JP2017015141A - Drive unit for vehicle - Google Patents

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貴久 平野
Takahisa Hirano
貴久 平野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive unit for a vehicle which can generate power by using the other rotating electric machine when one rotating electric machine functions as a drive force source of wheels, and can use the two rotating electric machines as the drive force sources of the wheels at both forward traveling and reverse traveling.SOLUTION: A drive unit 1 for a vehicle comprises: an input member IN which is drive-connected to an internal combustion engine EG; an output member OUT which is drive-connected to wheels W; a first rotating electric machine MG1; a second rotating electric machine MG2; a first transmission mechanism 10 which drive-connects the output member OUT and the first rotating electric machine MG1; a second transmission mechanism 20 which drive-connects the output member OUT and the second rotating electric machine MG2; a third transmission mechanism 30 which drive-connects the input member IN and the first rotating electric machine MG1; and an engagement device 3 which selectively drive-connects the first rotating electric machine MG1 to either of the first transmission mechanism 10 and the third transmission mechanism 30.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両用駆動装置に関する。   The present invention relates to a vehicle drive device.

特開2013−141872号公報(特許文献1)には、内燃機関(ENG)と、車両駆動用の回転電機(MOT)と、発電用の回転電機(GEN)とを備えた車両用駆動装置(10)が開示されている(特許文献1:図1等)。内燃機関(ENG)と、発電用の回転電機(GEN)とはクラッチ(CL)によって遮断状態と接続状態とに切換え可能である。また、車両駆動用の回転電機(MOT)と発電用の回転電機(GEN)とは、同軸上に配置されており、ワンウェイクラッチ(1WAY)によって、両者を遮断状体と接続状態とに切換え可能である。ワンウェイクラッチ(1WAY)は、発電用の回転電機(GEN)が、車両駆動用の回転電機(MOT)に対して相対的に後述する順方向に回転する場合に係合状態となる。ここで、「順方向」とは、車両駆動用の回転電機(MOT)が力行して車両を前進させる際の回転方向である。発電用の回転電機(GEN)が、車両駆動用の回転電機(MOT)に対して相対的に逆方向に回転する際には、ワンウェイクラッチ(1WAY)は非係合状態となる。内燃機関(ENG)の動力は、発電用の回転電機(GEN)が上述した「順方向」に対して逆方向に回転するように伝達され、発電用の回転電機(GEN)はこの動力によって発電を行う。発電された電力は直流電源に蓄電される、或いは車両駆動用の回転電機(MOT)の駆動電力となる。   Japanese Patent Laying-Open No. 2013-141872 (Patent Document 1) discloses a vehicle drive device including an internal combustion engine (ENG), a rotating electrical machine for driving a vehicle (MOT), and a rotating electrical machine for generating electricity (GEN) ( 10) is disclosed (Patent Document 1: FIG. 1 and the like). The internal combustion engine (ENG) and the rotating electric machine for power generation (GEN) can be switched between a disconnected state and a connected state by a clutch (CL). Further, the rotating electrical machine for driving the vehicle (MOT) and the rotating electrical machine for power generation (GEN) are arranged on the same axis, and can be switched between a shut-off body and a connected state by a one-way clutch (1WAY). It is. The one-way clutch (1WAY) is engaged when the rotating electric machine for power generation (GEN) rotates in the forward direction, which will be described later, relative to the rotating electric machine for driving the vehicle (MOT). Here, the “forward direction” is a rotation direction when the rotating electric machine (MOT) for driving the vehicle powers to advance the vehicle. When the rotating electrical machine for power generation (GEN) rotates in the opposite direction relative to the rotating electrical machine for driving (MOT), the one-way clutch (1WAY) is disengaged. The power of the internal combustion engine (ENG) is transmitted so that the rotating electrical machine for power generation (GEN) rotates in the reverse direction with respect to the “forward direction” described above, and the rotating electrical machine for power generation (GEN) generates electric power by this power. I do. The generated electric power is stored in a DC power source or used as driving power for a rotating electrical machine (MOT) for driving a vehicle.

この車両用駆動装置(10)は、内燃機関(ENG)を停止させ、クラッチ(CL)を解放した状態で、例えば、車両駆動用の回転電機(MOT)を駆動力源とする1モータEV(Electric Vehicle)走行や、車両駆動用の回転電機(MOT)及び発電用の回転電機(GEN)を駆動力源とする2モータEV走行が可能である。また、内燃機関(ENG)を作動させると共にクラッチ(CL)を締結した状態で、発電用の回転電機(GEN)を回生作動させて発電し、その電力によって車両駆動用の回転電機(MOT)を力行作動させるシリーズハイブリッド走行も可能である。   The vehicle drive device (10) stops the internal combustion engine (ENG) and releases the clutch (CL). For example, the vehicle drive device (10) uses, for example, a 1-motor EV (Vehicle-driven rotating electrical machine (MOT) as a driving force source) Electric vehicle) traveling and two-motor EV traveling using a rotating electric machine (MOT) for driving a vehicle and a rotating electric machine (GEN) for power generation as driving force sources are possible. In addition, while the internal combustion engine (ENG) is operated and the clutch (CL) is engaged, the power generation rotating electrical machine (GEN) is regeneratively operated to generate power, and the electric power is used to generate the vehicle driving rotating electrical machine (MOT). Series hybrid running with power running is also possible.

ところで、この車両用駆動装置(10)では、車両を後進させる際には、車両駆動用の回転電機(MOT)を逆方向へ力行作動させる。発電用の回転電機(GEN)を逆方向へ力行駆動させても、ワンウェイクラッチ(1WAY)は係合状態とはならないため、後進時には2モータEV走行を行うことができない。後進時に大きな駆動力を出すことができないから、車両駆動用の回転電機(MOT)には、登坂の後進時などに必要とされる駆動力を担保するだけの仕様が要求され、当該回転電機(MOT)の小型化が妨げられる。また、大きな駆動力を要求されるのは、発進時等、車両の走行速度が低い時である。例えば車輪への出力軸に対する発電用の回転電機(GEN)のギヤ比を、車両駆動用の回転電機(MOT)に比べて低くすることで、前進時における当該回転電機(GEN)による車輪の駆動力を大きくすることができる。つまり、2モータ走行時に必要な駆動力をギヤ比の設定によって発電用の回転電機(GEN)に持たせ、両回転電機の小型化を図ることができる。しかし、特許文献1の車両用駆動装置(10)のように、車両駆動用の回転電機(MOT)から車輪までと、発電用の回転電機(GEN)から車輪までとが同経路であると、車両駆動用の回転電機(MOT)から車輪までと、発電用の回転電機(GEN)から車輪までと、のギヤ比を異ならせることが困難である。   By the way, in this vehicle drive device (10), when the vehicle is moved backward, the rotating electrical machine (MOT) for driving the vehicle is operated in the reverse direction. Even if the rotating electric machine (GEN) for power generation is driven in the reverse direction, the one-way clutch (1WAY) is not engaged, so that the two-motor EV traveling cannot be performed during reverse travel. Since a large driving force cannot be produced during reverse travel, the rotating electric machine (MOT) for driving the vehicle is required to have specifications that ensure the driving force required for reverse climbing and the like. MOT) is prevented from being downsized. Also, a large driving force is required when the vehicle traveling speed is low, such as when starting. For example, the gear ratio of the rotating electrical machine for power generation (GEN) with respect to the output shaft to the wheel is made lower than that of the rotating electrical machine for driving the vehicle (MOT), so that the wheel is driven by the rotating electrical machine (GEN) during forward travel. The power can be increased. That is, it is possible to reduce the size of both rotating electric machines by giving the rotating electric machine (GEN) for power generation necessary for the two-motor traveling by setting the gear ratio. However, as in the vehicle drive device (10) of Patent Document 1, the vehicle drive rotating electrical machine (MOT) to the wheel and the power generation rotating electrical machine (GEN) to the wheel have the same path. It is difficult to make the gear ratio different from the rotating electrical machine for driving the vehicle (MOT) to the wheel and from the rotating electrical machine for power generation (GEN) to the wheel.

特開2013−141872号公報JP 2013-141872 A

上記背景に鑑みて、一方の回転電機が車輪の駆動力源として機能する際に他方の回転電機による発電が可能であると共に、前進時及び後進時の双方において2つの回転電機を車輪の駆動力源とすることが可能な車両用駆動装置が望まれる。   In view of the above background, when one rotating electrical machine functions as a wheel driving force source, power generation by the other rotating electrical machine is possible. A vehicle drive device that can be a source is desired.

1つの態様として、上記に鑑みた車両用駆動装置は、内燃機関に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第1回転電機と、第2回転電機と、前記出力部材と前記第1回転電機とを駆動連結する第1伝達機構と、前記出力部材と前記第2回転電機とを駆動連結する第2伝達機構と、前記入力部材と前記第1回転電機とを駆動連結する第3伝達機構と、前記第1回転電機を前記第1伝達機構及び前記第3伝達機構の何れか一方に選択的に駆動連結する係合装置と、を備える。   As one aspect, a vehicle drive device in view of the above includes an input member drivingly connected to an internal combustion engine, an output member drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and the output. A first transmission mechanism for drivingly connecting a member and the first rotating electrical machine, a second transmission mechanism for drivingly connecting the output member and the second rotating electrical machine, and driving the input member and the first rotating electrical machine A third transmission mechanism to be coupled; and an engagement device that selectively drives and couples the first rotating electrical machine to one of the first transmission mechanism and the third transmission mechanism.

この構成によれば、第1回転電機から出力部材までの動力伝達経路と、第2回転電機から出力部材までの動力伝達経路とが別経路である。従って、本構成では、第1回転電機は、第2回転電機とは独立して、動力伝達経路を選択可能である。このため、係合装置により第1回転電機と第3伝達機構とを駆動連結することによって、第2回転電機を車輪の駆動力源として機能させつつ、第1回転電機に発電を行わせることができる。また、係合装置により第1回転電機と第1伝達機構とを駆動連結することによって、第2回転電機のトルクに加えて第1回転電機のトルクも出力部材に伝達することができる。即ち、本構成によれば、一方の回転電機(ここでは第2回転電機)が車輪の駆動力源として機能する際に他方の回転電機(ここでは第1回転電機)による発電が可能であると共に、前進時及び後進時の双方において2つの回転電機を車輪の駆動力源とすることが可能な車両用駆動装置を提供することができる。   According to this configuration, the power transmission path from the first rotating electrical machine to the output member and the power transmission path from the second rotating electrical machine to the output member are separate paths. Therefore, in this configuration, the first rotating electrical machine can select the power transmission path independently of the second rotating electrical machine. For this reason, the first rotating electrical machine can be caused to generate electric power while the second rotating electrical machine functions as a driving force source of the wheels by drivingly connecting the first rotating electrical machine and the third transmission mechanism by the engagement device. it can. Further, by drivingly connecting the first rotating electrical machine and the first transmission mechanism with the engagement device, the torque of the first rotating electrical machine can be transmitted to the output member in addition to the torque of the second rotating electrical machine. That is, according to this configuration, when one rotating electrical machine (here, the second rotating electrical machine) functions as a driving force source for the wheels, the other rotating electrical machine (here, the first rotating electrical machine) can generate power. Thus, it is possible to provide a vehicle drive device that can use two rotating electric machines as a driving force source for wheels both during forward travel and during reverse travel.

