JP2020032960A - Vehicle drive device - Google Patents

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田中 修平
Shuhei Tanaka
修平 田中
一茂 鈴木
Kazushige Suzuki
一茂 鈴木
慶介 梓沢
Keisuke Azusazawa
慶介 梓沢
アンドレイ ピディン
Pydin Andrii
アンドレイ ピディン
文哉 西井
Fumiya Nishii
文哉 西井
大矢 聡義
Akiyoshi Oya
聡義 大矢
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Abstract

To reduce the size of a vehicle drive device in the axial direction.SOLUTION: In a vehicle drive device 100, when expressing: a first ring gear 12 and a second sun gear 21, which are connected with each other to be integrally rotatable, as a first rotating element T1; a first carrier 14 as a second rotating element T2; a first sun gear 11 and a second carrier 24, which are connected with each other to be integrally rotatable, as a third rotating element T3; and a second ring gear 22 as a fourth rotating element T4, the first rotating element, the second rotating element, the third rotating element and the fourth rotating element T4 are configured such that respective rotation speeds of them satisfy a collinear relationship in which the respective rotation speeds are arranged in this order in a collinear figure. The first rotating element T1 is connected to a first motor 2, the second rotating element T2 is connected to an output member 8 that transmits power to drive wheels, the third rotating element T3 is connected to an internal combustion engine 1, and the fourth rotating element T4 is connected to a second motor 3. A first planetary gear mechanism 10 is located inside a rotor 2r of the first motor 2, and a second planetary gear mechanism 20 is located inside a rotor 3r of the second motor 3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

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

従来より、エンジンと、2つの遊星歯車機構と、2つのモータとを備えた車両駆動装置が知られている(例えば特許文献1参照)。特許文献1記載の装置では、4要素モードにおける共線図において、エンジンに接続された回転要素と、出力回転要素との間に、第1回転電機に接続された回転要素あるいは第2回転電機に接続された回転要素のいずれかが位置するように構成される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle drive device including an engine, two planetary gear mechanisms, and two motors has been known (for example, see Patent Document 1). In the device described in Patent Document 1, in the alignment chart in the four-element mode, between the rotating element connected to the engine and the output rotating element, the rotating element connected to the first rotating electric machine or the second rotating electric machine is disposed. One of the connected rotating elements is configured to be located.

国際公開WO2013/145193号(図1)International Publication WO2013 / 145193 (Fig. 1)

しかしながら、特許文献1記載の装置では、そこに記載の符号を用いると、出力ギヤ(7)が第1キャリア(14)および第2サンギヤ(21)に接続され、第2回転電機MG2の回転軸(32)が第2サンギヤ21の内側を通って第2キャリア24に接続される。このため、特許文献1記載の装置では、第2遊星歯車機構(20)を第2回転電機MG2のロータの内側に配置することが難しい。特に、特許文献1記載の構成では、第2回転電機MG2を第2遊星歯車機構(20)の軸方向外側に並べて配置しているため、軸方向に大きくなってしまうという問題がある。   However, in the device described in Patent Document 1, using the reference numerals described therein, the output gear (7) is connected to the first carrier (14) and the second sun gear (21), and the rotation shaft of the second rotary electric machine MG2. (32) passes through the inside of the second sun gear 21 and is connected to the second carrier 24. For this reason, in the device described in Patent Document 1, it is difficult to arrange the second planetary gear mechanism (20) inside the rotor of the second rotary electric machine MG2. In particular, in the configuration described in Patent Literature 1, since the second rotary electric machine MG2 is arranged side by side outside the second planetary gear mechanism (20) in the axial direction, there is a problem that the size increases in the axial direction.

本発明の一態様である車両駆動装置は、内燃機関、第1モータ、第2モータ、第1遊星歯車機構、第2遊星歯車機構、および駆動輪に動力を伝達する出力部材を備える車両駆動装置であって、第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、第1サンギヤの外周に設けられた第1リングギヤと、第1サンギヤおよび第1リングギヤの双方に噛み合う第1プラネタリギヤと、第1プラネタリギヤを回転自在に支持する第1キャリアと、を有し、第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、第2サンギヤの外周に設けられた第2リングギヤと、第2サンギヤおよび第2リングギヤの双方に噛み合う第2プラネタリギヤと、第2プラネタリギヤを回転自在に支持する第2キャリアと、を有し、第1サンギヤおよび第2キャリアは、互いに一体回転可能に接続され、第1リングギヤおよび第2サンギヤは、互いに一体回転可能に接続され、互いに接続された第1リングギヤおよび第2サンギヤを第1回転要素とし、第1キャリアを第2回転要素とし、互いに接続された第1サンギヤおよび第2キャリアを第3回転要素とし、第2リングギヤを第4回転要素としたときに、第1回転要素、第2回転要素、第3回転要素および第4回転要素は、それぞれの回転数が共線図においてこの順で並ぶ共線関係を満たすように構成されており、第1回転要素は、第1モータに接続され、第2回転要素は、出力部材に接続され、第3回転要素は、内燃機関に接続され、第4回転要素は、第2モータに接続され、第1遊星歯車機構は、第1モータのロータの内側に配置され、第2遊星歯車機構は、第2モータのロータの内側に配置される。   A vehicle driving device according to one embodiment of the present invention includes an internal combustion engine, a first motor, a second motor, a first planetary gear mechanism, a second planetary gear mechanism, and an output member that transmits power to driving wheels. Wherein the first planetary gear mechanism includes a first sun gear, a first ring gear provided on an outer periphery of the first sun gear, a first planetary gear meshing with both the first sun gear and the first ring gear, and a first planetary gear. A first carrier rotatably supported, wherein the second planetary gear mechanism includes a second sun gear, a second ring gear provided on the outer periphery of the second sun gear, and both the second sun gear and the second ring gear. A second planetary gear that meshes with the second planetary gear; and a second carrier that rotatably supports the second planetary gear. The first sun gear and the second carrier are integrally rotatably connected to each other. The first ring gear and the second sun gear are integrally rotatably connected to each other, the first ring gear and the second sun gear connected to each other as a first rotating element, the first carrier as a second rotating element, and a first ring gear and a second sun gear connected to each other. When the first sun gear and the second carrier are used as a third rotating element and the second ring gear is used as a fourth rotating element, the first rotating element, the second rotating element, the third rotating element, and the fourth rotating element rotate respectively. The numbers are arranged so as to satisfy a collinear relationship arranged in this order in the alignment chart, wherein the first rotating element is connected to the first motor, the second rotating element is connected to the output member, and the third rotating element is connected to the third rotating element. The element is connected to the internal combustion engine, the fourth rotating element is connected to the second motor, the first planetary gear mechanism is disposed inside the rotor of the first motor, and the second planetary gear mechanism is connected to the second motor. Of the rotor It is placed in.

