JP2021011195A - Driving device for automobile - Google Patents

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平岩 一美
Kazuyoshi Hiraiwa
一美 平岩
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Abstract

To prevent abrasion and heat generation of a clutch during travelling on a congested road or the like to improve durability of the clutch and smoothly start an automobile.SOLUTION: A planetary gear group that converts rotation velocity of an input axis to rotation velocity of an output axis has at least four rotary members. When velocity axes representing the rotary members are arranged along a lateral axis from one end toward the other end at intervals corresponding to teeth-number ratios of planetary gears, on a common velocity diagram and when the members are defined as a first member, a second member, a third member and a fourth member in this order from the one end, the first member can be connected to an input axis 10, the second member is connected to an output axis 12, the fourth member can be fixed to a stationary part 16, and the third member is connected or can be connected to a motor generator 14.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自動車用駆動装置に関し、動力源としてエンジンとモーター・ジェネレーター(以下、「MG」という)を備えた、いわゆるハイブリッド自動車用駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a drive device for an automobile, and relates to a drive device for a so-called hybrid automobile, which includes an engine and a motor generator (hereinafter referred to as "MG") as a power source.

従来、この種の自動車用駆動装置としては、一般的な自動変速機(AT)とエンジンとの間にMGとクラッチを設けた例(たとえば、特許文献1)が知られている。 Conventionally, as an automobile drive device of this type, an example in which an MG and a clutch are provided between a general automatic transmission (AT) and an engine (for example, Patent Document 1) is known.

特許3870505号公報Japanese Patent No. 3870505

上記従来の自動車用駆動装置にあっては、回転しているエンジンとMGとをクラッチ(上記特許文献1の図1の3)で連結してバッテリーを充電している状態での自動車の発進や微速走行において、AT内のクラッチ(同41)を滑らせる必要がある。このため、特にエアコンディショナーを多用する寒冷期や夏期における渋滞路の走行で充電の頻度が増し、発進などで滑らせるクラッチの摩耗や発熱が大きい上に、スムーズな発進や微速走行の制御が難しいという問題がある。 In the above-mentioned conventional automobile drive device, the starting of an automobile in a state where the rotating engine and the MG are connected by a clutch (3 of FIG. 1 of Patent Document 1 above) to charge the battery. It is necessary to slide the clutch (41) in the AT in the slow running. For this reason, the frequency of charging increases especially when driving on congested roads in cold seasons and summer when air conditioners are frequently used, and the clutch that slides when starting etc. wears and generates a lot of heat, and it is difficult to control smooth starting and slow running. There is a problem.

解決しようとする問題点は、渋滞路の走行でクラッチの摩耗や発熱が大きい上に、発進や微速走行をスムーズに行う制御が難しいという点である。 The problem to be solved is that the clutch wears and generates a lot of heat when driving on a congested road, and it is difficult to control the vehicle to start smoothly and to drive at a very low speed.

本発明の目的は、寒冷期や夏期の渋滞路等の走行におけるクラッチの摩耗や発熱を防いで、クラッチの耐久性を高めるとともに発進などをスムーズにすることにある。 An object of the present invention is to prevent wear and heat generation of the clutch during traveling on a congested road in cold season or summer, to improve the durability of the clutch and to make the vehicle start smoothly.

本発明の自動車用駆動装置は、エンジンと、該エンジンからの動力を受け入れ可能な入力軸と、出力軸と、モーター・ジェネレーターと、静止部と、入力軸と出力軸との間に設けられ、入力軸の回転速度を出力軸の回転速度へ変換する遊星歯車群と、を備え、遊星歯車群が少なくとも4個の回転メンバーを有して、該各回転メンバーの回転速度を幾何学的に表す共通速度線図上に、各回転メンバーを表す速度軸を、各遊星歯車の歯数比に応じた間隔で一方の端から他方の端へ向かって横軸に沿って並べ、該一方の端から順番に第1メンバー、第2メンバー、第3メンバー、第4メンバーとしたとき、遊星歯車群の各回転メンバーは、第1メンバーを入力軸と連結可能とし、第2メンバーを出力軸に連結し、第4メンバーを静止部に固定可能とするとともに、第3メンバーをモーター・ジェネレーターと連結もしくは連結可能としたことを特徴とする。 The automobile drive device of the present invention is provided between an engine, an input shaft capable of receiving power from the engine, an output shaft, a motor generator, a stationary portion, and an input shaft and an output shaft. It comprises a planetary gear group that converts the rotation speed of the input shaft into the rotation speed of the output shaft, and the planetary gear group has at least four rotation members, and the rotation speed of each rotation member is geometrically represented. On the common speed diagram, the speed axes representing each rotating member are arranged along the horizontal axis from one end to the other at intervals according to the tooth number ratio of each planetary gear, and from the one end. When the first member, the second member, the third member, and the fourth member are used in order, each rotating member of the planetary gear group enables the first member to be connected to the input shaft and the second member to the output shaft. The fourth member can be fixed to the stationary portion, and the third member can be connected or connected to the motor generator.

本発明の自動車用駆動装置は、渋滞路等の走行においてクラッチの摩耗や発熱を防いで、クラッチの耐久性を高めるとともに発進や微速走行をスムーズに行うことができる。 The drive device for an automobile of the present invention can prevent wear and heat generation of the clutch when traveling on a congested road or the like, improve the durability of the clutch, and can smoothly start and travel at a very low speed.

本発明の実施例1に係る自動車用駆動装置の主要部を示したスケルトン図である。It is a skeleton figure which showed the main part of the drive device for automobiles which concerns on Example 1 of this invention. 実施例1の作動表を表す図である。It is a figure which shows the operation table of Example 1. FIG. 実施例1の自動車用駆動装置における共通速度線図である。It is a common speed diagram in the drive device for an automobile of Example 1. FIG. 実施例2に係る自動車用駆動装置の主要部を示したスケルトン図である。It is a skeleton figure which showed the main part of the automobile drive device which concerns on Example 2. FIG. 実施例2の作動表を表す図である。It is a figure which shows the operation table of Example 2. 実施例2の自動車用駆動装置における共通速度線図である。It is a common speed diagram in the drive device for automobiles of Example 2. 実施例3に係る自動車用駆動装置の主要部を示したスケルトン図である。It is a skeleton diagram which showed the main part of the drive device for automobiles which concerns on Example 3. FIG. 実施例3の作動表を表す図である。It is a figure which shows the operation table of Example 3. 実施例3の自動車用駆動装置における共通速度線図である。It is a common speed diagram in the drive device for automobiles of Example 3. 実施例4に係る自動車用駆動装置の主要部を示したスケルトン図である。It is a skeleton figure which showed the main part of the automobile drive device which concerns on Example 4. FIG. 実施例4の作動表を表す図である。It is a figure which shows the operation table of Example 4.

以下、本発明の実施の形態に係る自動車用駆動装置を、実施例に基づき図とともに説明する。 Hereinafter, an automobile drive device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例1に係る自動車用駆動装置における主要部のスケルトン図であり、後述する入力軸10の軸中心より上半分を描いている。実施例1の自動車用駆動装置は、動力源のエンジン1と連結しており、エンジン1のクランク軸1aにダンパー1bおよびクラッチ3を介して連結可能な入力軸10と、該入力軸10と同軸心上に設けられた出力軸12およびMG14を備えている。 FIG. 1 is a skeleton diagram of a main part of the automobile drive device according to the first embodiment of the present invention, and depicts the upper half of the input shaft 10 described later from the axis center. The automobile drive device of the first embodiment is connected to the engine 1 of the power source, and is coaxial with the input shaft 10 which is connected to the crankshaft 1a of the engine 1 via the damper 1b and the clutch 3. It includes an output shaft 12 and MG 14 provided above the center.