また、第1回転電機から出力部材までの動力伝達経路と第2回転電機から出力部材までの動力伝達経路とが別経路であるから、第1回転電機から出力部材までのギヤ比と、第2回転電機から出力部材までのギヤ比とを異なる値とすることができる。このため、2つの回転電機を共に車両の駆動力源として用いる際に、異なる仕様の回転電機を用いることができる。例えば一方の回転電機は、車両に必要な速度範囲の内の一部分の速度範囲でのトルクを出力できるように最適化することができる。例えば、第1回転電機は、車両の速度が低速の際に付加的な駆動力を与えることができる程度の出力が可能な仕様とすることができ、当該回転電機を小型化することができる。また、他方の回転電機である第2回転電機は、上述したように必要に応じて別の回転電機による駆動力を加算できる。従って、第2回転電機は、トルクが不足する速度範囲でのトルクを出力することにこだわることなく、車両に必要な広い速度範囲において最大の効率で動作するように最適化することができる。例えば、第2回転電機は、低速時におけるトルクを抑え、広い速度範囲において高い効率で動作するように構成することができる。特許文献1の車両用駆動装置のように、2つの回転電機のそれぞれから車輪までの経路が同一経路であると、このように異なるギヤ比で出力部材と駆動連結することは困難である。従って、回転電機の仕様をこのように異ならせることも困難である。   Further, since the power transmission path from the first rotating electrical machine to the output member and the power transmission path from the second rotating electrical machine to the output member are separate paths, the gear ratio from the first rotating electrical machine to the output member, The gear ratio from the rotating electrical machine to the output member can be set to a different value. For this reason, when using two rotary electric machines as a driving force source of a vehicle, the rotary electric machines of different specifications can be used. For example, one rotating electrical machine can be optimized to output torque in a partial speed range within a speed range required for the vehicle. For example, the first rotating electrical machine can be of a specification that can output such that additional driving force can be applied when the vehicle speed is low, and the rotating electrical machine can be downsized. Further, the second rotating electrical machine that is the other rotating electrical machine can add the driving force of another rotating electrical machine as necessary, as described above. Therefore, the second rotating electrical machine can be optimized to operate with maximum efficiency in a wide speed range necessary for the vehicle without being particular about outputting torque in a speed range where torque is insufficient. For example, the second rotating electrical machine can be configured to suppress torque at a low speed and operate with high efficiency in a wide speed range. When the path from each of the two rotating electric machines to the wheels is the same path as in the vehicle drive device of Patent Document 1, it is difficult to drive-connect with the output member at such a different gear ratio. Therefore, it is difficult to vary the specifications of the rotating electrical machine in this way.

また、例えば、一般的にハイブリッド車両においてシリーズハイブリッド走行を行うには、発電用の第1回転電機には、車両駆動用の第2回転電機と同等の出力が求められる。しかし、限定的なシリーズハイブリッド走行(例えば直流電源の容量が少ない場合に航続距離を延長するレンジエクステンダー機能によるシリーズハイブリッド走行)では、第1回転電機の出力は第2回転電機に比べて小さくてもよい。上述したように、第1回転電機から車輪までと、第2回転電機から車輪までとが別経路であると、それぞれに要求される出力や仕様に応じた形態(体格など)の回転電機を採用することができ、搭載性が向上する。   For example, in general, in order to perform series hybrid traveling in a hybrid vehicle, the first rotating electrical machine for power generation is required to have an output equivalent to the second rotating electrical machine for driving the vehicle. However, in limited series hybrid travel (for example, series hybrid travel with a range extender function that extends the cruising range when the capacity of the DC power supply is small), the output of the first rotating electrical machine may be smaller than that of the second rotating electrical machine. Good. As described above, when the first rotary electric machine to the wheel and the second rotary electric machine to the wheel are different paths, the rotary electric machine in a form (physique etc.) corresponding to the output and specifications required for each is adopted. This improves the mountability.

車両用駆動装置のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。   Further features and advantages of the vehicle drive device will become clear from the following description of embodiments described with reference to the drawings.

車両用駆動装置のスケルトン図Skeleton diagram of vehicle drive system 車両用駆動装置を回転軸に沿った方向から見た模式的な配置図Schematic layout of the vehicle drive unit as seen from the direction along the rotation axis 車両用駆動装置の模式的システム構成図Schematic system configuration diagram of vehicle drive device 車両の速度及び駆動力と走行モードとの関係の一例を示す図The figure which shows an example of the relationship between the speed and driving force of a vehicle, and driving modes

以下、車両用駆動装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図1のスケルトン図に示すように、車両用駆動装置1は、内燃機関EGに駆動連結される入力部材INと、車輪Wに駆動連結される出力部材OUTと、第1回転電機MG1と、第2回転電機MG2と、を備える。本実施形態では、出力部材OUTは後述する出力用差動歯車機構50を介して車輪Wに駆動連結されている。また、出力部材OUTと第1回転電機MG1とは、第1伝達機構10を介して駆動連結され、出力部材OUTと第2回転電機MG2とは、第2伝達機構20を介して駆動連結され、入力部材INと第1回転電機MG1とは、第3伝達機構30を介して駆動連結されている。また、車両用駆動装置1は、第1回転電機MG1を第1伝達機構10及び第3伝達機構30の何れか一方に選択的に駆動連結する係合装置(ドグクラッチ3)を備えている。   Hereinafter, embodiments of a vehicle drive device will be described with reference to the drawings. As shown in the skeleton diagram of FIG. 1, the vehicle drive device 1 includes an input member IN that is drivingly connected to the internal combustion engine EG, an output member OUT that is drivingly connected to the wheels W, a first rotating electrical machine MG1, A two-rotary electric machine MG2. In the present embodiment, the output member OUT is drivingly connected to the wheel W via an output differential gear mechanism 50 described later. The output member OUT and the first rotating electrical machine MG1 are drivingly connected via the first transmission mechanism 10, and the output member OUT and the second rotating electrical machine MG2 are drive connected via the second transmission mechanism 20, The input member IN and the first rotating electrical machine MG1 are drivingly connected via the third transmission mechanism 30. Further, the vehicle drive device 1 includes an engagement device (dog clutch 3) that selectively connects the first rotating electrical machine MG1 to either the first transmission mechanism 10 or the third transmission mechanism 30.

以下の説明において、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力(トルクと同義)を伝達可能に連結された状態を意味する。この概念には、2つの回転要素が一体回転するように連結された状態や、1つ以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態が含まれる。このような伝動部材には、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材(軸、歯車機構、ベルト等)が含まれ、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置(摩擦係合装置や噛み合い式係合装置等)が含まれても良い。   In the following description, “drive coupling” means a state in which two rotating elements are coupled so as to be able to transmit a driving force (synonymous with torque). This concept includes a state in which the two rotating elements are connected so as to rotate integrally, and a state in which the driving force is transmitted through one or more transmission members. Such transmission members include various members (shafts, gear mechanisms, belts, etc.) that transmit rotation at the same speed or at different speeds, and engaging devices (frictions) that selectively transmit rotation and driving force. Engagement devices, meshing engagement devices, etc.).

図2は、車両用駆動装置1を回転軸(例えばX1やX2)に沿った方向から見た模式的な配置図を示している。図2に示すように、第1回転電機MG1と第2回転電機MG2とは、回転軸心(X1及びX2)が異なるように配置されている(別軸配置)。また、第1回転電機MG1は、第2回転電機MG2よりも軸方向長さが短く、図1に示すように車両のサイドメンバー90に干渉しないように配置されている。図2は、下方が地面の側を示しており、サイドメンバー90は、図示において上方に配置されている(地面から遠い側に配置されている)。図2に示すように、第1回転電機MG1の回転軸X1は、第2回転電機MG2の回転軸X2よりも上方に配置されており、第1回転電機MG1の上端部は、第2回転電機MG2の上端部よりも上方に配置されている。   FIG. 2 is a schematic layout view of the vehicle drive device 1 as viewed from the direction along the rotation axis (for example, X1 or X2). As shown in FIG. 2, the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 are disposed so that the rotational axes (X1 and X2) are different (separate shaft layout). Further, the first rotating electrical machine MG1 is shorter in the axial direction than the second rotating electrical machine MG2, and is disposed so as not to interfere with the side member 90 of the vehicle as shown in FIG. In FIG. 2, the lower side indicates the ground side, and the side member 90 is disposed upward in the drawing (disposed on the side far from the ground). As shown in FIG. 2, the rotating shaft X1 of the first rotating electrical machine MG1 is disposed above the rotating shaft X2 of the second rotating electrical machine MG2, and the upper end portion of the first rotating electrical machine MG1 is the second rotating electrical machine. It is arranged above the upper end of MG2.

図3に示すように、第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2は、共通の直流電源9に電気的に接続されている。直流電源9は、例えば、ニッケル水素やリチウムイオンなどの二次電池や、電気二重層キャパシタなどのキャパシタ、或いはこれらを組み合わせたものなどであり、大電圧大容量の蓄電可能な直流電源である。第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たす。第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2は、共に交流の回転電機である。第1回転電機MG1は、直流と交流との間で電力を変換する第1インバータ81を介して直流電源9に接続されている。第2回転電機MG2は、直流と交流との間で電力を変換する第2インバータ82を介して直流電源9に接続されている。第1インバータ81及び第2インバータ82は、回転電機駆動装置8に含まれている。回転電機駆動装置8には、直流電源9の直流電力を昇圧してインバータ(81,82)に供給したり、インバータ(81,82)から出力される直流電力を降圧して直流電源9に供給したりするコンバータが含まれていてもよい。   As shown in FIG. 3, the first rotating electrical machine MG <b> 1 and the second rotating electrical machine MG <b> 2 are electrically connected to a common DC power source 9. The DC power supply 9 is, for example, a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion, a capacitor such as an electric double layer capacitor, or a combination of these, and is a DC power supply capable of storing a large voltage and a large capacity. The first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 fulfill the functions of a motor (electric motor), a generator (generator), and if necessary, a motor and a generator. The first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 are both AC rotating electrical machines. The first rotating electrical machine MG1 is connected to the DC power source 9 via a first inverter 81 that converts electric power between DC and AC. The second rotating electrical machine MG2 is connected to the DC power source 9 via a second inverter 82 that converts electric power between DC and AC. The first inverter 81 and the second inverter 82 are included in the rotating electrical machine drive device 8. In the rotating electrical machine drive device 8, the DC power of the DC power source 9 is boosted and supplied to the inverter (81, 82), or the DC power output from the inverter (81, 82) is stepped down and supplied to the DC power source 9. Or a converter that performs the processing may be included.