本発明によれば、軸方向の小型化を図ることのできる車両駆動装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle drive device which can achieve size reduction of an axial direction can be provided.

本発明の実施形態に係る車両駆動装置の全体構成を概略的に示すスケルトン図。FIG. 1 is a skeleton diagram schematically illustrating an overall configuration of a vehicle drive device according to an embodiment of the present invention. 図1に示す車両駆動装置のコントローラにより設定される運転モードの一例について示す表。2 is a table showing an example of an operation mode set by a controller of the vehicle drive device shown in FIG. 図1の車両駆動装置の第1の運転モードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。FIG. 2 is a skeleton diagram showing a flow of torque transmission in a first operation mode of the vehicle drive device in FIG. 1. 図1の車両駆動装置の第2の運転モードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。FIG. 2 is a skeleton diagram showing a flow of torque transmission in a second operation mode of the vehicle drive device in FIG. 1. 図1の車両駆動装置の第3の運転モードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。FIG. 5 is a skeleton diagram showing a flow of torque transmission in a third operation mode of the vehicle drive device in FIG. 1. 図1の車両駆動装置の第4の運転モードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。FIG. 9 is a skeleton diagram showing a flow of torque transmission in a fourth operation mode of the vehicle drive device in FIG. 1. 図1の車両駆動装置の第5の運転モードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。FIG. 9 is a skeleton diagram showing a flow of torque transmission in a fifth operation mode of the vehicle drive device in FIG. 1. 図1の車両駆動装置の第1の運転モードにおける共線図。FIG. 2 is an alignment chart of the vehicle drive device in FIG. 1 in a first operation mode.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る車両駆動装置は、内燃機関とモータジェネレータとを備えるハイブリッド車両に適用される。図1は、本実施形態に係る車両駆動装置100の全体構成を概略的に示すスケルトン図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A vehicle drive device according to an embodiment of the present invention is applied to a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a motor generator. FIG. 1 is a skeleton diagram schematically showing an overall configuration of a vehicle drive device 100 according to the present embodiment.

図1に示すように、車両駆動装置100は、エンジン(ENG)1と、第1モータジェネレータ(MG1)2と、第2モータジェネレータ(MG2)3と、第1遊星歯車機構10と、第2遊星歯車機構20と、駆動輪(不図示)に動力を伝達する出力部材8と、を備える。   As shown in FIG. 1, the vehicle drive device 100 includes an engine (ENG) 1, a first motor generator (MG1) 2, a second motor generator (MG2) 3, a first planetary gear mechanism 10, a second It includes a planetary gear mechanism 20 and an output member 8 that transmits power to driving wheels (not shown).

エンジン1は、スロットルバルブを介して供給される吸入空気とインジェクタから噴射される燃料とを適宜な割合で混合し、点火プラグ等により点火して燃焼させ、これにより回転動力を発生する内燃機関(例えばガソリンエンジン)である。なお、ガソリンエンジンに代えてディーゼルエンジン等、各種エンジンを用いることもできる。スロットルバルブの開度、インジェクタからの燃料の噴射量(噴射時期、噴射時間)、および点火時期等はコントローラ(ECU)4により制御される。エンジン1の出力軸1aは、軸線CLを中心に延在する。エンジン1の出力軸1aには、ワンウェイクラッチ(OWC)31が設けられる。ワンウェイクラッチ31は、エンジン1の出力軸1aが出力方向にしか回転しないように出力軸1aを固定する機構であり、エンジン1の出力軸1aが出力方向とは逆方向に回転することを防止する。   The engine 1 mixes intake air supplied through a throttle valve with fuel injected from an injector at an appropriate ratio, ignites with an ignition plug or the like, burns the internal combustion engine, thereby generating rotational power. For example, a gasoline engine). Note that various engines such as a diesel engine can be used instead of the gasoline engine. The controller (ECU) 4 controls the opening of the throttle valve, the amount of fuel injected from the injector (injection timing, injection time), the ignition timing, and the like. The output shaft 1a of the engine 1 extends around the axis CL. The output shaft 1a of the engine 1 is provided with a one-way clutch (OWC) 31. The one-way clutch 31 is a mechanism for fixing the output shaft 1a so that the output shaft 1a of the engine 1 rotates only in the output direction, and prevents the output shaft 1a of the engine 1 from rotating in a direction opposite to the output direction. .

