合っている。ここで、4組の歯車対のうち三速入力ギヤ33および三速出力ギヤ43により構成される歯車対は、図1に示すように、入力軸21の軸線方向(図1の左右方向であり、本発明の「入力軸方向」に相当する)にエンジン11から最も離間するように配置されている。また、この歯車対は、変速機構23における最小の変速比に設定され、最高速段(三速)の変速段となっている。さらに、この歯車対の三速出力ギヤ43に中間ギヤ51を介して電気モータ12と連結される。このように三速の変速段を構成する歯車対は、本発明の「第一歯車対」に相当する。また、変速機構23は、4組の歯車対のうち後進入力ギヤ34および後進出力ギヤ44により構成される歯車対にカウンタギヤ53を介在させて、この歯車対を後進用の変速段としている構成している。   The transmission mechanism 23 has four pairs of gears, that is, the input gears 31 to 33 and the output gears 41 to 43 of the respective shift stages described above, and the reverse input gear 34 and the reverse output gear 44. The input gears 31 to 33 always mesh with the corresponding output gears 41 to 43. Here, of the four gear pairs, the gear pair constituted by the third-speed input gear 33 and the third-speed output gear 43 is the axial direction of the input shaft 21 (the left-right direction in FIG. 1), as shown in FIG. , Corresponding to the “input shaft direction” of the present invention). In addition, this gear pair is set to the minimum speed ratio in the speed change mechanism 23 and is the highest speed (third speed). Further, the third-speed output gear 43 of the gear pair is connected to the electric motor 12 via the intermediate gear 51. Thus, the gear pair constituting the third speed is equivalent to the “first gear pair” of the present invention. Further, the speed change mechanism 23 has a configuration in which a counter gear 53 is interposed in a gear pair constituted by the reverse input gear 34 and the reverse output gear 44 among the four gear pairs, and this gear pair is used as a reverse gear stage. is doing.

さらに、変速機構23は、入力軸21に配置される第一シンクロ機構61と、出力軸22に配置される第二シンクロ機構62および第三シンクロ機構63を有する。各シンクロ機構61〜63は、配置された軸と、当該軸に遊転可能に支持されたギヤの回転数を同調させて連結可能な機構である。第一シンクロ機構61は、入力軸21に一体的に取り付けられた連結歯車61aと、連結歯車61aにシフト可能に噛合するシフトギヤ61bを有する。このような第一シンクロ機構61は、シフトギヤ61bを入力軸21の軸線方向にシフトすることにより、三速入力ギヤ33のシンクロギヤ部に噛合状態と非噛合状態とを切り換え可能としている。この第一シンクロ機構61の切り換えにより、三速入力ギヤ33は、入力軸21に対して連結状態と非連結状態を切り換えられる。   Further, the speed change mechanism 23 includes a first sync mechanism 61 disposed on the input shaft 21, a second sync mechanism 62 and a third sync mechanism 63 disposed on the output shaft 22. Each of the synchro mechanisms 61 to 63 is a mechanism that can be coupled by synchronizing the rotational speed of the arranged shaft and the gear supported so as to be free to rotate on the shaft. The first synchronization mechanism 61 includes a connecting gear 61a that is integrally attached to the input shaft 21, and a shift gear 61b that meshes with the connecting gear 61a so as to be shiftable. Such a first sync mechanism 61 is capable of switching between a meshing state and a non-meshing state with the synchro gear portion of the three-speed input gear 33 by shifting the shift gear 61b in the axial direction of the input shaft 21. By switching the first sync mechanism 61, the three-speed input gear 33 can be switched between a connected state and a non-connected state with respect to the input shaft 21.

同様に、第二シンクロ機構62は連結歯車62aとシフトギヤ62bを有し、第三シンクロ機構63は連結歯車63aとシフトギヤ63bを有する。そして、第二シンクロ機構62は、シフトギヤ62bを出力軸22の軸線方向(図1の左右方向)にシフトすることにより、出力軸22に対して一速出力ギヤ41または二速出力ギヤ42を選択的に連結可能としている。また、第三シンクロ機構63は、シフトギヤ63bを出力軸22の軸線方向にシフトすることにより、出力軸22に対して三速出力ギヤ43または後進出力ギヤ44を選択的に連結可能としている。   Similarly, the second sync mechanism 62 has a connecting gear 62a and a shift gear 62b, and the third sync mechanism 63 has a connecting gear 63a and a shift gear 63b. The second sync mechanism 62 selects the first-speed output gear 41 or the second-speed output gear 42 with respect to the output shaft 22 by shifting the shift gear 62b in the axial direction of the output shaft 22 (left-right direction in FIG. 1). Can be consolidated. Further, the third sync mechanism 63 can selectively connect the third-speed output gear 43 or the reverse output gear 44 to the output shaft 22 by shifting the shift gear 63b in the axial direction of the output shaft 22.

また、このような構成からなる駆動装置20は、本実施形態において、電気モータ12の回転軸12aに対して出力軸22が平行となるように配置される。さらに、駆動装置20は、電気モータ12が入力軸21の軸線方向にエンジン11と第一歯車対(三速の変速段を構成する歯車対)との間に位置するように配置される。即ち、電気モータ12は、中間ギヤ51を介して連結される三速出力ギヤ43に対して、図1の左右方向にエンジン11に近接する側に配置される構成としている。   Further, in the present embodiment, the driving device 20 having such a configuration is disposed such that the output shaft 22 is parallel to the rotating shaft 12a of the electric motor 12. Further, the drive device 20 is arranged such that the electric motor 12 is positioned between the engine 11 and the first gear pair (a gear pair constituting a third gear) in the axial direction of the input shaft 21. That is, the electric motor 12 is arranged on the side close to the engine 11 in the left-right direction in FIG. 1 with respect to the third-speed output gear 43 connected via the intermediate gear 51.

(駆動装置20の動作)
ハイブリッド車両1の各走行状態における駆動装置20の動作について図1〜図3を参照して説明する。ハイブリッド車両1がエンジン11の駆動力により一速または二速で走行する場合には、第二シンクロ機構62が制御装置13により制御されシフトギヤ62bが図1の左側(一速側)または右側(二速側)にシフトされる。これにより、一速出力ギヤ41または二速出力ギヤ42が出力軸22に連結される。そうすると、クラッチ35を介して入力軸21に伝達されたエンジン11の駆動力が、一速または二速の変速段を構成する歯車対を介して出力軸22に伝達される。そして、この歯車対によりエンジン11の回転数が変速され、出力軸22の最終出力ギヤ46からリングギヤ52を介して駆動輪に駆動力が伝達される。
(Operation of the driving device 20)
The operation of the drive device 20 in each traveling state of the hybrid vehicle 1 will be described with reference to FIGS. When the hybrid vehicle 1 travels at the first speed or the second speed by the driving force of the engine 11, the second sync mechanism 62 is controlled by the control device 13, and the shift gear 62b is moved to the left side (first speed side) or the right side (two speeds). Shifted to the speed side). As a result, the first-speed output gear 41 or the second-speed output gear 42 is connected to the output shaft 22. Then, the driving force of the engine 11 transmitted to the input shaft 21 via the clutch 35 is transmitted to the output shaft 22 via a gear pair constituting a first gear or a second gear. Then, the rotational speed of the engine 11 is changed by this gear pair, and the driving force is transmitted from the final output gear 46 of the output shaft 22 to the driving wheels via the ring gear 52.

