JP3588356B1 - Power transmission device of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

【課題】変速走行中にエンジンが非作動状態になってもモータの回転速度が過剰に高速になるのを簡単な構成で防止することができるハイブリッド車両の動力伝達装置を提供する。
【解決手段】エンジン1から動力分配器4を経由して動力出力軸11に至る第1回転伝達系の減速比とエンジン1から動力分配器5を経由して動力出力軸11に至る第2回転伝達系の減速比とが異なるように構成されている動力伝達装置3において、車両の変速走行中にエンジン1が非作動状態になったとき、低減速比側の第2回転伝達系の動力分配器5に接続されたモータ7の回転軸7aの回転方向が変速走行中に逆方向に変化するのを回転規制手段12(ワンウェイクラッチ23)により阻止する。これにより高減速比側の第1回転伝達系の動力分配器4に接続されたモータ6の回転速度が過剰に高速になるのを防止する。
【選択図】図1
An object of the present invention is to provide a power transmission device of a hybrid vehicle that can prevent the rotational speed of the motor from becoming excessively high even with the engine inoperative state with a simple configuration.
A reduction gear ratio of a first rotation transmission system from an engine 1 to a power output shaft 11 via a power distributor 4 and a second rotation from the engine 1 to the power output shaft 11 via a power distributor 5 In the power transmission device 3 configured to be different from the reduction ratio of the transmission system, power distribution of the second rotation transmission system on the low reduction ratio side when the engine 1 becomes inoperative while the vehicle is shifting. The rotation restricting means 12 (one-way clutch 23) prevents the rotation direction of the rotation shaft 7a of the motor 7 connected to the unit 5 from changing in the reverse direction during the shift traveling. This prevents the rotational speed of the motor 6 connected to the power distributor 4 of the first rotation transmission system on the high reduction ratio side from becoming excessively high.
[Selected figure] Figure 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンとモータと動力分配器とを備えるハイブリッド車両の動力伝達装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンとモータ(電動モータ)と動力分配器とを備えるハイブリッド車両の動力伝達装置としては、例えば特開平11−301291号公報(特許文献1)に見られるものが知られている。このハイブリッド車両は、エンジンと、2つのモータと、2つの遊星歯車装置からなる動力分配器(差動歯車装置)とを備え、エンジンの回転駆動力が各動力分配器の入力軸にギヤを介して分配入力されるようになっている。また、各動力分配器の2つの出力軸のうちの一方は、それぞれ上記2つのモータのうちの各別のモータに連結されて、該モータから駆動トルク(力行トルク)又は回生トルクが付与されるようになっている。そして、車両の駆動輪に連接された1つの動力出力軸に、各動力分配器の他方の出力軸から並列的に回転駆動力が伝達されるようになっている。さらに、エンジンから一方の遊星歯車装置を経由して動力出力軸に至る回転伝達系の減速比と、他方の遊星歯車装置を経由して動力出力軸に至る回転伝達系の減速比とは互いに異なるものとされている。なお、上記各回転伝達系の減速比はより詳しくは、該回転伝達系の動力分配器の2つの出力軸のうちの、モータに連結された出力軸の回転速度を0としたときの減速比(入力回転数を出力回転数で除算したもの)である。以下の従来技術の説明では、上記各回転伝達系の減速比のうち、大きい方の減速比を高減速比、小さい方の減速比を低減速比という。
【0003】
このように構成されたハイブリッド車両の動力伝達装置では、一方のモータを駆動状態(力行状態)とすると共に、他方のモータを回生状態(発電状態)とし、それらのモータの消費電力および発電電力がほぼ等しくなるようにすると、定常状態(車速がほぼ一定の状態)では、エンジンの回転速度ωeおよびトルクTeと、動力出力軸の回転速度ωvおよびトルクTvとの間には、Tv=(ωe/ωv)・Teという関係が成立する。また、このとき、エンジンから動力出力軸への減速比(ωe/ωv)は、各モータのトルクを制御することで、前記低減速比と高減速比との間で任意の値に変更できる。
【0004】
従って、エンジンを車両の推進源として走行する場合に、両モータのトルクを制御することで、エンジンから動力出力軸への減速比(変速比)を連続的に変化させることができ、エンジンと動力出力軸との間にCVT等の無段変速装置を備えた場合と同等の機能を発揮することができる。つまり、CVT等の無段変速装置を備えることなく、エンジンと動力出力軸との間の変速を行いながら、エンジンの出力により車両を走行させることができる。以下、この変速走行をCVT走行ということがある。
【0005】
ところで、前記特許文献1のハイブリッド車両では、上記CVT走行中に、何らかの原因でエンジンが非作動状態になる(エンジンが出力を発生しない状態)になると、エンジンの回転数は0まで低下する。そして、このとき、特に高減速比側のモータの回転軸の回転速度は大きい減速比と車速との積に比例するものとなるので、特に高車速域では、該モータの回転軸の回転速度が高速となる。従って、高減速比側のモータは、CVT走行中の常用回転速度域よりも高速回転に対する耐久性が要求される。また、エンジンが非作動状態になったときに、上記の如く高減速比側のモータの回転軸の回転速度が高速回転になることから、該モータの駆動回路(モータドライバ回路)もその通電容量をCVT走行中の常用域よりもの十分に大きい容量に確保しておかなければならない。その結果、該モータやその駆動回路の構成が大型化しやすく、ひいては動力伝達装置の小型化を図る妨げとなっていた。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−301291号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、変速走行(CVT走行)中にエンジンが非作動状態になってもモータの回転速度が過剰に高速になるのを簡単な構成で防止することができ、ひいては、動力伝達装置の小型化を図ることができるハイブリッド車両の動力伝達装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置の第1発明は、エンジンの回転駆動力がそれぞれ入力軸に伝達される第1及び第2動力分配器と、前記第1動力分配器の2つの出力軸のうちの第1出力軸と前記第2動力分配器の2つの出力軸のうちの第1出力軸とから回転駆動力が伝達され、その伝達された回転駆動力を車両の駆動輪に出力する動力出力軸と、前記第1動力分配器の第2出力軸に駆動トルク又は回生トルクを付与する第1モータと、前記第2動力分配器の第2出力軸に駆動トルク又は回生トルクを付与する第2モータとを備え、前記エンジンから前記第1動力分配器を介して前記動力出力軸に至る回転伝達系と前記エンジンから前記第2動力分配器を介して前記動力出力軸に至る回転伝達系とがそれぞれの減速比が互いに異なる値になるように構成されたハイブリッド車両の動力伝達装置において、前記第1モータおよび第2モータのうち、前記減速比が小さい側の回転伝達系の動力分配器の第2出力軸にトルクを付与する低減速比側モータの回転軸の回転を阻止する制動状態と該回転軸を回転自在とする開放状態とに動作可能な回転規制手段を備え、前記両回転伝達系の減速比の間の減速比でエンジンと動力出力軸との間の変速を行いつつ該エンジンの出力により車両の走行を行う変速走行中に、前記エンジンが非作動状態になった場合に、前記回転規制手段を制動状態に動作させて前記低減速比側モータの回転軸の回転を阻止するようにしたことを特徴とする。なお、エンジンの非作動状態は、エンジンの燃料供給の不調などによってエンジンが出力を発生できない状態である。
【0009】
かかる第1発明では、前記変速走行中にエンジンが非作動状態になると、第1および第2モータのうち、減速比が小さい側の回転伝達系の動力分配器の第2出力軸にトルクを付与する低減速比側モータの回転軸の回転が回転規制手段により阻止される。このため、エンジンの回転数(エンジンの出力軸の回転速度)が車速に応じた回転数までしか低下しないようになる。その結果、減速比が大きい側の回転伝達系の動力分配器の第2出力軸にトルクを付与するモータ(高減速比側モータ)の回転軸が過剰に高速回転になるのが防止される。従って、第1発明によれば、変速走行中にエンジンが非作動状態になってもモータの回転速度が過剰に高速になるのを防止することができ、ひいては、モータやその駆動回路の容量を必要最低限に収めて動力伝達装置の小型化を図ることができる。
【0010】
上記第1発明では、前記回転規制手段は、前記変速走行中における前記低減速比側モータの回転軸の回転方向から該低減速比側モータの回転軸が逆方向に回転するのを阻止するワンウェイクラッチにより構成されていることが好適である(第2発明)。
【0011】
すなわち、前記回転規制手段が仮に無いとした場合には、変速走行中にエンジンが非作動状態になると、エンジンの回転数が0まで低下するが、このとき、低減速比側モータの回転軸の回転方向は、変速走行中と逆方向になる。換言すれば、低減速比側モータの回転軸の回転方向が逆転することで、エンジンの回転数が0まで低下するようになる。そこで、第2発明では、低減速比側モータの回転軸の上記の逆転をワンウェイクラッチにより阻止する。これにより、エンジンが非作動状態になったときの低減速比側モータの回転軸の回転(逆転)の阻止をワンウェイクラッチによる簡単な構成で確実に行うことができる。また、この場合、ワンウェイクラッチの制御をする必要が無いことから、エンジンが非作動状態となって低減速比側モータの回転軸が変速走行中の回転方向から逆転しようとした時に、ワンウェイクラッチにより遅れを生じることなく自動的に低減速比側モータの回転軸の回転(逆転)を阻止することができる。その結果、高減速比側モータの回転軸の回転速度が高速回転になるのを確実に防止できる。
【0012】
前記第1発明では、前記各回転伝達系の減速比をそれぞれ一定値(固定値)として動力伝達装置を構成した場合には、それらの2つの減速比の間の唯一の変速域(エンジンと動力出力軸との間の減速比として採り得る値の範囲)でのみ、車両の変速走行を行うことができる。一方、前記両回転伝達系のうちの少なくとも1つの回転伝達系に、該回転伝達系の減速比を複数段に変更可能な変速機を設けることで、複数種類の変速域での変速走行が可能となる。この場合、動力伝達装置のエネルギー効率を高める上では基本的には各変速域は互いに重複しないものであることが好ましい。そして、その場合、動力伝達装置は、変速機による減速比の変更によって、前記第1動力分配器側の回転伝達系の減速比が第2動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも大きくなる状態と、第2動力分配器側の回転伝達系の減速比が第1動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも大きくなる状態とを有することとなる。このように変速機を有する動力伝達装置では、前記回転規制手段は、各モータ毎に備えられていることが好ましい(第3発明)。
【0013】
すなわち、この第3発明の動力伝達装置では、前記第1動力分配器側の回転伝達系の減速比が第2動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも大きくなる状態では、前記第2モータが低減速比側モータに相当するものとなる。従って、エンジンが非作動状態になったときに、この第2モータに対応する回転規制手段によって、該第2モータの回転軸の回転を阻止することで、高減速比側の第1モータの回転軸の回転速度が過剰に高速になるのを防止できる。また、上記と逆に、前記第2動力分配器側の回転伝達系の減速比が第1動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも大きくなる状態では、前記第1モータが低減速比側モータに相当するものとなる。従って、エンジンが非作動状態になったときに、この第1モータに対応する回転規制手段によって、該第1モータの回転軸の回転を阻止することで、高減速比側の第2モータの回転軸の回転速度が過剰に高速になるのを防止できる。
【0014】
かかる第3発明では、各モータに対応する回転規制手段は、基本的には、前記第2発明と同様にワンウェイクラッチを用いて構成することが好ましいと考えられる。但し、第1動力分配器側の回転伝達系の減速比が第2動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも小さい状態での前記変速走行中に(第1モータが低減速比側モータに相当するものとなっている状態)、エンジンが非作動状態になったときに第1モータの回転軸の阻止すべき回転方向は、第2動力分配器側の回転伝達系の減速比が第1動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも小さい状態での変速走行中では、該第1モータの回転軸が回るべき回転方向となる。同様に、第2動力分配器側の回転伝達系の減速比が第1動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも小さい状態での前記変速走行中に(第2モータが低減速比側モータに相当するものとなっている状態)、エンジンが非作動状態になったときに第2モータの回転軸の阻止すべき回転方向は、第1動力分配器側の回転伝達系の減速比が第2動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも小さい状態での変速走行中では、該第2モータの回転軸が回るべき回転方向となる。
【0015】
そこで、第3発明では、前記第1モータに対応する回転規制手段は、前記第1動力分配器側の回転伝達系の減速比が第2動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも小さい状態での前記変速走行中における該第1モータの回転方向から該第1モータが逆方向に回転するのを阻止する第1ワンウェイクラッチと、前記第1動力分配器側の回転伝達系の減速比が第2動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも大きい状態での前記変速走行中における該第1ワンウェイクラッチの回転阻止機能を停止させる第1ワンウェイクラッチOFF手段とを備え、前記第2モータに対応する回転規制手段は、前記第2動力分配器側の回転伝達系の減速比が第1動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも小さい状態での前記変速走行中における該第2モータの回転方向から該第2モータが逆方向に回転するのを阻止する第2ワンウェイクラッチと、前記第2動力分配器側の回転伝達系の減速比が第1動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも大きい状態での前記変速走行中における該第2ワンウェイクラッチの回転阻止機能を停止させる第2ワンウェイクラッチOFF手段とを備えることが好ましい(第4発明)。
【0016】
これによれば、第1動力分配器側の回転伝達系の減速比が第2動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも小さい状態での前記変速走行中においては、高減速比側のモータである第2モータに対応する第2ワンワエイクラッチは、第2ワンウェイクラッチOFF手段によって回転阻止機能が停止しているので、該第2モータの回転軸は支障なく回転すべき方向に回転できる。なお、第1モータの回転軸は、第1ワンウェイクラッチが許容する回転方向に回転するので、該第1ワンウェイクラッチの回転阻止機能を停止する必要はない。そして、この変速走行中にエンジンが非作動状態になると、第1ワンウェイクラッチによって、低減速比側モータに相当する第1モータの回転軸の逆転が阻止されるので、前記第2発明と同様に、高減速比側モータである第2モータの回転軸が過剰に高速回転するのを、格別な制御を必要とすることなく自動的に防止できる。
【0017】
また、第2動力分配器側の回転伝達系の減速比が第1動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも小さい状態での前記変速走行中においては、高減速比側のモータである第1モータに対応する第1ワンワエイクラッチは、第1ワンウェイクラッチOFF手段によって回転阻止機能が停止しているので、該第1モータの回転軸は支障なく回転すべき方向に回転できる。なお、第2モータの回転軸は、第2ワンウェイクラッチが許容する回転方向に回転するので、該第2ワンウェイクラッチの回転阻止機能を停止する必要はない。そして、この変速走行中にエンジンが非作動状態になると、第2ワンウェイクラッチによって、低減速比側モータに相当する第2モータの回転軸の逆転が阻止されるので、高減速比側モータである第1モータの回転軸が過剰に高速回転するのを、格別な制御を必要とすることなく自動的に防止できる。
【0018】
従って、第3発明によれば、複数種類の変速域のそれぞれにおいて、エンジンが非作動状態になったときに、ワンウェイクラッチを用いた簡単な構成で高減速比側のモータの回転軸が過剰に高速回転になるのを防止できる。ひいては、モータやその駆動回路の容量を必要最低限に収めて動力伝達装置の小型化を図ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置の第1実施形態を図1および図2を参照して詳説する。図1は本実施形態の動力伝達装置を含むハイブリッド車両の全体構成を模式的に示すシステム構成図であり、1はエンジン、2,2は車両の駆動輪、3は動力伝達装置である。
【0020】
動力伝達装置3は、第1動力分配器4、第2動力分配器5、第1モータ6、第2モータ7、クラッチ8,9、回転規制手段10,11,12および動力出力軸13を主要な機構的要素として備えている。動力出力軸13は、これと一体に回転自在に設けられたギヤ14と、このギヤ14に噛合する差動歯車装置15(差動傘歯車装置)とを介して駆動輪2,2に連接され、駆動輪2,2と連動して回転可能とされている。
【0021】
各動力分配器4,5は、いずれも差動歯車装置として機能する遊星歯車装置により構成されている。この例では、いずれの動力分配器4,5もシングルピニオン型の遊星歯車装置により構成されている。すなわち、第1動力分配器4を構成する遊星歯車装置の構成の概要を代表的に説明すると、該遊星歯車装置は、リングギヤ4rとサンギヤ4sとの間に複数のプラネタリギヤ4p(図では2個)がサンギヤ4sの周方向に間隔を存して配列されると共に、各プラネタリギヤ4pがリングギヤ4rとサンギヤ4sとの両者に噛合されている。そして、それらのプラネタリギヤ4pが、各々自転しながらサンギヤ4sの周りを一体的に公転するようにキャリア4cに軸支されている。第2動力分配器5を構成する遊星歯車装置も第1動力分配器4と同じ構成であり、リングギヤ5r、サンギヤ5s、ピニオンギヤ5pおよびキャリア5cを備えている。
【0022】
エンジン1の出力軸1aは、クラッチ8の入力部8aに連結されて該入力部8aと一体に回転自在とされている。このクラッチ8の出力部8bに、第1動力分配器4の入力軸としてのリングギヤ4rが連結されて該出力部8bと一体に回転自在とされている。従って、クラッチ8の接続状態(入力部8aおよび出力部8bを係合させて連結した状態)で、エンジン1の出力軸1aと第1動力分配器4のリングギヤ4rとの間の回転伝達が可能とされる。また、クラッチ8の切断状態(入力部8aおよび出力部8bを離反させた状態)では、エンジン1の出力軸1aと第1動力分配器4のリングギヤ4rとの間の回転伝達が遮断される。
【0023】
第1動力分配器4の2つの出力軸としてのキャリヤ4cおよびサンギヤ4sのうち、第1出力軸としてのキャリア4cは、これと一体に回転自在に設けられたギヤ16aと、このギヤ16aに噛合して動力出力軸13に一体に回転自在に設けられたギヤ16bとからなる回転伝達機構16を介して動力出力軸13に連接されている。また、第1動力分配器4の第2出力軸としてのサンギヤ4sは、第1モータ6の回転軸6aに同軸心に連結され、該回転軸6aと一体に回転自在とされている。
【0024】
第2動力分配器5の入力軸としてのリングギヤ5rは、これと一体に回転自在に設けられたギヤ17cと、クラッチ8の入力部8aと一体に回転自在(エンジン1の出力軸1aと一体に回転自在)に設けられたギヤ17aと、これらのギヤ17a,17cに噛合して回転自在に設けられたアイドルギヤ17bとから構成された回転伝達機構17を介してエンジン1の出力軸1aに連接されている。そして、第2動力分配器5の2つの出力軸としてのキャリア5cおよびサンギヤ5sのうち、第1出力軸としてのキャリア5cは、クラッチ9の入力部9aに連結されて該入力部9aと一体に回転自在とされている。このクラッチ9の出力部9bは、これと一体に回転自在に設けられたギヤ18aと、このギヤ18aに噛合して動力出力軸13に一体に回転自在に設けれられたギヤ18bとからなる回転伝達機構18を介して動力出力軸13に連接されている。従って、クラッチ9の接続状態(入力部9aおよび出力部9bを係合させて連結した状態)で、第2動力分配器5のキャリア5cと動力出力軸13との間の回転伝達が可能とされ、クラッチ9の切断状態(入力部9aおよび出力部9bを離反させた状態)では、その回転伝達が遮断される。また、第2動力分配器5の第2出力軸としてのサンギヤ5sは、第2モータ7の回転軸7aに同軸心に連結され、該回転軸7aと一体に回転自在とされている。
【0025】
なお、前記クラッチ8,9の切断/接続動作は、後述する制御装置25によりアクチュエータ(図1では図示省略)を介して制御される。
【0026】
