JP4919080B2 - Power output device - Google Patents

Power output device Download PDF

Info

Publication number
JP4919080B2
JP4919080B2 JP2007296486A JP2007296486A JP4919080B2 JP 4919080 B2 JP4919080 B2 JP 4919080B2 JP 2007296486 A JP2007296486 A JP 2007296486A JP 2007296486 A JP2007296486 A JP 2007296486A JP 4919080 B2 JP4919080 B2 JP 4919080B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
gear
power
speed
power distribution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007296486A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009120039A (en
Inventor
英明 駒田
幸彦 出塩
智仁 大野
剛 北畑
祥浩 飯島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007296486A priority Critical patent/JP4919080B2/en
Publication of JP2009120039A publication Critical patent/JP2009120039A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4919080B2 publication Critical patent/JP4919080B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power output device capable of suppressing enlargement of the device in a radial direction. <P>SOLUTION: An internal combustion engine 3, a first motor generator 5, an output shaft 6, a speed reducing mechanism 9, a power distributing mechanism 7, and a second motor generator 8 are arranged on the same axis. The power distributing mechanism 7 is composed as a double pinion type planetary gear mechanism, and when each rotation element is arranged on an alignment chart, the internal combustion engine 3 is connected to a ring gear R1 positioned in a center, the first motor generator 5 is connected via the speed reducing mechanism 9 to a carrier C1 with a shorter distance to the ring gear R1, and the output shaft 6 and the second motor generator 8 is connected to the remaining sun gear S1. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、車両に搭載することができる動力出力装置に関する。   The present invention relates to a power output apparatus that can be mounted on a vehicle.

この種の動力出力装置が搭載された車両として、内燃機関、発電機、電動機及びシングルピニオン型遊星歯車機構を備え、内燃機関が遊星歯車機構のキャリアに、発電機が二つの歯車を介して遊星歯車機構のリングギアに、電動機が他の二つの歯車を介して遊星歯車機構のサンギアにそれぞれ連結され、かつ内燃機関、遊星歯車機構及び駆動輪に動力を出力するための出力軸のそれぞれが同軸上に配置されたものがある(特許文献1)。また、この特許文献1には、内燃機関、発電機、電動機及びダブルピニオン型遊星歯車機構を備え、内燃機関が遊星歯車機構のリングギアに、発電機が二つの歯車を介して遊星歯車機構のキャリアに、電動機が他の二つの歯車を介して遊星歯車機構のサンギアにそれぞれ連結され、かつ内燃機関、遊星歯車機構及び出力軸のそれぞれが同軸上に配置された車両も開示されている。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献2〜5が存在する。   A vehicle equipped with this type of power output device includes an internal combustion engine, a generator, an electric motor, and a single pinion type planetary gear mechanism. The internal combustion engine is a carrier for the planetary gear mechanism, and the generator is a planet through two gears. The motor is connected to the ring gear of the gear mechanism via the other two gears to the sun gear of the planetary gear mechanism, and the output shafts for outputting power to the internal combustion engine, the planetary gear mechanism and the drive wheels are coaxial. There is one arranged above (Patent Document 1). Further, this Patent Document 1 includes an internal combustion engine, a generator, an electric motor, and a double pinion type planetary gear mechanism. The internal combustion engine is connected to the ring gear of the planetary gear mechanism, and the generator is connected to the planetary gear mechanism via two gears. There is also disclosed a vehicle in which an electric motor is connected to a carrier and a sun gear of a planetary gear mechanism via other two gears, and each of an internal combustion engine, a planetary gear mechanism, and an output shaft is coaxially arranged. In addition, Patent Documents 2 to 5 exist as prior art documents related to the present invention.

特開昭50−30223号公報(第4図、第5図)Japanese Patent Laid-Open No. 50-30223 (FIGS. 4 and 5) 特開2005−98337号公報JP 2005-98337 A 特開2003−104072号公報JP 2003-104072 A 特開平10−58990号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-58990 特開2005−119573号公報JP 2005-119573 A

特許文献1に開示された装置は、二つの歯車を介して発電機や電動機が遊星歯車機構の回転要素に連結されていて、遊星歯車機構や出力軸等と同軸に配置されていない。このため、装置が径方向に大型化するおそれがある。   In the device disclosed in Patent Document 1, a generator and an electric motor are connected to a rotating element of a planetary gear mechanism through two gears, and are not arranged coaxially with the planetary gear mechanism, the output shaft, or the like. For this reason, there exists a possibility that an apparatus may enlarge in radial direction.

そこで、本発明は、径方向へ装置の大型化を抑制できる動力出力装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the power output device which can suppress the enlargement of an apparatus to radial direction.

本発明の動力出力装置は、内燃機関と、第1電動機と、車両の駆動輪に動力を出力するための出力部材と、前記第1電動機の回転を減速する減速機構と、前記内燃機関の動力を前記第1電動機及び前記出力部材へ分配できる動力分配機構と、前記出力部材側に動力を出力できる第2電動機とが同軸上に配置された動力出力装置であって、前記動力分配機構は、相互に差動回転する3つの回転要素を持つ遊星歯車機構として構成されるとともに、前記3つの回転要素を共線図上に配置したときに、中央に位置する第1回転要素に前記内燃機関が連結され、前記第1回転要素との距離が短い方の第2回転要素に前記第1電動機が前記減速機構を介して連結され、かつ残りの第3回転要素に前記出力部材及び前記第2電動機が連結され、前記第3回転要素と前記出力部材とが連結される高速モードと、前記第2回転要素と前記出力部材とが連結される低速モードとを切り替えることができるモード切替手段を更に備え、前記モード切替手段は、車速及び負荷に関する所定基準よりも低車速かつ高負荷の状態で前記低速モードへ切り替え、前記減速機構は、複数の変速比を選択的に設定できるように構成されるとともに、前記低速モードへ切り替えられている際に前記複数の変速比の中からいずれかの変速比を選択し、かつ前記高速モードへ切り替えられている際に前記複数の変速比の中からハイギア側の変速比を選択することにより、上述した課題を解決する(請求項1)。
A power output apparatus according to the present invention includes an internal combustion engine, a first electric motor, an output member for outputting power to driving wheels of a vehicle, a speed reduction mechanism that decelerates rotation of the first electric motor, and power of the internal combustion engine. Is a power output device in which a power distribution mechanism that can distribute power to the first motor and the output member and a second motor that can output power to the output member side are arranged on the same axis. The internal combustion engine is configured as a planetary gear mechanism having three rotating elements that rotate differentially with each other, and when the three rotating elements are arranged on a collinear chart, the internal combustion engine is connected to the first rotating element located at the center. The first motor is connected to the second rotating element having a shorter distance from the first rotating element via the speed reduction mechanism, and the output member and the second motor are connected to the remaining third rotating element. There are connected, the 3rd A mode switching unit capable of switching between a high speed mode in which an element and the output member are coupled and a low speed mode in which the second rotating element and the output member are coupled; And switching to the low speed mode at a lower vehicle speed and higher load than a predetermined standard related to the load, and the speed reduction mechanism is configured to selectively set a plurality of gear ratios and switched to the low speed mode. By selecting one of the plurality of gear ratios when switching, and selecting the gear ratio on the high gear side from the plurality of gear ratios when switching to the high speed mode , The problem described above is solved (claim 1).