上述したように、第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2は、必要に応じてモータ及びジェネレータの何れの機能も果たすことが可能であるが、第1回転電機MG1は主としてジェネレータとして機能し、第2回転電機MG2は主としてモータとして機能する。本実施形態において、第2回転電機MG2は、車両の主たる駆動力源であり、第1回転電機MG1は、第2回転電機MG2の駆動力を補助する従たる駆動力源であると共に、第2回転電機MG2などを駆動するための電力を生成するエネルギー源である。また、内燃機関EGは、第1回転電機MG1が電力を生成するための動力を与える動力源である。車両は、第2回転電機MG2の駆動力によって車輪Wを回転させる1モータEV(Electric Vehicle)走行モードと、第2回転電機MG2及び第1回転電機MG1の駆動力によって車輪Wを回転させる2モータEV走行モードと、内燃機関EGが駆動して第1回転電機MG1が発電を行い、第2回転電機MG2の駆動力によって車輪Wを回転させるシリーズハイブリッド走行モードとによって走行することができる。   As described above, the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 can fulfill both functions of a motor and a generator as needed, but the first rotating electrical machine MG1 mainly functions as a generator, The second rotating electrical machine MG2 mainly functions as a motor. In the present embodiment, the second rotating electrical machine MG2 is a main driving force source of the vehicle, the first rotating electrical machine MG1 is a secondary driving force source that assists the driving force of the second rotating electrical machine MG2, and the second This is an energy source that generates electric power for driving the rotating electrical machine MG2. The internal combustion engine EG is a power source that provides power for the first rotating electrical machine MG1 to generate electric power. The vehicle has a 1-motor EV (Electric Vehicle) travel mode in which the wheels W are rotated by the driving force of the second rotating electrical machine MG2, and a 2-motor that rotates the wheels W by the driving forces of the second rotating electrical machine MG2 and the first rotating electrical machine MG1. The vehicle can travel in the EV traveling mode and in the series hybrid traveling mode in which the internal combustion engine EG is driven and the first rotating electrical machine MG1 generates power and the wheels W are rotated by the driving force of the second rotating electrical machine MG2.

1モータEV走行モード及び2モータEV走行モードは、直流電源9の蓄電量が充分な場合に実施可能である。また、1モータEV走行モードに対して、2モータEV走行モードでは、より大きい駆動力を車輪Wに与えることが可能である。図4は、車両の速度及び車両用駆動装置1による車輪Wの駆動力と走行モードとの関係一例を模式的に示している。図4において、“R2”で示す領域は、第2回転電機MG2を車輪Wの駆動力源とする1モータEV走行モードの領域を示している。この領域では、当然ながら全ての駆動力を第2回転電機MG2が出力する。図4において、“R1”と“R2”とを合わせた領域は、第2回転電機MG2に加えて第1回転電機MG1も車輪Wの駆動力を出力する。   The 1-motor EV travel mode and the 2-motor EV travel mode can be implemented when the amount of power stored in the DC power supply 9 is sufficient. Further, it is possible to apply a larger driving force to the wheels W in the two-motor EV traveling mode compared to the one-motor EV traveling mode. FIG. 4 schematically shows an example of the relationship between the vehicle speed, the driving force of the wheels W by the vehicle drive device 1 and the travel mode. In FIG. 4, a region indicated by “R2” indicates a region in the 1-motor EV traveling mode in which the second rotating electrical machine MG2 is the driving force source of the wheels W. In this region, naturally, the second rotating electrical machine MG2 outputs all the driving force. In FIG. 4, in the region where “R1” and “R2” are combined, the first rotating electrical machine MG1 outputs the driving force of the wheels W in addition to the second rotating electrical machine MG2.

“R1”で示す領域は、第1回転電機MG1も車輪Wの駆動力を出力することによって拡張される動作領域である。つまり、第1回転電機MG1は、車両が低速で走行し、高い駆動力を必要とする動作領域(例えば、発進時や発進後の加速時)において、駆動力源(モータ)として機能する。一方、第2回転電機MG2は、“R2”として示されるように、車両の全速度領域で駆動力源(モータ)として機能する。但し、低速領域で高い駆動力が必要な場合には、第1回転電機MG1によるアシストトルクを付与されるので、駆動力の上限を比較的低い値に抑えておくことができる。従って、第2回転電機G2は、幅広い速度領域に高い効率で対応できるような仕様にすることができる。詳細は後述するが、本実施形態では、2つの回転電機を共に車両の駆動力源として用いる際に、異なる仕様の回転電機を用いることができる。   The region indicated by “R1” is an operation region that is expanded when the first rotating electrical machine MG1 also outputs the driving force of the wheels W. That is, the first rotating electrical machine MG1 functions as a driving force source (motor) in an operation region where the vehicle travels at a low speed and requires high driving force (for example, at the time of starting or after acceleration after starting). On the other hand, the second rotating electrical machine MG2 functions as a driving force source (motor) in the entire speed range of the vehicle, as indicated by “R2”. However, when a high driving force is required in the low speed region, an assist torque is applied by the first rotating electrical machine MG1, so that the upper limit of the driving force can be suppressed to a relatively low value. Therefore, the second rotating electrical machine G2 can be set to a specification that can cope with a wide speed range with high efficiency. Although details will be described later, in the present embodiment, when both the two rotating electric machines are used as the driving force source of the vehicle, the rotating electric machines having different specifications can be used.

ところで、電気自動車の航続距離は、駆動力源となる第2回転電機MG2のエネルギー源である直流電源9の容量(蓄電量)に依存する。しかし、本実施形態では、シリーズハイブリッド走行モードによって、直流電源9の蓄電残量が少ない場合でも内燃機関EGを作動させる燃料(ガソリン、軽油、LPG等)があれば、走行を継続することができる。また、蓄電量及び燃料の双方の残量が少ない場合でも、相対的に短時間で補給が可能な燃料を補給することによって、迅速に走行を継続することができる。   By the way, the cruising distance of the electric vehicle depends on the capacity (storage amount) of the DC power source 9 that is an energy source of the second rotating electrical machine MG2 that is a driving force source. However, in the present embodiment, even if the remaining amount of power stored in the DC power supply 9 is small, if there is fuel (gasoline, light oil, LPG, etc.) that operates the internal combustion engine EG, the traveling can be continued. . Further, even when both the amount of stored electricity and the remaining amount of fuel are small, it is possible to continue traveling quickly by supplying fuel that can be replenished in a relatively short time.

以下、本実施形態の車両用駆動装置1の詳細な構造、及び機能について説明する。上述したように、車両用駆動装置1は、動力源として第1回転電機MG1、第2回転電機MG2、内燃機関EGを有している。この内、車輪Wの駆動力源となるのは、第1回転電機MG1、第2回転電機MG2である。第1回転電機MG1は、第1伝達機構10を介して出力部材OUTに駆動連結されており、第2回転電機MG2は、第2伝達機構20を介して出力部材OUTに駆動連結されている。   Hereinafter, the detailed structure and function of the vehicle drive device 1 of the present embodiment will be described. As described above, the vehicle drive device 1 includes the first rotating electrical machine MG1, the second rotating electrical machine MG2, and the internal combustion engine EG as power sources. Among these, the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 are the driving force sources of the wheels W. The first rotating electrical machine MG1 is drivingly connected to the output member OUT via the first transmission mechanism 10, and the second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected to the output member OUT via the second transmission mechanism 20.

本実施形態において、第2伝達機構20は、第2回転電機MG2の回転軸X2に連結された第2回転電機出力ギヤ21を少なくとも含む。本実施形態においては、第2回転電機出力ギヤ21は、第2回転電機MG2の回転軸X2及び出力部材OUT(後述するカウンタギヤ機構40の第1カウンタギヤ41)に、常時、駆動力を伝達するように、駆動連結されている。本実施形態において、第1伝達機構10は、第1回転電機MG1の回転軸X1が径方向内側を貫通する筒状部を有するスリーブギヤ12を少なくとも含む。第2伝達機構20とは異なり、第1伝達機構10(スリーブギヤ12)は、出力部材OUT(第1カウンタギヤ41)には、常時、駆動力を伝達するように、駆動連結されているが、第1回転電機MG1の回転軸X1には、常時、駆動力を伝達するように、駆動連結されてはいない。第1伝達機構10(スリーブギヤ12)と、第1回転電機MG1の回転軸X1(回転軸X1に駆動連結された第1回転電機入出力部材11)とは、条件に応じて駆動力を伝達するように駆動連結される。   In the present embodiment, the second transmission mechanism 20 includes at least a second rotating electrical machine output gear 21 connected to the rotation shaft X2 of the second rotating electrical machine MG2. In the present embodiment, the second rotating electrical machine output gear 21 always transmits driving force to the rotating shaft X2 of the second rotating electrical machine MG2 and the output member OUT (a first counter gear 41 of the counter gear mechanism 40 described later). So that it is drive coupled. In the present embodiment, the first transmission mechanism 10 includes at least a sleeve gear 12 having a cylindrical portion through which the rotation axis X1 of the first rotating electrical machine MG1 penetrates radially inward. Unlike the second transmission mechanism 20, the first transmission mechanism 10 (sleeve gear 12) is drivingly connected to the output member OUT (first counter gear 41) so as to always transmit the driving force. The rotary shaft X1 of the first rotating electrical machine MG1 is not always drive-coupled so as to transmit the driving force. The first transmission mechanism 10 (sleeve gear 12) and the rotating shaft X1 of the first rotating electrical machine MG1 (the first rotating electrical machine input / output member 11 that is drivingly connected to the rotating shaft X1) transmit driving force according to conditions. It is connected to drive.

図1に示すように、第1伝達機構10(スリーブギヤ12)は、ワンウェイクラッチ5(一方向係合装置)、又は、ドグクラッチ3(噛み合い式係合装置)を介して第1回転電機MG1の回転軸X1と駆動連結される。具体的には、スリーブギヤ12は、ワンウェイクラッチ5の第2回転要素5bに連結されていると共に、ドグクラッチ3の第1係合要素3aに連結されている。第1回転電機MG1の回転軸X1には、ワンウェイクラッチ5の第1回転要素5a及びドグクラッチ3の第2係合要素3bが連結されている。本実施形態では、ドグクラッチ3の第2係合要素3bは、第1回転電機MG1の回転軸X1に連結された第1回転電機入出力部材11に連結されている。   As shown in FIG. 1, the first transmission mechanism 10 (sleeve gear 12) is connected to the first rotating electrical machine MG1 via a one-way clutch 5 (one-way engagement device) or a dog clutch 3 (meshing engagement device). Drive-coupled to the rotation axis X1. Specifically, the sleeve gear 12 is connected to the second rotating element 5 b of the one-way clutch 5 and is connected to the first engaging element 3 a of the dog clutch 3. The first rotating element 5a of the one-way clutch 5 and the second engaging element 3b of the dog clutch 3 are connected to the rotation shaft X1 of the first rotating electrical machine MG1. In the present embodiment, the second engagement element 3b of the dog clutch 3 is coupled to the first rotating electrical machine input / output member 11 coupled to the rotation shaft X1 of the first rotating electrical machine MG1.

ワンウェイクラッチ5が係合状態となった場合、即ち第1回転要素5aと第2回転要素5bとが係合して一体回転する場合に、ワンウェイクラッチ5を介して、第1伝達機構10(スリーブギヤ12)と第1回転電機MG1の回転軸X1とが連結される。また、ドグクラッチ3のスリーブ3sによって、ドグクラッチ3の第1係合要素3aと第2係合要素3bとが係合して同期回転する場合に、ドグクラッチ3を介して、第1伝達機構10(スリーブギヤ12)と第1回転電機MG1の回転軸X1とが連結される。   When the one-way clutch 5 is engaged, that is, when the first rotating element 5a and the second rotating element 5b are engaged and rotate together, the first transmission mechanism 10 (sleeve) is connected via the one-way clutch 5. The gear 12) and the rotating shaft X1 of the first rotating electrical machine MG1 are connected. In addition, when the first engagement element 3a and the second engagement element 3b of the dog clutch 3 are engaged and synchronously rotated by the sleeve 3s of the dog clutch 3, the first transmission mechanism 10 (sleeve) is connected via the dog clutch 3. The gear 12) and the rotating shaft X1 of the first rotating electrical machine MG1 are connected.