ここで、本実施形態では、クラッチ8の接続状態でのエンジン1の出力軸1aから第1動力分配器4および回転伝達機構16を経由して動力出力軸13に至る回転伝達系の減速比(詳しくは、第1動力分配器4のサンギヤ4sの回転速度を0としたときの減速比)は、エンジン1の出力軸1aから第2動力分配器5および回転伝達機構18を経由して動力出力軸13に至る回転伝達系の減速比(詳しくは、第2動力分配器5のサンギヤ5sの回転速度を0としたときの減速比)よりも大きいものに設定されている。より具体的には、本実施形態では、エンジン1の出力軸1aから各動力分配器4,5のリングギヤ(入力軸)4r,5rまでの減速比は両者とも同一(本実施形態では「1」)とされている。また、各動力分配器4,5のリングギヤ4r,5rとサンギヤ4s,5sとプラネタリギヤ4p,5pとのギヤ比は、両動力分配器4,5について同一とされている。このとき、エンジン1から第1動力分配器4および回転伝達機構16を経由して動力出力軸13に至る回転伝達系(以下、第1分配器側回転伝達系という)の減速比と、エンジン1から第2動力分配器5および回転伝達機構18を経由して動力出力軸13に至る回転伝達系(以下、第2分配器側回転伝達系という)の減速比との比率は、回転伝達機構16の減速比(ギヤ16aからギヤ16bへの減速比)と回転伝達機構18の減速比(ギヤ18aからギヤ18bへの減速比)との比率と同じになる。従って、本実施形態では、回転伝達機構16の減速比が、回転伝達機構18の減速比よりも大きいものとされている。減速比は、入力側回転速度を出力側回転速度で除算したものであるから、回転伝達機構16のギヤ16aに対するギヤ16bのギヤ比(歯数比)が、回転伝達機構18のギヤ18aに対するギヤ18bのギヤ比(歯数比)よりも大きい値に設定されていることとなる。
【0027】
なお、本実施形態では、上記の如く、回転伝達機構16,18の減速比を異ならせることで、第1および第2分配器側回転伝達系の減速比を異ならせるようにしたが、各動力分配器4,5のリングギヤ4r,5rとサンギヤ4s,5sとプラネタリギヤ4p,5pとのギヤ比をそれぞれの動力分配器4,5で異ならせるようにしたり、あるいは、エンジン1から各動力分配器4,5の入力軸への減速比を互いに異なるようにしてもよい。以下の説明では、第1分配器側回転伝達系の減速比を第1減速比αと称し、第2分配器側回転伝達系の減速比を第2減速比β(<α)という。第1減速比αと第2減速比βとは、それぞれ後述するCVT走行(変速走行)でエンジン1の出力軸1aと動力出力軸13との間で変速を行うときの最大減速比、最小減速比であり、それぞれ車両の一般的な変速装置のローギヤ、ハイギヤに相当するものである。
【0028】
回転規制手段10は、第1動力分配器4のリングギヤ4rの回転を適宜阻止するためのものであり、リングギヤ4rの所定の1方向の回転のみを阻止するワンウェイクラッチ19と、このワンウェイクラッチ19が許容する方向のリングギヤ4rの回転を阻止するための係止機構20とを備えている。ワンウェイクラッチ19は、図1中の矢印Y2の方向のリングギヤ4aの回転は許容するが、これと逆方向のリングギヤ4aの回転は図示しないラッチ機構により阻止するものである。従って、ワンウェイクラッチ19の動作状態は、リングギヤ4rが矢印Y2の方向に回転しようとするときには、その回転を許容する開放状態となり、矢印Y2の方向と逆方向に回転しようとするときには、その回転を阻止する制動状態となる。このワンウェイクラッチ19が許容するリングギヤ4aの回転方向Y2は、エンジン1の運転を行いつつクラッチ8を接続状態に動作させたときに該エンジン1からの回転伝達によって該リングギヤ4aが回るべき方向(エンジン1の出力軸1aからリングギヤ4aに伝達されるトルクの方向)であり、本実施形態ではエンジン1の出力軸1aの回転方向(矢印Y1)と同一である。
【0029】
係止機構20は、リングギヤ4rとの摩擦係合あるいは凹凸嵌合などにより該リングギヤ4rの回転を阻止するものであり、その動作は後述する制御装置25によりアクチュエータ(図1では図示省略)を介して制御される。この場合、係止機構20をリングギヤ4rに係合させることで、該係止機構20の動作状態は、リングギヤ4rの回転をいずれの方向でも阻止する制動状態となる。そして、係止機構20とリングギヤ4rとの係合を解除することで、該係止機構20の動作状態は、リングギヤ4rの回転をいずれの方向でも許容する開放状態となる。但し、矢印Y2の方向と逆方向のリングギヤ4rの回転は、該ワンウェエクラッチ19により阻止されるので、係止機構20は、矢印Y2の方向のリングギヤ4rの回転を必要に応じて阻止するために用いられる。なお、後述するCVT走行では、ワンウェイクラッチ19および係止機構20の動作状態はいずれもリングギヤ4rの回転を許容する開放状態である。
【0030】
回転規制手段11は、第2動力分配器5のキャリア5cの回転を適宜阻止するためのものであり、キャリア5cの所定の1方向の回転のみを阻止するワンウェイクラッチ21と、このワンウェイクラッチ21が許容する方向のキャリア5cの回転を阻止するための係止機構22とを備えている。これらのワンウェイクラッチ21および係止機構22の機構的な構造は、それぞれ前記回転規制手段10のワンウェイクラッチ19、係止機構20と同様である。この場合、ワンウェイクラッチ21の動作状態は、第2動力分配器5のキャリア5cが図1中の矢印Y6の方向に回転しようとするとき、その回転を許容する開放状態となり、矢印Y6の方向と逆方向に回転しようとするとき、その回転を阻止する制動状態となる。このワンウェイクラッチ21が許容するキャリア5cの回転方向Y6は、車両の前進走行を行いつつ、クラッチ9を接続状態に動作させたときに駆動輪2,2に連動して回転する動力出力軸13とキャリア5cとの間の回転伝達によって該キャリア5cが回るべき方向である。
【0031】
また、回転規制手段11の係止機構22は、それをキャリア5cに係合させることで該キャリア5cの回転を阻止する制動状態に動作し、その係合を解除することで該キャリア5cの回転を許容する開放状態に動作する。そして、この係止機構22は、ワンウェイクラッチ21が許容する矢印Y6の方向と逆方向のキャリア5cの回転を阻止するために用いられる。
【0032】
前記回転規制手段12は、本発明における回転規制手段に相当するものであり、第2モータ7の駆動軸7a(第2動力分配器5のサンギヤ5sの回転軸)の所定の1方向の回転を阻止するためのワンウェイクラッチ23により構成されている。このワンウェイクラッチ23は、前記ワンウェイクラッチ19,21と同様、ラッチ機構などによ第2モータ7の駆動軸7aの所定方向の回転を阻止するものである。この場合、ワンウェイクラッチ23が許容する駆動軸7aの回転方向は、図中の矢印Y7の方向であり、この回転方向Y7は、後述のCVT走行における第2動力分配器5のキャリア5cの回転方向Y6と逆方向である。
【0033】
本実施形態のハイブリッド車両では、エンジン1、各モータ6,7、クラッチ8,9,係止機構20,22の動作制御は図2のブロック図に示す制御装置25により行なわれる。なお、図2中の括弧付きの参照符号は、後述の第2実施形態に関するものである。制御装置25はマイクロコンピュータを含む電子回路により構成されたものであり、エンジン1の図示しない燃料噴射装置、点火装置、スロットル弁のアクチュエータ等を介して該エンジン1の運転制御を行なう。また、制御装置25は、各モータ6,7とそれらの電源としての蓄電器26との間で電力授受を行うモータ駆動回路(パワードライブユニット)27,28をそれぞれ介して各モータ6,7の通電制御を行う。さらに、制御装置25は、各クラッチ8,9をそれぞれに対応して設けられたアクチュエータ29を介して接続状態あるいは切断状態に動作させる。また、制御装置25は、前記各係止機構20,22をそれぞれに対応して設けられたアクチュエータ30を介して動作させる。なお、制御装置25には、その制御処理を行うために、エンジン1の回転数(回転速度)NE、スロットル弁の開度TH、車両のアクセル操作量AP、車速V等の検出データが図示しないセンサから入力される。
【0034】
次に、本実施形態の動力伝達装置3の作動を詳説する。エンジン1と動力出力軸13との間の変速(減速比の変更)を行いつつ、エンジン1の出力により車両を走行(前進走行)させる場合、すなわち、変速走行(以下、CVT走行という)を行う場合には、制御装置25の制御によって、クラッチ8,9は接続状態に制御される。また、前記係止機構20,22はそれぞれ第1動力分配器4のリングギヤ4r、第2動力分配器5のキャリア5cの回転を阻止しない開放状態に制御される。なお、クラッチ8を接続状態とすることで、第1動力分配器4のリングギヤ4rは、エンジン1の出力軸1aと共に矢印Y2の方向に回転するので、回転規制手段10のワンウェイクラッチ19は開放状態となる。また、クラッチ9を接続状態とすることで、第2動力分配器5のキャリア5cは、動力出力軸13と連動して矢印Y6の方向に回転するので、第2回転規制手段11のワンウェイクラッチ21も開放状態となる。
【0035】
このようにクラッチ8,9および係止機構20,22を動作させた状態で、前記制御装置25は、車両の要求走行トルクと車速Vとに応じて、その要求走行トルクと車速Vとに対応するエネルギーを発生し得るエンジン1の目標出力を決定し、さらに、その目標出力を発生する上で最も効率のよい(最も燃料消費量が少なくなる)動作点、すなわち、エンジン1の目標出力トルクと目標回転数との組を決定する。そして、制御装置25は、目標出力トルクに応じてエンジン1のスロットル弁(図示しない)の開度を制御すると共に、目標回転数と実回転数NE(検出値)との偏差に応じて目標出力トルクを補正することで、エンジン1の目標負荷トルクを決定する。この目標負荷トルクは、例えば目標回転数と実回転数NE(検出値)との偏差からPI制御則などのフィードバック制御則により求めた操作量によって、目標出力トルクを補正することで決定される。さらに、制御装置25は、決定した目標負荷トルクと前記要求走行トルクに対応して動力出力軸13に発生させるべき目標駆動トルクとを基に、各モータ6,7の目標トルクを次のように決定する。
【0036】
エンジン1の負荷トルクをTe、動力出力軸13の駆動トルクをTv、第1モータ6の発生トルクをT1、第2モータ7の発生トルクをT2、エンジン1の出力軸1aから第1モータ6までの減速比をk1、エンジン1の出力軸1aから第2モータ7までの減速比をk2、第1モータ6の回転軸6aから動力出力軸13までの減速比をk3、第2モータ7の回転軸7aから動力出力軸13までの減速比をk4とおくと、定常状態では次式(1),(2)が成立する。
【0037】
Te=(1/k1)・T1+(1/k2)・T2 ……(1)
Tv=k3・T1+k4・T2 ……(2)
【0038】
ここで、本実施形態の構成の動力伝達装置3では、上記減速比k1,k2,k3,k4のうち、減速比k1,k2は、各動力分配器4,5におけるリングギヤ4r,5rとサンギヤ4s,5sとのギヤ比により定まる定数であり、減速比k3,k4は、各動力分配器4,5におけるリングギヤ4r,5rとサンギヤ4s,5sとのギヤ比と各回転伝達機構16,18のギヤ比とによって定まる定数である。より具体的には、各動力分配器4,5におけるリングギヤ4r,5rに対するサンギヤ4s,5sのギヤ比(ギヤの歯数比)をa(本実施形態ではこれは両動力分配器4,5について同一である)、回転伝達機構16のギヤ16aに対するギヤ16bのギヤ比(ギヤ16aからギヤ16bへの減速比)をka、回転伝達機構18のギヤ18aに対するギヤ18bのギヤ比(ギヤ18aからギヤ18bへの減速比)をkb(<ka)とおくと、k1=k2=a、k3=((1+a)/a)・ka、k4=((1+a)/a)・kbである。なお、前記第1減速比αおよび第2減速比βは、上記a、ka、kbを用いて表すと、それぞれα=(1+a)・ka、β=(1+a)・kbとなる。
【0039】
CVT走行では、前記各モータ6,7の目標トルクを決定するときには、制御装置25は、前述の通り決定したエンジン1の目標負荷トルク(これは式(1)のTeに相当)と、動力出力軸13の目標駆動トルク(これは式(2)のTvに相当)とから式(1)、(2)に基づき各モータ6,7の目標トルクT1,T2を決定する。そして、制御装置25は、その目標トルクT1,T2に応じて各モータ6,7の通電制御を行なう。
【0040】
上記のようにエンジン1および各モータ6,7を制御したとき、基本的には第1モータ6は上記目標トルクT1の駆動トルク(力行トルク)を発生する駆動状態、第2モータ7は上記目標トルクT2の回生トルクを発生する回生状態(発電状態)に制御される。そして、定常的には、駆動状態となる第1モータ6の消費電力と、回生状態となる第2モータ7の発電電力とはバランスする(消費電力≒発電電力となる)。つまり、エンジン1の出力エネルギーは、その一部が回生状態のモータ7と駆動状態のモータ6とを通過して動力出力軸13に伝達される。このとき、エンジン1と動力出力軸13との間では、前記第1減速比αと第2減速比βとの間の変速比で変速動作が行なわれつつ、エンジン1の出力が動力出力軸13に伝達され、車両のCVT走行が行われる。
【0041】
この場合、本実施形態の動力伝達装置3では、エンジン1の出力軸1aの回転方向を図1の矢印Y1の向きとしたとき、第1動力分配器4のリングギヤ4r、キャリア4c、第1モータ6の回転軸6a、第2動力分配器5のリングギヤ5r、キャリア5c、第2モータ7の回転軸7a、動力出力軸13の回転方向は、それぞれ図1に示す矢印Y2〜Y8の回転方向となる。第2モータ7の回転軸7aの回転方向Y7は、ワンウェイクラッチ23が許容する回転方向であるので、該ワンウェイクラッチ23の動作状態は、第2モータ7の回転軸7aの回転を許容する開放状態となる。また、エンジン1の出力軸1aの回転速度をωe(=NE)、動力出力軸13の回転速度をωv、各モータ6,7の回転軸6a,7aの回転速度をそれぞれω1,ω2とおいたとき、それらの間には次の式(3)、(4)の関係式が成立する。
【0042】
ωe=α・ωv−a・ω1 ……(3)
ωe=β・ωv−a・ω2 ……(4)
【0043】
そして、CVT走行においては、α>ωe/ωv>βである。
【0044】
上記のようにCVT走行を行っているとき、エンジン1が、非作動状態(燃料噴射の停止などによりエンジン1が出力を発生できない状態)になると、エンジン1の出力軸1aの回転速度ωeは低下する。このとき、仮に前記回転規制手段12のワンワエイクラッチ23が無いとすると、最終的にエンジン1の回転速度ωeは0まで低下する。このため、前記式(3)、(4)から明らかなように、前記第1分配器側回転伝達系および第2分配器側回転伝達系のうち、減速比の大きい第1分配器側回転伝達系の第1動力分配器5にトルクを付与する第1モータ6の回転軸6aの回転速度ω1が高速回転となる(ω1=(α/a)・ωvとなる)と同時に、第2モータ7の回転軸7aの回転速度ω2がCVT走行時と逆方向の回転速度となる。しかるに、本実施形態の動力伝達装置3では、ワンウェイクラッチ23が機能する(ワンウェイクラッチ23の動作状態が第2モータ7の回転軸7aの回転を阻止する制動状態となる)ため、第2モータ7の回転軸7aはCVT走行時と逆方向に回転するのが阻止される。その結果、エンジン1の出力軸1aは、β・ωvの回転速度までしか低下せず、その分だけ、第1モータ6の回転軸6aの回転速度が高速回転になるのが抑制される。すなわち、エンジン1の出力軸1aの回転速度ωeがβ・ωvの回転速度まで低下すると、前記式(3)からω1=((α−β)/a)・ωvとなる。従って、第1モータ6の回転軸6aの回転速度ω1は、エンジン1の出力軸1aの回転速度ωeが0まで低下してしまう場合よりも、(β/a)・ωvだけ小さくなる。
【0045】
このように、本実施形態の動力伝達装置3では、CVT走行中にエンジン1が非作動状態になっても、減速比の大きい第1分配器側回転伝達系側の第1モータ6が過剰に高速回転で作動するのを防止することができる。その結果、第1モーータ6やモータ駆動回路27に要求される能力が緩和され、該第1モータ6やモータ駆動回路27の必要容量を小さくできる。ひいては、動力伝達装置3の小型化や経費節減を図ることができる。
【0046】
なお、本発明の要旨とするところではないので、詳細な説明は省略するが、本実施形態の動力伝達装置3では、エンジン1の出力を用いずに、第1モータ6あるいは第2モータ7の駆動トルクで車両を走行させることもできる。この場合には、クラッチ8,9を切断状態に動作させる。さらに、第1動力分配器4のリングギヤ4rの回転を係止機構19により阻止しつつ、第1モータ6に図1の矢印Y4の方向の駆動トルクを発生させることで、その駆動トルクを動力出力軸13に伝達して車両の走行(所謂EV走行)を行うことができる。また、例えばこの状態で、第2動力分配器5のキャリア5cの回転をワンウェイクラッチ21により阻止しつつ、第2モータ7に矢印Y7の向きに駆動トルクを発生させることで、その駆動トルクをエンジン1の出力軸1aに伝達して該エンジン1を始動することができる。さらに、このエンジン1の始動後、第2動力分配器5のキャリア5cの回転を係止機構22により阻止しつつ、エンジン1の出力トルクを第2モータ7に伝達して、該第2モータ7の回生発電を行うことで、第1モータ6によるEV走行を行いながら、エンジン1の出力により第2モータ7の回生発電(蓄電器26の充電)を行うこと(所謂シリーズ型のEV走行を行うこと)ができる。
【0047】
次に、本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置の第2実施形態を図3〜図9、並びに前記図2を参照して説明する。図3は本実施形態の動力伝達装置を含むハイブリッド車両の全体構成を模式的に示すシステム構成図であり、41はエンジン、42,42は車両の駆動輪、43は動力伝達装置である。
【0048】
本実施形態の動力伝達装置43は、第1動力分配器44、第2動力分配器45、第1モータ46、第2モータ47、クラッチ48、2つの変速機49,50、、動力出力軸51、並びに回転規制手段71〜74を主要な機構的要素として備えている。動力出力軸51は、エンジン41の出力軸41aに同軸心に連結されて該出力軸41aと一体に回転する動力入力軸52に外挿され、該動力入力軸52に対して相対回転自在に設けられている。そして、該動力出力軸51は、これと一体に回転自在に設けられたギヤ53aと、このギヤ53aに噛合するアイドルギヤ54と、このアイドルギヤ54と一体に回転自在に設けられたアイドルギヤ55と、このアイドルギヤ55と噛合する差動歯車装置56(差動傘歯車装置)とを介して駆動輪42,42に連接され、駆動輪42,42と連動して回転可能とされている。なお、図中の一点鎖線は、ギヤ53aとアイドルギヤ54とが噛合していることを表している。また、前記ギヤ53aは、詳細を後述する変速機49,50の構成要素をなすものである。
【0049】
第1動力分配器44は、前記第1実施形態の各動力分配器4,5と同様のシングルピニオン型の遊星歯車装置から構成されており、入力軸としてのリングギヤ44rと、第2出力軸としてのサンギヤ44sと、該サンギヤ44sの周囲に間隔を存して配置された複数のピニオンギヤ44rと、これらのピニオンギヤ4rを軸支する第1出力軸としてのキャリア44cとを備えている。サンギヤ44sは、第1モータ46の回転軸46aに同軸心に連結されて、該回転軸46aと一体に回転自在に設けられている。
【0050】
また、第2動力分配器45は、所謂ダブルピニオン型の遊星歯車装置から構成されており、入力軸としてのリングギヤ45rと、第2出力軸としてのサンギヤ45sと、該サンギヤ45sの周囲に間隔を存して配置された複数のピニオンギヤ対45p(互いに噛合するピニオンギヤ44pr,44psの対)と、これらのピニオンギヤ対45pのそれぞれのピニオンギヤ44pr,44psを軸支する第1出力軸としてのキャリア45cとを備えている。サンギヤ45sは、第2モータ47の回転軸47aに同軸心に連結されて、該回転軸47aと一体に回転自在に設けられている。
【0051】
前記動力入力軸52は、これと一体に回転自在に設けられたギヤ57aと、このギヤ57に噛合するギヤ57bとを介して前記クラッチ48の入力部48aに連接されている。ギヤ57bは、このクラッチ48の入力部48aに一体に回転自在に連結されている。また、ギヤ57bとクラッチ48とは、第1モータ46と反対側で第1動力分配器44のサンギヤ44sと同軸心に配置され、クラッチ48の出力部48bが第1動力分配器44のリングギヤ44rに一体に回転自在に連結されている。これにより、クラッチ48の接続状態において、エンジン41の出力軸41aの回転が動力入力軸52、ギヤ57a、ギヤ57b、クラッチ48を順に介して第1動力分配器44のリングギヤ44rに伝達される。
【0052】
動力入力軸52上のギヤ57aには、前記ギヤ57bのほか、第2動力分配器45のリングギヤ45rに一体に回転自在に連結されたギヤ57cが噛合されている。これにより、エンジン41の出力軸41aの回転が動力入力軸52、ギヤ57a、ギヤ57cを順に介して第2動力分配器45のリングギヤ45rに伝達されるようになっている。
【0053】
なお、第2動力分配器45のキャリア45cの軸部45caが、ギヤ57c側に(第2モータ47と反対側で、第1動力分配器44のキャリア44cの軸部44caと同じ側)延設されて、該ギヤ57cの軸心を貫通し、該ギヤ57cに対して相対回転自在に設けられている。また、本実施形態では、ギヤ57bとギヤ57cとは同一の径で(同一歯数)である。このため、エンジン41の出力軸41aから第1動力分配器44の入力軸たるリングギヤ44rまでの回転伝達系の減速比と、エンジン41の出力軸41aから第2動力分配器45rの入力軸たるリングギヤ45rまでの回転伝達系の減速比とは同一とされている。
【0054】
前記クラッチ48およびギヤ57bの軸心を貫通して設けられた第1動力分配器44のキャリア44cの軸部44caは、前記変速機49を介して動力出力軸51に連接されている。変速機49は、キャリア44cから動力出力軸51への回転伝達の減速比を複数段(本実施形態では2段)に変更可能なものであり、その各段の減速比の回転伝達をそれぞれ担う回転伝達機構58,59を備えている。なお、回転伝達機構58の減速比は、回転伝達機構59の減速比よりも小さいものとされており、以下の説明では、回転伝達機構58,59をそれぞれ低減速比回転伝達機構58、高減速比回転伝達機構59という。
【0055】
これらの回転伝達機構58,59のうち、低減速比回転伝達機構58は、前記動力出力軸51上のギヤ53aと、このギヤ53aに噛合してキャリア44cと同軸心に設けられたギヤ53bとから構成されている。ギヤ53bはキャリア44cの軸部44caに支承されて該軸部44caに対して相対回転自在に設けられている。また、高減速比回転伝達機構59は、動力出力軸51と一体に回転自在に設けられたギヤ60aと、このギヤ60aに噛合してキャリア44cと同軸心に設けられたギヤ60bとから構成されている。そして、ギヤ53bとキャリア44cの軸部44caとの間の回転伝達の切断/接続、並びにギヤ60bとキャリア44cの軸部44caとの間の回転伝達の切断/接続を行うためのクラッチ61が両回転伝達機構58,59の間に設けられている。このクラッチ61は、ギヤ53b,60bの間でキャリア44cの軸部44caの軸心方向に移動自在なものであり、その移動によって、ギヤ53b,60bの間でキャリア44cの軸部44caに固定された部材62とギヤ53bとをスプライン結合により一体に回転可能に接続してギヤ53bとキャリア44cとを一体に回転可能とする状態と、部材62とギヤ60bとをスプライン結合により一体に回転可能に接続してギヤ60bとキャリア44cとを一体に回転可能とする状態と、部材62をいずれのギヤ53b,60bからも切り離して、キャリア44cと両ギヤ53b,60bとの間の回転伝達を遮断する状態(キャリア44cと動力出力軸51との間の回転伝達を遮断する状態)とに動作可能とされている。
【0056】