この発明によれば、第1電動機、出力部材、減速機構、動力分配機構及び第2電動機のそれぞれが同軸上に配置されているため、装置が径方向に大型化することを抑制できる。また、内燃機関から出力部材へ到るギア比(エンジン直達ギア比)をハイギアードにできるので、車両の高速巡航時における動力循環が低減する。これにより、動力の伝達効率及び燃費が向上する。エンジン直達ギア比がハイギアードになると第1電動機側に対する内燃機関からの反力(エンジン反力)が大きくなるが、第1電動機は減速機構にて減速されて第2回転要素に連結されるから、第1電動機を第2回転要素に直結する場合に比べて、第1電動機の体格及び損失の増加を低減することができる。   According to this invention, since each of the first electric motor, the output member, the speed reduction mechanism, the power distribution mechanism, and the second electric motor is arranged on the same axis, it is possible to suppress the apparatus from being enlarged in the radial direction. Further, since the gear ratio (engine direct gear ratio) from the internal combustion engine to the output member can be made high geared, the power circulation during the high-speed cruise of the vehicle is reduced. Thereby, power transmission efficiency and fuel consumption are improved. When the engine direct gear ratio becomes high geared, the reaction force (engine reaction force) from the internal combustion engine to the first motor side increases, but the first motor is decelerated by the reduction mechanism and connected to the second rotating element. Compared with the case where the first electric motor is directly connected to the second rotating element, the increase in the physique and loss of the first electric motor can be reduced.

また、本発明によれば、モード切替手段にて高速モードと低速モードとを適宜切り替えることができる。これにより低車速、高負荷での電気動力伝達量が減少して伝達効率が向上する
Further, according to the present invention, the mode switching unit can appropriately switch between the high speed mode and the low speed mode. As a result, the transmission amount of electric power at a low vehicle speed and high load is reduced, and transmission efficiency is improved .

さらに、本発明によれば、低速モード時は複数の変速比の中から変速比が選ばれるので第1電動機の最大トルク、回転速度(回転数)を低減しつつ駆動力が向上する。一方、高速モード時は第1電動機は比較的低トルクなのでローギア側の変速比を使う必要がない。また、低速モード時の高車速側でハイギア側の変速比を選択することにより、低速モードから高速モードへ切り替える際に変速比を維持したままでよい。このため、変速ショックを伴わずにモードを切り替えることができる。
Furthermore, according to the present invention, in the low speed mode , the speed ratio is selected from a plurality of speed ratios, so that the driving force is improved while reducing the maximum torque and the rotation speed (the number of rotations) of the first electric motor. On the other hand, in the high speed mode, since the first motor has a relatively low torque, there is no need to use the low gear side gear ratio. Further, by selecting the high gear side gear ratio on the high vehicle speed side in the low speed mode, the gear ratio may be maintained when switching from the low speed mode to the high speed mode. For this reason, a mode can be switched without accompanying a shift shock.

低速モード及び高速モード間の切り替えは適宜のタイミングで実施されてもよいが、例えば、前記モード切替手段は、前記動力分配機構の前記第1回転要素、前記第2回転要素及び前記第3回転要素のそれぞれの回転速度差が所定範囲内に収まっている時に同期して、前記高速モードと前記低速モードとを切り替えてもよい(請求項2)。モード切替時のショックを抑えることができる。この態様において、前記モード切替手段は、前記動力分配機構の前記第1回転要素、前記第2回転要素及び前記第3回転要素のそれぞれの回転速度が一致した時に同期して前記高速モードと前記低速モードとを切り替えてもよい(請求項3)。この場合は、モード切替時のショックを更に抑えることができる。
The switching between the low speed mode and the high speed mode may be performed at an appropriate timing. For example, the mode switching means includes the first rotating element, the second rotating element, and the third rotating element of the power distribution mechanism. each of the rotational speed difference is synchronized when you are within a predetermined range of, it may be switched to said high-speed mode and the low speed mode (claim 2). Shock at the time of mode switching can be suppressed. In this aspect, the mode switching means synchronizes with the high speed mode and the low speed when the respective rotation speeds of the first rotation element, the second rotation element, and the third rotation element of the power distribution mechanism coincide with each other. The mode may be switched ( Claim 3 ). In this case, the shock at the time of mode switching can be further suppressed.

本発明の動力出力装置の一態様において、前記第1電動機、前記減速機構、前記動力分配機構及び前記第2電動機は、前記内燃機関から離れる方向に向かって、前記第1電動機、前記減速機構、前記動力分配機構、前記第2電動機の順番で配置されており、前記動力分配機構は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構として構成され、かつ前記第1回転要素としてリングギアが、前記第2回転要素としてキャリアが、前記第3回転要素としてサンギアがそれぞれ設けられており、かつ前記モード切替手段は、前記サンギアと前記出力部材とを連結することにより前記高速モードを実現する第1の状態と、前記キャリアと前記出力部材とを連結することにより前記低速モードを実現する第2の状態とを切り替える切替機構を備えてもよい(請求項4)。この態様によれば、内燃機関から離れる方向に向かって、第1電動機、減速機構、動力分配機構、第2電動機の順番で配置されるため、内燃機関から離れるに従って狭まるFR車両のフロアトンネルに適合させ易く、FR車両への車両搭載性に優れている。
In one embodiment of the power output apparatus of the present invention, before Symbol first electric motor, said speed reduction mechanism, the power distributing mechanism and said second electric motor, in a direction away from the internal combustion engine, the first electric motor, the reduction mechanism The power distribution mechanism is arranged in the order of the second electric motor, the power distribution mechanism is configured as a double pinion type planetary gear mechanism, and a ring gear is used as the first rotation element in the second rotation. A carrier is provided as an element, a sun gear is provided as the third rotating element, and the mode switching means is configured to achieve the high speed mode by connecting the sun gear and the output member; It may be provided with a switching mechanism for switching between the second state to realize the low-speed mode by connecting the output member and the carrier (claim 4 ). According to this aspect, the first electric motor, the speed reduction mechanism, the power distribution mechanism, and the second electric motor are arranged in this order in the direction away from the internal combustion engine. It is easy to make it easy to mount on an FR vehicle.