第1回転電機MG1と第1伝達機構10との間に備えられるワンウェイクラッチ5は、第1回転電機MG1の側の回転要素(第1回転要素5a)の回転速度が、第1伝達機構10の側の回転要素(第2回転要素5b)の回転速度よりも高い場合に係合する。例えば、第2回転電機MG2が順方向(車両を前進させる方向)に回転している状態で、第1回転電機MG1が停止していたり、順方向とは逆方向に回転していたり、順方向であっても第2回転電機MG2よりも低回転速度で回転していたりする場合には、ワンウェイクラッチ5は係合しない。本実施形態では、この「順方向」を「第1回転方向」とし、「逆方向」を「第2回転方向」とする。即ち、第1回転電機MG1が、順方向(第1回転方向)に第2回転電機MG2よりも高回転速度で回転する場合に、ワンウェイクラッチ5が係合し、出力部材OUTに第1回転電機MG1と第2回転電機MG2との合成トルクを伝達することができる。   In the one-way clutch 5 provided between the first rotating electrical machine MG1 and the first transmission mechanism 10, the rotational speed of the rotating element (first rotating element 5a) on the first rotating electrical machine MG1 side is the same as that of the first transmission mechanism 10. Engage when the rotational speed of the side rotational element (second rotational element 5b) is higher than the rotational speed. For example, in a state where the second rotating electrical machine MG2 rotates in the forward direction (the direction in which the vehicle moves forward), the first rotating electrical machine MG1 stops, rotates in the direction opposite to the forward direction, Even so, the one-way clutch 5 is not engaged when rotating at a lower rotational speed than the second rotating electrical machine MG2. In the present embodiment, this “forward direction” is defined as “first rotation direction”, and “reverse direction” is defined as “second rotation direction”. That is, when the first rotating electrical machine MG1 rotates in the forward direction (first rotating direction) at a higher rotational speed than the second rotating electrical machine MG2, the one-way clutch 5 is engaged, and the output member OUT is connected to the first rotating electrical machine. The combined torque of MG1 and second rotating electrical machine MG2 can be transmitted.

このワンウェイクラッチ5の機能から明らかなように、第1回転電機MG1が発電を行うシリーズハイブリッド走行モードでは、ワンウェイクラッチ5が解放状態となることが好ましい。詳細は後述するが、第1回転電機MG1が発電を行う場合の回転方向は、上述した逆方向(第2回転方向)である。第1回転電機MG1は、発電を行う場合、第3伝達機構30を介して入力部材INに駆動連結される。入力部材INには、内燃機関ENが駆動連結されており、第1回転電機MG1は、内燃機関ENから出力される機械エネルギーを電気エネルギーに変換する(発電する)。   As is apparent from the function of the one-way clutch 5, it is preferable that the one-way clutch 5 is in a released state in the series hybrid travel mode in which the first rotating electrical machine MG1 generates power. Although details will be described later, the rotation direction when the first rotating electrical machine MG1 generates power is the reverse direction (second rotation direction) described above. The first rotating electrical machine MG1 is drivingly connected to the input member IN via the third transmission mechanism 30 when generating power. An internal combustion engine EN is drivingly connected to the input member IN, and the first rotating electrical machine MG1 converts mechanical energy output from the internal combustion engine EN into electrical energy (generates power).

本実施形態では、第3伝達機構30は、内燃機関ENに駆動連結されるギヤ機構(31〜33)を含む。図1に示すように、本実施形態では、ギヤ機構には、入力部材INから第1回転電機MG1への動力伝達経路の順に、入力軸第1ギヤ31、入力軸第2ギヤ32、入力軸第3ギヤ33が含まれる。入力軸第1ギヤ31は、入力部材INに、常時、駆動力を伝達するように、駆動連結されており、入力部材INと同じ方向に回転する。本例では、入力軸第1ギヤ31は、入力部材INに対してダンパDPを介して連結されている。入力軸第2ギヤ32は、入力軸第1ギヤ31及び入力軸第3ギヤ33の双方に噛み合うように設けられている。図1に例示する形態では、入力軸第2ギヤ32は、カウンタギヤ機構40のカウンタ軸X4に対して回転可能に支持されている。入力軸第2ギヤ32は、入力部材INに対して反対の方向に回転し、入力軸第3ギヤ33は入力部材INと同じ方向に回転する。入力軸第3ギヤ33は、ドグクラッチ3を介して、第1回転電機MG1の回転軸X1(第1回転電機入出力部材11)に駆動連結されている。本例では、入力軸第3ギヤ33は、ドグクラッチ3の第3係合要素3cに連結されている。第1回転電機MG1の回転軸X1(第1回転電機入出力部材11)は、ドグクラッチ3の係合により、入力軸第3ギヤ33と連結された場合、入力部材INと同じ方向に回転する。   In the present embodiment, the third transmission mechanism 30 includes gear mechanisms (31 to 33) that are drivingly connected to the internal combustion engine EN. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the gear mechanism includes an input shaft first gear 31, an input shaft second gear 32, and an input shaft in order of the power transmission path from the input member IN to the first rotating electrical machine MG1. A third gear 33 is included. The input shaft first gear 31 is drivingly connected to the input member IN so as to always transmit the driving force, and rotates in the same direction as the input member IN. In this example, the input shaft first gear 31 is connected to the input member IN via a damper DP. The input shaft second gear 32 is provided so as to mesh with both the input shaft first gear 31 and the input shaft third gear 33. In the form illustrated in FIG. 1, the input shaft second gear 32 is rotatably supported with respect to the counter shaft X4 of the counter gear mechanism 40. The input shaft second gear 32 rotates in the opposite direction with respect to the input member IN, and the input shaft third gear 33 rotates in the same direction as the input member IN. The input shaft third gear 33 is drivingly connected to the rotary shaft X1 (first rotary electric machine input / output member 11) of the first rotary electric machine MG1 via the dog clutch 3. In this example, the input shaft third gear 33 is coupled to the third engagement element 3 c of the dog clutch 3. When the rotary shaft X1 (first rotary electrical machine input / output member 11) of the first rotary electrical machine MG1 is connected to the input shaft third gear 33 by the engagement of the dog clutch 3, it rotates in the same direction as the input member IN.

上述したように、第1回転電機MG1が発電を行う場合の回転方向は、第2回転方向である。第1回転電機MG1の回転軸X1(第1回転電機入出力部材11)と、入力軸第3ギヤ33とが駆動連結されるのは、第1回転電機MG1が発電を行う場合であるから、この際の入力軸第3ギヤ33の回転方向は第2方向である。従って、第1回転電機MG1が発電を行う場合には、内燃機関EGによる動力によって、入力部材INが第2方向へ回転する。   As described above, the rotation direction when the first rotating electrical machine MG1 generates power is the second rotation direction. The rotation shaft X1 (first rotating electrical machine input / output member 11) of the first rotating electrical machine MG1 and the input shaft third gear 33 are drivingly connected because the first rotating electrical machine MG1 generates power. At this time, the rotation direction of the input shaft third gear 33 is the second direction. Therefore, when the first rotating electrical machine MG1 generates electric power, the input member IN is rotated in the second direction by the power from the internal combustion engine EG.

上述したように、ドグクラッチ3の第2係合要素3bは、第1回転電機入出力部材11(回転軸X1)に連結されている。また、図1に示すように、ドグクラッチ3の第3係合要素3cは、入力軸第3ギヤ33(第3伝達機構30のギヤ機構(31〜33))に連結されている。ドグクラッチ3のスリーブ3sによって、ドグクラッチ3の第3係合要素3cと第2係合要素3bとが係合して一体回転すると、ドグクラッチ3を介して入力軸第3ギヤ33と第1回転電機入出力部材11とが連結され、第3伝達機構30(入力軸第3ギヤ33)と第1回転電機MG1の回転軸X1とが、駆動力を伝達するように連結される。   As described above, the second engagement element 3b of the dog clutch 3 is coupled to the first rotating electrical machine input / output member 11 (rotating shaft X1). As shown in FIG. 1, the third engagement element 3 c of the dog clutch 3 is coupled to the input shaft third gear 33 (the gear mechanism (31 to 33) of the third transmission mechanism 30). When the third engagement element 3c and the second engagement element 3b of the dog clutch 3 are engaged and integrally rotated by the sleeve 3s of the dog clutch 3, the input shaft third gear 33 and the first rotating electric machine are input via the dog clutch 3. The output member 11 is connected, and the third transmission mechanism 30 (input shaft third gear 33) and the rotation shaft X1 of the first rotating electrical machine MG1 are connected so as to transmit the driving force.

ドグクラッチ3は、3位置切換式のドグクラッチである。即ち、ドグクラッチ3は、第2係合要素3bと第1係合要素3aとを係合する第1位置と、第2係合要素3bと第3係合要素3cとを係合する第2位置と、第1係合要素3a、第2係合要素3b、第3係合要素3cの何れもが互いに係合されない第3位置との3つの位置が選択可能である。即ち、スリーブ3sが第2係合要素3b及び第1係合要素3aの双方に係合する切換え位置が第1位置であり、スリーブ3sが第2係合要素3b及び第3係合要素3cの双方に係合する位置が切換え第2位置であり、スリーブ3sが第2係合要素3bにのみ係合する切換え位置が第3位置である。   The dog clutch 3 is a three-position switching type dog clutch. That is, the dog clutch 3 has a first position where the second engagement element 3b and the first engagement element 3a are engaged, and a second position where the second engagement element 3b and the third engagement element 3c are engaged. And a third position where none of the first engagement element 3a, the second engagement element 3b, and the third engagement element 3c are engaged with each other can be selected. That is, the switching position where the sleeve 3s engages both the second engagement element 3b and the first engagement element 3a is the first position, and the sleeve 3s is the second engagement element 3b and the third engagement element 3c. The position where both are engaged is the switching second position, and the switching position where the sleeve 3s engages only with the second engagement element 3b is the third position.

ドグクラッチ3は、第1位置において、第1回転電機MG1と第1伝達機構10とを駆動連結する第1状態を実現し、第2位置において、第1回転電機MG1と第3伝達機構30とを駆動連結する第2状態を実現し、第3位置において、第1伝達機構10及び第3伝達機構30の双方に対して第1回転電機MG1を分離する第3状態を実現する。即ち、ドグクラッチ3は、第1状態と第2状態と第3状態との3つの状態を選択的に実現する。   The dog clutch 3 realizes a first state in which the first rotating electrical machine MG1 and the first transmission mechanism 10 are drive-coupled at the first position, and the first rotating electrical machine MG1 and the third transmission mechanism 30 are coupled at the second position. The second state of driving connection is realized, and the third state of separating the first rotating electrical machine MG1 from both the first transmission mechanism 10 and the third transmission mechanism 30 is realized at the third position. That is, the dog clutch 3 selectively realizes three states of the first state, the second state, and the third state.