第1および第2モータジェネレータ2,3は、それぞれ軸線CLを中心とした略円筒形状のロータ2r,3rと、ロータ2r,3rの周囲に配置された略円筒形状のステータ2s,3sとを有し、電動機および発電機として機能することができる。すなわち、第1および第2モータジェネレータ2,3のロータ2r,3rは、電力制御ユニット(PCU)5を介してバッテリ(BAT)6からステータ2s,3sのコイルに供給される電力により駆動する。このとき第1および第2モータジェネレータ2,3は、電動機として機能する。   Each of the first and second motor generators 2, 3 has a substantially cylindrical rotor 2r, 3r centered on the axis CL, and a substantially cylindrical stator 2s, 3s disposed around the rotor 2r, 3r. And it can function as a motor and a generator. That is, the rotors 2r and 3r of the first and second motor generators 2 and 3 are driven by power supplied from the battery (BAT) 6 to the coils of the stators 2s and 3s via the power control unit (PCU) 5. At this time, the first and second motor generators 2 and 3 function as electric motors.

一方、第1および第2モータジェネレータ2,3のロータ2r,3rの回転軸2a,3aが外力により駆動されると、第1および第2モータジェネレータ2,3は発電し、電力制御ユニット5を介して電力がバッテリ6に蓄電される。このとき第1および第2モータジェネレータ2,3は、発電機として機能する。   On the other hand, when the rotating shafts 2a, 3a of the rotors 2r, 3r of the first and second motor generators 2, 3 are driven by external force, the first and second motor generators 2, 3 generate electric power, and the power control unit 5 Electric power is stored in the battery 6 via the power supply. At this time, the first and second motor generators 2 and 3 function as generators.

なお、通常走行時、例えば定速走行時や加速走行時等には、第1モータジェネレータ2は主に電動機として機能し、第2モータジェネレータ3は主に発電機として機能する。電力制御ユニット5はインバータを含んで構成される。コントローラ4からの指令により、電力制御ユニット5のインバータが制御されることにより、第1モータジェネレータ2と第2モータジェネレータ3のそれぞれの出力トルクまたは回生トルクが制御される。   During normal running, for example, during constant speed running or accelerated running, the first motor generator 2 mainly functions as an electric motor, and the second motor generator 3 mainly functions as a generator. The power control unit 5 includes an inverter. The output torque or regenerative torque of each of first motor generator 2 and second motor generator 3 is controlled by controlling the inverter of power control unit 5 according to a command from controller 4.

第1モータジェネレータ2と第2モータジェネレータ3とは、同軸上に軸方向に互いに離間して配置される。第1モータジェネレータ2および第2モータジェネレータ3は、例えば同一のケース7内に収容される。なお、第1モータジェネレータ2および第2モータジェネレータ3は、互いに別々のケースに収容されていてもよい。   The first motor generator 2 and the second motor generator 3 are arranged coaxially and separated from each other in the axial direction. The first motor generator 2 and the second motor generator 3 are housed in the same case 7, for example. Note that first motor generator 2 and second motor generator 3 may be housed in separate cases.

ケース7内には、動力伝達機構9が収容される。本実施形態に係る動力伝達機構9は、第1遊星歯車機構10と第2遊星歯車機構20とを有する複合遊星歯車機構である。第1遊星歯車機構10は、第1モータジェネレータ2のロータ2rの内側に配置され、第2遊星歯車機構20は、第2モータジェネレータ3のロータ3rの内側に配置される。エンジン1は、図示するように、第2モータジェネレータ3とで第1モータジェネレータ2を挟むように配置してもよいし、第1モータジェネレータ2とで第2モータジェネレータ3を挟むように配置してもよい。   A power transmission mechanism 9 is housed in the case 7. The power transmission mechanism 9 according to the present embodiment is a compound planetary gear mechanism having a first planetary gear mechanism 10 and a second planetary gear mechanism 20. The first planetary gear mechanism 10 is arranged inside the rotor 2r of the first motor generator 2, and the second planetary gear mechanism 20 is arranged inside the rotor 3r of the second motor generator 3. The engine 1 may be disposed so as to sandwich the first motor generator 2 with the second motor generator 3 as shown in the drawing, or may be arranged so as to sandwich the second motor generator 3 with the first motor generator 2. You may.

第1遊星歯車機構10は、軸線CLを中心として回転する第1サンギヤ11と、第1サンギヤ11の外周に設けられ軸線CLを中心として回転する第1リングギヤ12と、第1サンギヤ11と第1リングギヤ12との間に設けられ、第1サンギヤ11および第1リングギヤ12の双方に噛み合う第1プラネタリギヤ13と、第1プラネタリギヤ13を回転自在に支持する第1キャリア14と、を有する。第1プラネタリギヤ13は、周方向に複数設けられる。第1キャリア14は、複数の第1プラネタリギヤ13を自転可能に、かつ、軸線CLを中心として公転可能に支持する。   The first planetary gear mechanism 10 includes a first sun gear 11 that rotates about an axis CL, a first ring gear 12 that is provided on the outer periphery of the first sun gear 11 and rotates about the axis CL, a first sun gear 11 and a first sun gear 11. The first planetary gear 13 is provided between the ring gear 12 and meshes with both the first sun gear 11 and the first ring gear 12. The first carrier 14 rotatably supports the first planetary gear 13. A plurality of first planetary gears 13 are provided in the circumferential direction. The first carrier 14 supports the plurality of first planetary gears 13 so as to be able to rotate and revolve around the axis CL.