本発明の動力出力装置の一態様において、前記第1電動機、前記減速機構、前記動力分配機構及び前記第2電動機は、前記内燃機関から離れる方向に向かって、前記第2電動機、前記動力分配機構、前記減速機構、前記第1電動機の順番で配置されており、前記動力分配機構は、シングルピニオン型の遊星歯車機構として構成され、かつ前記第1回転要素としてキャリアが、前記第2回転要素としてリングギアが、前記第3回転要素としてサンギアがそれぞれ設けられており、かつ前記モード切替手段は、前記サンギアと前記出力部材とを連結することにより前記高速モードを実現する第1の状態と、前記リングギアと前記出力部材とを連結することにより前記低速モードを実現する第2の状態とを切り替える切替機構を備えてもよい(請求項5)。この態様によれば、内燃機関から離れる方向に向かって、第2電動機、動力分配機構、減速機構、第1電動機の順番で配置されるため、これらの並び方向に関する寸法増大を抑制できる。そのため、同方向に関する寸法増大への制約が厳しいFF車両へ適用させ易く、FF車両への車両搭載性に優れている。
In one embodiment of the power output apparatus of the present invention, before Symbol first electric motor, said speed reduction mechanism, the power distributing mechanism and said second electric motor, in a direction away from the internal combustion engine, the second electric motor, the power distribution The power distribution mechanism is configured as a single pinion type planetary gear mechanism, and the carrier is the second rotation element, and the power distribution mechanism is arranged in the order of the mechanism, the speed reduction mechanism, and the first motor. A ring gear and a sun gear as the third rotating element, respectively, and the mode switching means connects the sun gear and the output member to achieve the high speed mode, the optionally provided with a switching mechanism for switching between the second state to realize the low-speed mode by connecting the output member and the ring gear (according 5). According to this aspect, since the second electric motor, the power distribution mechanism, the speed reduction mechanism, and the first electric motor are arranged in this order in the direction away from the internal combustion engine, it is possible to suppress an increase in dimension in the arrangement direction. Therefore, it is easy to apply to FF vehicles in which restrictions on the increase in size in the same direction are severe, and the vehicle mounting property to FF vehicles is excellent.

以上説明したように、本発明によれば、第1電動機、出力部材、減速機構、動力分配機構及び第2電動機のそれぞれが同軸上に配置されているため、装置が径方向に大型化することを抑制できる。また、エンジン直達ギア比をハイギアードにできるので、車両の高速巡航時における動力循環が低減する。これにより、動力の伝達効率及び燃費が向上する。エンジン直達ギア比がハイギアードになる結果、第1電動機側に対するエンジン反力が大きくなるが、第1電動機は減速機構にて減速されて第2回転要素に連結されるから、第1電動機を第2回転要素に直結する場合に比べて、第1電動機の体格及び損失の増加を低減することができる。   As described above, according to the present invention, each of the first electric motor, the output member, the speed reduction mechanism, the power distribution mechanism, and the second electric motor is arranged on the same axis, so that the apparatus is enlarged in the radial direction. Can be suppressed. Further, since the direct gear ratio of the engine can be made high geared, the power circulation during the high-speed cruise of the vehicle is reduced. Thereby, power transmission efficiency and fuel consumption are improved. As a result of the engine direct gear ratio becoming high geared, the engine reaction force on the first electric motor side increases, but the first electric motor is decelerated by the speed reduction mechanism and connected to the second rotating element. The increase in the physique and loss of the first electric motor can be reduced as compared with the case of being directly connected to the rotating element.

第1の参考例
図3〜図8が本発明の実施の形態を示すものであるが、まずはその実施の形態と共通の部分を有する第1の参考例を図1及び図2を参照して説明する。図1は第1の参考例に係る動力出力装置が適用された車両の概略を示している。車両1はいわゆるハイブリッド車両として構成されている。即ち、ハイブリッド車は内燃機関を走行用の駆動力源として備えるとともに、モータ・ジェネレータ等の電動機を他の走行用の駆動力源として備えた車両である。そして、ハイブリッド車は、内燃機関をできるだけ効率の良い状態で運転する一方で、駆動力やエンジンブレーキ力の過不足を他の駆動力源にて補い、かつ車両減速時等にエネルギの回生を行うことにより、内燃機関のエミッション悪化の防止と燃費性能の向上とを実現できるように構成されている。
( First reference example )
3 to 8 show an embodiment of the present invention. First, a first reference example having portions common to the embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an outline of a vehicle to which a power output apparatus according to a first reference example is applied. The vehicle 1 is configured as a so-called hybrid vehicle. That is, the hybrid vehicle is a vehicle that includes an internal combustion engine as a driving force source for traveling and also includes an electric motor such as a motor / generator as another driving force source for traveling. The hybrid vehicle operates the internal combustion engine in as efficient a manner as possible while compensating for excess or deficiency of the driving force or engine braking force with another driving force source and regenerating energy when the vehicle decelerates or the like. Thus, it is configured to prevent the deterioration of the emission of the internal combustion engine and improve the fuel efficiency.

車両1にはその走行のために動力出力装置2Aが設けられている。動力出力装置2Aは、内燃機関3と、その内燃機関3から出力された動力を伝達する伝達軸4と、第1電動機としての第1モータ・ジェネレータ5と、車両1の駆動輪11に動力を出力するための出力部材としての出力軸6と、内燃機関3の動力を第1モータ・ジェネレータ5及び出力軸6へ分配できる動力分配機構7と、出力軸6側に動力を出力できる第2電動機としての第2モータ・ジェネレータ8と、第1モータ・ジェネレータ5と動力分配機構7との間に介在し第1モータ・ジェネレータ5の回転を減速する減速機構9と、第2モータ・ジェネレータ8と出力軸6との間に介在し第2モータ・ジェネレータ8の回転を変速する変速部10とを備えている。そして、内燃機関3、第1モータ・ジェネレータ5、出力軸6、減速機構9、動力分配機構7及び第2モータ・ジェネレータ8のそれぞれは同軸上、かつ内燃機関3から離れる方向(図1の右方向)に向かって、第1モータ・ジェネレータ5、減速機構9、動力分配機構7、第2モータ・ジェネレータ8の順番で配置されている。   The vehicle 1 is provided with a power output device 2A for traveling. The power output device 2 </ b> A supplies power to the internal combustion engine 3, a transmission shaft 4 that transmits power output from the internal combustion engine 3, a first motor / generator 5 as a first electric motor, and drive wheels 11 of the vehicle 1. An output shaft 6 as an output member for outputting, a power distribution mechanism 7 that can distribute the power of the internal combustion engine 3 to the first motor / generator 5 and the output shaft 6, and a second electric motor that can output power to the output shaft 6 side. A second motor / generator 8, a speed reduction mechanism 9 interposed between the first motor / generator 5 and the power distribution mechanism 7 to decelerate the rotation of the first motor / generator 5, A transmission 10 is provided between the output shaft 6 and the second motor / generator 8 to change the speed of rotation. Each of the internal combustion engine 3, the first motor / generator 5, the output shaft 6, the speed reduction mechanism 9, the power distribution mechanism 7, and the second motor / generator 8 is coaxial and away from the internal combustion engine 3 (right side in FIG. 1). The first motor / generator 5, the speed reduction mechanism 9, the power distribution mechanism 7, and the second motor / generator 8 are arranged in this order.