出力軸12と一体の出力歯車12aは、図示しない差動装置などを介して自動車の車輪を駆動する。 The output gear 12a integrated with the output shaft 12 drives the wheels of the automobile via a differential device (not shown) or the like.

入力軸10と出力軸12との間には、第1遊星歯車20、第2遊星歯車30の2つの遊星歯車組からなる遊星歯車群18が配置してある。第1遊星歯車20と第2遊星歯車30は、いずれも一般的にシングルピニオン型と呼ばれるもので、それぞれが同様の構成になっている。 Between the input shaft 10 and the output shaft 12, a planetary gear group 18 composed of two planetary gear sets of a first planetary gear 20 and a second planetary gear 30 is arranged. The first planetary gear 20 and the second planetary gear 30 are both generally called a single pinion type, and each has the same configuration.

すなわち、第1遊星歯車20は、第1サンギヤ22と、第1リングギヤ24と、第1サンギヤ22および第1リングギヤ24に噛み合った複数の第1ピニオン26を回転自在に軸支する第1キャリア28と、の3つの回転要素で構成され、第2遊星歯車30は、第2サンギヤ32と、第2リングギヤ34と、第2サンギヤ32および第2リングギヤ34に噛み合った複数の第2ピニオン36を回転自在に軸支する第2キャリア38と、の3つの回転要素で構成されている。 That is, the first planetary gear 20 is a first carrier 28 that rotatably supports a first sun gear 22, a first ring gear 24, and a plurality of first pinions 26 meshed with the first sun gear 22 and the first ring gear 24. The second planetary gear 30 is composed of three rotating elements, the second sun gear 32, the second ring gear 34, and a plurality of second pinions 36 meshed with the second sun gear 32 and the second ring gear 34. It is composed of three rotating elements, a second carrier 38 that freely supports the shaft.

つぎに、上記各回転要素と他の回転メンバーとの連結関係を説明する。第1リングギヤ24は本発明の第1メンバーを構成し、第2クラッチ42を介して入力軸10と連結可能である。第1キャリア28と第2リングギヤ34は連結して本発明の第2メンバーを構成し、出力軸12と連結している。第2キャリア38は本発明の第3メンバーを構成し、MG14と連結するとともに第3クラッチ44を介して入力軸10と連結可能である。第1サンギヤ22と第2サンギヤ32は連結して本発明の第4メンバーを構成し、ブレーキ46によりケース(静止部)16に固定可能である。 Next, the connection relationship between each of the above rotating elements and other rotating members will be described. The first ring gear 24 constitutes the first member of the present invention and can be connected to the input shaft 10 via the second clutch 42. The first carrier 28 and the second ring gear 34 are connected to form the second member of the present invention, and are connected to the output shaft 12. The second carrier 38 constitutes a third member of the present invention and can be connected to the MG 14 and to the input shaft 10 via the third clutch 44. The first sun gear 22 and the second sun gear 32 are connected to form the fourth member of the present invention, and can be fixed to the case (rest portion) 16 by the brake 46.

つぎに、図1に示した自動車用駆動装置の作用を、図2に示した作動表と、図3に示した共通速度線図を参照しながら説明する。図2の作動表において、縦方向にはこれから説明する各駆動モードをそれぞれ割り当て、横方向には、変速段、速度線、変速比およびエンジン1、MG14、クラッチ、ブレーキなどの締結要素を、それぞれの符号を上部に記して割り当ててある。また、図2中に記載している速度線は図3の共通速度線図における当該速度線の符号である。 Next, the operation of the automobile drive device shown in FIG. 1 will be described with reference to the operation table shown in FIG. 2 and the common speed diagram shown in FIG. In the operation table of FIG. 2, each drive mode described below is assigned in the vertical direction, and the speed change stage, speed line, gear ratio and fastening elements such as engine 1, MG14, clutch, and brake are assigned in the horizontal direction. The code of is written at the top and assigned. The speed line shown in FIG. 2 is a code of the speed line in the common speed diagram of FIG.

また、表中の各締結要素の×印は締結を表しており、MGにあっては発電を「G」、駆動を「M」と表し、MGを停止させてブレーキの役割を担うことを「S」と表している。「M/G」と書いてあるのは駆動する場合と制動する場合によって発電・駆動が変化するという意味である。 In addition, the x mark of each fastening element in the table indicates fastening, and in MG, power generation is represented by "G", driving is represented by "M", and MG is stopped to play the role of a brake. It is expressed as "S". The word "M / G" means that the power generation / driving changes depending on whether the vehicle is driven or braked.

ここで図3に示す共通速度線図は周知であるが、概要を説明する。共通速度線図は、縦方向が入力軸10の回転速度を1とした場合の各回転メンバーの回転速度を表し、横方向は、第1遊星歯車20と第2遊星歯車30の、各歯数比(サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)ρに応じた間隔に各回転メンバーをそれぞれ割り振って並べて、回転メンバーごとに縦線で速度軸を描いてある。なお、後述のEVモードにあってはMG14の回転速度を1としている。 Here, the common speed diagram shown in FIG. 3 is well known, but an outline will be described. The common speed diagram shows the rotation speed of each rotating member when the rotation speed of the input shaft 10 is 1 in the vertical direction, and the number of teeth of the first planetary gear 20 and the second planetary gear 30 in the horizontal direction. Each rotating member is assigned and arranged at intervals according to the ratio (number of teeth of the sun gear / number of teeth of the ring gear) ρ, and the speed axis is drawn by a vertical line for each rotating member. In the EV mode described later, the rotation speed of the MG 14 is set to 1.

共通速度線図の各速度軸上方に書いた記号は、第1メンバーをM1、第2メンバーをM2のように、そして、サンギヤはS、リングギヤはR、キャリアはCで、その後の数字1、2は、それぞれの属する遊星歯車の番号を、第1遊星歯車20は1、第2遊星歯車30は2で表し、例えばS1、R1、C1は、それぞれ第1サンギヤ22、第1リングギヤ24、第1キャリア28を表すようになっている。 The symbols written above each speed axis in the common speed diagram are M1 for the first member, M2 for the second member, S for the sun gear, R for the ring gear, C for the carrier, and the number 1 after that. 2 represents the number of the planetary gear to which each belongs, the first planetary gear 20 is represented by 1, the second planetary gear 30 is represented by 2, and for example, S1, R1, and C1 are the first sun gear 22, the first ring gear 24, and the first ring gear 24, respectively. It is designed to represent one carrier 28.

ここで、共通速度線図を描くのに用いた各遊星歯車の歯数比ρは、第1遊星歯車20のρ1を0.55、第2遊星歯車30のρ2を0.40とした場合であり、以下の変速比の計算もこれを基に説明する。 Here, the gear ratio ρ of each planetary gear used for drawing the common speed diagram is when ρ1 of the first planetary gear 20 is 0.55 and ρ2 of the second planetary gear 30 is 0.40. Yes, the following gear ratio calculation will also be explained based on this.