従って、変速機49では、クラッチ61によりギヤ60bと部材62とを接続したとき、キャリア44cから動力出力軸51への回転伝達は、高減速比回転伝達機構59を介して行われることとなり、その回転伝達の減速比は、高減速比回転伝達機構59の減速比となる。また、クラッチ61によりギヤ53bと部材62とを接続したとき、キャリア44cから動力出力軸51への回転伝達は、低減速比回転伝達機構58を介して行われることとなり、その回転伝達の減速比は、低減速比回転伝達機構58の減速比となる。
【0057】
一方、前記ギヤ57cの軸心を貫通して設けられた第2動力分配器45のキャリア45cの軸部45caは、前記変速機50を介して動力出力軸51に連接されている。変速機50は、キャリア45cから動力出力軸51への回転伝達の減速比を複数段(本実施形態では2段)に変更可能なものであり、その各段の減速比の回転伝達をそれぞれ担う回転伝達機構63,64を備えている。なお、回転伝達機構63の減速比は、回転伝達機構64の減速比よりも小さいものとされており、以下の説明では、回転伝達機構63,64をそれぞれ低減速比回転伝達機構63、高減速比回転伝達機構64という。
【0058】
これらの回転伝達機構63,64のうち、低減速比回転伝達機構63は、前記動力出力軸51上のギヤ53aと、このギヤ53aに噛合してキャリア45cと同軸心に設けられたギヤ53cとから構成されている。ギヤ53cはキャリア45cの軸部45caに支承されて該軸部45caに対して相対回転自在に設けられている。また、高減速比回転伝達機構64は、前記動力出力軸51上のギヤ60aと、このギヤ60aに噛合してキャリア45cと同軸心に設けられたギヤ60cとから構成されている。そして、ギヤ53cとキャリア45cの軸部45caとの間の回転伝達の切断/接続、並びにギヤ60cとキャリア45cの軸部45caとの間の回転伝達の切断/接続を行うためのクラッチ65が両回転伝達機構63,64の間に設けられている。このクラッチ65は、前記変速機49のクラッチ61と同様に、ギヤ53c,60cの間でキャリア45cの軸部45caに固定された部材66とギヤ53cとをスプライン結合により一体に回転可能に接続してギヤ53cとキャリア45cとを一体に回転可能とする状態と、部材66とギヤ60cとをスプライン結合により一体に回転可能に接続してギヤ60cとキャリア45cとを一体に回転可能とする状態と、部材66をいずれのギヤ53c,60cからも切り離して、キャリア45cと両ギヤ53c,60cとの間の回転伝達を遮断する状態(キャリア45cと動力出力軸51との間の回転伝達を遮断する状態)とに動作可能とされている。
【0059】
従って、変速機50では、クラッチ65によりギヤ60cと部材66とを接続したとき、キャリア45cから動力出力軸51への回転伝達は、高減速比回転伝達機構64を介して行われることとなり、その回転伝達の減速比は、高減速比回転伝達機構64の減速比となる。また、クラッチ65によりギヤ53cと部材66とを接続したとき、キャリア45cから動力出力軸51への回転伝達は、低減速比回転伝達機構63を介して行われることとなり、その回転伝達の減速比は、低減速比回転伝達機構63の減速比となる。
【0060】
なお、前記クラッチ61,65はスプライン結合を用いるものの他、ドグクラッチや摩擦式のクラッチであってもよい。さらに、各変速機49,50の回転伝達機構は例えばスプロケットとチェーンとにより回転伝達を行うものでもよい。
【0061】
また、本実施形態では、変速機49の低減速比回転伝達機構58のギヤ53bと、変速機50の低減速比回転伝達機構63のギヤ53cとは同一径(同一歯数)とされている。このため、両変速機49,50の低減速比回転伝達機構58,63の減速比は互いに同一である。同様に、両変速機49,50の高減速比回転伝達機構59,64の減速比も互いに同一とされている。
【0062】
ここで、本実施形態の動力伝達装置43の回転伝達系の減速比について表1を参照して説明しておく。
【0063】
【表1】

Figure 0003588356
【0064】
表1に示すように、エンジン41の出力軸41aから第1動力分配器44の入力軸たるリングギヤ44rまでの回転伝達系の減速比をk5、エンジン41の出力軸41aから第2動力分配器45の入力軸たるリングギヤ45rまでの回転伝達系の減速比をk6(本実施形態ではk6=k5)、第1動力分配器44のリングギヤ44rからサンギヤ44sまでの減速比をk7、第2動力分配器45のリングギヤ45rからサンギヤ45sまでの減速比をk8とおく。また、両変速機49,50の低減速比回転伝達機構58,63の減速比(ギヤ53b又は53cに対するギヤ53aのギヤ比(歯数比))をk9、両変速機49,50の高減速比回転伝達機構59,64の減速比(ギヤ60b又は60cに対するギヤ60aのギヤ比(歯数比))をk10(>k9)とおく。このとき、エンジン41の出力軸41aから第1動力分配器44を経由して動力出力軸51に至る回転伝達系(第1分配器側回転伝達系)の減速比は、変速機49の減速比の切換えによって、表1に示したとおり、k5・(1+k7)・k9又はk5・(1+k7)・k10となる。同様に、エンジン41の出力軸41aから第2動力分配器45を経由して動力出力軸51に至る回転伝達系(第2分配器側回転伝達系)の減速比は、変速機50の減速比の切換えによって、表1に示したとおり、k6・(1−k8)・k9又はk6・(1−k8)・k10となる。そして、これらの第1分配器側回転伝達系と第2分配器側回転伝達系とを合わせた4種類の減速比が等比数列状の値になるように、k10=A・k9とされている。ここで、Aは、エンジン41の出力軸41aから第1動力分配器44のキャリア44cまでの減速比とエンジン41の出力軸41aから第2動力分配器45のキャリア45cまでの減速比との比率である。本実施形態では、k5=k6であるので、A=(1+k7)/(1−k8)である。上記のようにk10=A・k9となるように変速機49,50の減速比k9,k10の値を設定しておくことで、4種類の減速比k5・(1+k7)・k9、k5・(1+k7)・k10、k6・(1−k8)・k9、k6・(1−k8)・k10を小さいものから順に並べたとき、それらの値は、A倍づつ、値が異なる等比数列状のものとなる。以下、減速比k5・(1+k7)・k9、k5・(1+k7)・k10、k6・(1−k8)・k9、k6・(1−k8)・k10を、大きい値のものから順番に第1減速比R1(=k5・(1+k7)・k10)、第2減速比R2(=k6・(1−k8)・k10)、第3減速比R3(=k5・(1+k7)・k9)、第4減速比R4(=k6・(1−k8)・k9)と称する。
【0065】
なお、本実施形態では、上記の如く、k10=A・k9となるように変速機49,50の減速比k9,k10の値を設定したが、必ずしもこのようにする必要はなく、基本的には、変速機49の減速比の切換えによって第1分配器側回転伝達系が採り得る減速比R1,R3と、変速機50の減速比の切換えによって第2分配器側回転伝達系が採り得る減速比R2,R4とが、R1>R2>R3>R4となるように、k5〜k10の値が設定されていればよい。また、両動力分配器44,45を、両者ともシングルピニオン型の遊星歯車装置で構成したり、あるいは両者ともダブルピニオン型の遊星歯車装置で構成するようにしてもよい。
【0066】
回転規制手段71は、前記第1実施形態の回転規制手段10と同様、第1動力分配器44のリングギヤ44aの回転を適宜阻止するためのものであり、ワンウェイクラッチ75と係止機構76とを備えている。これらのワンウェイクラッチ75および係止機構76の機能(動作)は、第1実施形態の回転規制手段10のワンウェイクラッチ19および係止機構20と同様である。また、回転規制手段72は、前記第1実施形態の回転規制手段11と同様、第2動力分配器45のキャリア45cの回転を適宜阻止するためのものであり、ワンウェイクラッチ77と係止機構78とを備えている。これらのワンウェイクラッチ75および係止機構76の機能(動作)は、第1実施形態の回転規制手段11のワンウェイクラッチ21および係止機構22と同様である。
【0067】
回転規制手段73,74は本発明における回転規制手段に相当するものである。以下説明すると、回転規制手段73は、第1モータ46の回転軸46a(第1動力分配器44のサンギヤ44sの回転軸)の所定の1方向の回転を阻止するためのワンウェイクラッチ79と、このワンウェイクラッチ79の機能(回転軸46aの1方向の回転を阻止する機能)をON/OFFする係止機構80とを備えている。係止機構80は、図示省略するアクチュエータを介してワンワエイクラッチ79に摩擦力あるいは凹凸嵌合等により係脱するものである。そして、該係止機構80は、ワンウェイクラッチ79に係合した状態では、ワンウェイクラッチ79の固定側部分を回転不能に係止して、該ワンウェイクラッチ79の機能をONにし、ワンウェイクラッチ79との係合を解除した状態では、該ワンウェイクラッチ79を第1モータ46の回転軸46aと一体的に回転し得る状態として、該ワンウェイクラッチ79の機能をOFFにするものである。なお、ワンウェイクラッチ79は、前記ワンウェイクラッチ75,77と同様、ラッチ機構などにより第1モータ46の回転軸46aの所定方向の回転を阻止するものである。この場合、エンジン41の出力軸41aの回転方向を図中の矢印Y9の方向としたとき、ワンウェイクラッチ79が、その機能のON状態において許容する回転軸46aの回転方向は矢印Y10の方向である。この回転軸46aの回転方向Y10は、後述のCVT走行において第1分配器側回転伝達系の減速比が第2分配器側回転伝達系の減速比よりも小さい場合に第1モータ46の回転軸46aが回るべき方向(リングギヤ44rおよびキャリア44cの回転方向と逆方向)である。
【0068】
回転規制手段74は、第2モータ47の回転軸47a(第2動力分配器45のサンギヤ45sの回転軸)の所定の1方向の回転を阻止するためのワンウェイクラッチ81と、このワンウェイクラッチ81の機能(回転軸47aの1方向の回転を阻止する機能)をON/OFFする係止機構82とを備えている。係止機構82は、図示省略するアクチュエータを介してワンワエイクラッチ81に摩擦力あるいは凹凸嵌合等により係脱するものである。そして、該係止機構82は、前記回転規制手段73の係止機構80と同様に、ワンウェイクラッチ81に係合した状態では、該ワンウェイクラッチ81の機能をONにし、ワンウェイクラッチ81との係合を解除した状態では、該ワンウェイクラッチ81の機能をOFFにするものである。なお、ワンウェイクラッチ81は、前記ワンウェイクラッチ75,77と同様、ラッチ機構などにより第2モータ47の回転軸47aの所定方向の回転を阻止するものである。この場合、ワンウェイクラッチ81が、その機能のON状態において許容する回転軸47aの回転方向は図中の矢印Y11の方向である。この回転軸47aの回転方向Y11は、後述のCVT走行において第2分配器側回転伝達系の減速比が第1分配器側回転伝達系の減速比よりも小さい場合に回転軸47aが回るべき方向(リングギヤ45rの回転方向と同方向)である。
【0069】
かかる本実施形態の動力伝達装置43の制御のための構成は、前記第1実施形態と同様である。すなわち、前記図2を参照して、マイクロコンピュータ等の電子回路により構成された制御装置25が備えられ、前記各クラッチ48,61,65はそれぞれに対応して設けられたアクチュエータ29を介して制御装置25により制御され、係止機構76,78,80,82はそれぞれに対応して設けられたアクチュエータ30を介して制御装置25により制御される。また、制御装置25は、前記第1実施形態と同様、図示しない燃料噴射装置やスロットル弁等を介してエンジン41の運転制御を行なうと共に、モータ駆動回路27,28をそれぞれ介して各モータ46,47と蓄電器26との間の通電制御を行なう。
【0070】
次に本実施形態の動力伝達装置43の作動を詳説する。エンジン41と動力出力軸51との間の変速(減速比の変更)を行いつつ、エンジン1の出力により車両を走行させるCVT走行(変速走行)を行う場合には、クラッチ48は接続状態に制御される。また、前記係止機構76,78はそれぞれ第1動力分配器44のリングギヤ44r、第2動力分配器45のキャリア45cの回転を阻止しない状態(開放状態)に制御される。
【0071】
このようにクラッチ48および係止機構76,78を動作させた状態で、前記制御装置25は、車両のアクセル操作量APと車速Vとに応じてマップ等を用いて車両の要求走行トルクを決定すると共に、その要求走行トルクと車速Vとに応じてマップ等を用いて動力伝達装置3の変速域を決定する。ここで、変速域は、前記第1減速比R1と第2減速比R2との間の変速域(以下、第1変速域という)、第2減速比R2と第3減速比R3との間の変速域(以下、第2変速域という)、並びに、第3減速比R3と第4減速比R4との間の変速域(以下、第3変速域という)がある。第1変速域、第2変速域、および第3変速域は、それぞれ基本的には低車速域、中車速域、高車速域で使用する変速域である。これらの第1変速域、第2変速域、第3変速域は、それぞれ図4(a)の点描領域X、図4(b)の点描領域Y、図4(c)の点描領域Zで変速動作が可能な変速域である。なお、これらの各図4(a)〜4(c)において、曲線g1〜g4は、エンジン41から動力出力軸51までの減速比をそれぞれ第1減速比R1、第2減速比R2、第3減速比R3、第4減速比R4に固定して、エンジン1を最大出力で運転させた場合の走行トルクと車速Vとの関係を示すグラフである。また、V1〜V3はそれぞれ曲線g1,g2,g3上でエンジン1の最大回転数に対応する車速である。
【0072】
制御装置25は、上記の如く決定した変速域に応じて変速機49,50のクラッチ61,65を図5〜図7で示すように動作させる。これらの図5〜図7はそれぞれ第1変速域、第2変速域、第3変速域に対応するものであり、クラッチ48,61,65の動作状態が接続状態であるとき、それを黒塗りで表し、切断状態であることを白抜きで表している。なお、この黒塗り、白抜きの意味は、係止機構76,78並びにワンウェイクラッチ75,77についても同様である。クラッチ48は、CVT走行中は接続状態であるので図5〜図7のいずれの図でも黒塗り状態となっている。同様に、係止機構76,78およびワンワエイクラッチ75,77は、CVT走行中は、いずれも回転を阻止しない開放状態であるので、図5〜図7のいずれの図でも白抜き状態となっている。また、黒塗り、白抜きの意味は、係止機構80,82についても同様であるが、これらの係止機構80,82の動作状態については後述する。
【0073】
第1変速域では、図5に示すように変速機49のクラッチ61が高減速比回転伝達機構59のギヤ60bを部材62に接続する状態に制御されると共に、変速機50のクラッチ65が高減速比回転伝達機構64のギヤ60cを部材66に接続する状態に制御される。このとき、エンジン41の出力トルクのうち、第1動力分配器44に分配されるトルクは、第1動力分配器44のキャリア44cから変速機49の高減速比回転伝達機構59を介して動力出力軸51に伝達され、第2動力分配器45に分配されるトルクは、第2動力分配器45のキャリア45cから変速機50の高減速比回転伝達機構64を介して伝達される。また、このとき、エンジン41の出力軸41aの回転方向を矢印Y9の向きとすると、第1モータ46の回転軸46aおよび第2モータ47の回転軸47aの回転方向はそれぞれ図5の矢印Y12,Y13の向きとなる。
【0074】
また、第2変速域では、図6に示すように変速機49のクラッチ61が低減速比回転伝達機構58のギヤ53bを部材62に接続する状態に制御されると共に、変速機50のクラッチ65が高減速比回転伝達機構64のギヤ60cを部材66に接続する状態に制御される。このとき、エンジン41の出力トルクのうち、第1動力分配器44に分配されるトルクは、第1動力分配器44のキャリア44cから変速機49の低減速比回転伝達機構58を介して動力出力軸51に伝達され、第2動力分配器45に分配されるトルクは、第1変速域の場合と同じ経路で動力出力軸51に伝達される。また、このとき、エンジン41の出力軸41aの回転方向を矢印Y9の向きとすると、第1モータ46の回転軸46aおよび第2モータ47の回転軸47aの回転方向はそれぞれ図6の矢印Y14,Y15の向きとなる。この場合の各回転軸46a,47aの回転方向は、第1変速域の場合と逆向きである。
【0075】
また、第3変速域では、図7に示すように変速機49のクラッチ61が低減速比回転伝達機構58のギヤ53bを部材62に接続する状態に制御されると共に、変速機50のクラッチ65が低減速比回転伝達機構63のギヤ53cを部材66に接続する状態に制御される。このとき、エンジン41の出力トルクのうち、第1動力分配器44に分配されるトルクは、第2変速域の場合と同じ経路で動力出力軸51に伝達され、第2動力分配器45に分配されるトルクは、第2動力分配器45のキャリア45cから変速機50の低減速比回転伝達機構63を介して動力出力軸51に伝達される。また、このとき、エンジン41の出力軸41aの回転方向を矢印Y9の向きとすると、第1モータ46の回転軸46aおよび第2モータ47の回転軸47aの回転方向はそれぞれ、前記第1変速域と同じ向き(矢印Y14,Y15の向き)となる。
【0076】
制御装置25は、前記第1実施形態の場合と同様に、車両の要求走行トルクと車速Vとに応じてエンジン41の目標出力を決定し、さらに、その目標出力を前記決定した変速域で発生する上で最も効率のよい(最も燃料消費量が少なくなる)エンジン41の目標出力トルクと目標回転数との組を決定する。そして、制御装置25は、前記第1実施形態と同様に、目標出力トルクに応じてエンジン41のスロットル弁(図示しない)の開度を制御すると共に、目標回転数と実回転数NE(検出値)との偏差に応じて目標出力トルクを補正することで、エンジン41の目標負荷トルクを決定する。さらに、制御装置25は、決定した目標負荷トルクと前記要求走行トルクに対応して動力出力軸51に発生させるべき目標駆動トルクとを基に、各モータ46,47の目標トルクを前記式(1)、(2)と同様の次式(5)、(6)に基づいて決定する。
【0077】
Te=(1/γ1)・T1+(1/γ2)・T2 ……(5)
Tv=γ4・T1+γ4・T2 ……(6)
【0078】
ここで、γ1は、エンジン41の出力軸41aから第1モータ46までの減速比、γ2は、エンジン41の出力軸41aから第2モータ47までの減速比である。これらの減速比γ1,γ2は、前記表1の符号を用いて表すと、γ1=k5・k7、γ2=k6・k8である。また、γ3は、第1モータ46の回転軸46aから動力出力軸51までの減速比、γ4は第2モータ47の回転軸47aから動力出力軸51までの減速比である。これらの減速比γ3,γ4は、変速域が第1〜第3のいずれの変速域であるかに応じたものとなる。具体的には、前記図5の第1変速域では、第1動力分配器44のキャリア44cから動力出力軸51への減速比と第2動力分配器45のキャリア45cから動力出力軸51への減速比とはいずれもk10(=高減速比回転伝達機構59,64の減速比)である。従って、第1モータ46の回転軸46aから第1動力分配器44のキャリア44cへの減速比をk11、第2モータ47の回転軸47aから第2動力分配器45のキャリア45cまでの減速比をk12とおくと、γ3=k11・k10、γ4=k12・k10である。なお、k11=(1+k7)/k7、k12=(1−k8)/k8である。また、図6の第2変速域では、第1動力分配器44のキャリア44cから動力出力軸51への減速比と第2動力分配器45のキャリア45cから動力出力軸51への減速比とはそれぞれk9、k10である。従って、γ3=k11・k9、γ4=k12・k10である。また、図7の第3変速域では、第1動力分配器44のキャリア44cから動力出力軸51への減速比と第2動力分配器45のキャリア45cから動力出力軸51への減速比とはいずれもk9(=低減速比回転伝達機構58,63の減速比)である。従って、γ3=k11・k9、γ4=k12・k9である。
【0079】
なお、本実施形態の動力伝達装置43では、エンジン43の出力軸43aの回転速度ωeと動力出力軸51の回転速度ωvと各モータ46,47の回転軸46a,47aのそれぞれの回転速度ω1,ω2との間には次の関係式(7)、(8)が成立する。
【0080】
ωe=Ra・ωv−k7・ω1 ……(7)
ωe=Rb・ωv+k8・ω2 ……(8)
【0081】
ここでRa,Rbの組(Ra,Rb)は、第1変速域では(R1,R2)、第2変速域では(R3,R2)、第3変速域では(R3,R4)である。また、k7,k8は前記表1に示した減速比である。そして、各変速域において、max(Ra,Rb)>ωe/ωv>min(Ra,Rb)である。
【0082】
制御装置25は、各モータ46,47の目標トルクを決定するとき、前記の如く決定したエンジン41の目標負荷トルクTeと、動力出力軸51の目標駆動トルクTvとから、前記式(5)、(6)に基づいて各モータ46,47の目標トルクT1,T2を決定する。そして、制御装置25は、この目標トルクT1,T2に応じて各モータ46,47の通電電流を制御し、その目標トルクT1,T2のトルクをそれぞれのモータ46,47に発生させる。
【0083】
上述のようにエンジン41、各モータ46,47の制御を行なったとき、第1〜第3の各変速域において、基本的には、該変速域の両端の減速比のうちの大きい方の減速比に対応するモータ46又は47が駆動トルク(力行トルク)を発生する駆動状態に制御され、小さい方の減速比に対応するモータ47又は46が回生トルクを発生する回生状態(発電状態)に制御される。具体的には、前記第1変速域では、第1モータ46が駆動状態、第2モータ47が回生状態に制御される。また、第2変速域では、第1モータ46が回生状態、第2モータ47が駆動状態に制御される。さらに第3変速域では、第1モータ46が駆動状態、第2モータ47が回生状態に制御される。そして、いずれの変速域においても、定常的には、前記第1実施形態と同様に、駆動状態となるモータ46又は47の消費電力と、回生状態となるモータ47又は46の発電電力とはバランスする(消費電力≒発電電力となる)。このとき、エンジン41の出力軸41aと動力出力軸51との間では、各変速域の両端の減速比の間の変速比で変速動作が行なわれつつ、前記したようにエンジン41の出力トルクが動力出力軸51に伝達され、車両の変速走行が行われる。
【0084】
一方、制御装置25は、前記回転規制手段73,74の係止機構80,82を各変速域において、基本的には図5〜図7に示した如く制御する。すなわち、第1変速域では、制御装置25は、図5に示すように係止機構80をワンウェイクラッチ79に係合させずに、該ワンウェイクラッチ79の機能をOFFにすると共に、係止機構82をワンウェイクラッチ81に係合させて該ワンウェイクラッチ81の機能をONにする。このとき、第1モータ46の回転軸46aの回転方向Y12は、ワンウェイクラッチ79の回転許容方向と逆向きであるが、該ワンウェイクラッチ79の機能はOFFにされているため、第1モータ46の回転軸46aが支障なく矢印Y12の向きに回転できる。また、第2モータ47の回転軸47aの回転方向Y13は、ワンウェイクラッチ81の回転許容方向と同じであるので、該回転軸47aが支障なく矢印Y13の向きに回転できる。
【0085】
そして、前記第1実施形態と同様に、エンジン41が非作動状態になると、ON状態のワンウェイクラッチ81によって、第2モータ47の回転軸47aが矢印Y13と逆方向に回転するのが阻止されて、エンジン41の回転速度が0まで低下するのが阻止される(エンジン41の回転速度は、R2・ωvの回転速度までしか低下しない)。その結果、前記第1実施形態と同様に、第1モータ46の回転速度が過剰に高速回転となるのが防止される。なお、第1変速域では、第1モータ46寄りの第1分配器側回転伝達系の減速比(=第1減速比R1)が第2モータ47寄りの第2分配器側回転伝達系の減速比(=第2減速比R2)よりも大きくなっている。