内燃機関3は火花点火型の多気筒内燃機関として構成されている。内燃機関3の動力は不図示のクランク軸を介して伝達軸4に出力される。第1モータ・ジェネレータ5は電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成されている。第1モータ・ジェネレータ5には不図示のインバータを介して不図示のバッテリが電気的に接続されていて、そのインバータを制御することにより第1モータ・ジェネレータ5の出力トルク又は回生トルクを適宜設定するようになっている。第1モータ・ジェネレータ5は、伝達軸4と同軸上に回転可能に設けられたロータ5aと、そのロータ5aの外周側に位置するステータ5bとを有する。ステータ5bはケーシング12に固定されており回転しないようになっている。第2モータ・ジェネレータ8も第1モータ・ジェネレータ5と同様の構成を有している。即ち、第2モータ・ジェネレータ8は、伝達軸4(出力軸6)と同軸上に回転可能に設けられたロータ8aと、ロータ8aの外周側に位置するようにしてケーシング12に固定されたステータ8bとを有している。また、第2モータ・ジェネレータ8は不図示のインバータを介して不図示のバッテリが電気的に接続されている。   The internal combustion engine 3 is configured as a spark ignition type multi-cylinder internal combustion engine. The power of the internal combustion engine 3 is output to the transmission shaft 4 via a crankshaft (not shown). The 1st motor generator 5 is comprised so that the function as an electric motor and the function as a generator may be produced. A battery (not shown) is electrically connected to the first motor / generator 5 via an inverter (not shown), and the output torque or regenerative torque of the first motor / generator 5 is appropriately set by controlling the inverter. It is supposed to be. The first motor / generator 5 includes a rotor 5a provided coaxially with the transmission shaft 4 and a stator 5b positioned on the outer peripheral side of the rotor 5a. The stator 5b is fixed to the casing 12 so as not to rotate. The second motor / generator 8 has the same configuration as the first motor / generator 5. That is, the second motor / generator 8 includes a rotor 8a provided coaxially with the transmission shaft 4 (output shaft 6) and a stator fixed to the casing 12 so as to be positioned on the outer peripheral side of the rotor 8a. 8b. The second motor / generator 8 is electrically connected to a battery (not shown) via an inverter (not shown).

動力分配機構7はダブルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。即ち、動力分配機構7は外歯歯車であるサンギアS1と、そのサンギアS1に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアR1と、サンギアS1に噛み合うピニオン15及びリングギアR1に噛み合うピニオン16を相互に噛み合わせた状態で自転かつ公転自在に保持するキャリアC1とを有し、これらの3つの回転要素の間に差動作用を生じさせる周知の歯車機構である。この参考例では、内燃機関3(伝達軸4)がリングギアR1に、第1モータ・ジェネレータ5が減速機構9を介してキャリアC1に、出力軸6がサンギアS1にそれぞれ連結されている。
The power distribution mechanism 7 is configured as a double pinion type planetary gear mechanism. That is, the power distribution mechanism 7 meshes with the sun gear S1 that is an external gear, the ring gear R1 that is an internal gear disposed coaxially with the sun gear S1, the pinion 15 that meshes with the sun gear S1, and the ring gear R1. This is a well-known gear mechanism that has a carrier C1 that holds the pinion 16 so as to rotate and revolve in a state where the pinion 16 is engaged with each other, and generates a differential action between these three rotating elements. In this reference example , the internal combustion engine 3 (transmission shaft 4) is connected to the ring gear R1, the first motor / generator 5 is connected to the carrier C1 via the speed reduction mechanism 9, and the output shaft 6 is connected to the sun gear S1.

減速機構9は、例えば3つの回転要素を持つ遊星歯車機構として構成することができる。この場合、3つの回転要素の中のいずれか一つが第1モータ・ジェネレータ5のロータ5aに、残りの回転要素の一方が動力分配機構7のキャリアC1に、残りの回転要素の他方が回転不能にケーシング12に固定されることにより、第1モータ・ジェネレータ5の回転を減速する機能を実現できる。変速部10も、減速機構9と同様にして遊星歯車機構として構成することができる。   The speed reduction mechanism 9 can be configured as a planetary gear mechanism having three rotating elements, for example. In this case, any one of the three rotating elements is in the rotor 5a of the first motor / generator 5, one of the remaining rotating elements is in the carrier C1 of the power distribution mechanism 7, and the other rotating element is incapable of rotating. By being fixed to the casing 12, the function of decelerating the rotation of the first motor / generator 5 can be realized. The transmission unit 10 can also be configured as a planetary gear mechanism in the same manner as the speed reduction mechanism 9.

図2は動力出力装置2Aの共線図の一例を示している。なお、共線図とは遊星歯車機構等の差動機構の各回転要素をギア比(速比)に基づく間隔で配列したときに各回転要素の回転速度(回転数)を直線で表すことができる周知のものである。また、図2において、「Eng」は内燃機関3を、「MG1」は第1モータ・ジェネレータ5を、「MG2」は第2モータ・ジェネレータ8をそれぞれ示す(以下の共線図においても同じ)。図2に示すように、動力分配機構7はダブルピニオン型の遊星歯車機構であるので、その3つの回転要素は共線図上に、キャリアC1、リングギアR1、サンギアS1の順番で並ぶ。この参考例では、これらの回転要素のうち、中央に位置する第1回転要素であるリングギアR1に内燃機関3が連結され、リングギアR1との距離が近い方の第2回転要素であるキャリアC1に第1モータ・ジェネレータ5が減速機構9を介して連結され、残りの第3回転要素であるサンギアS1に出力軸6及び第2モータ・ジェネレータ8が連結されている。
FIG. 2 shows an example of a nomograph of the power output device 2A. Note that the collinear diagram represents the rotation speed (number of rotations) of each rotation element with a straight line when the rotation elements of a differential mechanism such as a planetary gear mechanism are arranged at intervals based on the gear ratio (speed ratio). It is well known. In FIG. 2, “Eng” indicates the internal combustion engine 3, “MG1” indicates the first motor / generator 5, and “MG2” indicates the second motor / generator 8 (the same applies to the following collinear diagrams). . As shown in FIG. 2, since the power distribution mechanism 7 is a double pinion type planetary gear mechanism, its three rotation elements are arranged in the order of the carrier C1, the ring gear R1, and the sun gear S1 on the alignment chart. In this reference example , among these rotating elements, the internal combustion engine 3 is connected to the ring gear R1 that is the first rotating element located at the center, and the carrier that is the second rotating element that is closer to the ring gear R1. The first motor / generator 5 is connected to C1 via a speed reduction mechanism 9, and the output shaft 6 and the second motor / generator 8 are connected to the sun gear S1, which is the remaining third rotating element.