共通速度線図は、各回転メンバーを表す速度軸(縦線)と速度線(太線)との交点の縦方向位置が、それぞれの回転メンバーの回転速度を表す。したがって、出力軸12の回転速度は、M2で示した速度軸と、各速度線との交点の縦方向位置であり、これと入力軸10またはMG14のいずれかの回転速度との比を変速比として、共通速度線図から幾何学的に計算して求めることができる。 In the common speed diagram, the vertical position of the intersection of the speed axis (vertical line) and the speed line (thick line) representing each rotating member represents the rotation speed of each rotating member. Therefore, the rotation speed of the output shaft 12 is the vertical position of the intersection of the speed shaft indicated by M2 and each speed line, and the ratio of this to the rotation speed of either the input shaft 10 or MG 14 is the gear ratio. It can be obtained by geometrically calculating from the common velocity diagram.

なお、図示は省略するが、図1に示した自動車用駆動装置は、これを作動させるため、必要に応じてバッテリー、油圧ポンプ、各種センサ、コントローラー、インバーター、シフトレバー、アクチュエーターなどを備えており、以下の作動はコントローラーの指示に基づいて行われる。なお、以下の説明ではエンジン1の回転と同じ方向の回転を「正回転」、それと逆の回転を「逆回転」と定義して説明する。 Although not shown, the automobile drive device shown in FIG. 1 is provided with a battery, a hydraulic pump, various sensors, a controller, an inverter, a shift lever, an actuator, etc., as necessary, in order to operate the drive device. , The following operations are performed based on the instructions of the controller. In the following description, the rotation in the same direction as the rotation of the engine 1 is defined as "forward rotation", and the rotation opposite to that is defined as "reverse rotation".

図1に示した自動車用駆動装置は、エンジン1を停止してMG14で駆動する「EVモード」の駆動と、エンジン1を回転させて駆動する「ハイブリッドモード(HVモード)」の駆動とがある。 The automobile drive device shown in FIG. 1 includes an "EV mode" drive in which the engine 1 is stopped and driven by the MG 14, and a "hybrid mode (HV mode)" drive in which the engine 1 is rotated and driven. ..

はじめに、MG14のみを駆動または制動に用いるEVモードについて説明する。EVモードには、E−1、E−2、E−Rの3つの駆動モードがある。 First, an EV mode in which only MG14 is used for driving or braking will be described. The EV mode has three drive modes, E-1, E-2, and ER.

E−1は、第2クラッチ42と第3クラッチ44の締結により遊星歯車群18を一体にして出力軸12を駆動する。図3の速度線cで表すように、変速比は1である。 The E-1 drives the output shaft 12 by integrally engaging the planetary gear group 18 by engaging the second clutch 42 and the third clutch 44. As shown by the speed line c in FIG. 3, the gear ratio is 1.

E−2は、ブレーキ46により第4メンバーの第1サンギヤ22および第2サンギヤ32をケース16に固定して行う。図3の速度線dで表すように、変速比は1/(1+ρ2)であり上記した歯数比では0.714の増速である。 The E-2 is performed by fixing the first sun gear 22 and the second sun gear 32 of the fourth member to the case 16 by the brake 46. As shown by the speed line d in FIG. 3, the gear ratio is 1 / (1 + ρ2), and the above-mentioned gear ratio is 0.714.

E−Rは、E−1と同じ連結関係でMG14を逆回転させて駆動する。したがって変速比は1であり、図3の速度線eで表すようになる。 The ER is driven by rotating the MG 14 in the reverse direction in the same connection relationship as the E-1. Therefore, the gear ratio is 1, and it is represented by the speed line e in FIG.

以上は、MG14で駆動する場合について説明したが、走行中にMG14に発電させて制動することも可能であり、ここで発電した電力はバッテリーに蓄えて次の加速時での駆動に使う、いわゆるエネルギー回生を行うことができる。 The case of driving with MG14 has been described above, but it is also possible to generate electricity in MG14 while driving and brake it, and the electric power generated here is stored in a battery and used for driving at the next acceleration, so-called Energy regeneration can be performed.

つづいて、HVモードについて説明する。HVモードは、H−1、H−2、H−3、H−4の4つの駆動モードがあり、基本的にエンジン1を動力源とする駆動であるが、エンジン1にMG14が加勢することもできるし逆にMG14に発電させて走行することもできる。 Next, the HV mode will be described. The HV mode has four drive modes, H-1, H-2, H-3, and H-4, and is basically driven by the engine 1, but the MG 14 is added to the engine 1. It can also be run by generating electricity from the MG14.

はじめに、停車中のエンジン1の始動は、第1クラッチ3と第3クラッチ44を締結することでMG14とエンジン1を直結して、MG14がエンジン1を回転させて行う。また、エンジン1の始動した後に同じ連結関係でエンジン1がMG14を駆動して発電させることができる。 First, the engine 1 is started while the vehicle is stopped by directly connecting the MG 14 and the engine 1 by engaging the first clutch 3 and the third clutch 44, and the MG 14 rotates the engine 1. Further, after the engine 1 is started, the engine 1 can drive the MG 14 to generate electricity in the same connection relationship.

つづいてH−1は、第1クラッチ3と第2クラッチ42を締結して駆動する。すなわち車両が停止中または車速が低い場合はMG14が逆回転しながら発電し、その反力トルクで出力軸12を駆動する。そして徐々に車速が上昇してMG14が停止した状態が図3の速度線aで表したものであり、変速比は1+ρ1+ρ2/ρ1であり、上記した歯数比では2.925である。H−1においてMG14が加勢する場合はMG14を少し正回転させ、逆に発電させる場合は少し逆回転させて行う。その場合、変速比が上記から若干変化する。 Subsequently, the H-1 is driven by engaging the first clutch 3 and the second clutch 42. That is, when the vehicle is stopped or the vehicle speed is low, the MG 14 generates electricity while rotating in the reverse direction, and the reaction torque thereof drives the output shaft 12. The state in which the vehicle speed gradually increases and the MG 14 is stopped is represented by the speed line a in FIG. 3, the gear ratio is 1 + ρ1 + ρ2 / ρ1, and the above-mentioned tooth ratio is 2.925. When the MG 14 is energized in H-1, the MG 14 is rotated slightly in the forward direction, and when the power is generated, the MG 14 is rotated in the reverse direction. In that case, the gear ratio changes slightly from the above.

つづいてH−1からH−2への変速は、上記したH−1におけるMG14の加勢と同様にしてMG14にトルクを出させ、その回転速度を上昇させて、図3の速度線bのように第1サンギヤ22および第2サンギヤ32の回転速度が0(ゼロ)になった状態で、ブレーキ46により第1サンギヤ22および第2サンギヤ32をケース16に固定するとH−2である。H−2の変速比は1+ρ2であり、上記した歯数比では1.550である。このH−2においてもMG14が加勢して駆動することができる。 Subsequently, the shift from H-1 to H-2 causes the MG14 to generate torque in the same manner as the above-mentioned boosting of the MG14 in the H-1, and increases the rotation speed, as shown in the speed line b in FIG. When the rotation speeds of the first sun gear 22 and the second sun gear 32 are 0 (zero) and the first sun gear 22 and the second sun gear 32 are fixed to the case 16 by the brake 46, the result is H-2. The gear ratio of H-2 is 1 + ρ2, and the gear ratio described above is 1.550. Also in this H-2, the MG 14 can be assisted and driven.

つづいてH−2からH−3への変速は、MG14にトルクを出させた上でブレーキ46を開放して、上記したH−1からH−2への変速と同様にMG14の回転速度をさらに上昇させて、図3の速度線cのように遊星歯車群18が一体になった状態で第1クラッチ3と第2クラッチ42に加えて第3クラッチ44も締結するとH−3である。H−3の変速比は1である。以上のH−1からH−3までの切替えは、MG14の助力でスムーズに行うことができる。 Subsequently, in the shift from H-2 to H-3, the MG 14 is made to generate torque, the brake 46 is released, and the rotation speed of the MG 14 is increased in the same manner as the shift from H-1 to H-2 described above. Further raising, as shown in the speed line c of FIG. 3, when the planetary gear group 18 is integrated and the third clutch 44 is engaged in addition to the first clutch 3 and the second clutch 42, it is H-3. The gear ratio of H-3 is 1. The above switching from H-1 to H-3 can be smoothly performed with the help of MG14.