【0086】
また、第2変速域では、制御装置25は、図6に示すように、係止機構80をワンウェイクラッチ79に係合させて該ワンウェイクラッチ79の機能をONにすると共に、係止機構82をワンウェイクラッチ81に係合させずに、該ワンウェイクラッチ81の機能をOFFにする。このとき、第1モータ46の回転軸46aの回転方向Y14は、ワンウェイクラッチ79の回転許容方向と同方向であるので、該回転軸46aが支障なく矢印Y14の向きに回転できる。また、第2モータ47の回転軸47aの回転方向Y15は、ワンウェイクラッチ81の回転許容方向と逆向きであるが、該ワンウェイクラッチ81の機能はOFFにされているため、第2モータ47の回転軸47aが支障なく矢印Y15の向きに回転できる。
【0087】
そして、前記第1実施形態と同様に、エンジン41が非作動状態になると、ON状態のワンウェイクラッチ79によって、第1モータ46の回転軸46aが矢印Y14と逆方向に回転するのが阻止されて、エンジン41の回転速度が0まで低下するのが阻止される(エンジン41の回転速度は、R3・ωvの回転速度までしか低下しない)。その結果、前記第1実施形態と同様に、第2モータ47の回転速度が過剰に高速回転となるのが防止される。なお、第2変速域では、第1モータ46寄りの第1分配器側回転伝達系の減速比(=第3減速比R3)が第2モータ47寄りの第2分配器側回転伝達系の減速比(=第2減速比R2)よりも小さくなっている。このため、前記第1変速域の場合と逆に、第1モータ46の回転軸46aの逆転を阻止して、第2モータ47の回転速度が高速回転になるのを防止することとなる。
【0088】
また、第3変速域では、制御装置25は、図7に示すように、係止機構80をワンウェイクラッチ79に係合させずに、該ワンウェイクラッチ79の機能をOFFにすると共に、係止機構82をワンウェイクラッチ81に係合させて該ワンウェイクラッチ81の機能をONにする。このとき、第1モータ46の回転軸46aの回転方向Y12、第2モータ47の回転軸47aの回転方向Y13は、第1変速域と同じであり、且つ各ワンウェイクラッチ79,81の動作状態も第2変速域と同じであるので、第1変速域の場合と同様、各回転軸46a,47aはそれぞれ支障なく矢印Y12,Y13の向きに回転できる。
【0089】
そして、第1変速域の場合と同様、エンジン41が非作動状態になると、ON状態のワンウェイクラッチ81によって、第2モータ47の回転軸47aが矢印Y13と逆方向に回転するのが阻止されて、エンジン41の回転速度が0まで低下するのが阻止される(エンジン41の回転速度は、R4・ωvの回転速度までしか低下しない)。その結果、第1変速域の場合と同様に、第1モータ46の回転速度が過剰に高速回転となるのが防止される。係止機構80をワンウェイクラッチ79に係合させずに、該ワンウェイクラッチ79の機能をOFFにすると共に、係止機構82をワンウェイクラッチ81に係合させて該ワンウェイクラッチ81の機能をONにする。このとき、第1モータ46の回転軸46aの回転方向Y12は、ワンウェイクラッチ79の回転許容方向と逆向きであるが、該ワンウェイクラッチ79の機能はOFFにされているため、第1モータ46の回転軸46aが支障なく矢印Y1 2の向きに回転できる。また、第2モータ47の回転軸47aの回転方向Y13は、ワンウェイクラッチ81の回転許容方向と同じであるので、該回転軸47aが支障なく矢印Y13の向きに回転できる。
【0090】
そして、前記第1実施形態と同様に、エンジン41が非作動状態になると、ON状態のワンウェイクラッチ81によって、第2モータ47の回転軸47aが矢印Y13と逆方向に回転するのが阻止されて、エンジン41の回転速度が0まで低下するのが阻止される(エンジン41の回転速度は、R2・ωvの回転速度までしか低下しない)。その結果、前記第1実施形態と同様に、第1モータ46の回転速度が過剰に高速回転となるのが防止される。なお、第3変速域では、第1モータ46寄りの第1分配器側回転伝達系の減速比(=第3減速比R3)が第2モータ47寄りの第2分配器側回転伝達系の減速比(=第4減速比R4)よりも大きくなっている。
【0091】
また、変速域を切換える際には、次のような制御が行われる。変速域を第1変速域から第2変速域に切換えるとき、並びに第2変速域から第1変速域に切換えるときには、それぞれ図8(a),(b)のフローチャートに示す制御処理が制御装置25により実行される。第1変速域から第2変速域への切換えにおいては、まず、STEP1aにおいて、エンジン41から動力出力軸51への減速比が第1変速域の下限減速比である第2減速比R2に近づけるように各モータ46,47のトルクを制御する。具体的には、制御装置25は、エンジン41と動力出力軸51との間の変速比を第2減速比R2に設定した場合に、車両の要求走行トルクを発生し得るエンジン1の目標出力トルクと目標回転数との組を要求走行トルクと車速V(検出値)とに基づいて決定する。そして、制御装置25は、各変速域での定常的なCVT走行の場合と同様に、目標出力トルクに応じてエンジン1のスロットル弁(図示しない)の開度を制御すると共に、目標回転数と実回転数NE(検出値)との偏差に応じて目標出力トルクを補正することで、エンジン1の目標負荷トルクを決定する。さらに、制御装置25は、決定した目標負荷トルクと前記要求走行トルクに対応して動力出力軸11に発生させるべき目標駆動トルクとを基に、各モータ46,47の目標トルクを前記式(5)、(6)に基づいて決定する。そして、この決定した目標トルクに応じて各モータ46,47の通電電流を制御する。なお、この制御によって、最終的には、第1モータ46の発生トルクはほぼ0になり、第2モータ47の発生トルクは、エンジン1の出力トルクとほぼ釣り合うトルク(≒Te・γ1)になる。また、第2モータ47の回転速度はほぼ0になる。そして、エンジン1の出力トルクは、両動力分配器44,45のうちの第2動力分配器46のみを介して動力出力軸51に伝達されるようになる。
【0092】
次いで、STEP2aにおいて、制御装置25は、エンジン1の出力トルクが伝達されなくなる変速機49のクラッチ61を高減速比回転伝達機構59のギヤ60bから切り離し、該高減速比回転伝達機構59をOFFにする(高減速比回転伝達機構59を介した回転伝達を不能にする)。さらに、STEP3aにおいて、第2モータ47側の係止機構82をワンウェイクラッチ81から切り離して、該ワンウェイクラッチ81の機能をOFFにする。そして、STEP4aにおいて、エンジン41から動力出力軸51への減速比を第2減速比に保持する。このときエンジン41の回転数が目標回転数に維持されるように第2モータ47の発生トルクが調整される。そして、この状態で、STEP5aにおいて、変速機49のクラッチ61を低減速比回転伝達機構58のギヤ53bに接続することで、該低減速比回転伝達機構58をONにする(低減速比回転伝達機構58を介した回転伝達を可能とする)。STEP2a〜5aの処理により、第1分配器側回転伝達系の減速比が第1減速比R1から第3減速比R3に変更される。
【0093】
次いで、STEP6aにおいて、制御装置25は、第1モータ46側の係止機構80をワンウェイクラッチ79に係合させて、該ワンウェイクラッチ79の機能をONにする。これにより、ワンウェイクラッチ79,81は、前記図5に示した第2変速域の動作状態となる。その後は、STEP7aにおいて、制御装置25は、動力伝達装置43の前記した第2変速域における変速動作を行なわせる。
【0094】
上記と逆に第2変速域から第1変速域への切換えの際には、図8(b)に示す処理が制御装置25により実行される。まず、STEP1bにおいて、前記STEP1aと同様にエンジン41から動力出力軸51への減速比を第2変速域の上限減速比である第2減速比R2に近づけるように各モータ46,47のトルクを制御する。次いで、STEP2bにおいて、変速機49のクラッチ61を低減速比回転伝達機構58のギヤ53bから切り離すことで、該低減速比回転伝達機構58をOFFにする。さらにSTEP3bにおいて、第1モータ44側の係止機構80をワンウェイクラッチ79から切り離すことで、該ワンウェイクラッチ79の機能をOFFにする。そして、STEP4bにおいて、前記STEP4aと同様にエンジン41から動力出力軸51への減速比を第2減速比に保持する。次いで、STEP5bにおいて、変速機49のクラッチ61を高減速比回転伝達機構59のギヤ60bに接続することで、該高減速比回転伝達機構59をONにする。そして、STEP6bにおいて第2モータ47側の係止機構82をワンウェイクラッチ81に係合させることで、該ワンウェイクラッチ81の機能をONにした後、STEP7bにおいて、動力伝達装置43の前記した第1変速域における変速動作を行なわせる。
【0095】
第2変速域と第3変速域との間の切換えは、図9(a),(b)に示す如く、前記した第1変速域と第2変速域との間の切換えの場合と同様の手順で行われる。以下、簡単に説明すると、第2変速域から第3変速域への切換えにおいては、図9(a)に示すように、まず、STEP11aにおいて、前記STEP1aと同様の制御処理によって、エンジン41と動力出力軸51との間の減速比を第3減速比に近づける。次いで、STEP12aにおいて、変速機50のクラッチ65をギヤ60cから切り離すことで、高減速比回転伝達機構64をOFFにする。さらに、STEP13aにおいて第1モータ46側のワンウェイクラッチ79の機能をOFFにする。そして、STEP14aにおいて、エンジン41から動力出力軸51への減速比を第3減速比に保持する。このとき、エンジン41の回転数が目標回転数に維持されるように第1モータ44の発生トルクが調整される。次いで、STEP15aにおいて、変速機50のクラッチ65をギヤ63cに接続することで、低減速回転伝達機構63をONにする。次いで、STEP16aにおいて、第2モータ47側のワンウェイクラッチ81の機能をONにした後、STEP17aにおいて、動力伝達装置43の前記した第3変速域における変速動作を行なわせる。
【0096】
また、上記と逆に第3変速域から第2変速域への切換えの際には、図9(b)に示すように、まず、STEP11bにおいて、エンジン51から動力出力軸51への減速比を第3減速比に近づけた後、STEP12bにおいて、変速機50のクラッチ65をギヤ53cから切り離すことで、低減速比回転伝達機構63をOFFにする。さらに、STEP13bにおいて第2モータ46側のワンウェイクラッチ81の機能をOFFにする。そして、STEP14bにおいて、前記STEP14aと同様に、エンジン41から動力出力軸51への減速比を第3減速比に維持する。次いで、STEP15bにおいて、変速機50のクラッチ65をギヤ60cに接続することで、高減速比回転伝達機構64をONにする。次いで、STEP16bにおいて、第1モータ46側のワンウェイクラッチ79の機能をONにした後、STEP17bにおいて、動力伝達装置43の前記した第2変速域での変速動作を行なわせる。
【0097】
なお、本実施形態では、前記第1変速域では、図4(a)の車速V1よりも低い車速域では、要求走行トルクが大きい場合に、エンジン41と動力出力軸51との間の減速比を該第1変速域の上限減速比である第1減速比R1にする。また、第2変速域では、変速域を第1変速域に切換える際等に、図4(b)の車速V2よりも低い車速域において、エンジン41と動力出力軸51との間の減速比を第2変速域の上限減速比である第2減速比R2にする。また、第3変速域では、変速域を第2変速域に切換える際等に、図4(c)の車速V3よりも低い車速域において、エンジン41の動力出力軸51との間の減速比を第3変速域の上限減速比である第3減速比R3にする。そして、これらの状態では、ワンウェイクラッチ79あるいは81によって低減速比側のモータ(第1および第3変速域では第2モータ47、第2変速域では第1モータ46)の回転軸の逆転を阻止することはできない。このため、本実施形態では、第1変速域の車速V1よりも低い車速域で減速比をR1として車両を走行させている場合に、エンジン41が非作動状態になったときの第1モータ46の回転速度の最大値と、第3変速域の車速V3よりも低い車速域で減速比をR3として車両を走行させている場合に、エンジン41が非作動状態になったときの第1モータ46の回転速度の最大値とのうちの大きい方を第1モータ46の許容最大回転速度としている。また、第2変速域の車速V2よりも低い車速域で減速比をR2として車両を走行させている場合に、エンジン41が非作動状態になったときの第1モータ46の回転速度の最大値を第2モータ47の許容最大回転速度としている。従って、第1変速域の車速V1よりも低い車速域、あるいは第3変速域の車速V3よりも低い車速域では必ずしもワンウェイクラッチ81の機能をONにしておかなくてもよい。同様に、第2変速域の車速V2よりも低い車速域では必ずしもワンウェイクラッチ79の機能をONにしておかなくてもよい。
【0098】
なお、本発明の要旨とするところではないので、詳細な説明は省略するが、本実施形態の動力伝達装置43においては、前記第1実施形態と同様に、エンジン1の出力を用いずに、第1モータ46あるいは第2モータ47の駆動トルクで車両を走行させることもできる。この場合には、変速機50のクラッチ65をギヤ53c,60cのいずれにも接続せずに、該変速機50の両回転伝達機構63,64をOFF状態にしておく。さらに、第1動力分配器44のリングギヤ44rの回転を係止機構76により阻止しつつ、第1モータ46に図3の矢印Y10の方向の駆動トルクを発生させることで、その駆動トルクを動力出力軸51に伝達して車両の走行(所謂EV走行)を行うことができる。また、例えばこの状態で、第2動力分配器45のキャリア5cの回転をワンウェイクラッチ77により阻止しつつ、第2モータ47に矢印Y11の向きに駆動トルクを発生させることで、その駆動トルクをエンジン41の出力軸41aに伝達して該エンジン41を始動することができる。さらに、このエンジン41の始動後、第2動力分配器45のキャリア45cの回転を係止機構78により阻止しつつ、エンジン41の出力トルクを第2モータ47に伝達して、該第2モータ47の回生発電を行うことで、第1モータ46によるEV走行を行いながら、エンジン41の出力により第2モータ47の回生発電(蓄電器26の充電)を行うこと(所謂シリーズ型のEV走行を行うこと)ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の動力伝達装置の第1実施形態を備えるハイブリッド車両の全体構成を模式的に示すシステム構成図。
【図2】第1実施形態又は第2実施形態の動力伝達装置の制御システムを示すブロック図。
【図3】本発明の動力伝達装置の第2実施形態を備えるハイブリッド車両の全体構成を模式的に示すシステム構成図。
【図4】(a)〜(c)はそれぞれ第2実施形態の動力伝達装置の変速域を説明するためのグラフ。
【図5】第2実施形態の動力伝達装置の作動を説明するめたの図。
【図6】第2実施形態の動力伝達装置の作動を説明するための図。
【図7】第2実施形態の動力伝達装置の作動を説明するための図。
【図8】(a),(b)は第2実施形態の動力伝達装置の変速域を第1変速域と第2変速域との間で切換える際の作動を説明するためのフローチャート。
【図9】(a),(b)は第2実施形態の動力伝達装置の変速域を第2変速域と第3変速域との間で切換える際の作動を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
1,41…エンジン、2,42…駆動輪、3,43…動力伝達装置、4,44…第1動力分配器(遊星歯車装置)、5,45…第2動力分配器(遊星歯車装置)、4r,5r,44r,45r…リングギヤ(入力軸)、4c,5c,44c,45c…キャリア(第1出力軸)、4s,5s,44s,45s…サンギヤ(第2出力軸)、6,46…第1モータ、7,47…第2モータ、49,50…変速機、13,51…動力出力軸、12,73,74…回転規制手段、23,79,81…ワンウェイクラッチ。[0001]
Field of the Invention
The present invention relates to a power transmission system of a hybrid vehicle including an engine, a motor and a power distributor.
[0002]
[Prior Art]
As a power transmission device of a hybrid vehicle provided with an engine, a motor (electric motor), and a power distributor, for example, one known in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-3101291 (Patent Document 1) is known. This hybrid vehicle includes an engine, two motors, and a power distributor (differential gear unit) consisting of two planetary gear units, and the rotational driving force of the engine is through gears on the input shaft of each power distributor. It is designed to be distributed and input. In addition, one of the two output shafts of each power distributor is connected to each of the two motors respectively, and a drive torque (powering torque) or regenerative torque is applied from the motor. It is supposed to be. The rotational drive force is transmitted in parallel from the other output shaft of each power distributor to one power output shaft connected to the drive wheels of the vehicle. Furthermore, the reduction ratio of the rotation transmission system from the engine via the one planetary gear set to the power output shaft is different from the reduction ratio of the rotation transmission system from the engine to the power output shaft via the other planetary gear set It is supposed to be. More specifically, the reduction ratio of each rotation transmission system is the reduction ratio when the rotational speed of the output shaft connected to the motor out of the two output shafts of the power distribution device of the rotation transmission system is 0. (The input speed is divided by the output speed). In the following description of the prior art, among the reduction ratios of the respective rotation transmission systems, the larger reduction ratio is referred to as a high reduction ratio, and the smaller reduction ratio is referred to as a low reduction ratio.
[0003]
In the power transmission device of the hybrid vehicle configured as described above, one of the motors is driven (powering state) and the other is in the regenerative state (power generation state), and the consumed power and generated power of those motors are If they are made approximately equal, in the steady state (the vehicle speed is almost constant), Tv = (ωe / t) between the rotation speed ωe of the engine and the torque Te, and the rotation speed ωv of the power output shaft and the torque Tv. The relationship of ωv) · Te is established. At this time, the reduction ratio (ωe / ωv) from the engine to the power output shaft can be changed to any value between the low reduction ratio and the high reduction ratio by controlling the torque of each motor.
[0004]
Therefore, when traveling with the engine as a propulsion source of the vehicle, by controlling the torque of both motors, it is possible to continuously change the reduction ratio (gear ratio) from the engine to the power output shaft, and the engine and power The same function as in the case of providing a CVT or other continuously variable transmission with the output shaft can be exhibited. That is, the vehicle can be driven by the output of the engine while performing a shift between the engine and the power output shaft without providing a continuously variable transmission such as a CVT. Hereinafter, this variable speed travel may be referred to as CVT travel.