図1及び図2に示した動力出力装置2Aによれば、第1モータ・ジェネレータ5、出力軸6、減速機構9、動力分配機構7及び第2モータ・ジェネレータ8のそれぞれが同軸上に配置されているため、装置が径方向に大型化することを抑制できる。また、図2から明らかなように、内燃機関3から出力軸6へ到るギア比(エンジン直達ギア比)をハイギアードにできるので、車両1の高速巡航時における動力循環が低減する。これにより、動力の伝達効率及び燃費が向上する。また、エンジン直達ギア比がハイギアードになると第1モータ・ジェネレータ5側に対する内燃機関3からの反力(エンジン反力)が大きくなるが、第1モータ・ジェネレータ5は減速機構9にて減速されて、動力分配機構7のキャリアC1に連結されるから、第1モータ・ジェネレータ5をキャリアC1に直結する場合に比べて、第1モータ・ジェネレータ5の体格及び損失の増加を低減することができる。更に、動力出力装置2Aは、内燃機関3から離れる方向に向かって、第1モータ・ジェネレータ5、減速機構9、動力分配機構7、第2モータ・ジェネレータ8の順番で配置されるため、内燃機関3から離れるに従って狭まるFR車両のフロアトンネルに適合させ易く、FR車両への車両搭載性に優れている。   According to the power output apparatus 2A shown in FIGS. 1 and 2, the first motor / generator 5, the output shaft 6, the speed reduction mechanism 9, the power distribution mechanism 7, and the second motor / generator 8 are arranged coaxially. Therefore, it can suppress that an apparatus enlarges to radial direction. As can be seen from FIG. 2, the gear ratio (engine direct gear ratio) from the internal combustion engine 3 to the output shaft 6 can be made high geared, so that power circulation during high-speed cruise of the vehicle 1 is reduced. Thereby, power transmission efficiency and fuel consumption are improved. Further, when the direct gear ratio of the engine becomes high geared, the reaction force (engine reaction force) from the internal combustion engine 3 against the first motor / generator 5 side increases, but the first motor / generator 5 is decelerated by the speed reduction mechanism 9. Since the power distribution mechanism 7 is connected to the carrier C1, the increase in the size and loss of the first motor / generator 5 can be reduced as compared with the case where the first motor / generator 5 is directly connected to the carrier C1. Furthermore, since the power output device 2A is arranged in the order of the first motor / generator 5, the speed reduction mechanism 9, the power distribution mechanism 7, and the second motor / generator 8 in the direction away from the internal combustion engine 3, the internal combustion engine It is easy to adapt to the floor tunnel of an FR vehicle that narrows as it moves away from 3, and is excellent in vehicle mountability to the FR vehicle.

本発明の実施の形態
次に、本発明の実施の形態を図3〜図8を参照して説明する。なお、以下の説明では、第1の参考例と共通する構成には図面に同一符号を付して説明を省略する。図3は本発明の一形態に係る動力出力装置が適用された車両の概略を示している。図3に示す動力出力装置2Bは動力伝達経路を変更するための切替機構20を更に備えている。また、第1モータ・ジェネレータ5の回転を減速する減速機構21は、少なくとも高低2つの変速比を選択的に設定できるように構成されている。減速機構21の具体的な機構は周知の機構と同様であるのでその機構の図示を省略する。第2モータ・ジェネレータ8のロータ8aは動力分配機構7のサンギアS1に変速を伴わずに連結されている。
( Embodiment of the present invention )
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the same reference numerals are given to the components common to the first reference example, and the description is omitted. FIG. 3 shows an outline of a vehicle to which a power output apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. The power output device 2B shown in FIG. 3 further includes a switching mechanism 20 for changing the power transmission path. The speed reduction mechanism 21 that reduces the rotation of the first motor / generator 5 is configured to selectively set at least two speed ratios. Since the specific mechanism of the speed reduction mechanism 21 is the same as a known mechanism, the illustration of the mechanism is omitted. The rotor 8a of the second motor / generator 8 is connected to the sun gear S1 of the power distribution mechanism 7 without shifting.

切替機構20は動力分配機構7の第3回転要素であるサンギアS1と出力軸6とを連結する高速モードと、動力分配機構7の第2回転要素であるキャリアC1と出力軸6とを連結する低速モードとを切り替えることができる。図4は低速モード時の共線図の一例を示している。この図からも明らかなように、キャリアC1と出力軸6とが切替機構20にて連結されている。高速モード時の共線図は第1の参考例の共線図である図2と同じである。つまり、本発明では、出力軸6の連結状態を図4の状態と図2の状態との間で切り替えることができる。
The switching mechanism 20 connects the high-speed mode that connects the sun gear S1 that is the third rotating element of the power distribution mechanism 7 and the output shaft 6, and the carrier C1 that is the second rotating element of the power distribution mechanism 7 and the output shaft 6. You can switch to low speed mode. FIG. 4 shows an example of a nomograph in the low speed mode. As is apparent from this figure, the carrier C1 and the output shaft 6 are connected by the switching mechanism 20. The alignment chart in the high-speed mode is the same as FIG. 2 which is an alignment chart of the first reference example . That is, in the present invention , the connection state of the output shaft 6 can be switched between the state of FIG. 4 and the state of FIG.

このような切り替えを実現するため、切替機構20は、サンギアS1と出力軸6とを連結できる図3の位置aと、キャリアC1と出力軸6とを連結できる図3の位置bとの間で軸線方向に移動できるスリーブ22を備えている。詳細な図示を省略するが、スリーブ22は両位置a、bにおいて相手方部材の外周面に形成された外側スプラインに噛み合うことができる内側スプラインが内周面に形成されている。即ち、切替機構20は噛み合い式クラッチとして構成されている。スリーブ22の移動はアクチュエータ23にて駆動され、そのアクチュエータ23の動作は車両1の動作制御を行うコンピュータとして構成された制御装置24にて制御される。図示を略したが、制御装置24はマイクロプロセッサ及びその動作に必要なRAM、ROM等の周辺装置を備えている。制御装置24はアクチュエータ23の動作制御の他に、各種センサからの情報を参照して内燃機関3、第1モータ・ジェネレータ5、減速機構21及び第2モータ・ジェネレータ8のそれぞれの動作制御を行っている。なお、以下においては制御装置24が行う制御のうち本発明と関連する制御に限定して説明する。   In order to realize such switching, the switching mechanism 20 is between the position a in FIG. 3 where the sun gear S1 and the output shaft 6 can be connected and the position b in FIG. 3 where the carrier C1 and the output shaft 6 can be connected. A sleeve 22 that can move in the axial direction is provided. Although the detailed illustration is omitted, the sleeve 22 is formed with an inner spline on the inner peripheral surface that can mesh with an outer spline formed on the outer peripheral surface of the counterpart member at both positions a and b. That is, the switching mechanism 20 is configured as a meshing clutch. The movement of the sleeve 22 is driven by an actuator 23, and the operation of the actuator 23 is controlled by a control device 24 configured as a computer that controls the operation of the vehicle 1. Although not shown, the control device 24 includes a microprocessor and peripheral devices such as RAM and ROM necessary for its operation. The control device 24 controls the operation of the internal combustion engine 3, the first motor / generator 5, the speed reduction mechanism 21, and the second motor / generator 8 with reference to information from various sensors in addition to the operation control of the actuator 23. ing. In the following description, the control performed by the control device 24 is limited to the control related to the present invention.