つづいてH−3からH−4への変速は、第2クラッチ42を開放してブレーキ46を締結すると図3の速度線dで示したH−4に切り替わる。H−4の変速比は1/(1+ρ2)であり、上記した歯数比では0.714である。このH−3からH−4への変速は一般的なATと同様に第2クラッチ42とブレーキ46の掛け替えによる変速であり、MG14の助力はない。 Subsequently, when the second clutch 42 is released and the brake 46 is engaged, the shift from H-3 to H-4 is switched to H-4 shown by the speed line d in FIG. The gear ratio of H-4 is 1 / (1 + ρ2), and the gear ratio described above is 0.714. This shift from H-3 to H-4 is a shift by changing the second clutch 42 and the brake 46 like a general AT, and the MG 14 does not assist.

以上が実施例1の作用であるが、実施例1では以下のような効果を得ることができる。まず、寒冷期や夏期の渋滞路等の走行におけるクラッチの摩耗や発熱を防いで、クラッチの耐久性を高めることができる。そして、上記したように、本実施例の自動車用駆動装置は、HVモードにおける後退を省略したこともあり、一般的な前進4段のATから後進用のクラッチを除いた場合よりも締結要素が1個少ない。これはMG14にH−1におけるブレーキの役割を担わせているからであり、それだけ製造コストや重量を低減できるだけでなく、走行中に非締結のブレーキが引きずり抵抗を生じることがないので、それだけロスが減って燃費が向上する。そして、締結要素が減ったことでスペースが空くので、より大きなMG14を設けることができるメリットもある。 The above is the operation of Example 1, but in Example 1, the following effects can be obtained. First, it is possible to improve the durability of the clutch by preventing wear and heat generation of the clutch during driving on a congested road in cold season or summer. As described above, the automobile drive device of the present embodiment omits the reverse movement in the HV mode, and the fastening element is more than the case where the reverse clutch is removed from the general four-stage forward AT. One less. This is because the MG14 plays the role of a brake in the H-1, which not only reduces the manufacturing cost and weight, but also the non-fastened brake does not cause drag resistance during driving, so that the loss is increased. Is reduced and fuel efficiency is improved. Further, since the space is freed by reducing the number of fastening elements, there is an advantage that a larger MG 14 can be provided.

また、MG14を第3メンバーと連結したため、H−1においてMG14に発電させて得られる反力トルクで出力軸12を駆動するので、第2クラッチ42を滑らせることなく、車速0からあたかもEV(電気自動車)のようにスムーズな加速をすることや、微速走行を行うことができる。 Further, since the MG 14 is connected to the third member, the output shaft 12 is driven by the reaction torque obtained by generating the MG 14 in the H-1, so that the second clutch 42 does not slip and the vehicle speed is as if EV ( It can accelerate smoothly like an electric vehicle) and can run at very low speeds.

さらに、これに関連して上記したようにH−1乃至H−3の切替えにおいて、MG14の作用であたかもCVT(無段変速機)の変速のようなスムーズな移行ができる。上記はH−1からH−2のようなアップシフトの場合で説明したが、逆にたとえばH3から急加速のためにダウンシフトする場合も、MG14の助力を得て第3クラッチ44を開放したら、MG14の回転速度を制御するだけでH−2またはH−1へ素早く移行することができる。 Further, in relation to this, in the switching of H-1 to H-3 as described above, the action of MG14 enables a smooth transition as if the shifting of a CVT (continuously variable transmission). The above has been described in the case of an upshift such as H-1 to H-2, but conversely, even in the case of a downshift from H3 due to sudden acceleration, if the third clutch 44 is released with the help of MG14, , It is possible to quickly shift to H-2 or H-1 simply by controlling the rotation speed of MG14.

次に、本発明の実施例2の自動車用駆動装置につき説明する。図4は、本発明の実施例2に係る自動車用駆動装置における主要部のスケルトン図である。ここでは、実施例1と異なる部分を中心に説明し、実施例1と実質的に同じ部分については、同じ符号を付しそれらの説明を省略する。 Next, the automobile drive device according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a skeleton diagram of a main part of the automobile drive device according to the second embodiment of the present invention. Here, the parts different from those of the first embodiment will be mainly described, and the parts substantially the same as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

実施例2における実施例1との第1の違いは、第1遊星歯車20と第2遊星歯車30の回転要素と各回転メンバーの連結関係が異なることである。すなわち、第1サンギヤ22が本発明の第1メンバーを構成し、第2クラッチ42を介して入力軸10と連結可能である。第1キャリア28と第2リングギヤ34が連結して本発明の第2メンバーを構成し、出力軸12と連結している。第1リングギヤ24と第2キャリア38が連結して本発明の第3メンバーを構成し、MG14と連結するとともに第3クラッチ44を介して入力軸10と連結可能である。第2サンギヤ32が本発明の第4メンバーを構成し、ブレーキ46によりケース16固定可能である。 The first difference between the second embodiment and the first embodiment is that the connection relationship between the rotating elements of the first planetary gear 20 and the second planetary gear 30 and each rotating member is different. That is, the first sun gear 22 constitutes the first member of the present invention and can be connected to the input shaft 10 via the second clutch 42. The first carrier 28 and the second ring gear 34 are connected to form the second member of the present invention, and are connected to the output shaft 12. The first ring gear 24 and the second carrier 38 are connected to form a third member of the present invention, and can be connected to the MG 14 and to the input shaft 10 via the third clutch 44. The second sun gear 32 constitutes the fourth member of the present invention, and the case 16 can be fixed by the brake 46.

実施例2における実施例1との第2の違いは、第4メンバーの第2サンギヤ32を入力軸10と連結可能にしたことである。すなわち、入力軸10にはスリーブ48が回転方向は入力軸10と一体ながら軸方向の移動が可能に設けてあり、これを図中左側へ移動することで第2サンギヤ32に形成したドッグ歯32aと噛み合うことで、第2サンギヤ32と入力軸10が連結する。その他は実施例1と基本的に同様である。 The second difference between the second embodiment and the first embodiment is that the second sun gear 32 of the fourth member can be connected to the input shaft 10. That is, the input shaft 10 is provided with a sleeve 48 that can be moved in the axial direction while being integrated with the input shaft 10 in the rotation direction, and by moving this to the left side in the drawing, the dog teeth 32a formed on the second sun gear 32 The second sun gear 32 and the input shaft 10 are connected by engaging with the second sun gear 32. Others are basically the same as in Example 1.

つぎに、図4に示した実施例2の作用を、図5に示した作動表と、図6に示した共通速度線図を参照しながら説明する。これも基本的に実施例1と同じ部分の説明を省略し、異なる点のみ説明する。なお、各遊星歯車組の歯数比は、第1遊星歯車20のρ1を0.55、第2遊星歯車30のρ2を0.44とした場合について例示する。 Next, the operation of the second embodiment shown in FIG. 4 will be described with reference to the operation table shown in FIG. 5 and the common speed diagram shown in FIG. This is also basically the same as that of the first embodiment, but only the differences will be described. The number of teeth ratio of each planetary gear set is illustrated in the case where ρ1 of the first planetary gear 20 is 0.55 and ρ2 of the second planetary gear 30 is 0.44.