ここで、ハイブリッド車両1がエンジン11を駆動源として走行している状態において、さらに電気モータ12を駆動源とするHV走行とすることがある。このような場合に、二速による走行を例にすると、図2に示すように、第三シンクロ機構63が制御装置13により制御されシフトギヤ63bが図2の右側(三速側)にシフトされ、三速出力ギヤ43が出力軸22に連結される。この時、第一シンクロ機構61が制御装置13によりシフトギヤ61bが図2の左側(三速側)にシフトしないように制御され、一速入力ギヤ31が入力軸21に連結されず遊転可能な状態となっている。そうすると、中間ギヤ51を介して電気モータ12の駆動力が伝達され、出力軸22においてエンジン11の駆動力と合成される。このようにして、ハイブリッド車両1のHV走行において、電気モータ12がエンジン11を駆動アシストする。   Here, in the state where the hybrid vehicle 1 travels using the engine 11 as a drive source, HV travel may be performed using the electric motor 12 as a drive source. In such a case, taking the second speed as an example, as shown in FIG. 2, the third sync mechanism 63 is controlled by the control device 13 and the shift gear 63b is shifted to the right side (third speed side) in FIG. A three-speed output gear 43 is connected to the output shaft 22. At this time, the first synchronization mechanism 61 is controlled by the control device 13 so that the shift gear 61b does not shift to the left side (third speed side) in FIG. 2, and the first speed input gear 31 is not connected to the input shaft 21 and can rotate freely. It is in a state. Then, the driving force of the electric motor 12 is transmitted through the intermediate gear 51 and is combined with the driving force of the engine 11 on the output shaft 22. In this way, the electric motor 12 assists in driving the engine 11 during the HV traveling of the hybrid vehicle 1.

また、上記の場合において、電気モータ12の駆動力を別経路で伝達しエンジン11を駆動アシストする構成としてもよい。具体的には、図3に示すように、第一シンクロ機構61が制御装置13により制御されシフトギヤ61bが図3の左側(三速側)にシフトされ、三速入力ギヤ33が入力軸21に連結される。この時、第三シンクロ機構63が制御装置13によりシフトギヤ63bが図3の右側(三速側)にシフトしないように制御され、三速出力ギヤ43が出力軸22に連結されず遊転可能な状態となっている。そうすると、中間ギヤ51および三速出力ギヤ43を介して電気モータ12の駆動力が伝達され、入力軸21においてエンジン11の駆動力と合成される。このようにして、ハイブリッド車両1のHV走行において、電気モータ12がエンジン11を駆動アシストする。   In the above case, the driving force of the electric motor 12 may be transmitted through another path to assist the driving of the engine 11. Specifically, as shown in FIG. 3, the first sync mechanism 61 is controlled by the control device 13, the shift gear 61 b is shifted to the left side (third speed side) in FIG. 3, and the third speed input gear 33 is moved to the input shaft 21. Connected. At this time, the third sync mechanism 63 is controlled by the control device 13 so that the shift gear 63b does not shift to the right side (third speed side) in FIG. 3, and the third speed output gear 43 is free of rotation without being connected to the output shaft 22. It is in a state. Then, the driving force of the electric motor 12 is transmitted through the intermediate gear 51 and the third-speed output gear 43, and is combined with the driving force of the engine 11 at the input shaft 21. In this way, the electric motor 12 assists in driving the engine 11 during the HV traveling of the hybrid vehicle 1.

次に、ハイブリッド車両1がエンジン11の駆動力により三速で走行する場合には、第一シンクロ機構61が制御装置13により制御されシフトギヤ61bが図1の左側にシフトされる。これにより、三速入力ギヤ33が入力軸21に連結される。さらに、第三シンクロ機構63のシフトギヤ63bが図1の右側にシフトされ、三速出力ギヤ43が出力軸22に連結される。そうすると、クラッチ35を介して入力軸21に伝達されたエンジン11の駆動力が、三速の変速段を構成する歯車対を介して出力軸22に伝達される。そして、この歯車対によりエンジン11の回転数が変速され、出力軸22の最終出力ギヤ46からリングギヤ52を介して駆動輪に駆動力が伝達される。   Next, when the hybrid vehicle 1 travels at the third speed by the driving force of the engine 11, the first sync mechanism 61 is controlled by the control device 13 and the shift gear 61b is shifted to the left in FIG. As a result, the three-speed input gear 33 is connected to the input shaft 21. Further, the shift gear 63 b of the third sync mechanism 63 is shifted to the right side in FIG. 1, and the third-speed output gear 43 is connected to the output shaft 22. Then, the driving force of the engine 11 transmitted to the input shaft 21 via the clutch 35 is transmitted to the output shaft 22 via the gear pair that constitutes the third gear. Then, the rotational speed of the engine 11 is changed by this gear pair, and the driving force is transmitted from the final output gear 46 of the output shaft 22 to the driving wheels via the ring gear 52.

ここで、ハイブリッド車両1がエンジン11を駆動源として三速で走行している状態において、さらに電気モータ12を駆動源とするHV走行とすることがある。ここで、電気モータ12に中間ギヤ51を介して連結される三速出力ギヤ43は、制御装置13により第三シンクロ機構63が制御され、既に出力軸22に連結されている。そこで、電気モータ12を所定の回転数に制御することにより、電気モータ12の駆動力が伝達され、出力軸22においてエンジン11の駆動力と合成される。このようにして、ハイブリッド車両1のHV走行において、電気モータ12がエンジン11を駆動アシストする。   Here, in a state where the hybrid vehicle 1 is traveling at the third speed using the engine 11 as a drive source, the hybrid vehicle 1 may be further HV travel using the electric motor 12 as a drive source. Here, the third-speed output gear 43 connected to the electric motor 12 via the intermediate gear 51 is already connected to the output shaft 22 as the third sync mechanism 63 is controlled by the control device 13. Therefore, by controlling the electric motor 12 to a predetermined rotational speed, the driving force of the electric motor 12 is transmitted and combined with the driving force of the engine 11 on the output shaft 22. In this way, the electric motor 12 assists in driving the engine 11 during the HV traveling of the hybrid vehicle 1.