高速モード及び低速モード間の切替は適宜の条件で実施してよいが、制御装置24は車両1の車速及び負荷に関する所定基準よりも低車速かつ高負荷の状態で低速モードへ切り替え、その他の状態で高速モードへ切り替えている。その制御を実現するため、制御装置24には車両1の車速に応じた信号を出力する車速センサ25と、車両1の負荷に相関するアクセルペダル(不図示)の操作量に応じた信号を出力するアクセル位置センサ26とがそれぞれ接続されている。   Switching between the high-speed mode and the low-speed mode may be performed under appropriate conditions, but the control device 24 switches to the low-speed mode at a lower vehicle speed and a higher load than the predetermined standards related to the vehicle speed and load of the vehicle 1, and other states. Switch to high speed mode. In order to realize the control, the control device 24 outputs a signal corresponding to an operation amount of an accelerator pedal (not shown) correlated with a load of the vehicle 1 and a vehicle speed sensor 25 that outputs a signal corresponding to the vehicle speed of the vehicle 1. The accelerator position sensor 26 is connected to each other.

図5は制御装置24が行うモード切替制御の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンのプログラムは制御装置24のROMに保持されており、適時に読み出されて所定間隔で繰り返し実行される。まず、ステップS1においては、車両1の運転状態として車速及び負荷を取得する。これらの取得は車速センサ25及びアクセル位置センサ26からの信号に基づいて行われる。次に、ステップS2において、車速及び負荷が低速モードに切り替えるための所定基準に対して低車速かつ高負荷であるか否かを判定する。低車速かつ高負荷の場合にはステップS3に進み、スリーブ22の位置を位置a(図3)へ移動するようにアクチュエータ23を操作することにより低速モードへ切り替える。一方、低車速かつ高負荷でない場合はステップS4に進み、スリーブ22の位置を位置b(図3)へ移動するようにアクチュエータ23を操作することにより高速モードへ切り替える。   FIG. 5 is a flowchart showing an example of a control routine for mode switching control performed by the control device 24. The program of this routine is held in the ROM of the control device 24, read out in a timely manner, and repeatedly executed at predetermined intervals. First, in step S1, the vehicle speed and the load are acquired as the driving state of the vehicle 1. These acquisitions are performed based on signals from the vehicle speed sensor 25 and the accelerator position sensor 26. Next, in step S2, it is determined whether the vehicle speed and the load are low and high with respect to a predetermined reference for switching to the low speed mode. When the vehicle speed is low and the load is high, the process proceeds to step S3, and the actuator 23 is operated to move the position of the sleeve 22 to the position a (FIG. 3) to switch to the low speed mode. On the other hand, when the vehicle speed is not low and the load is not high, the process proceeds to step S4, where the actuator 23 is operated so as to move the position of the sleeve 22 to the position b (FIG. 3) to switch to the high speed mode.

低速モード及び高速モード間のモードの切り替えは、動力分配機構7の第1回転要素であるリングギアR1、第2回転要素であるキャリアC1及び第3回転要素であるサンギアS1のそれぞれの回転速度差が所定範囲内に収まっている時に同期して行われる。図6はモードの切替時の共線図の一例を示している。この図から明らかなように、動力出力装置2Bは、動力分配機構7の各回転要素の回転速度が一致したときにモードの切り替えが同期して行われる。各回転要素の回転速度を一致させるために制御装置24は第1モータ・ジェネレータ5及び第2モータ・ジェネレータ8の動作を制御している。このような制御が実行されることで、ショックが緩和されて滑らかなモードの切り替えが実現されている。   The mode switching between the low speed mode and the high speed mode is performed by the difference in rotational speed between the ring gear R1, which is the first rotation element of the power distribution mechanism 7, the carrier C1, which is the second rotation element, and the sun gear S1, which is the third rotation element. Is performed synchronously when the value falls within a predetermined range. FIG. 6 shows an example of a collinear diagram at the time of mode switching. As is apparent from this figure, in the power output apparatus 2B, the modes are switched synchronously when the rotational speeds of the rotating elements of the power distribution mechanism 7 coincide. The control device 24 controls the operation of the first motor / generator 5 and the second motor / generator 8 in order to make the rotation speeds of the respective rotating elements coincide. By executing such control, the shock is alleviated and smooth mode switching is realized.

図5に戻り、ステップS5では、車速及び負荷に応じた変速比が選択されるように減速機構21を制御して今回のルーチンを終了する。低速モードでは、車速が高い場合はハイギア側の変速比が、車速が低い場合はローギア側の変速比がそれぞれ選択されるようになっている。ステップS6では、ハイギア側の変速比が選択されるように減速機構21が制御されて、今回のルーチンを終了する。なお、各モードの切り替えにおいては、頻繁にモード切り替えが行われることを防止するため、二つの閾値を用いてモードの切り替えにヒステリシスを設けることも可能である。   Returning to FIG. 5, in step S <b> 5, the speed reduction mechanism 21 is controlled so that the gear ratio according to the vehicle speed and the load is selected, and the current routine is ended. In the low speed mode, the gear ratio on the high gear side is selected when the vehicle speed is high, and the gear ratio on the low gear side is selected when the vehicle speed is low. In step S6, the speed reduction mechanism 21 is controlled so that the gear ratio on the high gear side is selected, and the current routine ends. In switching between modes, it is possible to provide hysteresis in switching modes using two threshold values in order to prevent frequent mode switching.

図7は動力出力装置2Bの伝達効率と出力軸6の回転速度に対する内燃機関3の回転速度の比iとの関係を示し、図8は動力出力装置2Bの第1モータ・ジェネレータ5及び第2モータ・ジェネレータ8のトルクと出力軸6の回転速度に対する内燃機関3の回転速度の比iとの関係を示している。これらの図中の破線はモードを切り替えない場合の伝達効率及びトルクを示す。また、比iは内燃機関3の回転速度が一定であれば出力軸6の回転速度が大きいほど小さくなる。つまり、比iは車両1の車速が高くなるほど小さくなる変数である。   FIG. 7 shows the relationship between the transmission efficiency of the power output device 2B and the ratio i of the rotational speed of the internal combustion engine 3 to the rotational speed of the output shaft 6, and FIG. 8 shows the first motor / generator 5 and the second motor 2 of the power output device 2B. The relationship between the torque i of the motor / generator 8 and the ratio i of the rotational speed of the internal combustion engine 3 to the rotational speed of the output shaft 6 is shown. Broken lines in these figures indicate transmission efficiency and torque when the mode is not switched. Further, if the rotation speed of the internal combustion engine 3 is constant, the ratio i decreases as the rotation speed of the output shaft 6 increases. That is, the ratio i is a variable that decreases as the vehicle speed of the vehicle 1 increases.