はじめに、EVモードは実施例1と同様であるが、E−2の変速比は1/(1+ρ2)であり、上記した歯数比では0.694である。 First, the EV mode is the same as that of the first embodiment, but the gear ratio of E-2 is 1 / (1 + ρ2), and the gear ratio described above is 0.694.

つづいて、HVモードには後進のH−Rがあり、上記したスリーブ48により第2サンギヤ32と入力軸10とを連結して第1クラッチ3を締結することで駆動する。その作用は実施例1で説明したH−1と同様にMG14が発電することで発進して、MG14が停止することで図6の速度線gで表すように、H−Rになる。H−Rの変速比は−1/ρ2であり、上記した歯数比では−2.273である。 Subsequently, the HV mode has a reverse HR, which is driven by connecting the second sun gear 32 and the input shaft 10 with the sleeve 48 described above and engaging the first clutch 3. Similar to H-1 described in Example 1, the action starts when the MG 14 generates electricity, and when the MG 14 stops, it becomes HR as shown by the speed line g in FIG. The gear ratio of HR is -1 / ρ2, and the above-mentioned gear ratio is -2.273.

HVモードの他の変速段の作用は基本的に実施例1と同様であるので説明を省略するが、各変速比の計算式と上記した歯数比における変速比は以下のようになる。
H−1:(1+ρ1)/ρ1 2.818
H−2:{ρ2+ρ1(1+ρ2)}/ρ1(1+ρ2) 1.556
H−4:1/(1+ρ2) 0.694
Since the operations of the other gear ratios in the HV mode are basically the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted, but the calculation formulas for each gear ratio and the gear ratios in the above-mentioned gear ratio are as follows.
H-1: (1 + ρ1) / ρ1 2.818
H-2: {ρ2 + ρ1 (1 + ρ2)} / ρ1 (1 + ρ2) 1.556
H-4: 1 / (1 + ρ2) 0.694

以上が実施例2の作用であるが、実施例2では、実施例1で説明したのと同様の効果の他に、HVモードの後進が可能であるので、バッテリーの残存電力が少ないときでも後進走行ができるメリットがある。 The above is the operation of the second embodiment. In the second embodiment, in addition to the same effect as described in the first embodiment, the reverse movement in the HV mode is possible, so that the reverse movement is possible even when the remaining power of the battery is low. There is a merit that it can run.

つぎに、本発明の実施例3の自動車用駆動装置につき説明する。図7は、本発明の実施例3に係る自動車用駆動装置における主要部のスケルトン図である。ここでは、実施例1と異なる部分を中心に説明し、実施例1と実質的に同じ部分については、同じ符号を付しそれらの説明を省略する。 Next, the automobile drive device according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a skeleton diagram of a main part of the automobile drive device according to the third embodiment of the present invention. Here, the parts different from those of the first embodiment will be mainly described, and the parts substantially the same as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

実施例3における実施例1との第1の違いは、第1メンバーの第1リングギヤ24をケース16に固定するワンウエイクラッチ(以下、「OWC」という)56を備えたことである。すなわち、OWC56は第1リングギヤ24がエンジン1と逆方向の回転をケース16に固定するようになっている。 The first difference from the first embodiment in the third embodiment is that a one-way clutch (hereinafter referred to as "OWC") 56 for fixing the first ring gear 24 of the first member to the case 16 is provided. That is, in the OWC 56, the first ring gear 24 fixes the rotation in the direction opposite to that of the engine 1 to the case 16.

実施例3における実施例1との第2の違いは、入力軸10をケース16に機械的に固定する手段を設けたことである。すなわち、入力軸10の外周には歯車10aが形成され、該歯車10aに係合可能なロック機構58がケース16側に設けてある。歯車10aとロック機構58aは、一般的に自動変速機が備えているパーキングロック機構のようなものでよい。 The second difference between the third embodiment and the first embodiment is that a means for mechanically fixing the input shaft 10 to the case 16 is provided. That is, a gear 10a is formed on the outer circumference of the input shaft 10, and a lock mechanism 58 capable of engaging with the gear 10a is provided on the case 16 side. The gear 10a and the lock mechanism 58a may be like a parking lock mechanism generally provided in an automatic transmission.

これらにより、第1リングギヤ24は、一方の回転方向においてOWC56でケース16に固定され、さらにロック機構58を歯車10aに係合させて第2クラッチ42を締結することで回転方向に関係なくケース16に固定される。 As a result, the first ring gear 24 is fixed to the case 16 by the OWC 56 in one rotation direction, and the lock mechanism 58 is engaged with the gear 10a to engage the second clutch 42, so that the case 16 is irrespective of the rotation direction. Is fixed to.

つぎに、図7に示した実施例3の作用を、図8に示した作動表と、図9に示した共通速度線図を参照しながら説明する。これも基本的に実施例1と同じ部分の説明を省略し、異なる点のみ説明する。なお、各遊星歯車組の歯数比は、実施例1と同じとしている。 Next, the operation of Example 3 shown in FIG. 7 will be described with reference to the operation table shown in FIG. 8 and the common speed diagram shown in FIG. This is also basically the same as that of the first embodiment, but only the differences will be described. The number of teeth ratio of each planetary gear set is the same as that of the first embodiment.

図8に示した作動表に見るように、EVモードの前進の変速段が3つに増えている。すなわち、実施例1におけるE−1とE−2が繰り下がってE−2とE−3になり、新たなE−1が追加されている。このE−1は第1リングギヤ24を、OWC56を介してケース16に固定して行うもので、図9の共通速度線図において速度線hとして描いてあり、変速比は{ρ2+ρ1(1+ρ2)}/ρ1(1+ρ2)であり、実施例1で示した歯数比では、1.519である。なお、E−1はOWC56を介している関係でMG14に発電させる制動はできないが、後述のE−Rと同様にロック機構58を係合したうえで第2クラッチ42を締結すると制動も可能である。 As can be seen in the operation table shown in FIG. 8, the number of forward gears in the EV mode has increased to three. That is, E-1 and E-2 in Example 1 are carried down to become E-2 and E-3, and a new E-1 is added. This E-1 is performed by fixing the first ring gear 24 to the case 16 via the OWC 56, and is drawn as a speed line h in the common speed diagram of FIG. 9, and the gear ratio is {ρ2 + ρ1 (1 + ρ2)}. It is / ρ1 (1 + ρ2), and the gear ratio shown in Example 1 is 1.519. It should be noted that the E-1 cannot be braked to generate electricity in the MG 14 because it is via the OWC 56, but it can also be braked by engaging the lock mechanism 58 and then engaging the second clutch 42 in the same manner as the ER described later. is there.

つぎに、後進のE−Rも実施例1と異なり、上述した新たなE−1と同じ連結関係でMG14を逆回転させて駆動する。ただ、第1リングギヤ24をケース16に固定するため、ロック機構58を係合して入力軸10をケース16に固定したうえで第2クラッチ42を締結して行う。したがって、変速比はE−1と同じである。 Next, unlike the first embodiment, the reverse ER is also driven by rotating the MG 14 in the reverse direction in the same connection relationship as the new E-1 described above. However, in order to fix the first ring gear 24 to the case 16, the lock mechanism 58 is engaged to fix the input shaft 10 to the case 16, and then the second clutch 42 is engaged. Therefore, the gear ratio is the same as E-1.