第2遊星歯車機構20は、軸線CLを中心として回転する第2サンギヤ21と、第2サンギヤ21の外周に設けられ軸線CLを中心として回転する第2リングギヤ22と、第2サンギヤ21と第2リングギヤ22との間に設けられ、第2サンギヤ21および第2リングギヤ22の双方に噛み合う第2プラネタリギヤ23と、第2プラネタリギヤ23を回転自在に支持する第2キャリア24と、を有する。第2プラネタリギヤ23は、周方向に複数設けられる。第2キャリア24は、複数の第2プラネタリギヤ23を自転可能に、かつ、軸線CLを中心として公転可能に支持する。   The second planetary gear mechanism 20 includes a second sun gear 21 that rotates about the axis CL, a second ring gear 22 provided around the second sun gear 21 and rotates about the axis CL, a second sun gear 21, and a second sun gear 21. A second planetary gear is provided between the ring gear and meshes with both the second sun gear and the second ring gear, and a second carrier rotatably supports the second planetary gear. A plurality of second planetary gears 23 are provided in the circumferential direction. The second carrier 24 supports the plurality of second planetary gears 23 so as to be able to rotate and revolve around the axis CL.

第1遊星歯車機構10と第2遊星歯車機構20とは、第1サンギヤ11および第2キャリア24が互いに一体回転可能に接続され、第1リングギヤ12および第2サンギヤ21が互いに一体回転可能に接続される。   The first planetary gear mechanism 10 and the second planetary gear mechanism 20 are connected such that the first sun gear 11 and the second carrier 24 are integrally rotatable with each other, and the first ring gear 12 and the second sun gear 21 are connected so as to be integrally rotatable with each other. Is done.

第1モータジェネレータ2は第1リングギヤ12および第2サンギヤ21に接続され、第2モータジェネレータ3は第2リングギヤ22に接続される。エンジン1は第1サンギヤ11および第2キャリア24に接続され、出力部材8は第1キャリア14に接続される。   First motor generator 2 is connected to first ring gear 12 and second sun gear 21, and second motor generator 3 is connected to second ring gear 22. The engine 1 is connected to the first sun gear 11 and the second carrier 24, and the output member 8 is connected to the first carrier 14.

コントローラ(ECU)4は、動作回路としてのCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)および入出力インタフェース(I/Oインタフェース)、その他の周辺回路を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ(ECU)4は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。コントローラ(ECU)4は、走行状態に応じて、エンジン1、第1モータジェネレータ2および第2モータジェネレータ3の動作を制御する。   The controller (ECU) 4 includes a CPU (Central Processing Unit) as an operation circuit, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output interface (I / O interface), and a microcontroller including other peripheral circuits. It is composed of a computer. The controller (ECU) 4 can be composed of a plurality of microcomputers. A controller (ECU) 4 controls operations of the engine 1, the first motor generator 2, and the second motor generator 3 according to a traveling state.

図2は、図1に示す車両駆動装置100のコントローラ4により設定される運転モードの一例について示す表である。図2に示すように、コントローラ4は、走行状態に応じて、第1〜第5の運転モードを設定することができる。図3A〜図3Eは、図1の車両駆動装置100の第1〜第5の運転モードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図である。   FIG. 2 is a table showing an example of an operation mode set by the controller 4 of the vehicle drive device 100 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the controller 4 can set the first to fifth operation modes according to the traveling state. 3A to 3E are skeleton diagrams showing the flow of torque transmission in the first to fifth operation modes of the vehicle drive device 100 in FIG.

図2および図3Aに示すように、第1の運転モードは、第1モータジェネレータ2が駆動状態、第2モータジェネレータ3が非通電状態、エンジン1が停止状態となるモードである。つまり、第1の運転モードは、第1モータジェネレータ2の動力のみによって走行する電気走行モード(EV走行モード)である。なお、エンジン1の出力軸1aに接続される第1サンギヤ11および第2キャリア24の回転はワンウェイクラッチ31により阻止されている。第1の運転モードでは、第1モータジェネレータ2から出力されたトルクが、第1リングギヤ12、第1キャリア14を介して出力部材8に伝達される。   As shown in FIGS. 2 and 3A, the first operation mode is a mode in which first motor generator 2 is in a driving state, second motor generator 3 is in a non-energized state, and engine 1 is in a stopped state. That is, the first operation mode is an electric traveling mode (EV traveling mode) in which the vehicle travels only by the power of the first motor generator 2. The rotation of the first sun gear 11 and the second carrier 24 connected to the output shaft 1a of the engine 1 is prevented by the one-way clutch 31. In the first operation mode, the torque output from first motor generator 2 is transmitted to output member 8 via first ring gear 12 and first carrier 14.