これらの図から理解できるように、動力出力装置2Bによれば、低車速、高負荷では低速モードへ切り替えられることにより、電気動力伝達量が減少して伝達効率が向上する。更に、低速モード時には、高車速側でハイギア側の変速比が低車速側でローギア側の変速比が選ばれるので第1モータ・ジェネレータ5の最大トルク、回転速度(回転数)を低減しつつ駆動力が向上する。一方、高速モード時は第1モータ・ジェネレータ5は比較的低トルクなためハイギア側の変速比が選択される。また、低速モード時の高車速側でハイギア側の変速比が選択されるから、低速モードから高速モードへ切り替える際に変速比を維持したままでよい。このため、変速ショックを伴わずにモードを切り替えることができる。また、第1の参考例と同様に、動力出力装置2Bは、内燃機関3から離れる方向に向かって、第1モータ・ジェネレータ5、減速機構21、動力分配機構7、第2モータ・ジェネレータ8の順番で配置されるため、内燃機関3から離れるに従って狭まるFR車両のフロアトンネルに適合させ易くFR車両への車両搭載性に優れている。
As can be understood from these drawings, according to the power output device 2B, the electric power transmission amount is reduced and transmission efficiency is improved by switching to the low speed mode at low vehicle speed and high load. Further, in the low speed mode, the high gear side gear ratio is selected on the high vehicle speed side and the low gear side gear ratio is selected on the low vehicle speed side, so that the first motor / generator 5 is driven while reducing the maximum torque and rotational speed (rotation speed). Power is improved. On the other hand, since the first motor / generator 5 has a relatively low torque in the high speed mode, the gear ratio on the high gear side is selected. Further, since the gear ratio on the high gear side is selected on the high vehicle speed side in the low speed mode, the gear ratio may be maintained when switching from the low speed mode to the high speed mode. For this reason, a mode can be switched without accompanying a shift shock. Similarly to the first reference example , the power output device 2B is configured such that the first motor / generator 5, the speed reduction mechanism 21, the power distribution mechanism 7, and the second motor / generator 8 move away from the internal combustion engine 3. Since they are arranged in order, it is easy to adapt to a floor tunnel of an FR vehicle that narrows away from the internal combustion engine 3, and is excellent in vehicle mountability to an FR vehicle.

なお、この形態においては、切替機構20、アクチュエータ23及び制御装置24の組み合わせにより、本発明に係るモード切替手段が構成される。
In this embodiment , the mode switching means according to the present invention is configured by a combination of the switching mechanism 20, the actuator 23, and the control device 24.

第2の参考例
次に、本発明の実施の形態と共通の部分を有する第2の参考例を図9〜図11を参照して説明する。なお、以下の説明では、第1の参考例と共通する構成には図面に同一符号を付して説明を省略する。図9は第2の参考例に係る動力出力装置が適用された車両の概略を示し、図10は図9の動力出力装置の部分断面を模式的に示している。また、図11は第2の参考例の動力出力装置の共線図の一例を示している。
( Second reference example )
Next, a second reference example having portions common to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the same reference numerals are given to the components common to the first reference example, and the description is omitted. FIG. 9 schematically shows a vehicle to which the power output apparatus according to the second reference example is applied, and FIG. 10 schematically shows a partial cross section of the power output apparatus of FIG. FIG. 11 shows an example of a collinear diagram of the power output apparatus of the second reference example .

これらの図に示すように、動力出力装置2Cの減速機構31及び動力分配機構32のそれぞれはいわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。そのため、ピニオンの数を削減でき、コンパクトで低コストかつ低損失にできる。減速機構31は外歯歯車であるサンギアS31と、そのサンギアS31と同軸上に配置された内歯歯車であるリングギアR31と、これらサンギアS31及びリングギR31のそれぞれに噛み合うピニオン33を自転かつ公転自在に保持するキャリアC31とを有し、そのキャリアC31は回転不能な状態でケーシング12に固定されている。第1モータ・ジェネレータ5のロータ5aはサンギアS31に連結されている。一方、動力分配機構32は外歯歯車であるサンギアS32と、そのサンギアS32と同軸上に配置された内歯歯車であるリングギアR32と、これらサンギアS32及びリングギアR32のそれぞれに噛み合うピニオン34を自転かつ公転自在に保持するキャリアC32とを有している。減速機構31のリングギアR31と動力分配機構32のリングギアR32とは一体化されており、図10に示すように、これらリングギアR31、R32の間から半径方向内側に延びて減速機構31と動力分配機構32との間に介在するフランジ35が更に設けられている。フランジ35は減速機構31のキャリアC31と動力分配機構32のキャリアC32とに対して直接接触しないように、これらの間にスラストベアリング36、36が介在している。   As shown in these drawings, each of the speed reduction mechanism 31 and the power distribution mechanism 32 of the power output device 2C is configured as a so-called single pinion type planetary gear mechanism. Therefore, the number of pinions can be reduced, and it can be compact, low cost and low loss. The reduction mechanism 31 rotates and revolves a sun gear S31 that is an external gear, a ring gear R31 that is an internal gear coaxially arranged with the sun gear S31, and a pinion 33 that meshes with each of the sun gear S31 and the ring gear R31. The carrier C31 is fixed to the casing 12 in a non-rotatable state. The rotor 5a of the first motor / generator 5 is connected to the sun gear S31. On the other hand, the power distribution mechanism 32 includes a sun gear S32 that is an external gear, a ring gear R32 that is an internal gear arranged coaxially with the sun gear S32, and a pinion 34 that meshes with each of the sun gear S32 and the ring gear R32. And a carrier C32 that is rotatably and revolved. The ring gear R31 of the speed reduction mechanism 31 and the ring gear R32 of the power distribution mechanism 32 are integrated. As shown in FIG. 10, the speed reduction mechanism 31 extends radially inward from between the ring gears R31 and R32. A flange 35 interposed between the power distribution mechanism 32 and the power distribution mechanism 32 is further provided. Thrust bearings 36, 36 are interposed between the flange 35 so as not to directly contact the carrier C 31 of the speed reduction mechanism 31 and the carrier C 32 of the power distribution mechanism 32.

また、動力出力装置2Cには、第1モータ・ジェネレータ5と第2モータ・ジェネレータ8との間に配置されたオイルポンプ37と、動力分配機構32のキャリアC32の動力を利用してオイルポンプ37を駆動できるオイルポンプ駆動機構38とが設けられている。図10に示すように、オイルポンプ37はケーシング12に固定されたハウジング37aとそのハウジング37a内に回転可能に収容されたロータ37bとを備えている。オイルポンプ駆動機構38は動力分配機構32のサンギアS32の外周側に配置されている。オイルポンプ駆動機構38は第2モータ・ジェネレータ8の側に向かってキャリアC32の回転軸線方向に延びてオイルポンプ37のロータ39に結合された駆動軸39と、その駆動軸39に対してキャリアC32の回転を伝達する回転伝達機構40とを備えている。回転伝達機構40はキャリアC32と一体回転する駆動ギア40aと、その駆動ギア40aに噛み合って駆動軸39に結合された被駆動ギア40bとを有するギア列として構成される。なお、ギア列の代わりにベルト又はチェーン等の伝達手段にて回転伝達機構40を構成してもよい。   The power output apparatus 2C includes an oil pump 37 disposed between the first motor / generator 5 and the second motor / generator 8 and an oil pump 37 using the power of the carrier C32 of the power distribution mechanism 32. And an oil pump drive mechanism 38 capable of driving the motor. As shown in FIG. 10, the oil pump 37 includes a housing 37a fixed to the casing 12 and a rotor 37b rotatably accommodated in the housing 37a. The oil pump drive mechanism 38 is disposed on the outer peripheral side of the sun gear S32 of the power distribution mechanism 32. The oil pump drive mechanism 38 extends in the direction of the rotation axis of the carrier C32 toward the second motor / generator 8 and is coupled to the rotor 39 of the oil pump 37. The carrier C32 is connected to the drive shaft 39. And a rotation transmission mechanism 40 for transmitting the rotation of the motor. The rotation transmission mechanism 40 is configured as a gear train having a drive gear 40a that rotates integrally with the carrier C32, and a driven gear 40b that meshes with the drive gear 40a and is coupled to the drive shaft 39. Note that the rotation transmission mechanism 40 may be configured by transmission means such as a belt or a chain instead of the gear train.