続いて、ハイブリッド車両1がエンジン11の駆動力により後進する場合には、第三シンクロ機構63が制御装置13により制御されシフトギヤ63bが図1の左側(後進側)にシフトされる。これにより、後進出力ギヤ44が出力軸22に連結される。また、上述したように、後進用の変速段は、後進入力ギヤ34および後進出力ギヤ44により構成される歯車対にカウンタギヤ53を介在させて構成している。これにより、クラッチ35を介して入力軸21に伝達されたエンジン11の駆動力が、後進用の変速段を介して出力軸22に伝達される。そして、後進用の変速段を構成する歯車対によりエンジン11の回転数が変速されるとともに、カウンタギヤ53により逆回転となり、出力軸22の最終出力ギヤ46からリングギヤ52を介して駆動輪に駆動力が伝達される。   Subsequently, when the hybrid vehicle 1 moves backward by the driving force of the engine 11, the third sync mechanism 63 is controlled by the control device 13, and the shift gear 63b is shifted to the left side (reverse side) in FIG. As a result, the reverse output gear 44 is connected to the output shaft 22. Further, as described above, the reverse gear stage is constituted by interposing the counter gear 53 in the gear pair constituted by the reverse input gear 34 and the reverse output gear 44. Thus, the driving force of the engine 11 transmitted to the input shaft 21 via the clutch 35 is transmitted to the output shaft 22 via the reverse gear. Then, the rotational speed of the engine 11 is changed by the gear pair constituting the reverse gear stage, and is reversely rotated by the counter gear 53, and is driven from the final output gear 46 of the output shaft 22 to the driving wheel via the ring gear 52. Power is transmitted.

ここで、ハイブリッド車両1がエンジン11を駆動源として後進している状態において、さらに電気モータ12を駆動源とするHV走行とすることがある。このような場合に、第一シンクロ機構61が制御装置13により制御されシフトギヤ61bが図1の左側にシフトされ、三速入力ギヤ33が入力軸21に連結される。この時、第三シンクロ機構63のシフトギヤ63bが後進出力ギヤ44を出力軸22に連結しているため、三速出力ギヤ43は出力軸22に連結されずに遊転可能な状態となっている。そうすると、中間ギヤ51をおよび三速出力ギヤ43を介して電気モータ12の駆動力が伝達され、入力軸21においてエンジン11の駆動力と合成される。このようにして、ハイブリッド車両1のHV走行において、電気モータ12がエンジン11を駆動アシストする。   Here, in a state where the hybrid vehicle 1 is moving backward using the engine 11 as a drive source, HV traveling may be performed using the electric motor 12 as a drive source. In such a case, the first sync mechanism 61 is controlled by the control device 13, the shift gear 61 b is shifted to the left side in FIG. 1, and the three-speed input gear 33 is connected to the input shaft 21. At this time, since the shift gear 63b of the third sync mechanism 63 connects the reverse output gear 44 to the output shaft 22, the third-speed output gear 43 is free to rotate without being connected to the output shaft 22. . Then, the driving force of the electric motor 12 is transmitted through the intermediate gear 51 and the third-speed output gear 43, and is combined with the driving force of the engine 11 at the input shaft 21. In this way, the electric motor 12 assists in driving the engine 11 during the HV traveling of the hybrid vehicle 1.

このようにハイブリッド車両1は、エンジン11のみが駆動源となるEG走行と、さらに電気モータ12を駆動源とするHV走行を可能としている。また、ハイブリッド車両1は、エンジン11を休止状態にし、電気モータ12のみを駆動源とするEV走行を可能としている。このEV走行における各シンクロ機構の動作については、上述したHV走行と同様なので説明を省略する。なお、このEV走行においては、クラッチ35を切ることにより休止しているエンジン11が入力軸21と連結されない状態としている。このように、ハイブリッド車両1は、駆動装置20により種々の走行状態を切り換えることを可能としている。さらに、電気モータ12の駆動力を入力軸21または出力軸22の何れかの軸において選択的に合成することを可能としている。また、電気モータ12は、制御装置13により制御され、駆動力を発生する駆動状態、ハイブリッド車両1の駆動輪から伝達される回転力により発電しバッテリーを充電する回生状態などに切り換えられる。   Thus, the hybrid vehicle 1 enables EG traveling using only the engine 11 as a driving source and HV traveling using the electric motor 12 as a driving source. In addition, the hybrid vehicle 1 enables the EV running with the engine 11 in a rest state and only the electric motor 12 as a drive source. Since the operation of each synchro mechanism in the EV traveling is the same as in the above-described HV traveling, the description thereof is omitted. In this EV traveling, the engine 11 that is at rest by disengaging the clutch 35 is not connected to the input shaft 21. Thus, the hybrid vehicle 1 can switch various traveling states by the drive device 20. Further, the driving force of the electric motor 12 can be selectively combined on either the input shaft 21 or the output shaft 22. Further, the electric motor 12 is controlled by the control device 13 and is switched to a driving state in which driving force is generated, a regenerative state in which electric power is generated by the rotational force transmitted from the driving wheels of the hybrid vehicle 1 and the battery is charged.

(駆動装置20による効果)
以上のように構成されるハイブリッド車両1の駆動装置20は、4組の歯車対からなる変速段を有する変速機構23を備える。また、変速機構23において電気モータ12がエンジン11から最も離間する三速の変速段を構成する歯車対に連結される。従って、ハイブリッド車両1において比較的大きなユニットとなるエンジン11と電気モータ12が離間することになり、ハイブリッド車両1における各駆動源および駆動装置20の搭載性を向上させることができる。また、4組の歯車対が駆動装置20の軸方向に並設されるため、例えば6組の歯車対からなる変速機構を備える従来の駆動装置と比較して軸方向長さを短縮することができる。よって、駆動装置20全体として小型化し、駆動装置20を搭載するハイブリッド車両1の軽量化を図ることができる。
(Effect by the drive device 20)
The drive device 20 of the hybrid vehicle 1 configured as described above includes a speed change mechanism 23 having a speed stage composed of four sets of gear pairs. Further, in the speed change mechanism 23, the electric motor 12 is connected to a gear pair that constitutes a third speed gear stage that is farthest from the engine 11. Therefore, the engine 11 and the electric motor 12 which are relatively large units in the hybrid vehicle 1 are separated from each other, and the mounting properties of the drive sources and the drive device 20 in the hybrid vehicle 1 can be improved. Further, since four sets of gear pairs are arranged in parallel in the axial direction of the drive device 20, for example, the axial length can be shortened as compared with a conventional drive device having a speed change mechanism comprising six sets of gear pairs. it can. Therefore, it is possible to reduce the size of the entire drive device 20 and reduce the weight of the hybrid vehicle 1 on which the drive device 20 is mounted.