図2および図3Bに示すように、第2の運転モードは、第1モータジェネレータ2が駆動状態、第2モータジェネレータ3が駆動状態、エンジン1が停止状態となるモードである。つまり、第2の運転モードは、第1モータジェネレータ2と第2モータジェネレータ3の動力によって走行する電気走行モード(EV走行モード)である。第2の運転モードでは、第1モータジェネレータ2と第2モータジェネレータ3から出力されたトルクが、第1リングギヤ12、第1キャリア14を介して出力部材8に伝達される。   As shown in FIGS. 2 and 3B, the second operation mode is a mode in which first motor generator 2 is in a driving state, second motor generator 3 is in a driving state, and engine 1 is in a stopped state. That is, the second operation mode is an electric traveling mode (EV traveling mode) in which the vehicle travels with the power of the first motor generator 2 and the second motor generator 3. In the second operation mode, the torque output from first motor generator 2 and second motor generator 3 is transmitted to output member 8 via first ring gear 12 and first carrier 14.

図2および図3Cに示すように、第3の運転モードは、第1モータジェネレータ2が駆動状態、第2モータジェネレータ3が回生状態、エンジン1が駆動状態となるモードである。つまり、第3の運転モードは、エンジン1で発生した動力と第1モータジェネレータ2の動力とによって走行するハイブリッド走行モード(HEV走行モード)である。第3の運転モードでは、エンジン1から出力されたトルクは、第1サンギヤ11を介して第1キャリア14に伝達されるとともに、第2キャリア24(第1サンギヤ11と一体に回転する第2キャリア24)を介して第2リングギヤ22にも伝達される。第1モータジェネレータ2から出力されたトルクは、第1リングギヤ12を介して第1キャリア14に伝達される。第1キャリア14に伝達されたトルクは、出力部材8に伝達され、第2リングギヤ22に伝達されたトルクは、第2モータジェネレータ3の回転軸3aに伝達される。これにより、第2モータジェネレータ3が駆動されて発電し、バッテリ6が充電される。   As shown in FIGS. 2 and 3C, the third operation mode is a mode in which the first motor generator 2 is in a driving state, the second motor generator 3 is in a regenerative state, and the engine 1 is in a driving state. That is, the third operation mode is a hybrid traveling mode (HEV traveling mode) in which the vehicle travels using the power generated by the engine 1 and the power of the first motor generator 2. In the third operation mode, the torque output from the engine 1 is transmitted to the first carrier 14 via the first sun gear 11, and the second carrier 24 (the second carrier that rotates integrally with the first sun gear 11). 24) is also transmitted to the second ring gear 22. The torque output from first motor generator 2 is transmitted to first carrier 14 via first ring gear 12. The torque transmitted to first carrier 14 is transmitted to output member 8, and the torque transmitted to second ring gear 22 is transmitted to rotating shaft 3 a of second motor generator 3. Thereby, the second motor generator 3 is driven to generate power, and the battery 6 is charged.

図2および図3Dに示すように、第4の運転モードは、第1モータジェネレータ2が駆動状態、第2モータジェネレータ3が駆動状態、エンジン1が駆動状態となるモードである。つまり、第4の運転モードは、エンジン1で発生した動力、第1モータジェネレータ2および第2モータジェネレータ3の動力によって走行するハイブリッド走行モード(HEV走行モード)である。第4の運転モードでは、エンジン1および第1モータジェネレータ2から出力されたトルクに加え、第2モータジェネレータ3から出力されたトルクが、動力伝達機構9を介して出力部材8に伝達される。   As shown in FIGS. 2 and 3D, the fourth operation mode is a mode in which the first motor generator 2 is in a driving state, the second motor generator 3 is in a driving state, and the engine 1 is in a driving state. That is, the fourth operation mode is a hybrid traveling mode (HEV traveling mode) in which the vehicle travels using the power generated by the engine 1 and the power of the first motor generator 2 and the second motor generator 3. In the fourth operation mode, in addition to the torque output from engine 1 and first motor generator 2, the torque output from second motor generator 3 is transmitted to output member 8 via power transmission mechanism 9.

図2および図3Eに示すように、第5の運転モードは、第1モータジェネレータ2が停止状態、第2モータジェネレータ3が非通電状態、エンジン1が駆動状態となるモードである。つまり、第5の運転モードは、エンジン1で発生した動力のみによって走行するエンジン走行モード(ENG走行モード)である。なお、第1モータジェネレータ2の回転軸2aに接続される第1リングギヤ12の回転は阻止されている。第5の運転モードでは、エンジン1から出力されたトルクが、第1サンギヤ11、第1キャリア14を介して出力部材8に伝達される。   As shown in FIGS. 2 and 3E, the fifth operation mode is a mode in which first motor generator 2 is in a stopped state, second motor generator 3 is in a non-energized state, and engine 1 is in a driven state. That is, the fifth operation mode is an engine traveling mode (ENG traveling mode) in which the vehicle travels only by the power generated by the engine 1. The rotation of the first ring gear 12 connected to the rotation shaft 2a of the first motor generator 2 is prevented. In the fifth operation mode, the torque output from the engine 1 is transmitted to the output member 8 via the first sun gear 11 and the first carrier 14.

このように、本実施形態に係る車両駆動装置100は、走行状態に応じて、エンジン1、第1モータジェネレータ2および第2モータジェネレータ3を制御して、上述のような種々の運転モードで運転される。   As described above, the vehicle drive device 100 according to the present embodiment controls the engine 1, the first motor generator 2, and the second motor generator 3 according to the traveling state, and operates in the various operation modes described above. Is done.