[0005]
By the way, in the hybrid vehicle of Patent Document 1, when the engine becomes inoperative for some reason (during which the engine does not generate an output) during the CVT traveling, the number of revolutions of the engine decreases to zero. At this time, the rotational speed of the rotation shaft of the motor on the high reduction ratio side is in proportion to the product of the large reduction ratio and the vehicle speed. It will be fast. Therefore, the motor on the high reduction ratio side is required to have durability against high-speed rotation than the normal rotational speed region during CVT travel. In addition, when the engine is in a non-operating state, the rotational speed of the rotary shaft of the high reduction ratio motor becomes high as described above, so the drive circuit (motor driver circuit) of the motor also has its current capacity. The CVT must be secured to a capacity sufficiently larger than the regular use area during CVT driving. As a result, the configuration of the motor and its drive circuit can be easily enlarged, which in turn hinders downsizing of the power transmission device.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-301291
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above background, and has a simple configuration that prevents the rotational speed of the motor from becoming excessively high even if the engine is in a non-operational state during shift driving (CVT travel). It is an object of the present invention to provide a power transmission device of a hybrid vehicle that can reduce the size of the power transmission device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to a first invention of a power transmission system of a hybrid vehicle of the present invention, first and second power distributors for transmitting rotational drive power of an engine to an input shaft, respectively, and two output shafts of the first power distributor A rotational driving force is transmitted from the first output shaft of the two and the first output shaft of the two output shafts of the second power distributor, and the motive power that outputs the transmitted rotational driving force to the drive wheels of the vehicle An output shaft, a first motor for applying a driving torque or regenerative torque to a second output shaft of the first power distributor, and a driving torque or regenerative torque for applying a second output shaft of the second power distributor A rotation transmission system from the engine to the power output shaft via the first power distributor, and a rotation transmission system from the engine to the power output shaft via the second power distributor Have different reduction ratios from each other Power transmission device of a hybrid vehicle configured to be reduced, wherein, among the first motor and the second motor, torque is applied to the second output shaft of the power distributor of the rotation transmission system on the side with the smaller reduction ratio. A rotation control means operable in a braking state for blocking the rotation of the rotation shaft of the speed ratio side motor and an open state for rotating the rotation shaft is provided, wherein a reduction ratio between the reduction ratios of the two rotation transmission systems The rotation restricting means is operated in a braking state when the engine is in a non-operating state during a shift traveling in which the vehicle travels by the output of the engine while performing a shift between the engine and the power output shaft. It is characterized in that rotation of the rotary shaft of the low reduction ratio side motor is prevented. In the non-operating state of the engine, the engine can not generate an output due to a malfunction of the fuel supply of the engine or the like.
[0009]
In the first aspect of the invention, when the engine is inoperative during the transmission, torque is applied to the second output shaft of the power distribution device of the rotation transmission system on the side of the reduction gear ratio of the first and second motors. The rotation restricting means prevents the rotation of the rotation shaft of the low reduction ratio motor. For this reason, the number of rotations of the engine (the rotation speed of the output shaft of the engine) is reduced only to the number of rotations according to the vehicle speed. As a result, it is possible to prevent the rotation shaft of the motor (high reduction ratio side motor) for applying torque to the second output shaft of the power distribution device of the rotation transmission system having the large reduction ratio to be excessively rotated at high speed. Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent the rotational speed of the motor from becoming excessively high even when the engine is in a non-operating state during shift traveling, and thus, the capacity of the motor and its drive circuit can be reduced. It is possible to miniaturize the power transmission device by keeping it to the minimum necessary.
[0010]
In the first aspect of the invention, the rotation restricting means is a one-way that prevents the rotation shaft of the low reduction ratio motor from rotating in the opposite direction from the rotation direction of the rotation shaft of the low reduction ratio motor during the variable speed travel. It is preferable that it is comprised by the clutch (2nd invention).
[0011]
That is, assuming that the rotation restricting means is not temporarily provided, the number of revolutions of the engine decreases to 0 when the engine is inoperative during the shift traveling, but at this time, the rotation shaft of the low reduction ratio motor The direction of rotation is opposite to that during shifting. In other words, the number of revolutions of the engine is reduced to zero by the reverse rotation direction of the rotation shaft of the low reduction ratio side motor. Therefore, in the second aspect of the invention, the above-mentioned reverse rotation of the rotary shaft of the low reduction ratio side motor is blocked by the one-way clutch. This makes it possible to reliably prevent the rotation (reverse rotation) of the rotation shaft of the low speed reduction ratio side motor when the engine is in a non-operating state with a simple configuration by the one-way clutch. Further, in this case, since it is not necessary to control the one-way clutch, when the engine is in a non-operating state and the rotational shaft of the low reduction ratio side motor tries to reverse from the rotational direction during shifting, It is possible to automatically prevent the rotation (reverse rotation) of the rotational shaft of the low speed reduction ratio side motor without causing a delay. As a result, the rotational speed of the rotary shaft of the high reduction ratio side motor can be reliably prevented from becoming high speed.
[0012]
In the first aspect of the invention, when the power transmission apparatus is configured with the reduction ratio of each of the rotation transmission systems set to a fixed value (fixed value), only one shift range between the two reduction ratios (engine and power) Only in the range of values that can be taken as a speed reduction ratio with the output shaft, it is possible to carry out variable speed travel of the vehicle. On the other hand, by providing a transmission capable of changing the reduction ratio of the rotation transmission system to a plurality of stages in at least one of the rotation transmission systems of the both rotation transmission systems, it is possible to perform shift travel in a plurality of types of shift ranges. It becomes. In this case, in order to increase the energy efficiency of the power transmission device, basically, it is preferable that the shift ranges do not overlap with each other. And in that case, in the power transmission device, the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side is larger than the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side by the change of the reduction ratio by the transmission. And the state in which the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side is larger than the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side. As described above, in the power transmission apparatus having the transmission, it is preferable that the rotation restricting means be provided for each motor (third invention).
[0013]
That is, in the power transmission device according to the third aspect of the present invention, in a state where the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side is larger than the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side, the second The motor corresponds to the low reduction ratio motor. Therefore, when the engine is inoperative, the rotation restricting means corresponding to the second motor prevents the rotation of the rotation shaft of the second motor, thereby rotating the first motor on the high reduction ratio side. It is possible to prevent the rotational speed of the shaft from becoming excessively high. In addition, contrary to the above, when the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side is larger than the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side, the first motor has a low reduction ratio It corresponds to the side motor. Therefore, when the engine is inoperative, the rotation restricting means corresponding to the first motor prevents the rotation of the rotation shaft of the first motor, whereby the rotation of the second motor on the high reduction ratio side It is possible to prevent the rotational speed of the shaft from becoming excessively high.
[0014]
In the third aspect of the invention, it is considered preferable that the rotation restricting means corresponding to each motor is basically configured using a one-way clutch as in the second aspect of the invention. However, during the shifting operation in a state where the reduction ratio of the rotation transmission system on the side of the first power distributor is smaller than the reduction ratio of the rotation transmission system on the side of the second power distributor State, the rotational direction of the rotational shaft of the first motor to be blocked when the engine is in a non-operating state, the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side is During speed change traveling in a state smaller than the reduction gear ratio of the rotation transmission system on the side of the first power distributor, the rotation axis of the first motor is in the rotation direction to be turned. Similarly, during the above-mentioned speed change traveling in a state where the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side is smaller than the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side (the second motor State corresponding to the motor), the rotational direction of the rotational shaft of the second motor to be blocked when the engine is in the non-operating state is the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side During speed change traveling in a state smaller than the reduction gear ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side, the rotation shaft of the second motor is in the rotation direction to be turned.
[0015]
Therefore, in the third aspect of the invention, in the rotation restricting means corresponding to the first motor, the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side is smaller than the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side. Ratio of the first one-way clutch that prevents the first motor from rotating in the opposite direction from the direction of rotation of the first motor during the speed change traveling in the second state, and the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side A first one-way clutch-off means for stopping the rotation prevention function of the first one-way clutch during the speed change traveling in a state where the second power distributor side rotation transmission system is larger than the reduction ratio of the second transmission The rotation restricting means corresponding to the motor may be provided during the transmission while the reduction gear ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side is smaller than the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side. 2 Motor rotation And the reduction ratio of the rotation transmission system on the side of the second power distributor and the reduction ratio of the rotation transmission system on the side of the first power distributor A second one-way clutch OFF means is preferably provided to stop the rotation prevention function of the second one-way clutch during the above-described speed change traveling in a larger state (fourth invention).
[0016]
According to this, during the speed change traveling in the state where the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side is smaller than the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side, The rotation prevention function of the second one-way clutch corresponding to the second motor, which is a motor, is stopped by the second one-way clutch OFF means, so the rotation shaft of the second motor can rotate in the direction to be rotated without any problem. . The rotation shaft of the first motor rotates in the rotational direction permitted by the first one-way clutch, so it is not necessary to stop the rotation blocking function of the first one-way clutch. Then, when the engine becomes inoperative during this speed change traveling, reverse rotation of the rotation shaft of the first motor corresponding to the low reduction ratio side motor is blocked by the first one-way clutch, as in the second invention. It is possible to automatically prevent the rotation shaft of the second motor, which is the high reduction ratio side motor, from rotating at high speed without requiring any special control.
[0017]
In addition, during the above-mentioned speed change traveling in a state where the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side is smaller than the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side, it is a motor on the high reduction ratio side. The rotation prevention function of the first one-way clutch corresponding to the first motor is stopped by the first one-way clutch OFF means, so the rotation shaft of the first motor can be rotated in the direction to be rotated without any problem. Since the rotation shaft of the second motor rotates in the rotational direction permitted by the second one-way clutch, it is not necessary to stop the rotation preventing function of the second one-way clutch. Then, when the engine becomes inoperative during this speed change traveling, the second one-way clutch prevents reverse rotation of the rotation shaft of the second motor corresponding to the low reduction ratio side motor, so the motor is a high reduction ratio side motor Excessive high speed rotation of the rotary shaft of the first motor can be automatically prevented without requiring any special control.
[0018]
Therefore, according to the third aspect of the invention, when the engine is in the non-operating state in each of the plurality of types of shift ranges, the rotational shaft of the high reduction ratio side motor is excessive with a simple configuration using the one-way clutch. It is possible to prevent high speed rotation. As a result, the capacity of the motor and its drive circuit can be minimized to miniaturize the power transmission device.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first embodiment of a power transmission system of a hybrid vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a system configuration diagram schematically showing the overall configuration of a hybrid vehicle including the power transmission device of the present embodiment, wherein 1 is an engine, 2 and 2 are drive wheels of the vehicle, and 3 is a power transmission device.
[0020]
The power transmission device 3 mainly includes the first power distributor 4, the second power distributor 5, the first motor 6, the second motor 7, the clutches 8, 9, the rotation control means 10, 11, 12 and the power output shaft 13. Provided as a mechanical element. The power output shaft 13 is connected to the drive wheels 2 and 2 via a gear 14 rotatably provided integrally therewith and a differential gear unit 15 (differential bevel gear unit) meshing with the gear 14 , And in conjunction with the drive wheels 2, 2, it is possible to rotate.
[0021]
Each of the power distributors 4 and 5 is configured by a planetary gear set that functions as a differential gear set. In this example, each of the power distributors 4 and 5 is constituted by a single pinion type planetary gear unit. That is, the outline of the configuration of the planetary gear device that constitutes the first power distributor 4 will be described representatively. The planetary gear device includes a plurality of planetary gears 4p (two in the figure) between the ring gear 4r and the sun gear 4s. Are arranged at intervals in the circumferential direction of the sun gear 4s, and each planetary gear 4p is meshed with both the ring gear 4r and the sun gear 4s. The planetary gears 4p are pivotally supported by the carrier 4c so as to integrally revolve around the sun gear 4s while rotating respectively. The planetary gear that constitutes the second power distributor 5 has the same configuration as the first power distributor 4, and includes a ring gear 5r, a sun gear 5s, a pinion gear 5p, and a carrier 5c.
[0022]
An output shaft 1a of the engine 1 is connected to an input portion 8a of the clutch 8 so as to be rotatable integrally with the input portion 8a. A ring gear 4r as an input shaft of the first power distributor 4 is connected to an output 8b of the clutch 8 so as to be rotatable integrally with the output 8b. Therefore, when the clutch 8 is engaged (the input 8a and the output 8b are engaged and connected), rotation can be transmitted between the output shaft 1a of the engine 1 and the ring gear 4r of the first power distributor 4. It is assumed. Further, in the disconnected state of the clutch 8 (the state in which the input portion 8a and the output portion 8b are separated), the rotation transmission between the output shaft 1a of the engine 1 and the ring gear 4r of the first power distributor 4 is interrupted.
[0023]
Of the carrier 4c as the two output shafts of the first power distributor 4 and the sun gear 4s, the carrier 4c as the first output shaft meshes with the gear 16a rotatably provided integrally therewith and the gear 16a. Then, it is connected to the power output shaft 13 via a rotation transmission mechanism 16 consisting of a gear 16 b rotatably provided integrally with the power output shaft 13. Further, a sun gear 4s as a second output shaft of the first power distributor 4 is coaxially connected to the rotation shaft 6a of the first motor 6, and is rotatable integrally with the rotation shaft 6a.
[0024]
A ring gear 5r as an input shaft of the second power distributor 5 is rotatable integrally with a gear 17c rotatably provided integrally therewith and an input portion 8a of the clutch 8 (an integral with the output shaft 1a of the engine 1) It connects with the output shaft 1a of the engine 1 via the rotation transmission mechanism 17 comprised from the gear 17a provided in the free rotation, and the idle gear 17b rotatably engaged with these gears 17a and 17c. It is done. Of the carrier 5c as the two output shafts of the second power distributor 5 and the sun gear 5s, the carrier 5c as the first output shaft is connected to the input portion 9a of the clutch 9 and integrated with the input portion 9a. It is supposed to be rotatable. The output portion 9b of the clutch 9 includes a gear 18a rotatably provided integrally therewith and a gear 18b meshed with the gear 18a and integrally rotatably provided on the power output shaft 13. It is connected to the power output shaft 13 via the transmission mechanism 18. Therefore, in the connected state of the clutch 9 (the state where the input portion 9a and the output portion 9b are engaged and connected), rotation transmission between the carrier 5c of the second power distributor 5 and the power output shaft 13 is enabled. In the disconnected state of the clutch 9 (the state in which the input portion 9a and the output portion 9b are separated), the rotation transmission is interrupted. Further, a sun gear 5s as a second output shaft of the second power distributor 5 is coaxially connected to the rotation shaft 7a of the second motor 7, and is rotatable integrally with the rotation shaft 7a.
[0025]
The disconnecting / connecting operation of the clutches 8 and 9 is controlled by a control device 25 described later via an actuator (not shown in FIG. 1).
[0026]
Here, in the present embodiment, the reduction ratio of the rotation transmission system from the output shaft 1 a of the engine 1 in the connected state of the clutch 8 to the power output shaft 13 via the first power distributor 4 and the rotation transmission mechanism 16 ( Specifically, the reduction gear ratio when the rotational speed of the sun gear 4s of the first power distributor 4 is 0) is the power output from the output shaft 1a of the engine 1 via the second power distributor 5 and the rotation transmission mechanism 18 It is set to be larger than the reduction ratio of the rotation transmission system leading to the shaft 13 (specifically, the reduction ratio when the rotational speed of the sun gear 5s of the second power distributor 5 is 0). More specifically, in the present embodiment, the reduction ratios from the output shaft 1a of the engine 1 to the ring gears (input shafts) 4r and 5r of the power distributors 4 and 5 are both the same ("1" in the present embodiment) ). The gear ratios of the ring gears 4r and 5r, the sun gears 4s and 5s, and the planetary gears 4p and 5p of the power distributors 4 and 5 are the same for both of the power distributors 4 and 5. At this time, the reduction ratio of the rotation transmission system (hereinafter referred to as the first distributor side rotation transmission system) from the engine 1 to the power output shaft 13 via the first power distributor 4 and the rotation transmission mechanism 16, and the engine 1 The ratio with the reduction ratio of the rotation transmission system (hereinafter referred to as the second distributor side rotation transmission system) leading to the power output shaft 13 via the second power distributor 5 and the rotation transmission mechanism 18 is Is the same as the ratio of the reduction ratio of the gear 16a to the gear 16b and the reduction ratio of the rotation transmission mechanism 18 (the reduction ratio of the gear 18a to the gear 18b). Therefore, in the present embodiment, the reduction gear ratio of the rotation transmission mechanism 16 is larger than the reduction gear ratio of the rotation transmission mechanism 18. Since the reduction ratio is obtained by dividing the input side rotational speed by the output side rotational speed, the gear ratio (tooth number ratio) of the gear 16b to the gear 16a of the rotation transmission mechanism 16 is the gear to the gear 18a of the rotation transmission mechanism 18. It is set to a value larger than the gear ratio (tooth number ratio) of 18b.
[0027]
In the present embodiment, as described above, although the reduction ratios of the rotation transmission mechanisms 16 and 18 are different, the reduction ratios of the first and second distributor side rotation transmission systems are made different. The gear ratios of the ring gears 4r and 5r of the distributors 4 and 5 and the sun gears 4s and 5s and the planetary gears 4p and 5p are made different in the respective power distributors 4 and 5 or each power distributor 4 from the engine 1 , 5 may be different from each other. In the following description, the reduction ratio of the first distributor side rotation transmission system is referred to as a first reduction ratio α, and the reduction ratio of the second distributor rotation transmission system is referred to as a second reduction ratio β (<α). The first speed reduction ratio α and the second speed reduction ratio β are the maximum speed reduction ratio and the minimum speed reduction when shifting between the output shaft 1a of the engine 1 and the power output shaft 13 in CVT travel (shift travel) described later. The ratio corresponds to the low gear and the high gear of a general transmission of a vehicle, respectively.
[0028]
The rotation restricting means 10 is for appropriately blocking the rotation of the ring gear 4r of the first power distributor 4, and the one-way clutch 19 for blocking only the rotation of the ring gear 4r in a predetermined one direction, and the one-way clutch 19 And a locking mechanism 20 for blocking the rotation of the ring gear 4r in the allowable direction. The one-way clutch 19 allows the rotation of the ring gear 4a in the direction of the arrow Y2 in FIG. 1, but prevents the rotation of the ring gear 4a in the opposite direction by a latch mechanism (not shown). Therefore, when the ring gear 4r is to rotate in the direction of arrow Y2, the one-way clutch 19 is in an open state allowing the rotation, and when it is to rotate in the direction opposite to the direction of arrow Y2, the one-way clutch 19 is rotated. It will be in the braking state to block. The rotation direction Y2 of the ring gear 4a permitted by the one-way clutch 19 is a direction in which the ring gear 4a is to be turned by the rotation transmission from the engine 1 when the clutch 8 is operated while the engine 1 is operated. 1) in the direction of the torque transmitted from the output shaft 1a to the ring gear 4a), and is identical to the rotation direction (arrow Y1) of the output shaft 1a of the engine 1 in the present embodiment.
[0029]
The locking mechanism 20 prevents rotation of the ring gear 4r by frictional engagement or concavo-convex fitting with the ring gear 4r, and the operation thereof is performed by a controller 25 described later via an actuator (not shown in FIG. 1). Controlled. In this case, by engaging the locking mechanism 20 with the ring gear 4r, the operating state of the locking mechanism 20 is a braking state in which the rotation of the ring gear 4r is blocked in any direction. Then, by releasing the engagement between the locking mechanism 20 and the ring gear 4r, the operating state of the locking mechanism 20 becomes an open state in which the rotation of the ring gear 4r is permitted in any direction. However, since the rotation of the ring gear 4r in the direction opposite to the direction of the arrow Y2 is blocked by the one-way clutch 19, the locking mechanism 20 blocks the rotation of the ring gear 4r in the direction of the arrow Y2 as necessary. Used for In CVT travel, which will be described later, the operating states of the one-way clutch 19 and the locking mechanism 20 are both open states that allow the ring gear 4r to rotate.
[0030]
The rotation restricting means 11 is for appropriately blocking the rotation of the carrier 5c of the second power distributor 5, and the one-way clutch 21 for blocking only the rotation of the carrier 5c in a predetermined one direction, and the one-way clutch 21 And a locking mechanism 22 for blocking the rotation of the carrier 5c in the allowable direction. The mechanical structures of the one-way clutch 21 and the locking mechanism 22 are the same as those of the one-way clutch 19 and the locking mechanism 20 of the rotation restricting means 10, respectively. In this case, when the carrier 5c of the second power distributor 5 tries to rotate in the direction of arrow Y6 in FIG. 1, the operating state of the one-way clutch 21 becomes an open state allowing the rotation, and the direction of arrow Y6 When attempting to rotate in the reverse direction, a braking state is established that prevents that rotation. The rotation direction Y6 of the carrier 5c permitted by the one-way clutch 21 is the power output shaft 13 that rotates in conjunction with the drive wheels 2 and 2 when the clutch 9 is operated while the vehicle is traveling forward. It is the direction in which the carrier 5c is to be turned by rotational transmission with the carrier 5c.
[0031]
Further, the locking mechanism 22 of the rotation restricting means 11 operates in a braking state in which the carrier 5c is prevented from rotating by engaging it with the carrier 5c, and the carrier 5c is rotated by releasing the engagement. Operate in the open state to allow. The locking mechanism 22 is used to prevent the carrier 5c from rotating in the direction opposite to the direction of the arrow Y6 that the one-way clutch 21 allows.
[0032]
The rotation restricting means 12 corresponds to the rotation restricting means in the present invention, and rotates the drive shaft 7a of the second motor 7 (the rotation shaft of the sun gear 5s of the second power distributor 5) in a predetermined one direction. It is comprised by the one way clutch 23 for blocking. Like the one-way clutches 19 and 21, the one-way clutch 23 prevents rotation of the drive shaft 7a of the second motor 7 in a predetermined direction by a latch mechanism or the like. In this case, the rotation direction of the drive shaft 7a permitted by the one-way clutch 23 is the direction of the arrow Y7 in the figure, and this rotation direction Y7 is the rotation direction of the carrier 5c of the second power distributor 5 in CVT travel described later. It is the reverse direction to Y6.
[0033]
In the hybrid vehicle of the present embodiment, operation control of the engine 1, the motors 6, 7, the clutches 8, 9, and the locking mechanisms 20, 22 is performed by the control device 25 shown in the block diagram of FIG. Reference numerals in parentheses in FIG. 2 relate to a second embodiment described later. The control device 25 is constituted by an electronic circuit including a microcomputer, and controls the operation of the engine 1 through a fuel injection device (not shown) of the engine 1, an ignition device, an actuator of a throttle valve, and the like. Further, the control device 25 controls energization of each of the motors 6, 7 via a motor drive circuit (power drive unit) 27, 28 for exchanging electric power between each of the motors 6, 7 and the storage battery 26 as their power source. I do. Further, the control device 25 operates the clutches 8 and 9 in the connected state or the disconnected state via the actuators 29 provided correspondingly. Further, the control device 25 operates each of the locking mechanisms 20, 22 via the corresponding actuators 30. The control device 25 does not show detection data of the number of rotations (rotational speed) NE of the engine 1, the opening degree TH of the throttle valve, the accelerator operation amount AP of the vehicle, the vehicle speed V, etc. It is input from the sensor.