つづいて、HVモードにおいては、変速段として実施例1と同様のH−1乃至H−4に加えて、H−Pがある。すなわちH−Pは、図8に示す連結関係で駆動するもので、図9の共通速度線図において速度線hであり、上述のE−1と同じ変速比である。 Subsequently, in the HV mode, there is HP as a shift stage in addition to H-1 to H-4 similar to those in the first embodiment. That is, HP is driven by the connection relationship shown in FIG. 8, is the speed line h in the common speed diagram of FIG. 9, and has the same gear ratio as E-1 described above.

以上が実施例3の作用であるが、実施例3では、実施例1で説明したのと同様の効果の他に、以下のメリットがある。すなわち、追加された新たなE−1と、それと同じ変速比のE−R、H−Pはいずれも変速比が1.519であり、EVモードにおいては実施例1より大きい値であり、HVモードにあってはH−1の変速比より小さな値であるが、H−Pでは入力トルクがエンジン1とMG14の両者のトルクを合わせたものになるので、いずれの場合も出力軸12が出すトルクとしては大きな値になる。したがって、いずれも駆動力が大きいので加速能力や登坂能力が向上する。 The above is the operation of Example 3, but in Example 3, in addition to the same effects as described in Example 1, there are the following merits. That is, the added new E-1 and the ER and HP having the same gear ratios both have a gear ratio of 1.519, which is larger than that of the first embodiment in the EV mode, and the HV. In the mode, the value is smaller than the gear ratio of H-1, but in HP, the input torque is the sum of the torques of both the engine 1 and MG14, so the output shaft 12 is output in both cases. The torque is a large value. Therefore, since the driving force is large in each case, the acceleration ability and the climbing ability are improved.

つぎに、本発明の実施例4の自動車用駆動装置につき説明する。図10は、本発明の実施例4に係る自動車用駆動装置における主要部のスケルトン図である。ここでは、実施例3と異なる部分を中心に説明し、実施例3と実質的に同じ部分については、同じ符号を付しそれらの説明を省略する。 Next, the automobile drive device according to the fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a skeleton diagram of a main part of the automobile drive device according to the fourth embodiment of the present invention. Here, the parts different from those of the third embodiment will be mainly described, and the parts substantially the same as those of the third embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

実施例4における実施例3との第1の違いは、MG14が、第3メンバーの第2キャリア38と、第4メンバーの第1サンギヤ22および第2サンギヤ32と、選択的に連結可能になっていることである。すなわち、MG14と回転方向は一体で軸方向に移動可能な第2スリーブ50が設けてあり、図10では第2スリーブ50を軸方向で中立位置に描いているが、これを右側へ移動するとドッグ歯38aと噛み合ってMG14と第2キャリア38とを連結し、左側へ移動するとドッグ歯22aと噛み合ってMG14と第1サンギヤ22および第2サンギヤ32とを連結する。 The first difference between Example 4 and Example 3 is that the MG 14 can be selectively connected to the second carrier 38 of the third member and the first sun gear 22 and the second sun gear 32 of the fourth member. That is to be done. That is, a second sleeve 50 that can move in the axial direction integrally with the MG 14 is provided. In FIG. 10, the second sleeve 50 is drawn in an axially neutral position, but when this is moved to the right, the dog It meshes with the tooth 38a to connect the MG 14 and the second carrier 38, and when it moves to the left side, it meshes with the dog tooth 22a to connect the MG 14 with the first sun gear 22 and the second sun gear 32.

実施例4における実施例3との第2の違いは、入力軸10と第3メンバーの第2キャリア38との連結をドッグクラッチとしたことである。すなわち、入力軸10には、これと回転方向は一体で軸方向に移動可能な第3スリーブ52が設けてあり、該第3スリーブ52を左側へ移動するとドッグ歯38bと噛み合って、入力軸10と第2キャリア38とが連結するようになっている。 The second difference from the third embodiment in the fourth embodiment is that the connection between the input shaft 10 and the second carrier 38 of the third member is a dog clutch. That is, the input shaft 10 is provided with a third sleeve 52 that can move in the axial direction integrally with the input shaft 10, and when the third sleeve 52 is moved to the left side, it meshes with the dog teeth 38b and the input shaft 10 And the second carrier 38 are connected to each other.

実施例4における実施例3との第3の違いは、第4メンバーの第1サンギヤ22および第2サンギヤ32をケース16に固定する手段を機械的なロック部材60にしたことである。すなわち、ケース16と回転方向は一体で軸方向に移動可能なロック部材60は、図10では中立で描いてあるが、これを右側へ移動すると歯車22bと噛み合って第1サンギヤ22および第2サンギヤ32をケース16に固定し、左側へ移動すると歯車10aと噛み合って入力軸10をケース16に固定する。つまり、ロック部材60は実施例3におけるロック機構58の役目も兼ねている。ロック部材60は軸方向に分けて描いてあるが、両者は同じものである。その他の構成は実施例3と同様であるので説明を省略する。 The third difference from the third embodiment in the fourth embodiment is that the means for fixing the first sun gear 22 and the second sun gear 32 of the fourth member to the case 16 is a mechanical lock member 60. That is, the lock member 60, which is integral with the case 16 and can move in the axial direction, is drawn in the neutral position in FIG. 10, but when it is moved to the right side, it meshes with the gear 22b and meshes with the first sun gear 22 and the second sun gear. The 32 is fixed to the case 16, and when it is moved to the left side, it meshes with the gear 10a to fix the input shaft 10 to the case 16. That is, the lock member 60 also serves as the lock mechanism 58 in the third embodiment. The lock member 60 is drawn separately in the axial direction, but both are the same. Since other configurations are the same as those in the third embodiment, the description thereof will be omitted.

つぎに、図10に示した実施例4の作用を、図11に示した作動表を参照しながら説明する。なお、各遊星歯車組の歯数比とこれに関連する各変速比および共通速度線図は実施例3と共通であるので、図9を参照しながら説明する。ここでも作用として実施例3と異なる点のみ説明する。 Next, the operation of Example 4 shown in FIG. 10 will be described with reference to the operation table shown in FIG. Since the tooth ratio of each planetary gear set, each gear ratio related thereto, and the common speed diagram are the same as those in the third embodiment, they will be described with reference to FIG. Here, only the points different from those of the third embodiment will be described as actions.

図11に示した作動表に見るように、連結要素は第2スリーブ50、第3スリーブ52およびロック部材60が実施例3と異なり、その他は基本的に実施例3と同様である。以下、実施例3と異なる点を詳細に説明する。なお、図11の作動表で、※印は第2スリーブ50の移動方向を切り替えることを表し、カッコでくくった「×」印は、係合していても動力伝達に関与していないことを示す。また、「0」はMG14が停止していることを表す。 As seen in the operation table shown in FIG. 11, the connecting elements are basically the same as in the third embodiment except that the second sleeve 50, the third sleeve 52, and the lock member 60 are different from the third embodiment. Hereinafter, the differences from the third embodiment will be described in detail. In the operation table of FIG. 11, the * mark indicates that the moving direction of the second sleeve 50 is switched, and the “x” mark enclosed in parentheses indicates that the second sleeve 50 is not involved in power transmission even if it is engaged. Shown. Further, "0" indicates that MG 14 is stopped.