図4は、図1に示す車両駆動装置100の第1の運転モードの共線図である。共線図において、縦軸は、各回転要素の回転数を表し、横軸における縦軸間の距離は、サンギヤまたはリングギヤの歯数の逆数に比例する。   FIG. 4 is an alignment chart of the first driving mode of vehicle drive device 100 shown in FIG. In the alignment chart, the vertical axis represents the rotational speed of each rotary element, and the distance between the vertical axes on the horizontal axis is proportional to the reciprocal of the number of teeth of the sun gear or the ring gear.

本実施形態に係る動力伝達機構9は、互いに差動回転する4個の回転要素T1,T2,T3,T4を有する。本実施形態に係る動力伝達機構9は、互いに接続された第1リングギヤ(R1)12および第2サンギヤ(S2)21を第1回転要素T1とし、第1キャリア(C1)14を第2回転要素T2とし、互いに接続された第1サンギヤ(S1)11および第2キャリア(C2)24を第3回転要素T3とし、第2リングギヤ(R2)22を第4回転要素T4としたときに、第1回転要素T1、第2回転要素T2、第3回転要素T3および第4回転要素T4が、それぞれの回転数が共線図においてこの順で並ぶ共線関係を満たすように構成されている。   The power transmission mechanism 9 according to the present embodiment has four rotating elements T1, T2, T3, and T4 that rotate differentially with each other. In the power transmission mechanism 9 according to the present embodiment, the first ring gear (R1) 12 and the second sun gear (S2) 21 connected to each other are used as a first rotating element T1, and the first carrier (C1) 14 is used as a second rotating element. T2, the first sun gear (S1) 11 and the second carrier (C2) 24 connected to each other are a third rotating element T3, and the second ring gear (R2) 22 is a fourth rotating element T4. The rotation element T1, the second rotation element T2, the third rotation element T3, and the fourth rotation element T4 are configured such that their respective rotation speeds satisfy a collinear relationship arranged in this order in the alignment chart.

図4に示すように、本実施形態に係る車両駆動装置100では、4つの回転要素T1〜T4を共線図上に配置した場合、各回転要素T1,T2,T3,T4がこの順に直線上に並ぶ。共線図上の一端(図示右端)に配置される第1回転要素T1を構成する第1リングギヤ(R1)12および第2サンギヤ(S2)21には、第1モータジェネレータ(MG1)2のロータ2rの回転軸2aが接続される。共線図上の他端(図示左端)に配置される第4回転要素T4を構成する第2リングギヤ(R2)22には、第2モータジェネレータ(MG2)3のロータ3rの回転軸3aが接続される。第1回転要素T1の左隣に配置される第2回転要素T2を構成する第1キャリア(C1)14には、出力部材(OUT)8が接続される。第4回転要素T4の右隣に配置される第3回転要素T3を構成する第1サンギヤ(S1)11および第2キャリア(C2)24には、エンジン(ENG)1の出力軸1aが接続される。   As shown in FIG. 4, in the vehicle drive device 100 according to the present embodiment, when the four rotating elements T1 to T4 are arranged on the alignment chart, the rotating elements T1, T2, T3, and T4 are linearly arranged in this order. Line up. The first ring gear (R1) 12 and the second sun gear (S2) 21 constituting the first rotating element T1 arranged at one end (right end in the drawing) on the alignment chart have the rotor of the first motor generator (MG1) 2 attached thereto. The rotation shaft 2a of 2r is connected. The rotating shaft 3a of the rotor 3r of the second motor generator (MG2) 3 is connected to the second ring gear (R2) 22 constituting the fourth rotating element T4 disposed at the other end (left end in the drawing) on the alignment chart. Is done. An output member (OUT) 8 is connected to a first carrier (C1) 14 that constitutes a second rotating element T2 disposed on the left of the first rotating element T1. The output shaft 1a of the engine (ENG) 1 is connected to the first sun gear (S1) 11 and the second carrier (C2) 24 that constitute the third rotating element T3 disposed on the right of the fourth rotating element T4. You.

本実施形態に係る車両駆動装置100では、図4に示すように、第1サンギヤ(S1)11にエンジン(ENG)1が接続され、第1キャリア(C1)14に出力部材(OUT)8が接続され、第1リングギヤ(R1)12に第1モータジェネレータ2が接続されている。このため、本実施形態に係る車両駆動装置100では、第1サンギヤ11に第1モータジェネレータ2が接続され、かつ第1リングギヤ12にエンジン1が接続される構成とする場合に比べて、EV走行モード時における第1モータジェネレータ2の回転数Nm1[rpm]に対する出力部材8の回転数No[rpm]の比(No/Nm1)を大きくすることができる。   In the vehicle drive device 100 according to this embodiment, as shown in FIG. 4, the engine (ENG) 1 is connected to the first sun gear (S1) 11, and the output member (OUT) 8 is connected to the first carrier (C1) 14. The first motor generator 2 is connected to the first ring gear (R 1) 12. For this reason, in the vehicle drive device 100 according to the present embodiment, the EV driving is performed as compared with the case where the first motor generator 2 is connected to the first sun gear 11 and the engine 1 is connected to the first ring gear 12. In the mode, the ratio (No / Nm1) of the rotation speed No [rpm] of the output member 8 to the rotation speed Nm1 [rpm] of the first motor generator 2 can be increased.