また、電気モータ12が最小の変速比に設定された第一歯車対(三速の変速段を構成する歯車対)に連結される構成としている。ハイブリッド車両1に搭載される駆動装置20の変速機構23は、電気モータ12が出力する回転を変速するとともに、電気モータ12へ入力される回転を変速する。また、一般に電気モータは、エンジンと比較して回転数が低下しても高い駆動力を出力できることから、特に低回転時にエンジンの駆動アシストを行うことが有用である。つまり、上記構成にすることにより、電気モータ12は、変速機構23における最高速段を構成する歯車対に連結されるため、出力する回転を複数組の歯車対の何れかにより変速し、エンジン11の駆動アシストを好適に行うことができる。ここで、従来の駆動装置と比較して変速段の数を少なくすると、変速段ごとの変速比の差が大きくなり、所定回転数において駆動力が不足することが懸念される。しかし、本発明により、電気モータ12による駆動アシストを好適に行うことができるので、従来の駆動装置よりも少ない変速段の数に設定することができる。これにより、駆動装置23の小型化に加えて、燃費の向上、および走行時におけるシフトチェンジの回数を低減することができる。   Further, the electric motor 12 is connected to a first gear pair (a gear pair constituting a third gear) set to a minimum speed ratio. The speed change mechanism 23 of the drive device 20 mounted on the hybrid vehicle 1 shifts the rotation output from the electric motor 12 and shifts the rotation input to the electric motor 12. In general, since an electric motor can output a high driving force even when the number of rotations is lower than that of an engine, it is particularly useful to assist driving of the engine at a low speed. In other words, with the above configuration, the electric motor 12 is connected to the gear pair constituting the highest speed stage in the speed change mechanism 23, so that the rotation to be output is changed by any one of a plurality of gear pairs, and the engine 11 This driving assist can be suitably performed. Here, if the number of gears is reduced as compared with the conventional driving device, the difference in gear ratio for each gear increases, and there is a concern that the driving force is insufficient at a predetermined rotational speed. However, according to the present invention, the drive assist by the electric motor 12 can be suitably performed, so that the number of shift stages can be set to be smaller than that of the conventional drive device. Thereby, in addition to downsizing of the drive device 23, it is possible to improve fuel efficiency and reduce the number of shift changes during traveling.

また、本実施形態の駆動装置20の構成によれば、駆動力を複数の経路で伝達することが可能になることから、ハイブリッド車両1が少なくとも電気モータ12を駆動源として一速または二速で走行(HV走行またはEV走行)する際に、電気モータ12の駆動力を出力軸22から入力軸21を介さずに駆動輪に伝達する構成と、入力軸21を介して駆動輪に伝達する構成を例示した。前者の場合には、電気モータ12から最終出力ギヤ46までの歯車の噛合数が後者と比較して少なくすることができる。これにより、ギヤ効率を向上させることができるので、駆動力のロスを低減させることができる。   In addition, according to the configuration of the drive device 20 of the present embodiment, it becomes possible to transmit the driving force through a plurality of paths, so that the hybrid vehicle 1 is at first speed or second speed using at least the electric motor 12 as a drive source. In traveling (HV traveling or EV traveling), a configuration in which the driving force of the electric motor 12 is transmitted from the output shaft 22 to the driving wheel without passing through the input shaft 21 and a configuration in which the driving force is transmitted to the driving wheel through the input shaft 21. Was illustrated. In the former case, the number of meshing gears from the electric motor 12 to the final output gear 46 can be reduced as compared with the latter. Thereby, since gear efficiency can be improved, the loss of driving force can be reduced.

また、後者の場合には、一速または二速を構成する歯車対により入力軸21に伝達した回転を変速することができる。つまり、変速機構23を電気モータ12が出力する回転を変速するように動作させることができる。ここで、電気モータ12は、図4の領域R1で示すように、所定の回転数において出力可能な駆動力のカバーレンジを有する。ハイブリッド車両1の駆動装置20として、駆動力のカバーレンジの拡張を要する場合に、高回転かつ高出力にする必要があるため電気モータ12が大型化するおそれがある。そこで、上記のように、変速機構23を電気モータ12が出力する回転を変速するように動作させることにより、図4の領域R2で示すように、領域R1とは異なる駆動力のカバーレンジを得られる。よって、電気モータ12を大型化することなく、駆動力のカバーレンジを実質的に拡張することができる。従って、ハイブリッド車両1は、電気モータ12によるエンジン11の駆動アシストを効率的に行うことができるとともに、路面状況などに適応して走行することができる。   In the latter case, the rotation transmitted to the input shaft 21 can be changed by the gear pair constituting the first speed or the second speed. That is, the speed change mechanism 23 can be operated so as to shift the rotation output by the electric motor 12. Here, as shown by a region R1 in FIG. 4, the electric motor 12 has a driving force cover range that can be output at a predetermined rotational speed. When the drive device 20 of the hybrid vehicle 1 needs to expand the cover range of the driving force, the electric motor 12 may be increased in size because it needs to have high rotation and high output. Therefore, as described above, by operating the speed change mechanism 23 so as to shift the rotation output by the electric motor 12, as shown by the region R2 in FIG. 4, a cover range having a driving force different from that of the region R1 is obtained. It is done. Therefore, the cover range of the driving force can be substantially expanded without increasing the size of the electric motor 12. Therefore, the hybrid vehicle 1 can efficiently drive the engine 11 with the electric motor 12 and can travel while adapting to road conditions.

さらに、三速の変速段を構成する歯車対のうち三速出力ギヤ43に電気モータ12が中間ギヤ51を介して連結される構成としている。これにより、最小の変速比である三速での走行時において、電気モータ12から出力される駆動力が最小の噛み合い数で出力軸22に伝達されることになり、高速巡航時のギヤ効率を向上させることができる。つまり、高速巡航時における駆動力のロスを低減させることができるので、電気モータ12によるエンジン11の駆動アシストを効率的に行うことができる。   Further, the electric motor 12 is connected to the third-speed output gear 43 through the intermediate gear 51 among the gear pairs constituting the third-speed gear stage. As a result, the driving force output from the electric motor 12 is transmitted to the output shaft 22 with the minimum number of meshes when traveling at the third speed, which is the minimum speed ratio, and the gear efficiency during high-speed cruising is improved. Can be improved. That is, loss of driving force during high-speed cruising can be reduced, so that driving assistance of the engine 11 by the electric motor 12 can be performed efficiently.

変速機構23における後進用の変速段は、後進入力ギヤ34および後進出力ギヤ44からなる歯車対にカウンタギヤ53を介在させて構成される。これにより、駆動装置20は、エンジン11が出力する駆動力により車両を後進させるように制御することができる。よって、電気モータ12を作動させるバッテリーの残量などに関わらず確実に車両を後進させることができる。   The reverse gear stage in the transmission mechanism 23 is configured by interposing a counter gear 53 in a gear pair including a reverse input gear 34 and a reverse output gear 44. Thereby, the drive device 20 can be controlled to reverse the vehicle by the driving force output by the engine 11. Therefore, it is possible to reliably move the vehicle backward regardless of the remaining amount of the battery that operates the electric motor 12.

また、このような構成からなる駆動装置20は、本実施形態において、電気モータ12の回転軸12aに対して出力軸22が平行となるように配置される。さらに、駆動装置20は、電気モータ12が入力軸21の軸線方向にエンジン11と第一歯車対(三速の変速段を構成する歯車対)との間に位置するように配置される。このような構成により、駆動装置20は、電気モータ12を含めて軸方向長さを確実に短くできる。よって、ハイブリッド車両1における各駆動源および駆動装置20の搭載性を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, the driving device 20 having such a configuration is disposed such that the output shaft 22 is parallel to the rotating shaft 12a of the electric motor 12. Further, the drive device 20 is arranged such that the electric motor 12 is positioned between the engine 11 and the first gear pair (a gear pair constituting a third gear) in the axial direction of the input shaft 21. With such a configuration, the driving device 20 can reliably shorten the axial length including the electric motor 12. Therefore, the mountability of each drive source and drive device 20 in the hybrid vehicle 1 can be improved.