[0034]
Next, the operation of the power transmission 3 of this embodiment will be described in detail. In the case where the vehicle travels (advancing traveling) by the output of the engine 1 while shifting (changes the reduction ratio) between the engine 1 and the power output shaft 13, that is, shifting travel (hereinafter referred to as CVT traveling) In this case, the clutches 8 and 9 are controlled to the connected state by the control of the control device 25. Further, the locking mechanisms 20 and 22 are controlled to be in the open state not blocking the rotation of the ring gear 4r of the first power distributor 4 and the carrier 5c of the second power distributor 5, respectively. Since the ring gear 4r of the first power distributor 4 rotates in the direction of the arrow Y2 together with the output shaft 1a of the engine 1 by setting the clutch 8 in the connected state, the one-way clutch 19 of the rotation restricting means 10 is released. It becomes. Further, the carrier 5c of the second power distributor 5 rotates in the direction of the arrow Y6 in conjunction with the power output shaft 13 by setting the clutch 9 in the connected state, so the one-way clutch 21 of the second rotation restricting means 11 Is also open.
[0035]
With the clutches 8 and 9 and the locking mechanisms 20 and 22 thus operated, the controller 25 responds to the required traveling torque and the vehicle speed V according to the required traveling torque and the vehicle speed V of the vehicle. To determine the target output of the engine 1 capable of generating energy, and further to generate the target output the most efficient (smallest fuel consumption) operating point, ie, the target output torque of the engine 1 Determine a set with the target speed. Then, the control device 25 controls the opening degree of the throttle valve (not shown) of the engine 1 according to the target output torque, and the target output according to the deviation between the target rotation speed and the actual rotation speed NE (detection value). The target load torque of the engine 1 is determined by correcting the torque. The target load torque is determined, for example, by correcting the target output torque by an operation amount obtained from a deviation between the target rotation speed and the actual rotation speed NE (detected value) by a feedback control rule such as a PI control rule. Furthermore, based on the determined target load torque and the target driving torque to be generated on the power output shaft 13 in response to the required traveling torque, the controller 25 sets the target torque of each of the motors 6 and 7 as follows. decide.
[0036]
The load torque of the engine 1 is Te, the drive torque of the power output shaft 13 is Tv, the generated torque of the first motor 6 is T1, the generated torque of the second motor 7 is T2, and the output shaft 1a of the engine 1 to the first motor 6 Speed reduction ratio of the motor 1 from the output shaft 1a of the engine 1 to the second motor 7 k2 and k3 of the reduction ratio from the rotation shaft 6a of the first motor 6 to the power output shaft 13 Assuming that the speed reduction ratio from the shaft 7a to the power output shaft 13 is k4, the following equations (1) and (2) are satisfied in the steady state.
[0037]
Te = (1 / k1) · T1 + (1 / k2) · T2 (1)
Tv = k3 · T1 + k4 · T2 (2)
[0038]
Here, in the power transmission device 3 of the configuration of this embodiment, among the reduction ratios k1, k2, k3 and k4, the reduction ratios k1 and k2 are the ring gears 4r and 5r and the sun gear 4s in the respective power distributors 4 and 5. The reduction ratios k3 and k4 are gear ratios of the ring gears 4r and 5r and the sun gears 4s and 5s in the power distributors 4 and 5 and the gears of the rotation transmission mechanisms 16 and 18, respectively. It is a constant determined by the ratio. More specifically, the gear ratio (the gear ratio of the gear) of the sun gear 4s, 5s to the ring gear 4r, 5r in each of the power distributors 4, 5 is a (in this embodiment, this corresponds to both the power distributors 4, 5). The same, the gear ratio of the gear 16b to the gear 16a of the rotation transmission mechanism 16 (the reduction ratio from the gear 16a to the gear 16b) ka, the gear ratio of the gear 18b to the gear 18a of the rotation transmission mechanism 18 (from the gear 18a to the gear Assuming that the deceleration ratio to 18b is kb (<ka), k1 = k2 = a, k3 = ((1 + a) / a) .ka, k4 = ((1 + a) / a) .kb. The first reduction ratio α and the second reduction ratio β are α = (1 + a) · ka and β = (1 + a) · kb, respectively, using the above a, ka and kb.
[0039]
In CVT driving, when determining the target torque of each of the motors 6 and 7, the controller 25 determines the target load torque of the engine 1 determined as described above (this corresponds to Te of the equation (1)) and the power output The target torques T1 and T2 of the motors 6 and 7 are determined based on the target driving torque of the shaft 13 (which corresponds to Tv of the expression (2)) and the expressions (1) and (2). Then, the control device 25 controls the energization of each of the motors 6, 7 in accordance with the target torques T1, T2.
[0040]
When the engine 1 and the motors 6, 7 are controlled as described above, basically, the first motor 6 generates a drive torque (powering torque) of the target torque T1, and the second motor 7 generates the target A regenerative state (power generation state) in which a regenerative torque of torque T2 is generated is controlled. Then, in a steady state, the power consumption of the first motor 6 in the driving state and the generated power of the second motor 7 in the regenerative state are balanced (power consumption 発 電 generated power). That is, the output energy of the engine 1 is transmitted to the motive power output shaft 13 through the motor 7 in the regenerative state and the motor 6 in the driven state. At this time, while the speed change operation is performed between the engine 1 and the power output shaft 13 at the transmission ratio between the first speed reduction ratio α and the second speed reduction ratio β, the output of the engine 1 is the power output shaft 13. CVT traveling of the vehicle is performed.
[0041]
In this case, in the power transmission device 3 of this embodiment, when the rotation direction of the output shaft 1a of the engine 1 is the direction of the arrow Y1 in FIG. 1, the ring gear 4r of the first power distributor 4, the carrier 4c, the first motor The rotational directions of the rotational shaft 6a, the ring gear 5r of the second power distributor 5, the carrier 5c, the rotational shaft 7a of the second motor 7, and the power output shaft 13 are the rotational directions of arrows Y2 to Y8 shown in FIG. Become. Since the rotation direction Y7 of the rotation shaft 7a of the second motor 7 is the rotation direction permitted by the one-way clutch 23, the operating state of the one-way clutch 23 is an open state allowing rotation of the rotation shaft 7a of the second motor 7 It becomes. Further, the rotational speed of the output shaft 1a of the engine 1 is ωe (= NE), the rotational speed of the power output shaft 13 is ωv, and the rotational speeds of the rotational shafts 6a and 7a of the motors 6 and 7 are ω1 and ω2, respectively. The relational expressions of the following equations (3) and (4) hold between them.
[0042]
ωe = α · ωv−a · ω1 (3)
ωe = β · ωv−a · ω2 (4)
[0043]
And, in CVT traveling, α> ωe / ωv> β.
[0044]
As described above, when the CVT travel is performed, when the engine 1 is in a non-operating state (a state in which the engine 1 can not generate an output due to a stop of fuel injection or the like), the rotational speed ωe of the output shaft 1a of the engine 1 decreases. Do. At this time, assuming that the one-way clutch 23 of the rotation restricting means 12 is absent, the rotational speed ωe of the engine 1 finally decreases to zero. For this reason, as is apparent from the equations (3) and (4), of the first distributor side rotation transmission system and the second distributor side rotation transmission system, the first distributor side rotation transmission having a large reduction ratio At the same time as the rotational speed .omega.1 of the rotary shaft 6a of the first motor 6 giving torque to the first power distributor 5 of the system becomes high speed (.omega.1 = (. Alpha./a).omega.v), the second motor 7 The rotational speed .omega.2 of the rotational shaft 7a is the rotational speed in the opposite direction to that during CVT travel. However, in the power transmission device 3 of the present embodiment, the one-way clutch 23 functions (the operating state of the one-way clutch 23 is in the braking state for blocking the rotation of the rotation shaft 7 a of the second motor 7). Is prevented from rotating in the opposite direction to that during CVT travel. As a result, the output shaft 1a of the engine 1 is reduced only to the rotational speed of β · ωv, and the rotational speed of the rotational shaft 6a of the first motor 6 is suppressed from becoming high speed by that amount. That is, when the rotation speed ωe of the output shaft 1a of the engine 1 decreases to the rotation speed β · ωv, ω1 = ((α−β) / a) · ωv is obtained from the equation (3). Therefore, the rotational speed ω1 of the rotational shaft 6a of the first motor 6 is smaller by (β / a) · ωv than when the rotational speed ωe of the output shaft 1a of the engine 1 is reduced to zero.
[0045]
As described above, in the power transmission device 3 of the present embodiment, even if the engine 1 is inoperative during CVT travel, the first motor 6 on the first distributor side rotation transmission system side having a large reduction ratio is excessive. It can prevent operating at high speed rotation. As a result, the capacity required for the first motor 6 and the motor drive circuit 27 is alleviated, and the required capacity of the first motor 6 and the motor drive circuit 27 can be reduced. As a result, downsizing and cost reduction of the power transmission device 3 can be achieved.
[0046]
The power transmission device 3 according to the present embodiment does not use the output of the engine 1 and does not use the output of the engine 1 but does not use the output of the engine 1. The driving torque can also drive the vehicle. In this case, the clutches 8 and 9 are operated in the disconnected state. Furthermore, while preventing the rotation of the ring gear 4r of the first power distributor 4 by the locking mechanism 19, the drive torque of the drive torque in the direction of the arrow Y4 in FIG. Transmission to the shaft 13 enables traveling of the vehicle (so-called EV traveling). Further, for example, in this state, while the rotation of the carrier 5c of the second power distributor 5 is blocked by the one-way clutch 21, the drive torque is generated in the direction of the arrow Y7 by the second motor 7 The engine 1 can be started by transmitting it to the 1 output shaft 1a. Furthermore, after the start of the engine 1, the output torque of the engine 1 is transmitted to the second motor 7 while the rotation of the carrier 5 c of the second power distributor 5 is blocked by the locking mechanism 22. To perform regenerative power generation of the second motor 7 (charge of the capacitor 26) by the output of the engine 1 while performing EV travel with the first motor 6 (performing so-called series EV travel) Can)
[0047]
Next, a second embodiment of a power transmission device for a hybrid vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 9 and FIG. FIG. 3 is a system configuration diagram schematically showing the entire configuration of a hybrid vehicle including the power transmission device of the present embodiment, wherein 41 is an engine, 42 and 42 are drive wheels of the vehicle, and 43 is a power transmission device.
[0048]
The power transmission device 43 of this embodiment includes a first power distributor 44, a second power distributor 45, a first motor 46, a second motor 47, a clutch 48, two transmissions 49 and 50, and a power output shaft 51. And rotation regulating means 71 to 74 as the main mechanical elements. The motive power output shaft 51 is coaxially connected to the output shaft 41 a of the engine 41 and is externally inserted into the motive power input shaft 52 that rotates integrally with the output shaft 41 a, and provided rotatably relative to the motive power input shaft 52. It is done. The power output shaft 51 is provided with a gear 53a rotatably provided integrally therewith, an idle gear 54 meshing with the gear 53a, and an idle gear 55 rotatably provided integral with the idle gear 54. And the differential gear device 56 (differential bevel gear device) meshing with the idle gear 55, it is connected to the drive wheels 42, 42, and can be rotated in conjunction with the drive wheels 42, 42. The alternate long and short dash line in the drawing indicates that the gear 53a and the idle gear 54 are in mesh with each other. The gear 53a is a component of the transmissions 49 and 50 which will be described in detail later.
[0049]
The first power distributor 44 is constituted by a single pinion type planetary gear unit similar to each of the power distributors 4 and 5 in the first embodiment, and is used as a ring gear 44r as an input shaft and a second output shaft. And a plurality of pinion gears 44r arranged at intervals around the sun gear 44s, and a carrier 44c as a first output shaft for supporting the pinion gears 4r. The sun gear 44s is coaxially connected to the rotation shaft 46a of the first motor 46, and is rotatably provided integrally with the rotation shaft 46a.
[0050]
The second power distributor 45 is constituted by a so-called double pinion type planetary gear device, and a ring gear 45r as an input shaft, a sun gear 45s as a second output shaft, and a gap around the sun gear 45s. And a plurality of pinion gear pairs 45p (pairs of pinion gears 44pr and 44ps meshing with each other) and a carrier 45c as a first output shaft for supporting the pinion gears 44pr and 44ps of the pinion gear pairs 45p. Have. The sun gear 45s is coaxially coupled to the rotation shaft 47a of the second motor 47, and is rotatably provided integrally with the rotation shaft 47a.
[0051]
The power input shaft 52 is connected to an input portion 48a of the clutch 48 via a gear 57a rotatably provided integrally therewith and a gear 57b meshing with the gear 57. The gear 57 b is rotatably connected integrally with the input portion 48 a of the clutch 48. The gear 57 b and the clutch 48 are disposed coaxially with the sun gear 44 s of the first power distributor 44 on the opposite side to the first motor 46, and the output portion 48 b of the clutch 48 is a ring gear 44 r of the first power distributor 44. It is connected rotatably to one. Thus, in the connected state of the clutch 48, the rotation of the output shaft 41a of the engine 41 is transmitted to the ring gear 44r of the first power distributor 44 via the power input shaft 52, the gear 57a, the gear 57b and the clutch 48 in this order.
[0052]
In addition to the gear 57b, a gear 57c rotatably coupled integrally with the ring gear 45r of the second power distributor 45 is engaged with the gear 57a on the power input shaft 52. Thus, the rotation of the output shaft 41a of the engine 41 is transmitted to the ring gear 45r of the second power distributor 45 through the power input shaft 52, the gear 57a, and the gear 57c in order.
[0053]
The shaft 45ca of the carrier 45c of the second power distributor 45 extends toward the gear 57c (on the same side as the shaft 44ca of the carrier 44c of the first power distributor 44 on the opposite side to the second motor 47). It passes through the axial center of the gear 57c and is provided so as to be rotatable relative to the gear 57c. Further, in the present embodiment, the gear 57 b and the gear 57 c have the same diameter (the same number of teeth). Therefore, the reduction ratio of the rotation transmission system from the output shaft 41a of the engine 41 to the ring gear 44r which is the input shaft of the first power distributor 44 and the ring gear which is the input shaft of the second power distributor 45r from the output shaft 41a of the engine 41 The reduction ratio of the rotation transmission system up to 45r is the same.
[0054]
The shaft portion 44ca of the carrier 44c of the first power distributor 44 provided to penetrate through the axial centers of the clutch 48 and the gear 57b is connected to the power output shaft 51 via the transmission 49. The transmission 49 is capable of changing the reduction ratio of the rotation transmission from the carrier 44c to the power output shaft 51 to a plurality of stages (two stages in the present embodiment), and bears the rotation transmission of the reduction ratio of each stage. The rotation transmission mechanisms 58 and 59 are provided. The reduction ratio of the rotation transmission mechanism 58 is smaller than the reduction ratio of the rotation transmission mechanism 59, and in the following description, the rotation transmission mechanisms 58 and 59 have a low reduction ratio rotation transmission mechanism 58 and a high reduction gear, respectively. It is called a specific rotation transmission mechanism 59.
[0055]
Among the rotation transmission mechanisms 58 and 59, the low reduction ratio rotation transmission mechanism 58 includes a gear 53a on the power output shaft 51, and a gear 53b meshed with the gear 53a and provided coaxially with the carrier 44c. It consists of The gear 53b is supported by a shaft portion 44ca of the carrier 44c and provided so as to be rotatable relative to the shaft portion 44ca. Further, the high reduction ratio rotation transmission mechanism 59 is constituted by a gear 60a rotatably provided integrally with the power output shaft 51, and a gear 60b meshed with the gear 60a and coaxially provided with the carrier 44c. ing. Then, the clutch 61 for performing the disconnection / connection of the rotation transmission between the gear 53b and the shaft portion 44ca of the carrier 44c, and the disconnection / connection of the rotation transmission between the gear 60b and the shaft portion 44ca of the carrier 44c is both It is provided between the rotation transmission mechanisms 58 and 59. The clutch 61 is movable between the gears 53b and 60b in the axial direction of the shaft portion 44ca of the carrier 44c, and is fixed to the shaft portion 44ca of the carrier 44c between the gears 53b and 60b by the movement. A state in which the member 62 and the gear 53b are integrally rotatably connected by spline connection to integrally rotate the gear 53b and the carrier 44c, and a member 62 and the gear 60b are integrally rotatable by spline connection A state in which the gear 60b and the carrier 44c are integrally rotatable so as to be connected, and the member 62 is separated from any of the gears 53b and 60b, thereby blocking the rotation transmission between the carrier 44c and both the gears 53b and 60b. It is operable in the state (state in which the rotation transmission between the carrier 44c and the power output shaft 51 is cut off).
[0056]
Therefore, in the transmission 49, when the gear 60b and the member 62 are connected by the clutch 61, the rotation transmission from the carrier 44c to the power output shaft 51 is performed via the high reduction ratio rotation transmission mechanism 59, The reduction ratio of the rotation transmission is the reduction ratio of the high reduction ratio rotation transmission mechanism 59. Further, when the gear 53b and the member 62 are connected by the clutch 61, the rotation transmission from the carrier 44c to the power output shaft 51 is performed via the low reduction ratio rotation transmission mechanism 58, and the reduction ratio of the rotation transmission Is the reduction ratio of the low reduction ratio rotation transmission mechanism 58.
[0057]
On the other hand, a shaft 45ca of the carrier 45c of the second power distributor 45 provided so as to penetrate the axis of the gear 57c is connected to the power output shaft 51 via the transmission 50. The transmission 50 is capable of changing the reduction ratio of the rotation transmission from the carrier 45c to the power output shaft 51 to a plurality of stages (two stages in the present embodiment), and bears the rotation transmission of the reduction ratio of each stage. The rotation transmission mechanisms 63 and 64 are provided. The reduction ratio of the rotation transmission mechanism 63 is smaller than the reduction ratio of the rotation transmission mechanism 64. In the following description, the rotation transmission mechanisms 63 and 64 have low reduction ratio rotation transmission mechanism 63 and high reduction gear, respectively. It is called a specific rotation transmission mechanism 64.
[0058]
Of these rotation transmission mechanisms 63 and 64, the low reduction ratio rotation transmission mechanism 63 includes a gear 53a on the power output shaft 51, and a gear 53c meshed with the gear 53a and provided coaxially with the carrier 45c. It consists of The gear 53c is supported by a shaft 45ca of the carrier 45c and is provided so as to be rotatable relative to the shaft 45ca. The high reduction ratio rotation transmission mechanism 64 is composed of a gear 60a on the power output shaft 51 and a gear 60c meshed with the gear 60a and coaxially provided with the carrier 45c. And, the clutch 65 for performing the disconnection / connection of the rotation transmission between the gear 53c and the shaft 45ca of the carrier 45c, and the disconnection / connection of the rotation transmission between the gear 60c and the shaft 45ca of the carrier 45c is both It is provided between the rotation transmission mechanisms 63 and 64. Similar to the clutch 61 of the transmission 49, the clutch 65 integrally rotatably connects a member 66 fixed to the shaft 45ca of the carrier 45c between the gears 53c and 60c and the gear 53c by spline connection. A state in which the gear 53c and the carrier 45c are integrally rotatable, and a state in which the member 66 and the gear 60c are integrally rotatably connected by spline connection to integrally rotate the gear 60c and the carrier 45c. , Disconnecting the member 66 from any of the gears 53c and 60c, and interrupting the rotation transmission between the carrier 45c and both the gears 53c and 60c (blocking the rotation transmission between the carrier 45c and the power output shaft 51) State) and is enabled.
[0059]
Therefore, in the transmission 50, when the gear 60c and the member 66 are connected by the clutch 65, rotation transmission from the carrier 45c to the power output shaft 51 is performed via the high reduction ratio rotation transmission mechanism 64, and The reduction ratio of the rotation transmission is the reduction ratio of the high reduction ratio rotation transmission mechanism 64. Further, when the gear 53c and the member 66 are connected by the clutch 65, the rotation transmission from the carrier 45c to the power output shaft 51 is performed via the low reduction ratio rotation transmission mechanism 63, and the reduction ratio of the rotation transmission Is the reduction ratio of the low reduction ratio rotation transmission mechanism 63.
[0060]
The clutches 61 and 65 may be dog clutches or friction clutches in addition to those using spline coupling. Furthermore, the rotation transmission mechanism of each of the transmissions 49 and 50 may perform rotation transmission by, for example, a sprocket and a chain.
[0061]
Further, in the present embodiment, the gear 53 b of the low reduction ratio rotation transmission mechanism 58 of the transmission 49 and the gear 53 c of the low reduction ratio rotation transmission mechanism 63 of the transmission 50 have the same diameter (the same number of teeth). . For this reason, the reduction ratios of the low reduction ratio rotation transfer mechanisms 58 and 63 of both transmissions 49 and 50 are the same. Similarly, the reduction ratios of the high reduction ratio rotation transmission mechanisms 59, 64 of both transmissions 49, 50 are also made identical to each other.
[0062]
Here, the reduction gear ratio of the rotation transmission system of the power transmission device 43 of the present embodiment will be described with reference to Table 1.