つまり、本実施形態によれば、出力部材8を所望の回転数とする際、第1サンギヤ11に第1モータジェネレータ2が接続され、かつ第1リングギヤ12にエンジン1が接続される構成とする場合に比べて、第1モータジェネレータ(MG1)2の回転数を低く抑えることができる。   That is, according to the present embodiment, when the output member 8 is set to a desired rotation speed, the first motor generator 2 is connected to the first sun gear 11 and the engine 1 is connected to the first ring gear 12. The rotation speed of first motor generator (MG1) 2 can be suppressed lower than in the case.

一般的にモータジェネレータには、最高回転数が定められている。本実施形態に係る車両駆動装置100では、上述のとおり、EV走行モードにおいて第1モータジェネレータ2の回転数を低く抑えることができるので、最高回転数に対して余裕を持たせることができる。このため、出力部材8から駆動輪(不図示)に至るまでの動力伝達経路において、ローレシオ化を図ることができる。また、本実施形態では、足軸トルクを第1モータジェネレータ2の回転で稼ぐことができるので、HEV走行モードにおいてエンジン1および第2モータジェネレータ3が出力するトルクを低く抑えることができる。その結果、エンジン1および第2モータジェネレータ3の体格を小さくすることができる。   Generally, a maximum rotation speed is determined for a motor generator. In the vehicle drive device 100 according to the present embodiment, as described above, the number of revolutions of the first motor generator 2 can be suppressed low in the EV traveling mode, so that a margin can be provided for the maximum number of revolutions. For this reason, a low ratio can be achieved in the power transmission path from the output member 8 to the drive wheels (not shown). Further, in the present embodiment, the foot shaft torque can be obtained by the rotation of the first motor generator 2, so that the torque output by the engine 1 and the second motor generator 3 in the HEV traveling mode can be suppressed low. As a result, the physique of engine 1 and second motor generator 3 can be reduced.

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。すなわち、車両駆動装置100は、第1モータジェネレータ2に接続される第1リングギヤ12および第2サンギヤ21を第1回転要素T1とし、出力部材8に接続される第1キャリア14を第2回転要素T2とし、エンジン1に接続される第1サンギヤ11および第2キャリア24を第3回転要素T3とし、第2モータジェネレータ3に接続される第2リングギヤ22を第4回転要素T4としたときに、第1回転要素T1、第2回転要素T2、第3回転要素T3および第4回転要素T4は、それぞれの回転数が共線図においてこの順で並ぶ共線関係を満たすように構成される(図1,4)。   According to the above-described embodiment, the following operation and effect can be obtained. That is, the vehicle drive device 100 uses the first ring gear 12 and the second sun gear 21 connected to the first motor generator 2 as the first rotating element T1, and uses the first carrier 14 connected to the output member 8 as the second rotating element. T2, the first sun gear 11 and the second carrier 24 connected to the engine 1 are a third rotating element T3, and the second ring gear 22 connected to the second motor generator 3 is a fourth rotating element T4. The first rotating element T1, the second rotating element T2, the third rotating element T3, and the fourth rotating element T4 are configured such that their respective rotational speeds satisfy a collinear relationship arranged in this order in the collinear chart (FIG. 1,4).

本実施形態では、第1モータジェネレータ2が第1リングギヤ12に接続され、第1遊星歯車機構10が第1モータジェネレータ2のロータ2rの内側に配置される。さらに、第2モータジェネレータ3が第2リングギヤ22に接続され、第2遊星歯車機構20が第2モータジェネレータ3のロータ3rの内側に配置される(図1)。このため、車両駆動装置100の軸方向の小型化を図ることができる。   In the present embodiment, the first motor generator 2 is connected to the first ring gear 12, and the first planetary gear mechanism 10 is disposed inside the rotor 2r of the first motor generator 2. Further, the second motor generator 3 is connected to the second ring gear 22, and the second planetary gear mechanism 20 is disposed inside the rotor 3r of the second motor generator 3 (FIG. 1). Therefore, the size of the vehicle drive device 100 in the axial direction can be reduced.

なお、上記実施形態では、第1モータとして電動機(モータ)および発電機(ジェネレータ)として機能する第1モータジェネレータ2を採用し、第2モータとして電動機(モータ)および発電機(ジェネレータ)として機能する第2モータジェネレータ3を採用する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1モータジェネレータ2に代えて、電動機としてのみ機能する第1モータを採用してもよいし、第2モータジェネレータ3に代えて、電動機としてのみ機能する第2モータを採用してもよい。   In the above-described embodiment, the first motor generator 2 that functions as a motor (motor) and a generator (generator) is employed as the first motor, and the motor functions as a motor (motor) and a generator (generator) as the second motor. Although the example in which the second motor generator 3 is adopted has been described, the present invention is not limited to this. For example, a first motor that functions only as an electric motor may be used instead of first motor generator 2, or a second motor that functions only as an electric motor may be used instead of second motor generator 3. .

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。   The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the above embodiment as long as the features of the present invention are not impaired.Other forms that can be considered within the technical idea of the present invention are also described. Included within the scope of the present invention.