<第二実施形態>
(駆動装置120の構成)
本実施形態において、本発明のハイブリッド車両101の駆動装置120について、図5を参照して説明する。ここで、第一実施形態の駆動装置20の変速機構23は、4組の歯車対からなる変速段を有するものとした。これに対して、本実施形態の構成は、主に、駆動装置120の変速機構123が3組の歯車対からなる変速段を有するものとした点が相違する。なお、その他の構成については、第一実施形態と実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。以下、相違点のみについて説明する。
<Second embodiment>
(Configuration of the driving device 120)
In the present embodiment, the driving device 120 of the hybrid vehicle 101 of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the speed change mechanism 23 of the drive device 20 of the first embodiment is assumed to have a gear stage including four sets of gear pairs. On the other hand, the configuration of the present embodiment is mainly different in that the speed change mechanism 123 of the driving device 120 has a gear stage including three sets of gear pairs. Since other configurations are substantially the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted. Only the differences will be described below.

ハイブリッド車両101は、主として、エンジン11と、電気モータ12と、制御装置13と、駆動装置120とから構成される。駆動装置120は、制御装置13による制御信号などに基づいて、動力源であるエンジン11および電気モータ12により出力される駆動力を駆動輪へ伝達する装置である。この駆動装置20は、図5に示すように、エンジン11に連結される入力軸21と、ハイブリッド車両1の駆動輪に連結される出力軸22と、入力軸21の回転を出力軸22に変速して伝達可能な3組の歯車対からなる変速段を有する変速機構123を有する。   The hybrid vehicle 101 mainly includes an engine 11, an electric motor 12, a control device 13, and a drive device 120. The driving device 120 is a device that transmits the driving force output by the engine 11 and the electric motor 12 that are power sources to driving wheels based on a control signal from the control device 13 and the like. As shown in FIG. 5, the drive device 20 has an input shaft 21 connected to the engine 11, an output shaft 22 connected to the drive wheels of the hybrid vehicle 1, and the rotation of the input shaft 21 is shifted to the output shaft 22. A transmission mechanism 123 having a gear stage composed of three pairs of gears that can be transmitted.

入力軸21は、各変速段の入力ギヤ31〜33と、クラッチ35を有する。入力軸21の外周面には、一速入力ギヤ31、および二速入力ギヤ32が一体的に固定されている。さらに、入力軸21は、三速入力ギヤ33をニードルベアリングなどの軸受け手段により遊転可能に支持している。出力軸22は、各変速段の出力ギヤ41〜43と、パーキングギヤ45と、最終出力ギヤ46を有する。出力軸22は、一速出力ギヤ41、二速出力ギヤ42、および三速出力ギヤ43をニードルベアリングなどの軸受け手段により遊転可能に支持している。   The input shaft 21 includes input gears 31 to 33 for each shift stage and a clutch 35. A first-speed input gear 31 and a second-speed input gear 32 are integrally fixed to the outer peripheral surface of the input shaft 21. Furthermore, the input shaft 21 supports the three-speed input gear 33 so as to be free to rotate by a bearing means such as a needle bearing. The output shaft 22 includes output gears 41 to 43 for each shift stage, a parking gear 45, and a final output gear 46. The output shaft 22 supports the first-speed output gear 41, the second-speed output gear 42, and the third-speed output gear 43 by a bearing means such as a needle bearing so as to be free to rotate.

変速機構123は、上述した各変速段の入力ギヤ31〜33および出力ギヤ41〜43の3組の歯車対を有する。入力ギヤ31〜33は、対応する出力ギヤ41〜43と常時噛み合っている。ここで、3組の歯車対のうち三速入力ギヤ33および三速出力ギヤ43により構成される歯車対は、図5に示すように、入力軸21の軸線方向(図5の左右方向)にエンジン11から最も離間するように配置されている。また、この歯車対は、変速機構123における最小の変速比に設定され、最高速段(三速)の変速段となっている。さらに、この歯車対の三速出力ギヤ43に中間ギヤ51を介して電気モータ12と連結される。このように三速の変速段を構成する歯車対は、本発明の「第一歯車対」に相当する。また、変速機構123の後進用の変速段は、電気モータ12を逆回転させた上記の第一歯車対である。   The transmission mechanism 123 includes three sets of gear pairs, that is, the input gears 31 to 33 and the output gears 41 to 43 of the respective shift stages described above. The input gears 31 to 33 always mesh with the corresponding output gears 41 to 43. Here, of the three gear pairs, the gear pair constituted by the third-speed input gear 33 and the third-speed output gear 43 is arranged in the axial direction of the input shaft 21 (left and right direction in FIG. 5) as shown in FIG. It is arranged so as to be farthest from the engine 11. Further, this gear pair is set to the minimum speed ratio in the speed change mechanism 123, and is the highest speed (third speed). Further, the third-speed output gear 43 of the gear pair is connected to the electric motor 12 via the intermediate gear 51. Thus, the gear pair constituting the third speed is equivalent to the “first gear pair” of the present invention. Further, the reverse gear stage of the speed change mechanism 123 is the first gear pair in which the electric motor 12 is rotated in the reverse direction.

さらに、変速機構123は、入力軸21に配置される第一シンクロ機構61と、出力軸22に配置される第二シンクロ機構62および第三シンクロ機構63を有する。第一シンクロ機構61は、連結歯車61aとシフトギヤ61bを有し、シフトギヤ61bを入力軸21の軸線方向にシフトすることにより、入力軸21に対する三速入力ギヤ33の連結状態と非連結状態を切り換え可能としている。第二シンクロ機構62は、シフトギヤ62bを出力軸22の軸線方向にシフトすることにより、出力軸22に対して一速出力ギヤ41または二速出力ギヤ42を選択的に連結可能としている。また、第三シンクロ機構63は、シフトギヤ63bを出力軸22の軸線方向にシフトすることにより、出力軸22に対する三速出力ギヤ43の連結状態と非連結状態を切り替え可能としている。   Further, the speed change mechanism 123 includes a first sync mechanism 61 disposed on the input shaft 21, and a second sync mechanism 62 and a third sync mechanism 63 disposed on the output shaft 22. The first sync mechanism 61 includes a connecting gear 61a and a shift gear 61b. By shifting the shift gear 61b in the axial direction of the input shaft 21, the connected state and the disconnected state of the three-speed input gear 33 with respect to the input shaft 21 are switched. It is possible. The second synchronizer mechanism 62 can selectively connect the first-speed output gear 41 or the second-speed output gear 42 to the output shaft 22 by shifting the shift gear 62 b in the axial direction of the output shaft 22. The third sync mechanism 63 is capable of switching between a connected state and a disconnected state of the third-speed output gear 43 with respect to the output shaft 22 by shifting the shift gear 63b in the axial direction of the output shaft 22.

(駆動装置120の動作)
ハイブリッド車両101の各走行状態における駆動装置120の動作について説明する。但し、ハイブリッド車両101が一速〜三速で走行する場合に、制御装置13による各シンクロ機構の動作は、HV走行を含めて第一実施形態と実質的に同一であるため詳細な説明を省略する。
(Operation of the driving device 120)
The operation of the drive device 120 in each traveling state of the hybrid vehicle 101 will be described. However, when the hybrid vehicle 101 travels from the first speed to the third speed, the operation of each synchro mechanism by the control device 13 is substantially the same as that of the first embodiment including the HV traveling, and thus detailed description is omitted. To do.