出力部材OUTは、第1カウンタギヤ41と第2カウンタギヤ42とを有するカウンタギヤ機構40を含む。第1カウンタギヤ41と第2カウンタギヤ42とは、カウンタ軸X4により直結されている。上述したように、第1カウンタギヤ41は、第2回転電機出力ギヤ21及びスリーブギヤ12に噛み合っている。一方、第2カウンタギヤ42は、車輪Wに駆動連結される出力用差動歯車機構50の入力ギヤ51に噛み合っている。第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2から出力部材OUT(カウンタギヤ機構40)に伝達された駆動力は、出力用差動歯車機構50を介して車輪Wに伝達される。   The output member OUT includes a counter gear mechanism 40 having a first counter gear 41 and a second counter gear 42. The first counter gear 41 and the second counter gear 42 are directly connected by a counter shaft X4. As described above, the first counter gear 41 meshes with the second rotating electrical machine output gear 21 and the sleeve gear 12. On the other hand, the second counter gear 42 meshes with the input gear 51 of the output differential gear mechanism 50 that is drivingly connected to the wheels W. The driving force transmitted from the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 to the output member OUT (counter gear mechanism 40) is transmitted to the wheels W via the output differential gear mechanism 50.

上述したように、ワンウェイクラッチ5は、スリーブギヤ12に対して第1回転電機MG1の側に配置されて、少なくとも、スリーブギヤ12と第1回転電機MG1の回転軸X1とを選択的に係合する。より詳しくは、ワンウェイクラッチ5は、スリーブギヤ12と第1回転電機MG1の回転軸X1(第1回転電機入出力部材11)とを係合した状態と、スリーブギヤ12と回転軸X1とを解放した状態との何れか一方を選択的に実現する。一方、ドグクラッチ3は、スリーブギヤ12に対して第3伝達機構30のギヤ機構(31〜33)の側に配置されて、少なくともスリーブギヤ12とギヤ機構(31〜33)とを選択的に駆動連結する。   As described above, the one-way clutch 5 is disposed on the first rotating electrical machine MG1 side with respect to the sleeve gear 12, and selectively engages at least the sleeve gear 12 and the rotating shaft X1 of the first rotating electrical machine MG1. To do. More specifically, the one-way clutch 5 releases the sleeve gear 12 and the rotary shaft X1 from a state where the sleeve gear 12 and the rotary shaft X1 (first rotary electric machine input / output member 11) of the first rotary electric machine MG1 are engaged. One of the selected states is selectively realized. On the other hand, the dog clutch 3 is disposed on the gear mechanism (31 to 33) side of the third transmission mechanism 30 with respect to the sleeve gear 12, and selectively drives at least the sleeve gear 12 and the gear mechanisms (31 to 33). Link.

図1及び図2を参照して上述したような構成を採用することによって、車両用駆動装置1は、ドグクラッチ3を適切な位置に設けて、好適な構造を実現することができる。即ち、第1回転電機MG1から出力部材OUTまでの動力伝達経路と、第2回転電機MG2から出力部材OUTまでの動力伝達経路とを別経路とすることができる。動力伝達経路の1つの組み合わせとして、ドグクラッチ3により第1回転電機MG1と第3伝達機構30とを駆動連結することによって、第2回転電機MG2を車輪Wの駆動力源として機能させつつ、第1回転電機MG1に発電を行わせることができる。また、動力伝達経路の別の組み合わせとして、ドグクラッチ3により第1回転電機MG1と第1伝達機構10とを駆動連結することによって、第2回転電機MG2のトルクに加えて第1回転電機MG1のトルクも出力部材OUTに伝達することができる。即ち、第2回転電機MGが車輪Wの駆動力源として機能する際に第1回転電機MG1による発電が可能であると共に、前進時及び後進時の双方において2つの回転電機を車輪Wの駆動力源とすることが可能な車両用駆動装置1を提供することができる。   By adopting the configuration described above with reference to FIGS. 1 and 2, the vehicle drive device 1 can provide a dog clutch 3 at an appropriate position to realize a suitable structure. That is, the power transmission path from the first rotating electrical machine MG1 to the output member OUT and the power transmission path from the second rotating electrical machine MG2 to the output member OUT can be different paths. As one combination of the power transmission paths, the first rotary electric machine MG1 and the third transmission mechanism 30 are driven and connected by the dog clutch 3 so that the second rotary electric machine MG2 functions as a driving force source for the wheels W, The rotating electrical machine MG1 can generate power. Further, as another combination of the power transmission paths, the first rotating electrical machine MG1 and the first transmission mechanism 10 are driven and connected by the dog clutch 3 to thereby increase the torque of the first rotating electrical machine MG1 in addition to the torque of the second rotating electrical machine MG2. Can also be transmitted to the output member OUT. That is, when the second rotating electrical machine MG functions as a driving force source for the wheels W, the first rotating electrical machine MG1 can generate electric power, and the two rotating electrical machines are driven by the driving force of the wheels W both during forward and reverse travel. A vehicle drive device 1 that can be used as a power source can be provided.

また、第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2から出力部材OUTまでの動力伝達経路が別経路であるから、第1回転電機MG1から出力部材OUTまでのギヤ比と、第2回転電機MG2から出力部材OUTまでのギヤ比を異なる値とすることができる。本実施形態では、スリーブギヤ12から第1カウンタギヤ41までのギヤ比と、第2回転電機出力ギヤ21から第1カウンタギヤ41までのギヤ比と、を異ならせている。このため、2つの回転電機を共に車両の駆動力源として用いる際に、異なる仕様の回転電機を用いることができる。   Further, since the power transmission path from the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 to the output member OUT is a different path, the gear ratio from the first rotating electrical machine MG1 to the output member OUT and the second rotating electrical machine MG2 The gear ratio up to the output member OUT can be set to different values. In the present embodiment, the gear ratio from the sleeve gear 12 to the first counter gear 41 is different from the gear ratio from the second rotating electrical machine output gear 21 to the first counter gear 41. For this reason, when using two rotary electric machines as a driving force source of a vehicle, the rotary electric machines of different specifications can be used.

図4を参照して上述したように、例えば一方の回転電機は、車両に必要な速度範囲の内の一部分の速度範囲でのトルクを出力できるように最適化することができる。例えば、第1回転電機MG1は、車両の速度が低速の際に付加的な駆動力を与えることができる程度の出力が可能な仕様とすることができ、第1回転電機MG1を小型化することができる。また、第2回転電機MG2は、上述したように必要に応じて第1回転電機MG1による駆動力を加算できる。従って、第2回転電機MG2は、トルクが不足する速度範囲でのトルクを出力することにこだわることなく、車両に必要な広い速度範囲において最大の効率で動作するように最適化することができる。例えば、第2回転電機MG2は、低速時におけるトルクを抑え、広い速度範囲において高い効率で動作するように構成することができる。これに対して、2つの回転電機が例えば同軸配置されていると、このように異なるギヤ比で出力部材OUTと駆動連結することは困難である。従って、異なる仕様の回転電機を用いることも困難である。   As described above with reference to FIG. 4, for example, one rotating electrical machine can be optimized so that torque in a part of the speed range required for the vehicle can be output. For example, the first rotating electrical machine MG1 can be set to a specification that can output such that additional driving force can be applied when the vehicle speed is low, and the first rotating electrical machine MG1 can be downsized. Can do. Further, as described above, the second rotating electrical machine MG2 can add the driving force of the first rotating electrical machine MG1 as necessary. Therefore, the second rotating electrical machine MG2 can be optimized to operate with maximum efficiency in a wide speed range necessary for the vehicle without being particular about outputting torque in a speed range where torque is insufficient. For example, the second rotating electrical machine MG2 can be configured to suppress torque at a low speed and operate with high efficiency in a wide speed range. On the other hand, when the two rotating electrical machines are arranged coaxially, for example, it is difficult to drive-connect with the output member OUT with such different gear ratios. Therefore, it is difficult to use rotating electrical machines with different specifications.

ところで、ドグクラッチ3を用いて第1回転電機MG1と第1伝達機構10とを駆動連結することによって、2つの回転電機(MG1,MG2)のトルクを出力部材OUTに伝達することができる。しかし、上述したようにワンウェイクラッチ5を備えることによって、速度の変化に対して高い応答性で第1回転電機MG1と第1伝達機構10との駆動連結、及び連結の解除を行うことができる。   By the way, the torque of the two rotating electrical machines (MG1, MG2) can be transmitted to the output member OUT by drivingly connecting the first rotating electrical machine MG1 and the first transmission mechanism 10 using the dog clutch 3. However, by providing the one-way clutch 5 as described above, the drive connection between the first rotating electrical machine MG1 and the first transmission mechanism 10 and the connection release can be performed with high responsiveness to a change in speed.

動力伝達経路の1つの組み合わせとして、ドグクラッチ3を第1状態とすることによって第1回転電機MG1と第1伝達機構10とを駆動連結することができ、動力伝達経路の別の組み合わせとして、ドグクラッチ3を第2状態とすることによって第1回転電機MG1と第3伝達機構30とを駆動連結することができる。本実施形態では、さらに、ドグクラッチ3は第3状態とすることもでき、第3状態では、第1伝達機構10及び第3伝達機構30の双方に対して第1回転電機MG1が分離される。この状態では、ワンウェイクラッチ5を係合させることによって、第1回転電機MG1と第1伝達機構10とを駆動連結して、ドグクラッチ3を第1状態としたときと同様の動力伝達経路を実現することができる。つまり、本実施形態では、ワンウェイクラッチ5を備えると共に、ドグクラッチ3が第3状態も実現できることによって、ドグクラッチ3を制御することなく、第1回転電機MG1の制御のみで2モータEV走行への迅速な移行が可能である。   As one combination of the power transmission paths, the first rotary electric machine MG1 and the first transmission mechanism 10 can be driven and connected by setting the dog clutch 3 to the first state, and as another combination of the power transmission paths, the dog clutch 3 By setting the second state to the second state, the first rotating electrical machine MG1 and the third transmission mechanism 30 can be driven and connected. In the present embodiment, the dog clutch 3 can also be in the third state. In the third state, the first rotating electrical machine MG1 is separated from both the first transmission mechanism 10 and the third transmission mechanism 30. In this state, by engaging the one-way clutch 5, the first rotating electrical machine MG <b> 1 and the first transmission mechanism 10 are drivingly connected, and a power transmission path similar to that when the dog clutch 3 is in the first state is realized. be able to. That is, in the present embodiment, the one-way clutch 5 is provided and the dog clutch 3 can also realize the third state, so that it is possible to quickly move to the two-motor EV travel only by controlling the first rotating electrical machine MG1 without controlling the dog clutch 3. Migration is possible.

すなわち、ドグクラッチ3の第3状態では、第1回転電機MG1の第1回転方向への回転速度を、車輪Wの回転速度に応じて回転するスリーブギヤ12の回転速度よりも高くするように制御することで、ワンウェイクラッチ5を係合状態にして2モータEV走行モードを実現でき、第1回転電機MG1の第1回転方向への回転速度を低くしてスリーブギヤ12に対して相対的に第2回転方向に回転する状態とすることで、ワンウェイクラッチ5を非係合状態にして1モータEV走行モードを実現できる。従って、ドグクラッチ3の状態を切り替えることなく、第1回転電機MG1の回転速度制御によって2モータEV走行モードと1モータEV走行モードとを切り替えることができる。一般的に、回転電機(第1回転電機MG1)の応答速度はドグクラッチ3の切り替え動作の応答速度よりも十分に速い。そのため、このワンウェイクラッチ5を備えることにより、動力の伝達状態の切り換えの応答速度を高めることができる。従って、これら2つのEVモードとの切り替えを、迅速かつ円滑に行うことができる。   That is, in the third state of the dog clutch 3, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 in the first rotational direction is controlled to be higher than the rotational speed of the sleeve gear 12 that rotates according to the rotational speed of the wheel W. As a result, the two-motor EV travel mode can be realized with the one-way clutch 5 engaged, and the second rotating machine MG1 has a lower rotational speed in the first rotational direction and is relatively second with respect to the sleeve gear 12. By setting the state to rotate in the rotation direction, the one-way clutch 5 can be disengaged and the 1-motor EV travel mode can be realized. Therefore, the 2-motor EV travel mode and the 1-motor EV travel mode can be switched by controlling the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 without switching the state of the dog clutch 3. In general, the response speed of the rotating electrical machine (first rotating electrical machine MG1) is sufficiently faster than the response speed of the switching operation of the dog clutch 3. Therefore, by providing this one-way clutch 5, the response speed for switching the power transmission state can be increased. Therefore, switching between these two EV modes can be performed quickly and smoothly.