1 エンジン、1a 出力軸、2 第1モータジェネレータ(第1モータ)、2a 回転軸、2r ロータ、2s ステータ、3 第2モータジェネレータ(第2モータ)、3a 回転軸、3r ロータ、3s ステータ、8 出力部材、10 第1遊星歯車機構、11 第1サンギヤ、12 第1リングギヤ、13 第1プラネタリギヤ、14 第1キャリア、20 第2遊星歯車機構、21 第2サンギヤ、22 第2リングギヤ、23 第2プラネタリギヤ、24 第2キャリア、100 車両駆動装置、CL 軸線、T1 第1回転要素、T2 第2回転要素、T3 第3回転要素、T4 第4回転要素
Reference Signs List 1 engine, 1a output shaft, 2 first motor generator (first motor), 2a rotary shaft, 2r rotor, 2s stator, 3rd motor generator (second motor), 3a rotary shaft, 3r rotor, 3s stator, 8 Output member, 10 first planetary gear mechanism, 11 first sun gear, 12 first ring gear, 13 first planetary gear, 14 first carrier, 20 second planetary gear mechanism, 21 second sun gear, 22 second ring gear, 23 second Planetary gear, 24 second carrier, 100 vehicle drive device, CL axis, T1 first rotating element, T2 second rotating element, T3 third rotating element, T4 fourth rotating element

Claims (1)

内燃機関、第1モータ、第2モータ、第1遊星歯車機構、第2遊星歯車機構、および駆動輪に動力を伝達する出力部材を備える車両駆動装置であって、
前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤの外周に設けられた第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤの双方に噛み合う第1プラネタリギヤと、前記第1プラネタリギヤを回転自在に支持する第1キャリアと、を有し、
前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤの外周に設けられた第2リングギヤと、前記第2サンギヤおよび前記第2リングギヤの双方に噛み合う第2プラネタリギヤと、前記第2プラネタリギヤを回転自在に支持する第2キャリアと、を有し、
前記第1サンギヤおよび前記第2キャリアは、互いに一体回転可能に接続され、
前記第1リングギヤおよび前記第2サンギヤは、互いに一体回転可能に接続され、
互いに接続された前記第1リングギヤおよび前記第2サンギヤを第1回転要素とし、前記第1キャリアを第2回転要素とし、互いに接続された前記第1サンギヤおよび前記第2キャリアを第3回転要素とし、前記第2リングギヤを第4回転要素としたときに、前記第1回転要素、前記第2回転要素、前記第3回転要素および前記第4回転要素は、それぞれの回転数が共線図においてこの順で並ぶ共線関係を満たすように構成されており、
前記第1回転要素は、前記第1モータに接続され、
前記第2回転要素は、前記出力部材に接続され、
前記第3回転要素は、前記内燃機関に接続され、
前記第4回転要素は、前記第2モータに接続され、
前記第1遊星歯車機構は、前記第1モータのロータの内側に配置され、
前記第2遊星歯車機構は、前記第2モータのロータの内側に配置されることを特徴とする車両駆動装置。
A vehicle drive device including an internal combustion engine, a first motor, a second motor, a first planetary gear mechanism, a second planetary gear mechanism, and an output member that transmits power to driving wheels,
The first planetary gear mechanism includes a first sun gear, a first ring gear provided on an outer periphery of the first sun gear, a first planetary gear meshing with both the first sun gear and the first ring gear, and the first planetary gear. And a first carrier that rotatably supports the
The second planetary gear mechanism includes a second sun gear, a second ring gear provided on an outer periphery of the second sun gear, a second planetary gear meshing with both the second sun gear and the second ring gear, and the second planetary gear. And a second carrier rotatably supporting the
The first sun gear and the second carrier are connected to be integrally rotatable with each other,
The first ring gear and the second sun gear are integrally rotatably connected to each other,
The first ring gear and the second sun gear connected to each other are a first rotation element, the first carrier is a second rotation element, and the first sun gear and the second carrier connected to each other are a third rotation element. When the second ring gear is a fourth rotating element, the first rotating element, the second rotating element, the third rotating element, and the fourth rotating element have respective rotational speeds in the collinear diagram. It is configured to satisfy the collinear relationship arranged in order,
The first rotating element is connected to the first motor,
The second rotating element is connected to the output member,
The third rotating element is connected to the internal combustion engine,
The fourth rotating element is connected to the second motor,
The first planetary gear mechanism is disposed inside a rotor of the first motor,
The vehicle drive device according to claim 1, wherein the second planetary gear mechanism is disposed inside a rotor of the second motor.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060223663A1 (en) * 2005-04-01 2006-10-05 Bucknor Norman K Electrically variable transmission having two planetary gear sets with two fixed interconnections
DE102006025525A1 (en) * 2006-06-01 2007-12-06 Zf Friedrichshafen Ag Vehicle motor gearbox, which can be used in a hybrid drive system, has two planet wheel sets each with an electromotor
WO2011013589A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 本田技研工業株式会社 Power unit
WO2013145193A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 トヨタ自動車株式会社 Drive control system for hybrid vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060223663A1 (en) * 2005-04-01 2006-10-05 Bucknor Norman K Electrically variable transmission having two planetary gear sets with two fixed interconnections
DE102006025525A1 (en) * 2006-06-01 2007-12-06 Zf Friedrichshafen Ag Vehicle motor gearbox, which can be used in a hybrid drive system, has two planet wheel sets each with an electromotor
WO2011013589A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 本田技研工業株式会社 Power unit
WO2013145193A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 トヨタ自動車株式会社 Drive control system for hybrid vehicle

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