本実施形態において、ハイブリッド車両101が後進する場合には、電気モータ12を前進時とは逆方向に回転させることにより駆動輪に後進方向の回転を伝達している。つまり、第三シンクロ機構63が制御装置13により制御されシフトギヤ63bが図5の右側(三速側)にシフトされる。これにより、三速出力ギヤ43が出力軸22に連結される。この時、第一シンクロ機構61が制御装置13によりシフトギヤ61bが図5の左側(一速側)にシフトしないように制御され、三速入力ギヤ33が入力軸21に連結されずに遊転可能な状態となっている。そして、上述したように、後進用の変速段は、電気モータ12を逆回転させた三速出力ギヤ43を含む歯車対である。これにより、逆回転する電気モータ12の駆動力が中間ギヤ51を介して出力軸22に伝達される。   In the present embodiment, when the hybrid vehicle 101 moves backward, the electric motor 12 is rotated in the direction opposite to that during forward movement, thereby transmitting the rotation in the reverse direction to the drive wheels. That is, the third sync mechanism 63 is controlled by the control device 13, and the shift gear 63b is shifted to the right side (third speed side) in FIG. As a result, the third-speed output gear 43 is connected to the output shaft 22. At this time, the first sync mechanism 61 is controlled by the control device 13 so that the shift gear 61b does not shift to the left side (first speed side) in FIG. 5, and the third speed input gear 33 can be idled without being connected to the input shaft 21. It is in a state. As described above, the reverse gear is a gear pair including the three-speed output gear 43 in which the electric motor 12 is reversely rotated. As a result, the driving force of the reversely rotating electric motor 12 is transmitted to the output shaft 22 via the intermediate gear 51.

また、ハイブリッド車両101が後進する場合において、電気モータ12の駆動力を別経路で伝達し駆動輪に後進方向の回転を伝達するものとしてもよい。具体的には、第三シンクロ機構63のシフトギヤ63bが図5の右側にシフトしないように制御する。これにより、三速出力ギヤ43が出力軸22に連結されずに遊転可能な状態となる。さらに、第一シンクロ機構61のシフトギヤ61bにより三速入力ギヤ33を入力軸21に連結するとともに、第二シンクロ機構62のシフトギヤ62bにより一速出力ギヤ41を出力軸22に連結する。この時、クラッチ35を切ることによりエンジン11が入力軸21と連結されない状態としている。このような状態で電気モータ12を逆回転させると、中間ギヤ51および三速の変速段を構成する歯車対により駆動力が入力軸21に伝達される。そして、一速の変速段を構成する歯車対により入力軸21の回転数が変速されて出力軸22に伝達される。ここでは、一速の変速段を構成する歯車対により駆動力を入力軸21から出力軸22に伝達する構成を例示したが、二速の変速段を構成する歯車対により伝達する構成としてもよい。   Further, when the hybrid vehicle 101 moves backward, the driving force of the electric motor 12 may be transmitted through another path and the rotation in the backward direction may be transmitted to the driving wheels. Specifically, control is performed so that the shift gear 63b of the third synchronization mechanism 63 does not shift to the right side in FIG. As a result, the third-speed output gear 43 can be idled without being connected to the output shaft 22. Further, the third speed input gear 33 is connected to the input shaft 21 by the shift gear 61 b of the first sync mechanism 61, and the first speed output gear 41 is connected to the output shaft 22 by the shift gear 62 b of the second sync mechanism 62. At this time, the engine 11 is not connected to the input shaft 21 by disengaging the clutch 35. When the electric motor 12 is reversely rotated in such a state, the driving force is transmitted to the input shaft 21 by the gear pair constituting the intermediate gear 51 and the third gear. Then, the rotational speed of the input shaft 21 is changed by the gear pair constituting the first gear and is transmitted to the output shaft 22. Here, the configuration in which the driving force is transmitted from the input shaft 21 to the output shaft 22 by the gear pair that configures the first-speed gear stage is illustrated, but the configuration may be such that it is transmitted by the gear pair that configures the second-speed gear stage. .

このようにハイブリッド車両101は、第一実施形態と同様に、エンジン11のみが駆動源となるEG走行と、さらに電気モータ12を駆動源とするHV走行、電気モータ12のみを駆動源とするEV走行を可能としている。さらに、駆動装置120は、エンジン11の駆動力に対して、電気モータ12の駆動力を入力軸21または出力軸22の何れかの軸において選択的に合成することを可能としている。また、電気モータ12は、制御装置13により制御され、駆動力を発生する駆動状態、ハイブリッド車両101の駆動輪から伝達される回転力により発電しバッテリーを充電する回生状態などに切り換えられる。   As described above, in the hybrid vehicle 101, as in the first embodiment, EG traveling using only the engine 11 as a driving source, HV traveling using the electric motor 12 as a driving source, and EV using only the electric motor 12 as a driving source. Driving is possible. Further, the driving device 120 can selectively combine the driving force of the electric motor 12 with respect to the driving force of the engine 11 on either the input shaft 21 or the output shaft 22. Further, the electric motor 12 is controlled by the control device 13 and is switched to a driving state in which driving force is generated, a regenerative state in which electric power is generated by the rotational force transmitted from the driving wheels of the hybrid vehicle 101 and the battery is charged.

(駆動装置120による効果)
以上のように構成されるハイブリッド車両101の駆動装置120は、3組の歯車対からなる変速段を有する変速機構123を備える。また、変速機構123において電気モータ12がエンジン11から最も離間する三速の変速段を構成する歯車対に連結される。従って、ハイブリッド車両1において比較的大きなユニットとなるエンジン11と電気モータ12が離間することになり、ハイブリッド車両101における各駆動源および駆動装置120の搭載性を向上させることができる。また、3組の歯車対が駆動装置120の軸方向に並設されるため、例えば6組の歯車対からなる変速機構を備える従来の駆動装置と比較して軸方向長さを短縮することができる。よって、駆動装置120全体として小型化し、駆動装置120を搭載するハイブリッド車両101の軽量化を図ることができる。
(Effects of the driving device 120)
The drive device 120 of the hybrid vehicle 101 configured as described above includes a speed change mechanism 123 having a speed stage composed of three sets of gear pairs. Further, in the speed change mechanism 123, the electric motor 12 is connected to a gear pair that constitutes a third speed gear stage that is farthest from the engine 11. Therefore, the engine 11 and the electric motor 12 which are relatively large units in the hybrid vehicle 1 are separated from each other, and the mountability of each drive source and the drive device 120 in the hybrid vehicle 101 can be improved. In addition, since three sets of gear pairs are arranged side by side in the axial direction of the drive device 120, for example, the axial length can be shortened as compared with a conventional drive device having a speed change mechanism comprising six sets of gear pairs. it can. Therefore, it is possible to reduce the size of the entire drive device 120 and reduce the weight of the hybrid vehicle 101 on which the drive device 120 is mounted.