はじめにEVモードでは、第2スリーブ50が軸方向右側へ移動してMG14と第2キャリア38とを連結している。E−1は、実施例3と同様にOWC56を介して第1リングギヤ24をケース16に固定して駆動するが、逆に制動する場合は作動表に書いてないが、ロック部材60を歯車10aと係合したうえで第2クラッチ42を締結して行うことができる。また、E−1からE−2への切替えに備えて第3スリーブ52を係合しているが、E−1において動力伝達には関与しない。 First, in the EV mode, the second sleeve 50 moves to the right in the axial direction to connect the MG 14 and the second carrier 38. The E-1 is driven by fixing the first ring gear 24 to the case 16 via the OWC 56 as in the third embodiment, but in the case of braking on the contrary, although it is not written in the operation table, the lock member 60 is mounted on the gear 10a. The second clutch 42 can be engaged with the clutch and then engaged with the second clutch 42. Further, although the third sleeve 52 is engaged in preparation for switching from E-1 to E-2, it is not involved in power transmission in E-1.

E−1からE−2への切替えは、第2クラッチ42を締結することで行う。これにより、E−1で係合していた第3スリーブ52の作用と合わせて遊星歯車群18が一体になって駆動・制動を行う。 Switching from E-1 to E-2 is performed by engaging the second clutch 42. As a result, the planetary gear group 18 is integrally driven and braked in combination with the action of the third sleeve 52 engaged in E-1.

E−3は、第1サンギヤ22および第2サンギヤ32をケース16に固定する手段がロック部材60である点が実施例3と異なるが、それ以外は実施例3と同様である。なおE−3は、ロック部材60を用いる関係でE−2からの切替えには適さず、後述のHVモードのH−3からE−3へ切り替えるのに適する。E−Rは、入力軸10をケース16に固定する手段がロック部材60である点が異なるのみで、実施例3と同様であるので説明を省略する。 E-3 is different from the third embodiment in that the means for fixing the first sun gear 22 and the second sun gear 32 to the case 16 is the lock member 60, but is the same as the third embodiment. Note that E-3 is not suitable for switching from E-2 because the lock member 60 is used, and is suitable for switching from H-3 to E-3 in the HV mode described later. The ER is the same as the third embodiment except that the means for fixing the input shaft 10 to the case 16 is the lock member 60, and thus the description thereof will be omitted.

つづいてHVモードは、MG14が、第2キャリア38と第1サンギヤ22および第2サンギヤ32と、選択的に連結可能になっている点を除けば、基本的に実施例3における第3クラッチ44が第3スリーブ52に、ブレーキ46がロック部材60に置換されているだけである。 Subsequently, the HV mode is basically the third clutch 44 in the third embodiment, except that the MG 14 can be selectively connected to the second carrier 38, the first sun gear 22, and the second sun gear 32. Is only replaced by the third sleeve 52 and the brake 46 by the lock member 60.

変速段は、実施例3に対してH−2aが追加されているが、これに関しては後述する。その他の変速段のうち、H−PからH−3までの作動は基本的に実施例3と同様である。実施例1で説明したようにH−1からH−3まではMG14の作用でCVTのように変速できるので、第3スリーブ52やロック部材60のような摩擦に頼らない連結要素であっても切替えに支障はない。 As the shift stage, H-2a has been added to the third embodiment, which will be described later. Among the other gears, the operations from HP to H-3 are basically the same as in the third embodiment. As described in the first embodiment, the speeds from H-1 to H-3 can be changed like a CVT by the action of MG14, so even if it is a connecting element that does not rely on friction such as the third sleeve 52 or the lock member 60. There is no problem in switching.

つぎに、MG14の連結関係の切替えについて説明する。H−3は実施例3と同様に遊星歯車群18が一体であり、全ての回転メンバーの回転速度が同じになるので、ここで走行状況に応じてH−4への切替えに備えて、MG14の連結を第2キャリア38から第1サンギヤ22および第2サンギヤ32に切替える。そして、つづくH−4への切替えは、第2クラッチ42の締結を解除したうえでMG14に発電させて第1サンギヤ22および第2サンギヤ32の回転速度を下げていき、これが停止した段階でロック部材60を歯車22bと係合して行う。 Next, switching of the connection relationship of MG 14 will be described. As in the third embodiment, the planetary gear group 18 is integrated in the H-3, and the rotation speeds of all the rotating members are the same. Therefore, in preparation for switching to the H-4 according to the traveling situation, the MG14 The connection is switched from the second carrier 38 to the first sun gear 22 and the second sun gear 32. Then, in the subsequent switching to H-4, after releasing the engagement of the second clutch 42, the MG 14 is made to generate electricity to reduce the rotational speeds of the first sun gear 22 and the second sun gear 32, and the lock is performed when this is stopped. The member 60 is engaged with the gear 22b.

実施例1でも説明したように、H−4からH−3への切替えのように1段ずつ下の変速段に切り替える際は、上記した切替えと逆の順番に行えばいいが、1段飛び越して切り替える場合について説明する。 As described in the first embodiment, when switching to a lower shift stage one step at a time like switching from H-4 to H-3, the order may be reversed from the above switching, but one step jumps. The case of switching is described.

はじめに、急加速などでH−4から1段飛び越して切り替える場合は、図11の作動表に書いたH−2aへ切り替える。すなわち、H−4において、MG14に逆回転方向のトルクを出させてロック部材60に作用するトルクを0にしてこの係合を外し、ただちにMG14を正回転方向に回転速度を上げて、遊星歯車群18の全ての回転メンバーの回転速度が同じなったところで第2クラッチ42を締結するとともに第3スリーブ52の係合を解除する。そして、第2スリーブ50の係合は変えないで、こんどはMG14の回転速度を下げていき、その回転速度が0になった状態がH−2aである。このとき、MG14はブレーキの役目を果たしているが、むろんロック部材60を係合してもよい。そして、これと逆の順番で再びH−4に戻ることができるし、H−4へ戻らない場合は遊星歯車群18の全ての回転メンバーの回転速度を同じしたところでH−3に切り替えることもできる。 First, when switching from H-4 by one step due to sudden acceleration or the like, switch to H-2a described in the operation table of FIG. That is, in H-4, the MG 14 is made to generate a torque in the reverse rotation direction to set the torque acting on the lock member 60 to 0, the engagement is disengaged, and the MG 14 is immediately increased in the forward rotation speed to increase the rotation speed of the planetary gear. When all the rotating members of the group 18 have the same rotation speed, the second clutch 42 is engaged and the third sleeve 52 is disengaged. Then, without changing the engagement of the second sleeve 50, the rotation speed of the MG 14 is reduced, and the state in which the rotation speed becomes 0 is H-2a. At this time, the MG 14 acts as a brake, but of course the lock member 60 may be engaged. Then, it is possible to return to H-4 again in the reverse order, and if it does not return to H-4, it is possible to switch to H-3 when the rotation speeds of all the rotating members of the planetary gear group 18 are the same. it can.

つぎに、同様にH−3からH−1への切替えは、H−3においてMG14を制御して第2スリーブ52の係合を解除して、MG14の回転速度を下げていき、その回転速度が0になった状態がH−1である。すなわち、第2ロック機構60の係合を要するH−2を飛び越してH−1に切り替えたことになる。また、バッテリーの蓄電量に余裕がある場合は、H−3からH−Pに切り替えてMG14による加勢を得て加速することもできる。 Next, similarly, when switching from H-3 to H-1, the MG 14 is controlled in the H-3 to disengage the second sleeve 52, the rotation speed of the MG 14 is lowered, and the rotation speed is reduced. The state where becomes 0 is H-1. That is, it jumps over H-2, which requires engagement of the second lock mechanism 60, and switches to H-1. Further, if there is a margin in the amount of electricity stored in the battery, it is possible to switch from H-3 to HP and accelerate with the help of MG14.