〔その他の実施形態〕
以下、その他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
[Other Embodiments]
Hereinafter, other embodiments will be described. Note that the configuration of each embodiment described below is not limited to being applied independently, and can be applied in combination with the configuration of other embodiments as long as no contradiction arises.

(1)上記においては、第1回転電機MG1を第1伝達機構10及び第3伝達機構30の何れか一方に選択的に駆動連結する係合装置としてドグクラッチ3を例示した。しかし、他の方式、例えば摩擦係合装置等を、当該係合装置として利用してもよい。 (1) In the above description, the dog clutch 3 is exemplified as the engagement device that selectively connects the first rotating electrical machine MG1 to either the first transmission mechanism 10 or the third transmission mechanism 30. However, other methods such as a friction engagement device may be used as the engagement device.

(2)上記においては、車両用駆動装置1が、第1回転電機MG1を第1伝達機構10及び第3伝達機構30の何れか一方に選択的に駆動連結する係合装置(ドグクラッチ3)と、条件に応じて第1回転電機MG1を第1伝達機構10に駆動連結するワンウェイクラッチ5とを備える形態を例示した。しかし、ワンウェイクラッチ5を備えず、第1回転電機MG1を第1伝達機構10及び第3伝達機構30の何れか一方に選択的に駆動連結する係合装置のみを備える形態を妨げるものではない。 (2) In the above, the vehicle drive device 1 includes an engagement device (dog clutch 3) that selectively drives and connects the first rotating electrical machine MG1 to one of the first transmission mechanism 10 and the third transmission mechanism 30. The embodiment includes the one-way clutch 5 that drives and connects the first rotating electrical machine MG1 to the first transmission mechanism 10 according to conditions. However, this does not impede the configuration in which the one-way clutch 5 is not provided and only the engagement device that selectively drives and connects the first rotating electrical machine MG1 to either the first transmission mechanism 10 or the third transmission mechanism 30 is provided.

(3)上記においては、第1回転電機MG1と第2回転電機MG2とが、回転軸(X1,X2)が同一線上ではない別軸で配置される形態を例示した。しかし、そのような構造に限定されることなく、両回転電機が同軸で配置される形態を妨げるものではない。 (3) In the above, the 1st rotary electric machine MG1 and the 2nd rotary electric machine MG2 illustrated the form arrange | positioned by the axis | shaft from which the rotating shaft (X1, X2) is not on the same line. However, the present invention is not limited to such a structure, and does not hinder the form in which both rotating electrical machines are arranged coaxially.

(4)また、第1伝達機構10、第2伝達機構20、第3伝達機構30などの構成は例示である。従って、ギヤに代えてベルトやチェーンを用いることや、回転要素の数を変更するなどの改変も可能である。 (4) The configurations of the first transmission mechanism 10, the second transmission mechanism 20, the third transmission mechanism 30, and the like are examples. Therefore, modifications such as using a belt or a chain instead of the gear or changing the number of rotating elements are possible.

尚、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。   Note that the configurations disclosed in the above-described embodiments can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as no contradiction arises. Regarding other configurations, the embodiments disclosed herein are merely examples in all respects. Accordingly, various modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present disclosure.

〔実施形態の概要〕
以下、上記において説明した車両用駆動装置(1)の概要について簡単に説明する。
[Outline of Embodiment]
Hereinafter, the outline | summary of the vehicle drive device (1) demonstrated above is demonstrated easily.

車両用駆動装置(1)は、1つの態様として、内燃機関(EG)に駆動連結される入力部材(IN)と、車輪(W)に駆動連結される出力部材(OUT)と、第1回転電機(MG1)と、第2回転電機(MG2)と、前記出力部材(OUT)と前記第1回転電機(MG1)とを駆動連結する第1伝達機構(10)と、前記出力部材(OUT)と前記第2回転電機(MG2)とを駆動連結する第2伝達機構(20)と、前記入力部材(IN)と前記第1回転電機(MG1)とを駆動連結する第3伝達機構(30)と、前記第1回転電機(MG1)を前記第1伝達機構(10)及び前記第3伝達機構(30)の何れか一方に選択的に駆動連結する係合装置(3)と、を備える。   In one aspect, the vehicle drive device (1) includes an input member (IN) that is drivingly connected to the internal combustion engine (EG), an output member (OUT) that is drivingly connected to the wheels (W), and a first rotation. An electric machine (MG1), a second rotating electric machine (MG2), a first transmission mechanism (10) for drivingly connecting the output member (OUT) and the first rotating electric machine (MG1), and the output member (OUT) And the second rotating electrical machine (MG2) and a second transmission mechanism (20) drivingly connecting the input member (IN) and the first rotating electrical machine (MG1). And an engagement device (3) that selectively drives and connects the first rotating electrical machine (MG1) to one of the first transmission mechanism (10) and the third transmission mechanism (30).

この構成によれば、第1回転電機(MG1)から出力部材(OUT)までの動力伝達経路と、第2回転電機(MG2)から出力部材(OUT)までの動力伝達経路とが別経路である。従って、本構成では、第1回転電機(MG1)は、第2回転電機(MG2)とは独立して、動力伝達経路を選択可能である。このため、係合装置(3)により第1回転電機(MG1)と第3伝達機構(30)とを駆動連結することによって、第2回転電機(MG2)を車輪(W)の駆動力源として機能させつつ、第1回転電機(MG1)に発電を行わせることができる。また、係合装置(3)により第1回転電機(MG1)と第1伝達機構(10)とを駆動連結することによって、第2回転電機(MG2)のトルクに加えて第1回転電機(MG1)のトルクも出力部材(OUT)に伝達することができる。即ち、本構成によれば、一方の回転電機(ここでは第2回転電機(MG2))が車輪(W)の駆動力源として機能する際に他方の回転電機(ここでは第1回転電機(MG1))による発電が可能であると共に、前進時及び後進時の双方において2つの回転電機を車輪(W)の駆動力源とすることが可能な車両用駆動装置(1)を提供することができる。   According to this configuration, the power transmission path from the first rotating electrical machine (MG1) to the output member (OUT) and the power transmission path from the second rotating electrical machine (MG2) to the output member (OUT) are separate paths. . Therefore, in this configuration, the first rotating electrical machine (MG1) can select the power transmission path independently of the second rotating electrical machine (MG2). Therefore, the first rotating electrical machine (MG1) and the third transmission mechanism (30) are drivingly connected by the engagement device (3), so that the second rotating electrical machine (MG2) is used as a driving force source for the wheels (W). The first rotating electrical machine (MG1) can be caused to generate power while functioning. Further, the first rotating electrical machine (MG1) and the first transmission mechanism (10) are driven and connected by the engagement device (3), so that the first rotating electrical machine (MG1) is added to the torque of the second rotating electrical machine (MG2). ) Can also be transmitted to the output member (OUT). That is, according to this configuration, when one rotating electrical machine (here, the second rotating electrical machine (MG2)) functions as a driving force source for the wheels (W), the other rotating electrical machine (here, the first rotating electrical machine (MG1) is used. )) And the vehicle drive device (1) capable of using two rotating electric machines as driving force sources for the wheels (W) both during forward travel and during reverse travel. .

また、第1回転電機(MG1)出力部材(OUT)までの動力伝達経路と、第2回転電機(MG2)から出力部材(OUT)までの動力伝達経路とが別経路であるから、第1回転電機(MG1)から出力部材(OUT)までのギヤ比と、第2回転電機(MG2)から出力部材(OUT)までのギヤ比とを異なる値とすることができる。このため、2つの回転電機を共に車両の駆動力源として用いる際に、異なる仕様の回転電機を用いることができる。例えば一方の回転電機は、車両に必要な速度範囲の内の一部分の速度範囲でのトルクを出力できるように最適化することができる。例えば、第1回転電機(MG1)は、車両の速度が低速の際に付加的な駆動力を与えることができる程度の出力が可能な仕様とすることができ、当該回転電機を小型化することができる。また、他方の回転電機である第2回転電機(MG2)は、上述したように必要に応じて別の回転電機による駆動力を加算できる。従って、第2回転電機(MG2)は、トルクが不足する速度範囲でのトルクを出力することにこだわることなく、車両に必要な広い速度範囲において最大の効率で動作するように最適化することができる。例えば、第2回転電機(MG2)は、低速時におけるトルクを抑え、広い速度範囲において高い効率で動作するように構成することができる。特許文献1の車両用駆動装置のように、2つの回転電機のそれぞれから車輪(W)までの経路が同一経路であると、このように異なるギヤ比で出力部材(OUT)と駆動連結することは困難である。従って、回転電機の仕様をこのように異ならせることも困難である。   Further, since the power transmission path from the first rotating electrical machine (MG1) to the output member (OUT) and the power transmission path from the second rotating electrical machine (MG2) to the output member (OUT) are separate paths, the first rotation The gear ratio from the electric machine (MG1) to the output member (OUT) and the gear ratio from the second rotating electric machine (MG2) to the output member (OUT) can be set to different values. For this reason, when using two rotary electric machines as a driving force source of a vehicle, the rotary electric machines of different specifications can be used. For example, one rotating electrical machine can be optimized to output torque in a partial speed range within a speed range required for the vehicle. For example, the first rotating electrical machine (MG1) can have a specification that can output to the extent that an additional driving force can be applied when the vehicle speed is low, and the rotating electrical machine can be downsized. Can do. Further, the second rotating electrical machine (MG2), which is the other rotating electrical machine, can add the driving force of another rotating electrical machine as necessary as described above. Therefore, the second rotating electrical machine (MG2) can be optimized to operate at maximum efficiency in a wide speed range necessary for the vehicle without being particular about outputting torque in a speed range where torque is insufficient. it can. For example, the second rotating electrical machine (MG2) can be configured to operate with high efficiency in a wide speed range while suppressing torque at a low speed. When the path from each of the two rotating electrical machines to the wheel (W) is the same path as in the vehicle drive device of Patent Document 1, the output member (OUT) is drivingly connected in such a different gear ratio. It is difficult. Therefore, it is difficult to vary the specifications of the rotating electrical machine in this way.