また、第一実施形態の駆動装置20と同様に、本実施形態の駆動装置120は、電気モータ12が最小の変速比に設定された第一歯車対(三速の変速段を構成する歯車対)に連結される構成としている。これにより、電気モータ12は、変速機構23における最高速段を構成する歯車対に連結されるため、出力する回転を複数組の歯車対の何れかにより変速し、エンジン11の駆動アシストを好適に行うことができる。よって、駆動装置23の小型化に加えて、燃費の向上、および走行時におけるシフトチェンジの回数を低減することができる。   Similarly to the drive device 20 of the first embodiment, the drive device 120 of the present embodiment includes a first gear pair (a gear pair constituting a third speed gear stage) in which the electric motor 12 is set to a minimum speed ratio. ). Thereby, since the electric motor 12 is connected to the gear pair constituting the highest speed stage in the speed change mechanism 23, the rotation to be output is changed by one of a plurality of gear pairs, and the drive assist of the engine 11 is suitably performed. It can be carried out. Therefore, in addition to downsizing of the drive device 23, it is possible to improve fuel efficiency and reduce the number of shift changes during traveling.

また、本実施形態の駆動装置120の構成によれば、駆動力を複数の経路で伝達することが可能になることから、ハイブリッド車両101が後進するように、逆回転させた電気モータ12の駆動力を出力軸22から入力軸21を介さずに駆動輪に伝達する構成と、入力軸21を介して駆動輪に伝達する構成を例示した。前者の場合には、電気モータ12から最終出力ギヤ46までの歯車の噛合数が後者と比較して少なくすることができる。これにより、ギヤ効率を向上させることができるので、駆動力のロスを低減させることができる。また、後者の場合には、一速または二速を構成する歯車対により入力軸21に伝達した回転を変速することができる。これにより、ハイブリッド車両101は、電気モータ12の駆動力のカバーレンジを実質的に拡張できる。従って、ハイブリッド車両101は、電気モータ12によるエンジン11の駆動アシストを効率的に行うことができるとともに、路面状況などに適応して走行することができる。   In addition, according to the configuration of the driving device 120 of the present embodiment, it is possible to transmit the driving force through a plurality of paths, so that the electric motor 12 that is reversely rotated so that the hybrid vehicle 101 moves backward is driven. A configuration in which force is transmitted from the output shaft 22 to the driving wheel without passing through the input shaft 21 and a configuration in which the force is transmitted to the driving wheel through the input shaft 21 are exemplified. In the former case, the number of meshing gears from the electric motor 12 to the final output gear 46 can be reduced as compared with the latter. Thereby, since gear efficiency can be improved, the loss of driving force can be reduced. In the latter case, the rotation transmitted to the input shaft 21 can be changed by the gear pair constituting the first speed or the second speed. Thereby, the hybrid vehicle 101 can substantially expand the cover range of the driving force of the electric motor 12. Therefore, the hybrid vehicle 101 can efficiently drive the engine 11 with the electric motor 12, and can travel in conformity with the road surface condition.

さらに、三速の変速段を構成する歯車対のうち三速出力ギヤ43に電気モータ12が中間ギヤ51を介して連結される構成としている。これにより、最小の変速比である三速での走行時において、電気モータ12から出力される駆動力が最小の噛み合い数で出力軸22に伝達されることになり、高速巡航時のギヤ効率を向上させることができる。つまり、高速巡航時における駆動力のロスを低減させることができるので、電気モータ12によるエンジン11の駆動アシストを効率的に行うことができる。   Further, the electric motor 12 is connected to the third-speed output gear 43 through the intermediate gear 51 among the gear pairs constituting the third-speed gear stage. As a result, the driving force output from the electric motor 12 is transmitted to the output shaft 22 with the minimum number of meshes when traveling at the third speed, which is the minimum speed ratio, and the gear efficiency during high-speed cruising is improved. Can be improved. That is, loss of driving force during high-speed cruising can be reduced, so that driving assistance of the engine 11 by the electric motor 12 can be performed efficiently.

変速機構123は、電気モータ12を逆回転することにより、三速の変速段を構成する歯車対(第一歯車対)を後進用の変速段とする構成としている。これにより、電気モータ12に連結された第一歯車対を前進用および後進用の変速段として兼用することができる。よって、変速機構23に後進用の変速段を要することなく車両を後進させることができる。従って、駆動装置20全体として部品点数を低減させることができる。   The speed change mechanism 123 is configured to reversely rotate the electric motor 12 so that the gear pair (first gear pair) constituting the third gear is used as the reverse gear. As a result, the first gear pair coupled to the electric motor 12 can be used as both a forward gear and a reverse gear. Therefore, the vehicle can be moved backward without requiring the speed change mechanism 23 for the reverse speed. Therefore, the number of parts can be reduced as the entire drive device 20.

<その他>
以上、本発明について、ハイブリッド車両1,101の駆動装置20,120として説明した。この駆動装置20,120において、電気モータ12は、変速機構23,123の三速出力ギヤ43に中間ギヤ51を介して連結される構成とした。つまり、電気モータ12は、三速の変速段を構成する歯車対のうち出力軸22に支持される三速出力ギヤ43と連結される構成とした。これに対して、電気モータ12は、三速の変速段を構成する歯車対のうち入力軸21に支持される三速入力ギヤ33と連結される構成としてもよい。これにより、ハイブリッド車両1,101が三速で走行する場合においても、変速機構23,123を電気モータ12が出力する回転を変速するように動作させることができる。但し、電気モータ12から最終出力ギヤ46までの歯車の噛合数を少なくし、三速での走行時におけるギヤ効率を向上させるという観点からは、電気モータ12を三速出力ギヤ43に連結する方が好適である。
<Others>
The present invention has been described above as the driving devices 20 and 120 of the hybrid vehicle 1 and 101. In the driving devices 20 and 120, the electric motor 12 is connected to the third-speed output gear 43 of the transmission mechanisms 23 and 123 via the intermediate gear 51. That is, the electric motor 12 is configured to be connected to the third speed output gear 43 supported by the output shaft 22 among the gear pairs constituting the third speed gear. On the other hand, the electric motor 12 may be configured to be connected to a third-speed input gear 33 supported by the input shaft 21 among the gear pairs constituting the third-speed gear stage. Thereby, even when the hybrid vehicles 1 and 101 travel at the third speed, the transmission mechanisms 23 and 123 can be operated so as to shift the rotation output by the electric motor 12. However, from the viewpoint of reducing the meshing number of the gears from the electric motor 12 to the final output gear 46 and improving the gear efficiency at the time of traveling at the third speed, the method of connecting the electric motor 12 to the third speed output gear 43 is preferred. Is preferred.