以上が実施例4の作用であるが、実施例4では、実施例3で説明したのと同様の効果の他に、以下のメリットがある。すなわち、H−3とH−4間の切替えもMG14の制御で行うことができるので、HVモードのH−1からH−4への切替え全てをCVTのようにスムーズに行うことができる。また、実施例3における第3クラッチ44とブレーキ46が、第3スリーブ52と第2ロック機構60に置き換わったので、製造コストや重量のメリットがある他に、これらの締結要素が遊転している際の引きずり抵抗が減るので、燃費の向上が期待できる。 The above is the operation of Example 4, but in Example 4, in addition to the same effects as described in Example 3, there are the following merits. That is, since the switching between H-3 and H-4 can also be performed under the control of MG14, all switching from H-1 to H-4 in the HV mode can be smoothly performed like a CVT. Further, since the third clutch 44 and the brake 46 in the third embodiment are replaced with the third sleeve 52 and the second lock mechanism 60, there are advantages in manufacturing cost and weight, and these fastening elements are idled. Since the drag resistance during the operation is reduced, improvement in fuel efficiency can be expected.

以上、説明したように本発明の自動車用駆動装置にあっては、HVモードにおけるMG14で発電しながらの発進や微速走行をスムーズに行うことができるとともに、締結要素の摩耗や発熱を防ぐことができる上に、HVモードの切替えにおいてMG14を活用してCVTのように切り替えられるメリットを有している。 As described above, in the automobile drive device of the present invention, it is possible to smoothly start and run at a very low speed while generating electricity with the MG 14 in the HV mode, and it is possible to prevent wear and heat generation of the fastening element. In addition to being able to do so, it has the advantage of being able to switch like a CVT by utilizing MG14 when switching the HV mode.

また、詳細の説明は省略するが、例示した各実施例以外の遊星歯車列、たとえば一般的にラヴィニヨ式と称される歯車列に適用することも可能であるし、上述の遊星歯車群18に遊星歯車を追加することや、遊星歯車群18の上流(エンジン1側)または下流(出力軸12側)に別の遊星歯車を追加して、特にHVモードの多段化をはかることが可能である。 Further, although detailed description is omitted, it can be applied to a planetary gear train other than each of the illustrated embodiments, for example, a gear train generally called a Lavinyo type, and the above-mentioned planetary gear group 18 can be applied. It is possible to add planetary gears or add another planetary gear upstream (engine 1 side) or downstream (output shaft 12 side) of the planetary gear group 18 to achieve multi-stage HV mode in particular. ..

本発明の自動車用駆動装置は、走行コストや環境負荷の低減を要求される乗用車などに適用することができるが、それらに限らず内燃機関およびモーター・ジェネレーターを利用したさまざまな車両に適用することができる。 The automobile drive device of the present invention can be applied to passenger cars and the like that are required to reduce running costs and environmental load, but is not limited to these, and can be applied to various vehicles using an internal combustion engine and a motor generator. Can be done.

1 エンジン
10 入力軸
12 出力軸
14 モーター・ジェネレーター(MG)
18 遊星歯車群
20 第1遊星歯車
30 第2遊星歯車
40 第1クラッチ
42 第2クラッチ
44 第3クラッチ
46 ブレーキ
48 スリーブ
50 第2スリーブ
52 第3スリーブ
56 ワンウエイクラッチ(OWC)
58 ロック機構
60 ロック部材
1 Engine 10 Input shaft 12 Output shaft 14 Motor generator (MG)
18 Planetary gear group 20 1st planetary gear 30 2nd planetary gear 40 1st clutch 42 2nd clutch 44 3rd clutch 46 Brake 48 Sleeve 50 2nd sleeve 52 3rd sleeve 56 One-way clutch (OWC)
58 Lock mechanism 60 Lock member

Claims (6)

エンジンと、
該エンジンからの動力を受け入れ可能な入力軸と、
出力軸と、
モーター・ジェネレーターと、
静止部と、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸の回転速度を前記出力軸の回転速度へ変換する遊星歯車群と、を備え、
前記遊星歯車群が少なくとも4個の回転メンバーを有して、該各回転メンバーの回転速度を幾何学的に表す共通速度線図上に、前記各回転メンバーを表す速度軸を、前記各遊星歯車の歯数比に応じた間隔で一方の端から他方の端へ向かって横軸に沿って並べ、該一方の端から順番に第1メンバー、第2メンバー、第3メンバー、第4メンバーとしたとき、
前記遊星歯車群の前記各回転メンバーは、前記第1メンバーを前記入力軸と連結可能とし、前記第2メンバーを前記出力軸に連結し、前記第4メンバーを前記静止部に固定可能とするとともに、前記第3メンバーを前記モーター・ジェネレーターと連結もしくは連結可能としたことを特徴とする自動車用駆動装置。
With the engine
An input shaft that can accept power from the engine,
Output axis and
With a motor generator
Rest part and
A planetary gear group provided between the input shaft and the output shaft and converting the rotation speed of the input shaft into the rotation speed of the output shaft is provided.
The planetary gears have at least four rotating members, and on a common speed diagram that geometrically represents the rotating speed of each rotating member, a speed axis representing each rotating member is set on each of the planetary gears. Arranged along the horizontal axis from one end to the other at intervals according to the gear ratio of the first member, the second member, the third member, and the fourth member in order from the one end. When
Each of the rotating members of the planetary gear group enables the first member to be connected to the input shaft, the second member to be connected to the output shaft, and the fourth member to be fixed to the rest portion. , A drive device for an automobile, wherein the third member is connected to or can be connected to the motor generator.
前記第3メンバーを前記入力軸と連結可能にしたことを特徴とする請求項1に記載の自動車用駆動装置。 The automobile drive device according to claim 1, wherein the third member can be connected to the input shaft. 前記モーター・ジェネレーターが、前記第3メンバーおよび前記第4メンバーと選択的に連結可能としたことを特徴とする請求項1もしくは2に記載の自動車用駆動装置。 The automobile drive device according to claim 1 or 2, wherein the motor generator can be selectively connected to the third member and the fourth member. 前記遊星歯車群が、第1サンギヤと第1リングギヤと該第1サンギヤおよび第1リングギヤと噛み合った複数の第1ピニオンを回転自在に支持する第1キャリアからなる第1遊星歯車と、第2サンギヤと第2リングギヤと該第2サンギヤおよび第2リングギヤと噛み合った複数の第2ピニオンを回転自在に支持する第2キャリアからなる第2遊星歯車からなり、前記第1リングギヤが前記第1メンバーを、前記第1キャリアと前記第2リングギヤが連結して前記第2メンバーを、前記第2キャリアが前記第3メンバーを、前記第1サンギヤと前記第2サンギヤが連結して前記第4メンバーを、それぞれ構成したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の自動車用駆動装置。 A first planetary gear and a second sun gear in which the planetary gear group is composed of a first carrier that rotatably supports a first sun gear, a first ring gear, and a plurality of first pinions meshed with the first sun gear and the first ring gear. The first ring gear comprises a second planetary gear composed of a second ring gear and a second carrier that rotatably supports a plurality of second pinions meshed with the second sun gear and the second ring gear, and the first ring gear holds the first member. The first carrier and the second ring gear are connected to form the second member, the second carrier is connected to the third member, and the first sun gear and the second sun gear are connected to form the fourth member. The drive device for an automobile according to any one of claims 1 to 3, wherein the drive device is configured. 前記第4メンバーを前記入力軸と連結可能にしたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項2に記載の自動車用駆動装置。 The automobile drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein the fourth member can be connected to the input shaft. 前記第1メンバーを前記ケースに固定可能にしたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の自動車用駆動装置。
The automobile drive device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first member can be fixed to the case.
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