[0063]
[Table 1]
Figure 0003588356
[0064]
As shown in Table 1, the reduction ratio of the rotation transmission system from the output shaft 41a of the engine 41 to the ring gear 44r as the input shaft of the first power distributor 44 is k5, and the output shaft 41a of the engine 41 is the second power distributor 45 Reduction gear ratio of the rotation transmission system up to the ring gear 45r which is the input shaft of the motor k6 (in this embodiment, k6 = k5), reduction gear ratio from the ring gear 44r of the first power distributor 44 to the sun gear 44s k7, the second power distributor The reduction ratio from the 45 ring gear 45r to the sun gear 45s is k8. Further, the reduction ratio of the low transmission ratio rotation transmission mechanism 58, 63 of both transmissions 49, 50 (the gear ratio (tooth number ratio) of the gear 53a to the gear 53b or 53c) is k9, the high reduction of both transmissions 49, 50 The reduction ratio of the specific rotation transmission mechanism 59, 64 (the gear ratio (tooth number ratio) of the gear 60a to the gear 60b or 60c) is k10 (> k9). At this time, the reduction ratio of the rotation transmission system (first distributor-side rotation transmission system) from the output shaft 41 a of the engine 41 to the power output shaft 51 via the first power distributor 44 is the reduction ratio of the transmission 49 As a result, as shown in Table 1, k5 · (1 + k7) · k9 or k5 · (1 + k7) · k10 is obtained. Similarly, the reduction ratio of the rotation transmission system (second distributor side rotation transmission system) from the output shaft 41 a of the engine 41 via the second power distributor 45 to the power output shaft 51 is the reduction ratio of the transmission 50 As a result, as shown in Table 1, k6 · (1−k8) · k9 or k6 · (1−k8) · k10 is obtained. Then, k10 = A so that four types of reduction ratios, which are a combination of the first distributor side rotation transmission system and the second distributor side rotation transmission system, have values in geometric progression 2 ・ It is assumed to be k9. Here, A is the ratio of the reduction ratio from the output shaft 41 a of the engine 41 to the carrier 44 c of the first power distributor 44 and the reduction ratio from the output shaft 41 a of the engine 41 to the carrier 45 c of the second power distributor 45 It is. In the present embodiment, since k5 = k6, A = (1 + k7) / (1-k8). As above, k10 = A 2 · By setting the values of the reduction ratios k9 and k10 of the transmissions 49 and 50 to be k9, four types of reduction ratios k5 · (1 + k7) · k9, k5 · (1 + k7) · k10, k6 · · · When (1−k8) · k9 and k6 · (1−k8) · k10 are arranged in order from the smallest one, those values are in the form of geometric progressions with different values by A times. Hereinafter, the reduction ratios k5, (1 + k7), k9, k5, (1 + k7), k10, k6, (1-k8), k9, k6, (1-k8), k10 are listed in order from the largest value first Reduction ratio R1 (= k5 · (1 + k7) · k10), second reduction ratio R2 (= k6 · (1−k8) · k10), third reduction ratio R3 (= k5 · (1 + k7) · k9), fourth It is called a reduction gear ratio R4 (= k6 · (1−k8) · k9).
[0065]
In the present embodiment, as described above, k10 = A. 2 The values of the reduction ratios k9 and k10 of the transmissions 49 and 50 are set to be k9, but it is not necessary to do this. Basically, the first distribution is performed by switching the reduction ratio of the transmission 49 Gear ratios that can be taken by the motor-side rotation transmission system, and gear reduction ratios R2, R4 that can be taken by the second distributor rotation transmission system by switching the reduction ratio of the transmission 50, R1>R2>R3> R4 The values of k5 to k10 may be set so that Further, both of the power distributors 44 and 45 may be configured by a single pinion type planetary gear unit, or both may be configured by a double pinion type planetary gear unit.
[0066]
Similar to the rotation restricting means 10 of the first embodiment, the rotation restricting means 71 is for appropriately preventing the rotation of the ring gear 44a of the first power distributor 44, and includes the one-way clutch 75 and the locking mechanism 76. Have. The functions (operations) of the one-way clutch 75 and the locking mechanism 76 are the same as those of the one-way clutch 19 and the locking mechanism 20 of the rotation restricting means 10 of the first embodiment. Further, the rotation restricting means 72 is for appropriately preventing the rotation of the carrier 45c of the second power distributor 45, similarly to the rotation restricting means 11 of the first embodiment, and the one-way clutch 77 and the locking mechanism 78. And have. The functions (operations) of the one-way clutch 75 and the locking mechanism 76 are the same as those of the one-way clutch 21 and the locking mechanism 22 of the rotation restricting means 11 of the first embodiment.
[0067]
The rotation restricting means 73 and 74 correspond to the rotation restricting means in the present invention. As described below, the rotation restricting means 73 includes a one-way clutch 79 for preventing the rotation of the rotation shaft 46a of the first motor 46 (the rotation shaft of the sun gear 44s of the first power distributor 44) in a predetermined direction. A locking mechanism 80 is provided to turn on / off the function of the one-way clutch 79 (the function of blocking the rotation of the rotary shaft 46 a in one direction). The locking mechanism 80 is engaged with or disengaged from the one-way clutch 79 via an actuator (not shown) by a frictional force or an uneven fitting. Then, in a state where the locking mechanism 80 is engaged with the one-way clutch 79, the locking mechanism 80 locks the fixed side portion of the one-way clutch 79 in a non-rotatable manner to turn on the function of the one-way clutch 79. When the engagement is released, the function of the one-way clutch 79 is turned off in a state in which the one-way clutch 79 can be integrally rotated with the rotation shaft 46 a of the first motor 46. The one-way clutch 79, like the one-way clutches 75 and 77, prevents rotation of the rotation shaft 46a of the first motor 46 in a predetermined direction by a latch mechanism or the like. In this case, when the rotation direction of the output shaft 41a of the engine 41 is the direction of arrow Y9 in the drawing, the rotation direction of the rotation shaft 46a which the one-way clutch 79 allows in the ON state of its function is the direction of arrow Y10. . The rotation direction Y10 of the rotation shaft 46a is the rotation shaft of the first motor 46 when the reduction ratio of the first distributor rotation transmission system is smaller than the reduction ratio of the second distributor rotation transmission system in CVT traveling described later. The direction 46a is to be turned (opposite to the direction of rotation of the ring gear 44r and the carrier 44c).
[0068]
The rotation restricting means 74 includes a one-way clutch 81 for preventing the rotation of the rotation shaft 47a of the second motor 47 (the rotation shaft of the sun gear 45s of the second power distributor 45) in a predetermined direction. And a locking mechanism 82 for turning on / off the function (function for blocking the rotation of the rotary shaft 47a in one direction). The locking mechanism 82 is engaged with or disengaged from the one-way clutch 81 via an actuator (not shown) by a frictional force, an uneven fitting, or the like. And, in a state where the locking mechanism 82 is engaged with the one-way clutch 81 like the locking mechanism 80 of the rotation restricting means 73, the function of the one-way clutch 81 is turned ON and the engagement with the one-way clutch 81 is engaged. Is released, the function of the one-way clutch 81 is turned off. The one-way clutch 81, like the one-way clutches 75 and 77, prevents rotation of the rotation shaft 47a of the second motor 47 in a predetermined direction by a latch mechanism or the like. In this case, the rotation direction of the rotary shaft 47a which the one-way clutch 81 allows in the ON state of its function is the direction of the arrow Y11 in the drawing. The rotation direction Y11 of the rotation shaft 47a is the direction in which the rotation shaft 47a should turn when the reduction ratio of the second distributor rotation transmission system is smaller than the reduction ratio of the first distributor rotation transmission system in CVT traveling described later (The same direction as the rotation direction of the ring gear 45r).
[0069]
The configuration for control of the power transmission device 43 of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. That is, referring to FIG. 2, a control device 25 constituted by an electronic circuit such as a microcomputer is provided, and each of the clutches 48, 61, 65 is controlled via an actuator 29 provided correspondingly. Controlled by the device 25, the locking mechanisms 76, 78, 80, 82 are controlled by the control device 25 via the actuators 30 provided correspondingly. Further, the control device 25 controls the operation of the engine 41 via a fuel injection device, a throttle valve, etc. (not shown) as in the first embodiment, and controls each motor 46, via motor drive circuits 27 and 28, respectively. Control of energization between the capacitor 47 and the capacitor 26 is performed.
[0070]
Next, the operation of the power transmission device 43 of the present embodiment will be described in detail. When performing CVT travel (shift travel) in which the vehicle travels with the output of the engine 1 while performing a shift (change of the reduction ratio) between the engine 41 and the power output shaft 51, the clutch 48 is controlled to the connected state Be done. Further, the locking mechanisms 76 and 78 are controlled so as not to block the rotation of the ring gear 44r of the first power distributor 44 and the carrier 45c of the second power distributor 45 (opened state).
[0071]
With the clutch 48 and the locking mechanisms 76 and 78 operated in this manner, the control unit 25 determines the required traveling torque of the vehicle using a map or the like according to the accelerator operation amount AP of the vehicle and the vehicle speed V. At the same time, the shift range of the power transmission 3 is determined using a map or the like according to the required traveling torque and the vehicle speed V. Here, the transmission range is a transmission range between the first reduction ratio R1 and the second reduction ratio R2 (hereinafter referred to as a first transmission range), and a range between the second reduction ratio R2 and the third reduction ratio R3. There is a shift range (hereinafter referred to as a second shift range), and a shift range between the third reduction ratio R3 and the fourth reduction ratio R4 (hereinafter referred to as a third shift range). The first shift range, the second shift range, and the third shift range are basically shift ranges used in the low vehicle speed range, the middle vehicle speed range, and the high vehicle speed range, respectively. The first shift range, the second shift range, and the third shift range are shifted in the dotted area X of FIG. 4A, the dotted area Y of FIG. 4B, and the dotted area Z of FIG. 4C, respectively. It is a shift range that can operate. In each of FIGS. 4 (a) to 4 (c), the curves g1 to g4 indicate the reduction ratios from the engine 41 to the power output shaft 51 as the first reduction ratio R1, the second reduction ratio R2, and the third. It is a graph which shows a relation between running torque and vehicle speed V at the time of making engine 1 run at maximum output, fixing to reduction ratio R3 and 4th reduction ratio R4. V1 to V3 are vehicle speeds corresponding to the maximum number of revolutions of the engine 1 on the curves g1, g2 and g3, respectively.
[0072]
The controller 25 operates the clutches 61 and 65 of the transmissions 49 and 50 as shown in FIGS. 5 to 7 according to the shift range determined as described above. These FIGS. 5 to 7 correspond to the first shift range, the second shift range, and the third shift range, respectively, and when the operating states of the clutches 48, 61, 65 are in the connected state, they are blackened. It represents with and it represents with white that it is a cutting | disconnection state. The black and white meaning also applies to the locking mechanisms 76 and 78 and the one-way clutches 75 and 77. The clutch 48 is in the connected state during the CVT traveling, and therefore, the clutch 48 is in the black state in any of FIGS. 5 to 7. Similarly, since the locking mechanisms 76 and 78 and the one-way clutches 75 and 77 are both in the open state that does not prevent the rotation during CVT travel, the whiteout state is obtained in any of FIGS. 5 to 7. ing. Also, the meaning of black and white is the same for the locking mechanisms 80 and 82, but the operating states of these locking mechanisms 80 and 82 will be described later.
[0073]
In the first transmission range, as shown in FIG. 5, the clutch 61 of the transmission 49 is controlled to connect the gear 60b of the high reduction ratio rotation transmission mechanism 59 to the member 62, and the clutch 65 of the transmission 50 is high. The gear 60 c of the reduction ratio rotation transmission mechanism 64 is controlled to be connected to the member 66. At this time, among the output torque of the engine 41, the torque distributed to the first power distributor 44 is output from the carrier 44c of the first power distributor 44 via the high reduction ratio rotation transmission mechanism 59 of the transmission 49. The torque transmitted to the shaft 51 and distributed to the second power distributor 45 is transmitted from the carrier 45 c of the second power distributor 45 via the high reduction ratio rotation transmission mechanism 64 of the transmission 50. At this time, assuming that the rotation direction of the output shaft 41a of the engine 41 is the direction of the arrow Y9, the rotation directions of the rotation shaft 46a of the first motor 46 and the rotation shaft 47a of the second motor 47 are arrow Y12 in FIG. It becomes the direction of Y13.
[0074]
In the second speed range, as shown in FIG. 6, the clutch 61 of the transmission 49 is controlled to connect the gear 53b of the low reduction ratio rotation transmission mechanism 58 to the member 62, and the clutch 65 of the transmission 50. Are controlled to connect the gear 60 c of the high reduction ratio rotation transmission mechanism 64 to the member 66. At this time, of the output torque of the engine 41, the torque distributed to the first power distributor 44 is output from the carrier 44c of the first power distributor 44 via the low reduction ratio rotation transmission mechanism 58 of the transmission 49. The torque transmitted to the shaft 51 and distributed to the second power distributor 45 is transmitted to the power output shaft 51 through the same path as in the first shift range. At this time, assuming that the rotation direction of the output shaft 41a of the engine 41 is the direction of the arrow Y9, the rotation directions of the rotation shaft 46a of the first motor 46 and the rotation shaft 47a of the second motor 47 are arrow Y14 in FIG. It becomes the direction of Y15. The rotational direction of each of the rotation shafts 46a and 47a in this case is opposite to that in the first shift range.
[0075]
In the third speed range, as shown in FIG. 7, the clutch 61 of the transmission 49 is controlled to connect the gear 53b of the low reduction ratio rotation transmission mechanism 58 to the member 62, and the clutch 65 of the transmission 50. Is controlled to connect the gear 53 c of the low reduction ratio rotation transmission mechanism 63 to the member 66. At this time, of the output torque of the engine 41, the torque distributed to the first power distributor 44 is transmitted to the power output shaft 51 through the same path as in the second shift range, and distributed to the second power distributor 45. The torque to be transmitted is transmitted from the carrier 45 c of the second power distributor 45 to the power output shaft 51 via the low reduction ratio rotation transmission mechanism 63 of the transmission 50. At this time, assuming that the rotation direction of the output shaft 41a of the engine 41 is the direction of the arrow Y9, the rotation direction of the rotation shaft 46a of the first motor 46 and the rotation direction of the rotation shaft 47a of the second motor 47 are respectively the first speed range And the same direction (direction of arrows Y14 and Y15).
[0076]
As in the case of the first embodiment, the control device 25 determines the target output of the engine 41 according to the required traveling torque of the vehicle and the vehicle speed V, and further generates the target output in the determined shift range A set of target output torque and target rotational speed of the most efficient engine 41 (having the least fuel consumption) is determined. Then, the control device 25 controls the opening degree of the throttle valve (not shown) of the engine 41 according to the target output torque as in the first embodiment, and the target rotational speed and the actual rotational speed NE (detected value The target load torque of the engine 41 is determined by correcting the target output torque in accordance with the deviation of. Furthermore, the control device 25 sets the target torque of each of the motors 46 and 47 based on the determined target load torque and the target driving torque to be generated on the power output shaft 51 corresponding to the required traveling torque. ) And (2) are determined based on the following equations (5) and (6).
[0077]
Te = (1 / γ1) · T1 + (1 / γ2) · T2 (5)
Tv = γ4 · T1 + γ4 · T2 (6)
[0078]
Here, γ1 is a reduction ratio from the output shaft 41a of the engine 41 to the first motor 46, and γ2 is a reduction ratio from the output shaft 41a of the engine 41 to the second motor 47. The speed reduction ratios γ1 and γ2 are γ1 = k5 · k7 and γ2 = k6 · k8 when represented using the symbols in Table 1 above. Further, γ3 is a reduction ratio from the rotation shaft 46a of the first motor 46 to the power output shaft 51, and γ4 is a reduction ratio from the rotation shaft 47a of the second motor 47 to the power output shaft 51. The reduction ratios γ3 and γ4 correspond to which of the first to third shift ranges the shift range is. Specifically, in the first transmission range of FIG. 5, the reduction ratio from the carrier 44c of the first power distributor 44 to the power output shaft 51 and the carrier 45c of the second power distributor 45 from the power output shaft 51. The reduction gear ratio is k10 (= reduction gear ratio of high reduction ratio rotation transmission mechanism 59, 64). Therefore, the reduction ratio from the rotation shaft 46a of the first motor 46 to the carrier 44c of the first power distributor 44 is k11, and the reduction ratio from the rotation shaft 47a of the second motor 47 to the carrier 45c of the second power distributor 45 is Assuming that k12, γ3 = k11 · k10 and γ4 = k12 · k10. Here, k11 = (1 + k7) / k7 and k12 = (1-k8) / k8. Further, in the second speed range of FIG. 6, the reduction ratio from the carrier 44c of the first power distributor 44 to the power output shaft 51 and the reduction ratio from the carrier 45c of the second power distributor 45 to the power output shaft 51 are They are k9 and k10 respectively. Accordingly, γ3 = k11 · k9 and γ4 = k12 · k10. Further, in the third shift range of FIG. 7, the reduction ratio from the carrier 44 c of the first power distributor 44 to the power output shaft 51 and the reduction ratio from the carrier 45 c of the second power distributor 45 to the power output shaft 51 are Both are k9 (= reduction ratio of low reduction ratio rotation transmission mechanism 58, 63). Accordingly, γ3 = k11 · k9 and γ4 = k12 · k9.
[0079]
In the power transmission device 43 of the present embodiment, the rotational speed ωe of the output shaft 43a of the engine 43, the rotational speed ωv of the power output shaft 51, and the rotational speeds ω1 of the rotational shafts 46a and 47a of the motors 46 and 47, respectively. The following relational expressions (7) and (8) hold between ω 2 and ω 2.
[0080]
ωe = Ra · ωv−k7 · ω1 (7)
ωe = Rb · ωv + k8 · ω2 (8)
[0081]
Here, a pair (Ra, Rb) of Ra and Rb is (R1, R2) in the first shift range, (R3, R2) in the second shift range, and (R3, R4) in the third shift range. Further, k7 and k8 are the reduction ratios shown in Table 1 above. And in each shift range, max (Ra, Rb)> ωe / ω v> min (Ra, Rb).
[0082]
When the controller 25 determines the target torque of each of the motors 46 and 47, the above-mentioned equation (5), based on the target load torque Te of the engine 41 determined as described above and the target drive torque Tv of the power output shaft 51. The target torques T1 and T2 of the motors 46 and 47 are determined based on (6). Then, the control device 25 controls the conduction current of each of the motors 46 and 47 according to the target torques T1 and T2, and causes the respective motors 46 and 47 to generate the torque of the target torques T1 and T2.
[0083]
As described above, when the engine 41 and the motors 46 and 47 are controlled, basically, in each of the first to third shift ranges, the larger one of the reduction ratios at both ends of the shift range is used. The motor 46 or 47 corresponding to the ratio is controlled to the drive state generating drive torque (powering torque), and the motor 47 or 46 corresponding to the smaller reduction ratio is controlled to the regeneration state (power generation state) to generate regenerative torque Be done. Specifically, in the first shift range, the first motor 46 is controlled to be driven, and the second motor 47 is controlled to be regenerative. In the second shift range, the first motor 46 is controlled to be in the regenerative state, and the second motor 47 is controlled to be in the driven state. Further, in the third shift range, the first motor 46 is controlled to be driven, and the second motor 47 is controlled to be regenerated. In any shift range, as in the first embodiment, the power consumption of the motor 46 or 47 in the driven state and the generated power of the motor 47 or 46 in the regenerative state are constantly balanced as in the first embodiment. (Power consumption 発 電 generated power). At this time, between the output shaft 41a of the engine 41 and the power output shaft 51, the output torque of the engine 41 is, as described above, while the shift operation is performed at the transmission ratio between the reduction ratios at both ends of each shift range. The power is transmitted to the power output shaft 51, and the variable speed travel of the vehicle is performed.
[0084]
On the other hand, the control device 25 controls the locking mechanisms 80, 82 of the rotation restricting means 73, 74 basically in each of the shift ranges as shown in FIGS. That is, in the first transmission range, as shown in FIG. 5, the control device 25 turns off the function of the one-way clutch 79 without engaging the locking mechanism 80 with the one-way clutch 79 as shown in FIG. Is engaged with the one-way clutch 81 to turn on the function of the one-way clutch 81. At this time, although the rotation direction Y12 of the rotation shaft 46a of the first motor 46 is opposite to the rotation allowable direction of the one-way clutch 79, the function of the one-way clutch 79 is turned off. The rotating shaft 46a can be rotated in the direction of the arrow Y12 without any problem. Further, since the rotation direction Y13 of the rotation shaft 47a of the second motor 47 is the same as the rotation allowable direction of the one-way clutch 81, the rotation shaft 47a can be rotated in the direction of the arrow Y13 without any problem.
[0085]
Then, as in the first embodiment, when the engine 41 is in the non-operating state, the one-way clutch 81 in the ON state prevents the rotation shaft 47a of the second motor 47 from rotating in the opposite direction to the arrow Y13. The rotation speed of the engine 41 is prevented from decreasing to 0 (the rotation speed of the engine 41 decreases only to the rotation speed of R2 · ωv). As a result, as in the first embodiment, the rotational speed of the first motor 46 is prevented from being excessively high. In the first shift range, the reduction ratio (= first reduction ratio R1) of the first distributor-side rotation transmission system closer to the first motor 46 is the deceleration of the second distributor-side rotation transmission system closer to the second motor 47 It is larger than the ratio (= second reduction ratio R2).
[0086]
Further, in the second speed range, as shown in FIG. 6, the control device 25 causes the locking mechanism 80 to be engaged with the one-way clutch 79 to turn on the function of the one-way clutch 79, and Without engaging the one-way clutch 81, the function of the one-way clutch 81 is turned off. At this time, since the rotation direction Y14 of the rotation shaft 46a of the first motor 46 is the same as the rotation allowable direction of the one-way clutch 79, the rotation shaft 46a can be rotated in the direction of the arrow Y14 without any problem. The rotation direction Y15 of the rotation shaft 47a of the second motor 47 is opposite to the rotation allowable direction of the one-way clutch 81, but since the function of the one-way clutch 81 is turned off, the rotation of the second motor 47 is The shaft 47a can be rotated in the direction of the arrow Y15 without any problem.