また、ハイブリッド車両1,101の駆動装置20,120は、電気モータ12が入力軸21の軸線方向にエンジン11と第一歯車対(三速の変速段を構成する歯車対)との間に位置するように配置される構成とした。これに対して、駆動装置20,120は、電気モータ12が入力軸21の軸線方向にエンジン11から離間する側に配置する構成としてもよい。このように配置しても、駆動装置20,120の動作により同様の効果を得られる。但し、電気モータ12を含めて軸方向長さを短くするという観点からは、第一実施形態および第二実施形態で例示した構成が好適である。
その他に、ハイブリッド車両1,101は、駆動源としてエンジン11と電気モータ12に加えて、さらに第二の電気モータを備えることがある。このような場合に、駆動装置20,120は、例えば、エンジン11の回転により電気モータ12で発電し、その電力がバッテリーなどを介して第二の電気モータに供給されるようにしてもよい。このように、駆動装置20,120は、いわゆるシリーズ式のHV走行が可能な車両に適用することができる。
In the driving devices 20 and 120 of the hybrid vehicles 1 and 101, the electric motor 12 is positioned between the engine 11 and the first gear pair (the gear pair constituting the third gear) in the axial direction of the input shaft 21. It was set as the structure arrange | positioned. On the other hand, the drive devices 20 and 120 may be configured such that the electric motor 12 is disposed on the side away from the engine 11 in the axial direction of the input shaft 21. Even if it arrange | positions in this way, the same effect can be acquired by operation | movement of the drive devices 20 and 120. FIG. However, from the viewpoint of shortening the axial length including the electric motor 12, the configurations exemplified in the first embodiment and the second embodiment are suitable.
In addition, the hybrid vehicles 1 and 101 may further include a second electric motor in addition to the engine 11 and the electric motor 12 as a drive source. In such a case, for example, the driving devices 20 and 120 may generate electric power with the electric motor 12 by the rotation of the engine 11 and supply the electric power to the second electric motor via a battery or the like. Thus, the drive devices 20 and 120 can be applied to a vehicle capable of so-called series-type HV traveling.

1,101:ハイブリッド車両
11:エンジン(内燃機関)、 11a:クランク軸
12:電気モータ(回転電機)、 12a:回転軸、 12b:インバータ
13:制御装置
20,120:駆動装置、21:入力軸、 22:出力軸、 23,123:変速機構
31:一速入力ギヤ、 32:二速入力ギヤ、 33:三速入力ギヤ
34:後進入力ギヤ、 35:クラッチ
41:一速出力ギヤ、 42:二速出力ギヤ、 43:三速出力ギヤ
44:後進出力ギヤ、 45:パーキングギヤ、 46:最終出力ギヤ
51:中間ギヤ、 52:リングギヤ、 53:カウンタギヤ
61:第一シンクロ機構、 61a:連結歯車、 61b:シフトギヤ
62:第二シンクロ機構、 62a:連結歯車、 62b:シフトギヤ
63:第三シンクロ機構、 63a:連結歯車、 63b:シフトギヤ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101: Hybrid vehicle 11: Engine (internal combustion engine), 11a: Crankshaft 12: Electric motor (rotary electric machine), 12a: Rotating shaft, 12b: Inverter 13: Control device 20,120: Drive device, 21: Input shaft 22: output shaft 23, 123: speed change mechanism 31: first speed input gear 32: second speed input gear 33: third speed input gear 34: reverse input gear 35: clutch 41: first speed output gear 42: Second speed output gear, 43: Third speed output gear, 44: Reverse output gear, 45: Parking gear, 46: Final output gear, 51: Intermediate gear, 52: Ring gear, 53: Counter gear, 61: First sync mechanism, 61a: Connection Gear 61b: Shift gear 62: Second synchro mechanism 62a: Connecting gear 62b: Shift gear 63: Third synchro mechanism 63a: Connecting tooth Car, 63b: Shift gear

Claims (6)

内燃機関および回転電機を駆動源とするハイブリッド車両の駆動装置であって、
前記内燃機関に連結される入力軸と、
前記ハイブリッド車両の駆動輪に連結される出力軸と、
前記入力軸の回転を前記出力軸に変速して伝達可能な4組の歯車対からなる変速段を有する変速機構と、
を備え、
前記4組の歯車対のうち前記入力軸方向に前記内燃機関から最も離間する第一歯車対は、前記変速機構における最小の変速比に設定され、且つ前記回転電機に連結され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 using an internal combustion engine and a rotating electric machine as drive sources,
An input shaft coupled to the internal combustion engine;
An output shaft coupled to drive wheels of the hybrid vehicle;
A speed change mechanism having a speed stage composed of four pairs of gears capable of shifting and transmitting the rotation of the input shaft to the output shaft;
With
Of the four sets of gear pairs, the first gear pair that is the furthest away from the internal combustion engine in the input shaft direction is set to the minimum speed ratio in the speed change mechanism and is connected to the rotating electrical machine. To drive a hybrid vehicle.
内燃機関および回転電機を駆動源とするハイブリッド車両の駆動装置であって、
前記内燃機関に連結される入力軸と、
前記車両の駆動輪に連結される出力軸と、
前記入力軸の回転を前記出力軸に変速して伝達可能な3組の歯車対からなる変速段を有する変速機構と、
を備え、
前記3組の歯車対のうち前記入力軸方向に前記内燃機関から最も離間する第一歯車対は、前記変速機構における最小の変速比に設定され、且つ前記回転電機に連結され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 using an internal combustion engine and a rotating electric machine as drive sources,
An input shaft coupled to the internal combustion engine;
An output shaft coupled to the drive wheels of the vehicle;
A transmission mechanism having a gear stage composed of three pairs of gears capable of shifting and transmitting rotation of the input shaft to the output shaft;
With
Of the three sets of gear pairs, the first gear pair that is the farthest away from the internal combustion engine in the input shaft direction is set to the minimum speed ratio in the speed change mechanism and is connected to the rotating electrical machine. To drive a hybrid vehicle.
請求項1において、
前記変速機構における後進用の変速段は、前記4組の歯車対から前記第一歯車対を除いた何れか1組の歯車対にカウンタギヤを介在させて構成されることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
In claim 1,
The reverse speed stage in the speed change mechanism is configured such that a counter gear is interposed in any one gear pair obtained by removing the first gear pair from the four gear pairs. Drive device.
請求項1または2において、
前記変速機構における後進用の変速段は、前記回転電機を逆回転させた前記第一歯車対であることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
In claim 1 or 2,
The hybrid vehicle drive device according to claim 1, wherein the reverse gear stage in the transmission mechanism is the first gear pair in which the rotating electrical machine is reversely rotated.
請求項1〜4の何れか一項において、
前記第一歯車対は、前記入力軸に支持される入力ギヤと、当該入力ギヤと噛合し前記出力軸に支持される出力ギヤとからなり、当該出力ギヤに前記回転電機が連結されることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
In any one of Claims 1-4,
The first gear pair includes an input gear supported by the input shaft and an output gear meshed with the input gear and supported by the output shaft, and the rotating electrical machine is connected to the output gear. A hybrid vehicle drive device.
請求項1〜5の何れか一項において、
前記駆動装置は、前記回転電機の回転軸に対して前記出力軸が平行となるように、且つ前記回転電機が前記入力軸方向に前記内燃機関と前記第一歯車対との間に位置するように配置されることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
In any one of Claims 1-5,
The drive device is configured such that the output shaft is parallel to the rotation shaft of the rotating electrical machine, and the rotating electrical machine is positioned between the internal combustion engine and the first gear pair in the input shaft direction. A drive device for a hybrid vehicle, wherein
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