また、例えば、一般的にハイブリッド車両においてシリーズハイブリッド走行を行うには、発電用の第1回転電機(MG1)には、車両駆動用の第2回転電機(MG2)と同等の出力が求められる。しかし、限定的なシリーズハイブリッド走行(例えば直流電源の容量が少ない場合に航続距離を延長するレンジエクステンダー機能によるシリーズハイブリッド走行)では、第1回転電機(MG1)の出力は第2回転電機(MG2)に比べて小さくてもよい。上述したように、第1回転電機(MG1)から車輪(W)までと、第2回転電機(MG2)から車輪(W)までとが別経路であると、それぞれに要求される出力や仕様に応じた形態(体格など)の回転電機を採用することができ、搭載性が向上する。   For example, in general, in order to perform series hybrid travel in a hybrid vehicle, the first rotating electrical machine (MG1) for power generation is required to have an output equivalent to the second rotating electrical machine (MG2) for driving the vehicle. However, in limited series hybrid travel (for example, series hybrid travel with a range extender function that extends the cruising range when the capacity of the DC power supply is small), the output of the first rotating electrical machine (MG1) is the second rotating electrical machine (MG2). It may be smaller than As described above, if the path from the first rotating electrical machine (MG1) to the wheel (W) and the path from the second rotating electrical machine (MG2) to the wheel (W) are different paths, the output and specifications required for each are A rotating electric machine with a suitable form (physique, etc.) can be adopted, and the mountability is improved.

ここで、車両用駆動装置(1)は、1つの態様として、前記第1回転電機(MG1)と前記第1伝達機構(10)との間に一方向係合装置(5)を備えると好適である。ここで、当該一方向係合装置(5)は、前記第1回転電機(MG1)の側の回転要素(5a)の回転速度が、前記第1伝達機構(10)の側の回転要素(5b)の回転速度よりも高い場合に係合するものである。   Here, as one aspect, the vehicle drive device (1) preferably includes a one-way engagement device (5) between the first rotating electrical machine (MG1) and the first transmission mechanism (10). It is. Here, in the one-way engagement device (5), the rotational speed of the rotating element (5a) on the first rotating electrical machine (MG1) side is the rotational element (5b) on the first transmission mechanism (10) side. ) Is engaged when the rotational speed is higher.

上述したように、係合装置(3)を用いて第1回転電機(MG1)と第1伝達機構(10)とを駆動連結することによって、2つの回転電機(MG1,MG2)のトルクを出力部材(OUT)に伝達することができる。しかし、上述したような一方向係合装置(5)を備えることによって、第1回転電機(MG1)の回転速度の制御によって第1回転電機(MG1)と第1伝達機構(10)との動力の伝達状態を切り換えることができる。一般的に、回転電機の応答速度は係合装置の切り替え動作の応答速度よりも速い。そのため、係合装置(3)のみを備える構成に比べて、第1回転電機(MG1)と第1伝達機構(10)との動力の伝達状態の切り換えの応答速度を高めることができる。従って、第2回転電機(MG2)の駆動力によって車輪(W)を回転させる1モータEV走行モードと、第2回転電機(MG2)及び第1回転電機(MG1)の双方の駆動力によって車輪(W)を回転させる2モータEV走行モードとの切り替えを、迅速かつ円滑に行うことができる。   As described above, the torque of the two rotating electrical machines (MG1, MG2) is output by drivingly connecting the first rotating electrical machine (MG1) and the first transmission mechanism (10) using the engagement device (3). It can be transmitted to the member (OUT). However, by providing the one-way engagement device (5) as described above, the power of the first rotating electrical machine (MG1) and the first transmission mechanism (10) is controlled by controlling the rotational speed of the first rotating electrical machine (MG1). The transmission state can be switched. In general, the response speed of the rotating electrical machine is faster than the response speed of the switching operation of the engagement device. Therefore, the response speed of switching the power transmission state between the first rotating electrical machine (MG1) and the first transmission mechanism (10) can be increased as compared with the configuration including only the engagement device (3). Therefore, the wheel (W) is rotated by the driving force of the second rotating electrical machine (MG2) and the driving force of both the second rotating electrical machine (MG2) and the first rotating electrical machine (MG1). Switching to the two-motor EV traveling mode in which W) is rotated can be performed quickly and smoothly.

車両用駆動装置(1)が、上記のように一方向係合装置(5)を備える場合、前記係合装置(3)の係合によって前記第1回転電機(MG1)と前記第3伝達機構(30)とが駆動連結されて前記内燃機関(EG)に連動している状態での前記第1回転電機(MG1)の回転方向は、前記一方向係合装置(5)が解放状態となる回転方向であると好適である。   When the vehicle drive device (1) includes the one-way engagement device (5) as described above, the first rotating electrical machine (MG1) and the third transmission mechanism are engaged by the engagement of the engagement device (3). (30) is connected to the internal combustion engine (EG) and is connected to the internal combustion engine (EG), the rotational direction of the first rotating electrical machine (MG1) is in the released state. It is preferable that the rotation direction.

上述したように、車両用駆動装置(1)は、一方の回転電機(ここでは第2回転電機(MG2))が車輪(W)の駆動力源として機能する際に他方の回転電機(ここでは第1回転電機(MG1))による発電が可能である。このような状況は、1つの回転電機(ここでは第1回転電機(MG1))により生成された電力を用いて、別の回転電機(ここでは第2回転電機(MG2))が車輪(W)を駆動する走行状態である。従って、このような走行状態では、一方向係合装置(5)が係合状態とはならず、解放状態であることが好ましい。第1回転電機(MG1)は、内燃機関(EG)の出力する機械エネルギーを電気エネルギーに変換することによって発電を行う。この時、第1回転電機(MG1)と第3伝達機構(30)とが駆動連結されて内燃機関(EG)に連動している。従って、この状態での第1回転電機(MG1)の回転方向は、一方向係合装置(5)が解放状態となる回転方向であると好適である。   As described above, the vehicle drive device (1) is configured such that when one rotating electrical machine (here, the second rotating electrical machine (MG2)) functions as a driving force source for the wheels (W), the other rotating electrical machine (here, Electricity can be generated by the first rotating electrical machine (MG1). In such a situation, the electric power generated by one rotating electric machine (here, the first rotating electric machine (MG1)) is used, and another rotating electric machine (here, the second rotating electric machine (MG2)) is turned to the wheel (W). It is the driving | running | working state which drives. Therefore, in such a traveling state, the one-way engagement device (5) is preferably not in the engaged state but in the released state. The first rotating electrical machine (MG1) generates electric power by converting mechanical energy output from the internal combustion engine (EG) into electric energy. At this time, the first rotating electrical machine (MG1) and the third transmission mechanism (30) are drivingly connected and interlocked with the internal combustion engine (EG). Therefore, the rotation direction of the first rotating electrical machine (MG1) in this state is preferably the rotation direction in which the one-way engagement device (5) is in the released state.

また、1つの態様として、車両用駆動装置(1)は、上記のように、前記第1回転電機(MG1)と前記第1伝達機構(10)との間に一方向係合装置(5)を備えると共に、前記係合装置(3)が、噛み合い式係合装置であり、以下の3つの状態を選択的に実現すると好適である。即ち、当該噛み合い式係合装置は、前記第1回転電機(MG1)と前記第1伝達機構(10)とを駆動連結する第1状態と、前記第1回転電機(MG1)と前記第3伝達機構(30)とを駆動連結する第2状態と、前記第1伝達機構(10)及び前記第3伝達機構(30)の双方に対して前記第1回転電機(MG1)を分離する第3状態と、の3つの状態を選択的に実現すると好適である。   Moreover, as one aspect, the vehicle drive device (1) includes the one-way engagement device (5) between the first rotating electrical machine (MG1) and the first transmission mechanism (10) as described above. It is preferable that the engagement device (3) is a meshing engagement device and selectively realizes the following three states. That is, the meshing engagement device includes a first state in which the first rotating electrical machine (MG1) and the first transmission mechanism (10) are drivingly connected, and the first rotating electrical machine (MG1) and the third transmission. A second state in which the mechanism (30) is drivingly connected, and a third state in which the first rotating electrical machine (MG1) is separated from both the first transmission mechanism (10) and the third transmission mechanism (30). It is preferable to selectively realize the three states.

上述したように、係合装置(3)が、第1回転電機(MG1)を第1伝達機構(10)及び第3伝達機構(30)の何れか一方に選択的に駆動連結することによって、第1回転電機(MG1)による発電と、第1回転電機(MG1)のトルクも用いた2モータ走行とを実現することができる。具体的には、係合装置(3)を第2状態とすることによって発電を実現し、係合装置(3)を第1状態とすることによって2モータ走行を実現することができる。上述したように、一方向係合装置(5)を用いると、2モータ走行と、第2回転電機(MG2)のみを駆動力源とした1モータ走行とを迅速に切換えることができる。この一方向係合装置(5)による切り換えを行う場合には、第1回転電機(MG1)は、係合装置(3)によって第1伝達機構(10)にも、第3伝達機構(30)にも駆動連結されていないことが好ましい。係合装置(3)が第3状態も実現可能であることで、一方向係合装置(5)を用いた走行モードの切換えを適切に行うことができる。   As described above, the engagement device (3) selectively drives and connects the first rotating electrical machine (MG1) to one of the first transmission mechanism (10) and the third transmission mechanism (30). Power generation by the first rotating electrical machine (MG1) and two-motor traveling using the torque of the first rotating electrical machine (MG1) can be realized. Specifically, power generation can be realized by setting the engagement device (3) to the second state, and two-motor travel can be realized by setting the engagement device (3) to the first state. As described above, when the one-way engagement device (5) is used, it is possible to quickly switch between two-motor traveling and one-motor traveling using only the second rotating electrical machine (MG2) as a driving force source. When switching is performed by the one-way engagement device (5), the first rotating electrical machine (MG1) is transferred to the first transmission mechanism (10) and the third transmission mechanism (30) by the engagement device (3). Also, it is preferable that the drive connection is not performed. Since the engagement device (3) can also realize the third state, it is possible to appropriately switch the traveling mode using the one-way engagement device (5).

ところで、第1回転電機(MG1)から出力部材(OUT)までの伝達経路と、第2回転電機(MG2)から出力部材(OUT)までの動力伝達経路とが別経路であるから、第1回転電機(MG1)の回転軸(X1)と第2回転電機(MG2)の回転軸(X2)とが同一直線上ではない状態で、両回転電機(MG1,MG2)を配置することができる。車両には、強度を確保するためのフレームなどの部材(例えばサイドメンバー(90))もあるが、このような動力伝達経路の構成によれば、それらとの干渉を避けて回転電機を配置する自由度が高くなる。また、2つの回転電機の軸方向長さも異ならせることにより、例えば軸方向長さを低減できたことによって空いた空間に制御回路などを配置することもできる。例えば、1つの態様として、車両用駆動装置(1)の前記第1回転電機(MG1)は、前記第2回転電機(MG2)よりも軸方向長さが短く、前記第1回転電機(MG1)の回転軸(X1)は、前記第2回転電機(MG2)の回転軸(X2)よりも上方に配置されると好適である。   Incidentally, since the transmission path from the first rotating electrical machine (MG1) to the output member (OUT) and the power transmission path from the second rotating electrical machine (MG2) to the output member (OUT) are different paths, the first rotation Both rotary electric machines (MG1, MG2) can be arranged in a state where the rotary shaft (X1) of the electric machine (MG1) and the rotary shaft (X2) of the second rotary electric machine (MG2) are not on the same straight line. There are also members such as a frame (for example, side member (90)) for securing strength in the vehicle, but according to the configuration of such a power transmission path, the rotating electrical machine is arranged avoiding interference with them. The degree of freedom increases. Also, by making the axial lengths of the two rotating electrical machines different, for example, it is possible to arrange a control circuit or the like in an empty space because the axial length can be reduced. For example, as one aspect, the first rotating electrical machine (MG1) of the vehicle drive device (1) is shorter in the axial direction than the second rotating electrical machine (MG2), and the first rotating electrical machine (MG1). It is preferable that the rotation shaft (X1) is disposed above the rotation shaft (X2) of the second rotating electrical machine (MG2).