[0087]
As in the first embodiment, when the engine 41 is inoperative, the one-way clutch 79 in the ON state prevents the rotation shaft 46a of the first motor 46 from rotating in the opposite direction to the arrow Y14. The rotation speed of the engine 41 is prevented from decreasing to 0 (the rotation speed of the engine 41 decreases only to the rotation speed of R3 · ωv). As a result, as in the first embodiment, the rotational speed of the second motor 47 can be prevented from becoming excessively high. In the second shift range, the reduction ratio (= third reduction ratio R3) of the first distributor side rotational transmission system closer to the first motor 46 is the deceleration of the second distributor side rotational transmission system closer to the second motor 47 It is smaller than the ratio (= second reduction ratio R2). For this reason, contrary to the case of the first shift range, the reverse rotation of the rotating shaft 46a of the first motor 46 is blocked, and the rotational speed of the second motor 47 is prevented from high speed rotation.
[0088]
Further, in the third shift range, as shown in FIG. 7, the control device 25 turns off the function of the one-way clutch 79 without engaging the locking mechanism 80 with the one-way clutch 79, and 82 is engaged with the one-way clutch 81 to turn on the function of the one-way clutch 81. At this time, the rotation direction Y12 of the rotation shaft 46a of the first motor 46 and the rotation direction Y13 of the rotation shaft 47a of the second motor 47 are the same as in the first transmission region, and the operating states of the one-way clutches 79 and 81 are also The rotation shafts 46a and 47a can be rotated in the directions of the arrows Y12 and Y13 without any problem, as in the case of the first transmission region, because they are the same as the second transmission region.
[0089]
Then, similarly to the case of the first transmission range, when the engine 41 is in the non-operating state, the one-way clutch 81 in the ON state prevents the rotation shaft 47a of the second motor 47 from rotating in the opposite direction to the arrow Y13. The rotation speed of the engine 41 is prevented from decreasing to 0 (the rotation speed of the engine 41 decreases only to the rotation speed of R4 · ωv). As a result, as in the case of the first shift range, the rotational speed of the first motor 46 is prevented from becoming excessively high. While engaging the locking mechanism 80 with the one-way clutch 79, the function of the one-way clutch 79 is turned OFF, and the locking mechanism 82 is engaged with the one-way clutch 81, and the function of the one-way clutch 81 is turned ON. . At this time, although the rotation direction Y12 of the rotation shaft 46a of the first motor 46 is opposite to the rotation allowable direction of the one-way clutch 79, the function of the one-way clutch 79 is turned off. The rotating shaft 46a can be rotated in the direction of the arrow Y12 without any problem. Further, since the rotation direction Y13 of the rotation shaft 47a of the second motor 47 is the same as the rotation allowable direction of the one-way clutch 81, the rotation shaft 47a can be rotated in the direction of the arrow Y13 without any problem.
[0090]
Then, as in the first embodiment, when the engine 41 is in the non-operating state, the one-way clutch 81 in the ON state prevents the rotation shaft 47a of the second motor 47 from rotating in the opposite direction to the arrow Y13. The rotation speed of the engine 41 is prevented from decreasing to 0 (the rotation speed of the engine 41 decreases only to the rotation speed of R2 · ωv). As a result, as in the first embodiment, the rotational speed of the first motor 46 is prevented from being excessively high. In the third shift range, the reduction ratio (= third reduction ratio R3) of the first distributor side rotational transmission system closer to the first motor 46 is the deceleration of the second distributor side rotational transmission system closer to the second motor 47 It is larger than the ratio (= the fourth reduction ratio R4).
[0091]
Further, when changing the shift range, the following control is performed. When switching the speed range from the first speed range to the second speed range, and when switching from the second speed range to the first speed range, the control process shown in the flowcharts of FIGS. Is executed by In switching from the first speed range to the second speed range, first, in STEP 1a, the speed reduction ratio from the engine 41 to the power output shaft 51 approaches the second speed reduction ratio R2 that is the lower limit speed reduction ratio of the first speed area. Control the torque of each motor 46, 47. Specifically, when the control device 25 sets the gear ratio between the engine 41 and the power output shaft 51 to the second reduction gear ratio R2, the target output torque of the engine 1 that can generate the required traveling torque of the vehicle And a target rotational speed are determined based on the required traveling torque and the vehicle speed V (detection value). Then, the control device 25 controls the opening degree of the throttle valve (not shown) of the engine 1 according to the target output torque, as in the case of steady CVT traveling in each shift range, and The target load torque of the engine 1 is determined by correcting the target output torque in accordance with the deviation from the actual rotational speed NE (the detected value). Furthermore, the controller 25 sets the target torque of each of the motors 46 and 47 based on the determined target load torque and the target driving torque to be generated on the power output shaft 11 corresponding to the required traveling torque. ), Based on (6). Then, the current supplied to each of the motors 46 and 47 is controlled in accordance with the determined target torque. By this control, finally, the generated torque of the first motor 46 becomes almost 0, and the generated torque of the second motor 47 becomes a torque (ト ル ク Te · γ1) substantially balanced with the output torque of the engine 1 . Further, the rotational speed of the second motor 47 is approximately zero. Then, the output torque of the engine 1 is transmitted to the power output shaft 51 only via the second power distributor 46 of the two power distributors 44 and 45.
[0092]
Next, in STEP 2a, the controller 25 disconnects the clutch 61 of the transmission 49 from which the output torque of the engine 1 is not transmitted from the gear 60b of the high reduction ratio rotation transmission mechanism 59, and turns off the high reduction ratio rotation transmission mechanism 59. (The rotation transmission via the high reduction ratio rotation transmission mechanism 59 is disabled). Furthermore, in STEP 3a, the locking mechanism 82 on the second motor 47 side is disconnected from the one-way clutch 81, and the function of the one-way clutch 81 is turned OFF. Then, in STEP 4a, the speed reduction ratio from the engine 41 to the power output shaft 51 is maintained at the second speed reduction ratio. At this time, the generated torque of the second motor 47 is adjusted such that the rotation speed of the engine 41 is maintained at the target rotation speed. Then, in this state, by connecting the clutch 61 of the transmission 49 to the gear 53b of the low reduction ratio rotation transmission mechanism 58 in STEP 5a, the low reduction ratio rotation transmission mechanism 58 is turned ON (low reduction ratio rotation transmission Enables transmission of rotation via mechanism 58). The reduction ratio of the first distributor side rotation transmission system is changed from the first reduction ratio R1 to the third reduction ratio R3 by the processing of STEP 2a to 5a.
[0093]
Next, in STEP 6a, the control device 25 engages the locking mechanism 80 on the first motor 46 side with the one-way clutch 79 to turn on the function of the one-way clutch 79. As a result, the one-way clutches 79 and 81 are brought into the operating state of the second shift range shown in FIG. Thereafter, in STEP 7a, the control device 25 causes the power transmission device 43 to perform the shift operation in the above-described second shift range.
[0094]
Contrary to the above, at the time of switching from the second speed range to the first speed range, the process shown in FIG. 8B is executed by the control device 25. First, in STEP 1b, the torque of each of the motors 46 and 47 is controlled so that the reduction ratio from the engine 41 to the power output shaft 51 approaches the second reduction ratio R2, which is the upper limit reduction ratio of the second shift range, as in STEP 1a. Do. Next, in step 2b, the clutch 61 of the transmission 49 is disengaged from the gear 53b of the low reduction ratio rotation transmission mechanism 58 to turn off the low reduction ratio rotation transmission mechanism 58. Further, in STEP 3 b, the locking mechanism 80 on the first motor 44 side is disconnected from the one-way clutch 79 to turn off the function of the one-way clutch 79. Then, in STEP 4 b, the reduction ratio from the engine 41 to the power output shaft 51 is held at the second reduction ratio, as in STEP 4 a. Next, in STEP 5 b, the clutch 61 of the transmission 49 is connected to the gear 60 b of the high reduction ratio rotation transmission mechanism 59 to turn on the high reduction ratio rotation transmission mechanism 59. Then, after the locking mechanism 82 on the second motor 47 side is engaged with the one-way clutch 81 in STEP 6 b, the function of the one-way clutch 81 is turned ON, and then in STEP 7 b, the first transmission of the power transmission device 43 described above. Make the gear shift operation in the area.
[0095]
Switching between the second speed range and the third speed range is the same as in the case of switching between the first speed range and the second speed range, as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). The procedure is done. Hereinafter, briefly described, when switching from the second speed range to the third speed range, as shown in FIG. 9A, first, in STEP11a, the engine 41 and power are obtained by the same control process as STEP1a. The speed reduction ratio with the output shaft 51 is made close to the third speed reduction ratio. Next, in STEP 12a, the high reduction ratio rotation transmission mechanism 64 is turned OFF by disconnecting the clutch 65 of the transmission 50 from the gear 60c. Further, at STEP 13a, the function of the one-way clutch 79 on the first motor 46 side is turned off. Then, in STEP14a, the speed reduction ratio from the engine 41 to the power output shaft 51 is maintained at the third speed reduction ratio. At this time, the generated torque of the first motor 44 is adjusted such that the rotation speed of the engine 41 is maintained at the target rotation speed. Next, in STEP 15a, the low speed reduction rotation transmission mechanism 63 is turned ON by connecting the clutch 65 of the transmission 50 to the gear 63c. Next, in STEP 16a, the function of the one-way clutch 81 on the second motor 47 side is turned ON, and in STEP 17a, the shift operation in the above-described third shift range of the power transmission device 43 is performed.
[0096]
In addition, when switching from the third shift range to the second shift range, the reduction ratio from the engine 51 to the power output shaft 51 is first determined in STEP 11 b as shown in FIG. After approaching the third speed reduction ratio, the low speed reduction ratio rotation transmission mechanism 63 is turned OFF by disconnecting the clutch 65 of the transmission 50 from the gear 53 c in STEP 12 b. Further, at STEP 13 b, the function of the one-way clutch 81 on the second motor 46 side is turned off. Then, in STEP14b, the reduction ratio from the engine 41 to the power output shaft 51 is maintained at the third reduction ratio, as in STEP14a. Next, in STEP 15 b, the high reduction ratio rotation transmission mechanism 64 is turned ON by connecting the clutch 65 of the transmission 50 to the gear 60 c. Next, at STEP 16 b, the function of the one-way clutch 79 on the first motor 46 side is turned ON, and at STEP 17 b, the shift operation in the above-described second transmission range of the power transmission device 43 is performed.
[0097]
In the present embodiment, in the first speed range, in the vehicle speed range lower than the vehicle speed V1 of FIG. 4A, the reduction ratio between the engine 41 and the power output shaft 51 when the required traveling torque is large. To be the first reduction ratio R1 which is the upper limit reduction ratio of the first transmission range. In the second shift range, when the shift range is switched to the first shift range, etc., the reduction ratio between the engine 41 and the power output shaft 51 in the vehicle speed range lower than the vehicle speed V2 of FIG. The second speed reduction ratio is set to a second speed reduction ratio R2, which is the upper limit speed reduction ratio of the second speed range. In the third shift range, when the shift range is switched to the second shift range, etc., the reduction ratio between the power output shaft 51 of the engine 41 and the vehicle speed range lower than the vehicle speed V3 in FIG. The third speed reduction ratio is set to a third speed reduction ratio R3 which is the upper limit speed reduction ratio of the third speed range. In these states, the one-way clutch 79 or 81 prevents the reverse rotation of the rotary shaft of the low reduction ratio motor (the second motor 47 in the first and third shift ranges and the first motor 46 in the second shift range). You can not do it. Therefore, in the present embodiment, the first motor 46 when the engine 41 is in the inoperative state when the vehicle is traveled with the reduction ratio R1 in the vehicle speed range lower than the vehicle speed V1 in the first shift range. The first motor 46 when the engine 41 is inoperative when the vehicle is driven with the reduction ratio R3 in the vehicle speed range lower than the maximum value of the rotation speed and the vehicle speed V3 in the third shift range. The larger one of the maximum values of the rotational speed of the first motor 46 is regarded as the allowable maximum rotational speed of the first motor 46. The maximum value of the rotational speed of the first motor 46 when the engine 41 is in the inoperative state when the vehicle is traveled with the reduction ratio R2 in the vehicle speed range lower than the vehicle speed V2 in the second shift range Is the allowable maximum rotational speed of the second motor 47. Therefore, the function of the one-way clutch 81 does not have to be ON in the vehicle speed range lower than the vehicle speed V1 in the first shift range or lower than the vehicle speed V3 in the third shift range. Similarly, in the vehicle speed range lower than the vehicle speed V2 in the second shift range, the function of the one-way clutch 79 may not necessarily be ON.
[0098]
The detailed description is omitted because it is not the subject matter of the present invention, but the power transmission device 43 of the present embodiment does not use the output of the engine 1 as in the first embodiment. The vehicle can also be driven by the driving torque of the first motor 46 or the second motor 47. In this case, without connecting the clutch 65 of the transmission 50 to either of the gears 53c, 60c, both rotation transmission mechanisms 63, 64 of the transmission 50 are in the OFF state. Furthermore, while preventing the rotation of the ring gear 44r of the first power distributor 44 by the locking mechanism 76, the first motor 46 generates a drive torque in the direction of arrow Y10 in FIG. Transmission to the shaft 51 enables traveling of the vehicle (so-called EV traveling). Also, for example, in this state, while the rotation of the carrier 5c of the second power distributor 45 is blocked by the one-way clutch 77, the drive torque is generated in the direction of the arrow Y11 by the second motor 47 to thereby drive the drive torque. The engine 41 can be started by transmitting it to the 41 output shaft 41a. Furthermore, after the start of the engine 41, the output torque of the engine 41 is transmitted to the second motor 47 while the rotation of the carrier 45c of the second power distributor 45 is blocked by the locking mechanism 78, and the second motor 47 To perform regenerative power generation of the second motor 47 (charge of the storage battery 26) by the output of the engine 41 while performing EV travel with the first motor 46 (performing so-called series EV travel) Can)
Brief Description of the Drawings
FIG. 1 is a system configuration diagram schematically showing the entire configuration of a hybrid vehicle provided with a first embodiment of a power transmission device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the power transmission device of the first embodiment or the second embodiment.
FIG. 3 is a system configuration diagram schematically showing an entire configuration of a hybrid vehicle provided with a second embodiment of a power transmission device according to the present invention.
FIGS. 4A to 4C are graphs for explaining the shift range of the power transmission device of the second embodiment.
FIG. 5 is a view for explaining the operation of the power transmission device of the second embodiment.
FIG. 6 is a view for explaining the operation of the power transmission device of the second embodiment.
FIG. 7 is a view for explaining the operation of the power transmission device of the second embodiment.
FIGS. 8A and 8B are flowcharts for explaining the operation at the time of switching the shift range of the power transmission device of the second embodiment between the first shift range and the second shift range.
FIGS. 9A and 9B are flowcharts for explaining the operation at the time of switching the shift range of the power transmission apparatus of the second embodiment between the second shift range and the third shift range. FIGS.
[Description of the code]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 41 ... Engine, 2, 42 ... Drive wheel, 3, 43 ... Power transmission apparatus, 4, 44 ... 1st power distributor (planet gear apparatus), 5, 45 ... 2nd power distributor (planet gear apparatus) , 4r, 5r, 44r, 45r ... ring gear (input shaft), 4c, 5c, 44c, 45c ... carrier (first output shaft), 4s, 5s, 44s, 45s ... sun gear (second output shaft), 6, 46 ... 1st motor, 7, 47 ... 2nd motor, 49, 50 ... Transmission, 13, 51 ... Power output shaft, 12, 73, 74 ... Rotation regulation means, 23, 79, 81 ... One-way clutch.

Claims (4)

エンジンの回転駆動力がそれぞれ入力軸に伝達される第1及び第2動力分配器と、前記第1動力分配器の2つの出力軸のうちの第1出力軸と前記第2動力分配器の2つの出力軸のうちの第1出力軸とから回転駆動力が伝達され、その伝達された回転駆動力を車両の駆動輪に出力する動力出力軸と、前記第1動力分配器の第2出力軸に駆動トルク又は回生トルクを付与する第1モータと、前記第2動力分配器の第2出力軸に駆動トルク又は回生トルクを付与する第2モータとを備え、前記エンジンから前記第1動力分配器を介して前記動力出力軸に至る回転伝達系と前記エンジンから前記第2動力分配器を介して前記動力出力軸に至る回転伝達系とがそれぞれの減速比が互いに異なる値になるように構成されたハイブリッド車両の動力伝達装置において、
前記第1モータおよび第2モータのうち、前記減速比が小さい側の回転伝達系の動力分配器の第2出力軸にトルクを付与する低減速比側モータの回転軸の回転を阻止する制動状態と該回転軸を回転自在とする開放状態とに動作可能な回転規制手段を備え、
前記両回転伝達系の減速比の間の減速比でエンジンと動力出力軸との間の変速を行いつつ該エンジンの出力により車両の走行を行う変速走行中に、前記エンジンが非作動状態になった場合に、前記回転規制手段を制動状態に動作させて前記低減速比側モータの回転軸の回転を阻止するようにしたことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置。
First and second power distributors for transmitting the rotational drive force of the engine to the input shaft, and two of the first output shaft of the two output shafts of the first power distributor and the second power distributor And a second output shaft of the first power distributor, the power output shaft transmitting the rotational driving force from the first output shaft of the two output shafts and outputting the transmitted rotational driving force to the drive wheels of the vehicle And a second motor for applying a driving torque or regenerative torque to a second output shaft of the second power distributor, the first power distributor from the engine The reduction gear ratio of the rotation transmission system leading to the power output shaft and the rotation transmission system reaching the power output shaft from the engine via the second power distributor are configured to have mutually different values. Transmission system of a hybrid vehicle Oite,
Of the first motor and the second motor, a braking state that prevents the rotation of the rotation shaft of the low reduction ratio side motor that applies torque to the second output shaft of the power distribution device of the rotation transmission system with the smaller reduction ratio. And rotation control means operable in an open state for rotating the rotation shaft,
The engine is in a non-operational state during a shift traveling where the vehicle is driven by the output of the engine while performing a shift between the engine and the power output shaft at a reduction ratio between the reduction ratios of the two rotation transmission systems. In this case, the rotation control means is operated in the braking state to prevent the rotation of the rotation shaft of the low reduction ratio motor, and a power transmission device of a hybrid vehicle.
前記回転規制手段は、前記変速走行中における前記低減速比側モータの回転軸の回転方向から該低減速比側モータの回転軸が逆方向に回転するのを阻止するワンウェイクラッチにより構成されていることを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。The rotation restriction means is configured by a one-way clutch that prevents the rotation shaft of the low reduction ratio side motor from rotating in the opposite direction from the rotation direction of the rotation shaft of the low reduction ratio side motor during the speed change traveling The power transmission device of a hybrid vehicle according to claim 1, characterized in that: 前記両回転伝達系のうちの少なくとも1つの回転伝達系に、該回転伝達系の減速比を複数段に変更可能な変速機が設けられると共に、該変速機による減速比の変更によって、前記第1動力分配器側の回転伝達系の減速比が第2動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも大きくなる状態と、第2動力分配器側の回転伝達系の減速比が第1動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも大きくなる状態とを有し、前記回転規制手段は、各モータ毎に備えられていることを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。A transmission capable of changing the reduction ratio of the rotation transmission system to a plurality of stages is provided in at least one rotation transmission system of the both rotation transmission systems, and the first reduction transmission ratio is changed by the transmission. A state in which the reduction ratio of the rotation transmission system on the power distributor side becomes larger than the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side, and the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side is the first power distribution 2. A power transmission apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, further comprising a state in which the reduction ratio of a rotation transmission system on the side of the motor is larger, wherein the rotation restriction means is provided for each motor. 前記第1モータに対応する回転規制手段は、前記第1動力分配器側の回転伝達系の減速比が第2動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも小さい状態での前記変速走行中における該第1モータの回転方向から該第1モータが逆方向に回転するのを阻止する第1ワンウェイクラッチと、前記第1動力分配器側の回転伝達系の減速比が第2動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも大きい状態での前記変速走行中における該第1ワンウェイクラッチの回転阻止機能を停止させる第1ワンウェイクラッチOFF手段とを備え、
前記第2モータに対応する回転規制手段は、前記第2動力分配器側の回転伝達系の減速比が第1動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも小さい状態での前記変速走行中における該第2モータの回転方向から該第2モータが逆方向に回転するのを阻止する第2ワンウェイクラッチと、前記第2動力分配器側の回転伝達系の減速比が第1動力分配器側の回転伝達系の減速比よりも大きい状態での前記変速走行中における該第2ワンウェイクラッチの回転阻止機能を停止させる第2ワンウェイクラッチOFF手段とを備えることを特徴とする請求項3記載のハイブリッド車両の動力伝達装置。
The rotation restricting means corresponding to the first motor is in the midst of shifting while the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side is smaller than the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side. A first one-way clutch that prevents the first motor from rotating in the opposite direction from the direction of rotation of the first motor, and the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side is the second power distributor side A first one-way clutch-off means for stopping the rotation prevention function of the first one-way clutch during the shift traveling in a state larger than the reduction ratio of the rotation transmission system of
The rotation restricting means corresponding to the second motor is in the midst of shifting while the reduction ratio of the rotation transmission system on the second power distributor side is smaller than the reduction ratio of the rotation transmission system on the first power distributor side. A reduction gear ratio of a second one-way clutch for preventing the second motor from rotating in the opposite direction from the rotational direction of the second motor at the second motor, and a rotation transmission system on the second power distributor side 4. The hybrid according to claim 3, further comprising: second one-way clutch OFF means for stopping the rotation preventing function of the second one-way clutch during the speed change traveling in a state larger than the reduction ratio of the rotation transmission system. Power transmission system of the vehicle.
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