車両用駆動装置(1)は、前記第1回転電機(MG1)と前記第1伝達機構(10)との間に一方向係合装置(5)を備える場合において、動力伝達経路を下記のように構成することで、係合装置(3)及び一方向係合装置(5)を適切な位置に設け、好適な構造を実現することができる。即ち、1つの態様として、車両用駆動装置(1)は、
前記第1伝達機構(10)が、前記第1回転電機(MG1)の回転軸(X1)が径方向内側を貫通する筒状部を有するスリーブギヤ(12)を含み、
前記第2伝達機構(20)が、前記第2回転電機(MG2)の回転軸(X2)に駆動連結される第2回転電機出力ギヤ(21)を含み、
前記第3伝達機構(30)が、前記内燃機関(EG)に駆動連結されるギヤ機構(31,32,33)を含み、
前記出力部材(OUT)が、第1カウンタギヤ(41)と第2カウンタギヤ(42)とを有するカウンタギヤ機構(40)を含み、
前記第1カウンタギヤ(41)が、前記第2回転電機出力ギヤ(21)及び前記スリーブギヤ(12)に噛み合い、
前記第2カウンタギヤ(42)が、前記車輪(W)に駆動連結される出力用差動歯車機構(50)の入力ギヤ(51)に噛み合い、
前記一方向係合装置(5)が、前記スリーブギヤ(12)に対して前記第1回転電機(MG1)の側に配置されて、前記スリーブギヤ(12)と前記第1回転電機(MG1)の回転軸(X1)とを選択的に係合し、
前記係合装置(3)が、前記スリーブギヤ(12)に対して前記ギヤ機構(31,32,33)の側に配置されて、前記スリーブギヤ(12)と前記ギヤ機構(31,32,33)とを選択的に駆動連結すると好適である。
When the vehicle drive device (1) includes the one-way engagement device (5) between the first rotating electrical machine (MG1) and the first transmission mechanism (10), the power transmission path is as follows. By configuring in this way, the engagement device (3) and the one-way engagement device (5) can be provided at appropriate positions, and a suitable structure can be realized. That is, as one aspect, the vehicle drive device (1)
The first transmission mechanism (10) includes a sleeve gear (12) having a cylindrical portion through which a rotation shaft (X1) of the first rotating electrical machine (MG1) penetrates radially inward,
The second transmission mechanism (20) includes a second rotating electrical machine output gear (21) that is drivingly connected to the rotating shaft (X2) of the second rotating electrical machine (MG2);
The third transmission mechanism (30) includes gear mechanisms (31, 32, 33) that are drivingly connected to the internal combustion engine (EG).
The output member (OUT) includes a counter gear mechanism (40) having a first counter gear (41) and a second counter gear (42),
The first counter gear (41) meshes with the second rotating electrical machine output gear (21) and the sleeve gear (12);
The second counter gear (42) meshes with an input gear (51) of an output differential gear mechanism (50) that is drivingly connected to the wheel (W),
The one-way engagement device (5) is disposed on the first rotating electrical machine (MG1) side with respect to the sleeve gear (12), and the sleeve gear (12) and the first rotating electrical machine (MG1). Is selectively engaged with the rotation axis (X1) of
The engagement device (3) is disposed on the gear mechanism (31, 32, 33) side with respect to the sleeve gear (12), and the sleeve gear (12) and the gear mechanism (31, 32, 33) are arranged. 33) is preferably driven and connected.

1:車両用駆動装置
3:ドグクラッチ(係合装置、噛み合い式係合装置)
5:ワンウェイクラッチ(一方向係合装置)
5a:第1回転電機の側の回転要素
5b:第1伝達機構の側の回転要素
10:第1伝達機構
12:スリーブギヤ
20:第2伝達機構
21:第2回転電機出力ギヤ
30:第3伝達機構
31:入力軸第1ギヤ(ギヤ機構)
32:入力軸第2ギヤ(ギヤ機構)
33:入力軸第3ギヤ(ギヤ機構)
40:カウンタギヤ機構(出力部材)
41:第1カウンタギヤ
42:第2カウンタギヤ
50:出力用差動歯車機構
51:出力用差動歯車機構の入力ギヤ
IN:入力部材
OUT:出力部材
EG:内燃機関
MG1:第1回転電機
MG2:第2回転電機
W:車輪
X1:第1回転電機の回転軸
X2:第2回転電機の回転軸
1: Vehicle drive device 3: Dog clutch (engagement device, meshing engagement device)
5: One-way clutch (one-way engagement device)
5a: Rotating element on the first rotating electrical machine side 5b: Rotating element on the first transmitting mechanism side 10: First transmitting mechanism 12: Sleeve gear 20: Second transmitting mechanism 21: Second rotating electrical machine output gear 30: Third Transmission mechanism 31: input shaft first gear (gear mechanism)
32: Input shaft second gear (gear mechanism)
33: Input shaft third gear (gear mechanism)
40: Counter gear mechanism (output member)
41: first counter gear 42: second counter gear 50: output differential gear mechanism 51: input gear of the output differential gear mechanism IN: input member OUT: output member EG: internal combustion engine MG1: first rotating electrical machine MG2 : Second rotating electrical machine W: wheel X1: rotating shaft X2 of first rotating electrical machine: rotating shaft of second rotating electrical machine

Claims (6)

内燃機関に駆動連結される入力部材と、
車輪に駆動連結される出力部材と、
第1回転電機と、
第2回転電機と、
前記出力部材と前記第1回転電機とを駆動連結する第1伝達機構と、
前記出力部材と前記第2回転電機とを駆動連結する第2伝達機構と、
前記入力部材と前記第1回転電機とを駆動連結する第3伝達機構と、
前記第1回転電機を前記第1伝達機構及び前記第3伝達機構の何れか一方に選択的に駆動連結する係合装置と、を備える車両用駆動装置。
An input member drivingly connected to the internal combustion engine;
An output member drivingly connected to the wheel;
A first rotating electrical machine;
A second rotating electrical machine;
A first transmission mechanism for drivingly connecting the output member and the first rotating electrical machine;
A second transmission mechanism for drivingly connecting the output member and the second rotating electrical machine;
A third transmission mechanism for drivingly connecting the input member and the first rotating electrical machine;
An engagement device that selectively drives and connects the first rotating electrical machine to one of the first transmission mechanism and the third transmission mechanism.
前記第1回転電機と前記第1伝達機構との間に一方向係合装置を備え、前記一方向係合装置は、前記第1回転電機の側の回転要素の回転速度が、前記第1伝達機構の側の回転要素の回転速度よりも高い場合に係合する請求項1に記載の車両用駆動装置。   A one-way engaging device is provided between the first rotating electric machine and the first transmission mechanism, and the one-way engaging device is configured such that the rotational speed of the rotating element on the first rotating electric machine side is the first transmission. The vehicle drive device according to claim 1, wherein the vehicle drive device is engaged when the rotational speed of the rotating element on the mechanism side is higher. 前記係合装置の係合によって前記第1回転電機と前記第3伝達機構とが駆動連結されて前記内燃機関に連動している状態での前記第1回転電機の回転方向は、前記一方向係合装置が解放状態となる回転方向である請求項2に記載の車両用駆動装置。   The rotation direction of the first rotating electrical machine in a state in which the first rotating electrical machine and the third transmission mechanism are drivingly connected by the engagement of the engaging device and interlocked with the internal combustion engine is the one-way relationship. The vehicle drive device according to claim 2, wherein the vehicle is in a rotational direction in which the combined device is released. 前記係合装置は、噛み合い式係合装置であり、前記第1回転電機と前記第1伝達機構とを駆動連結する第1状態と、前記第1回転電機と前記第3伝達機構とを駆動連結する第2状態と、前記第1伝達機構及び前記第3伝達機構の双方に対して前記第1回転電機を分離する第3状態と、の3つの状態を選択的に実現する請求項2又は3に記載の車両用駆動装置。   The engagement device is a meshing engagement device, and a first state in which the first rotating electrical machine and the first transmission mechanism are drivingly connected, and a drive connection between the first rotating electrical machine and the third transmission mechanism. 4 or 3 which selectively realizes the three states of the second state to be performed and the third state in which the first rotating electrical machine is separated from both the first transmission mechanism and the third transmission mechanism. The vehicle drive device described in 1. 前記第1回転電機は前記第2回転電機よりも軸方向長さが短く、前記第1回転電機の回転軸は、前記第2回転電機の回転軸よりも上方に配置される請求項1から4の何れか一項に記載の車両用駆動装置。   5. The first rotating electrical machine has an axial length shorter than that of the second rotating electrical machine, and the rotating shaft of the first rotating electrical machine is disposed above the rotating shaft of the second rotating electrical machine. The vehicle drive device according to any one of the above. 前記第1伝達機構は、前記第1回転電機の回転軸が径方向内側を貫通する筒状部を有するスリーブギヤを含み、
前記第2伝達機構は、前記第2回転電機の回転軸に駆動連結される第2回転電機出力ギヤを含み、
前記第3伝達機構は、前記内燃機関に駆動連結されるギヤ機構を含み、
前記出力部材は、第1カウンタギヤと第2カウンタギヤとを有するカウンタギヤ機構を含み、
前記第1カウンタギヤは、前記第2回転電機出力ギヤ及び前記スリーブギヤに噛み合い、
前記第2カウンタギヤは、前記車輪に駆動連結される出力用差動歯車機構の入力ギヤに噛み合い、
前記一方向係合装置は、前記スリーブギヤに対して前記第1回転電機側に配置されて、前記スリーブギヤと前記第1回転電機の回転軸とを選択的に係合し、
前記係合装置は、前記スリーブギヤに対して前記ギヤ機構側に配置されて、前記スリーブギヤと前記ギヤ機構とを選択的に駆動連結する請求項2から4の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
The first transmission mechanism includes a sleeve gear having a cylindrical portion through which a rotation shaft of the first rotating electrical machine passes radially inward,
The second transmission mechanism includes a second rotating electrical machine output gear that is drivingly connected to a rotating shaft of the second rotating electrical machine,
The third transmission mechanism includes a gear mechanism that is drivingly connected to the internal combustion engine,
The output member includes a counter gear mechanism having a first counter gear and a second counter gear,
The first counter gear meshes with the second rotating electrical machine output gear and the sleeve gear;
The second counter gear meshes with an input gear of an output differential gear mechanism that is drivingly connected to the wheels,
The one-way engagement device is disposed on the first rotating electrical machine side with respect to the sleeve gear, and selectively engages the sleeve gear and the rotating shaft of the first rotating electrical machine,
The vehicle according to any one of claims 2 to 4, wherein the engagement device is disposed on the gear mechanism side with respect to the sleeve gear and selectively drives and connects the sleeve gear and the gear mechanism. Drive device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107458207A (en) * 2017-07-27 2017-12-12 奇瑞汽车股份有限公司 A kind of hybrid power system for automobile and application
JP2020069937A (en) * 2018-10-31 2020-05-07 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Driving device for vehicle

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