図11の共線図から明らかなように、動力分配機構32はシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されているため、リングギアR32、キャリアC32、サンギアS32の順番で共線図上に配置される。そして、これら3つの回転要素のうち、中央に位置する第1回転要素であるキャリアC32には内燃機関3が連結され、キャリアC32との距離が短い方の第2回転要素であるリングギアR32には第1モータ・ジェネレータ5が減速機構31を介して連結され、残りの第3回転要素であるサンギアS32には第2モータ・ジェネレータ8及び出力軸6が連結されている。これにより、動力出力装置2Cは第1の参考例と同等の効果を発揮することができる。
As is apparent from the collinear diagram of FIG. 11, the power distribution mechanism 32 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The Of these three rotating elements, the internal combustion engine 3 is connected to the carrier C32 which is the first rotating element located at the center, and the ring gear R32 which is the second rotating element having a shorter distance from the carrier C32 is connected to the carrier C32. The first motor / generator 5 is connected via a speed reduction mechanism 31, and the second motor / generator 8 and the output shaft 6 are connected to the sun gear S 32 that is the remaining third rotating element. Thereby, the power output apparatus 2C can exhibit the same effect as the first reference example .

更に、図10に示したように、オイルポンプ駆動機構38がサンギアS32の外周側に配置され、かつ第2モータ・ジェネレータ8の側に向かってキャリアC32の回転軸線方向に延びているため、オイルポンプ38を動力分配機構32と第2モータ・ジェネレータ8との間に配置でき、オイルポンプ37と減速機構31との干渉を回避できる。これにより、装置の径方向への大型化を抑制しつつオイルポンプ37を第1モータ・ジェネレータ5と第2モータ・ジェネレータ8との間に配置できる。よって、限られたスペースを有効に活用することができる。また、第1の参考例と同様に、動力出力装置2Cは、内燃機関3から離れる方向に向かって、第1モータ・ジェネレータ5、減速機構31、動力分配機構32、第2モータ・ジェネレータ8の順番で配置されるため、内燃機関3から離れるに従って狭まるFR車両のフロアトンネルに適合させ易くFR車両への車両搭載性に優れている。更に、減速機構31と動力分配機構32との間にフランジ35が介在するため、これらの機構からのスラスト荷重をオイルポンプ駆動機構38や減速機構31との干渉を回避しながらフランジ35にて受け止めることができる。なお、一体化された各リングギアR31、R32を互いにねじれ角が反対向きに形成されたはす歯歯車として構成してもよい。この場合には、各リングギアR31、R32のねじれ角が反対向きであることにより、動力分配機構32及び減速機構31のそれぞれのスラスト荷重の一部をキャンセルできるため、スラスト荷重を低減することができる。
Further, as shown in FIG. 10, the oil pump drive mechanism 38 is disposed on the outer peripheral side of the sun gear S32 and extends in the rotational axis direction of the carrier C32 toward the second motor / generator 8 side. The pump 38 can be disposed between the power distribution mechanism 32 and the second motor / generator 8, and interference between the oil pump 37 and the speed reduction mechanism 31 can be avoided. As a result, the oil pump 37 can be disposed between the first motor / generator 5 and the second motor / generator 8 while suppressing an increase in size of the apparatus in the radial direction. Therefore, the limited space can be used effectively. Similarly to the first reference example , the power output device 2 </ b> C is configured such that the first motor / generator 5, the speed reduction mechanism 31, the power distribution mechanism 32, and the second motor / generator 8 move away from the internal combustion engine 3. Since they are arranged in order, it is easy to adapt to a floor tunnel of an FR vehicle that narrows away from the internal combustion engine 3, and is excellent in vehicle mountability to an FR vehicle. Further, since the flange 35 is interposed between the speed reduction mechanism 31 and the power distribution mechanism 32, the thrust load from these mechanisms is received by the flange 35 while avoiding interference with the oil pump drive mechanism 38 and the speed reduction mechanism 31. be able to. In addition, you may comprise each ring gear R31 and R32 integrated as a helical gear formed in the mutually opposite twist angle. In this case, since the torsion angles of the ring gears R31 and R32 are opposite to each other, a part of the thrust loads of the power distribution mechanism 32 and the speed reduction mechanism 31 can be canceled, so that the thrust load can be reduced. it can.

本発明は以上の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。上述した動力分配機構及び減速機構の構成は一例にすぎず、これらを機構学上等価な別形態に変更することも可能である。また、動力分配機構及び減速機構の各回転要素に対する接続関係も別形態に変更することも可能である。例えば、上記の形態を以下に説明する変形例に変更することによって本発明を実施することもできる。なお、以下の説明では、上記の形態及び各参考例と共通する構成には図面に同一符号を付して説明を省略する。
The present invention is not limited to the above shape condition, it can be implemented in various forms within the scope of the invention. The configurations of the power distribution mechanism and the speed reduction mechanism described above are merely examples, and it is possible to change them to other forms that are mechanically equivalent. In addition, the connection relationship of the power distribution mechanism and the speed reduction mechanism to each rotating element can be changed to another form. For example, the present invention can be implemented by changing the above-described form to a modification described below. In the following description, the same reference numerals are given to the configurations common to the above-described embodiment and each reference example, and the description is omitted.

図12は第1の参考例の変形例に係る動力出力装置が適用された車両の概略を示している。図12の動力出力装置2Dは減速機構45及び動力分配機構46を備えており、これらの機構45、46はそれぞれシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。また、動力出力装置2Dには、出力部材として出力ギア47が設けられており、その出力ギア47を介して動力が駆動輪11に出力される。
FIG. 12 shows an outline of a vehicle to which a power output apparatus according to a modification of the first reference example is applied. The power output device 2D of FIG. 12 includes a speed reduction mechanism 45 and a power distribution mechanism 46, and each of these mechanisms 45 and 46 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The power output device 2 </ b> D is provided with an output gear 47 as an output member, and power is output to the drive wheels 11 through the output gear 47.

減速機構45は外歯歯車であるサンギアS41と、そのサンギアS41と同軸上に配置された内歯歯車であるリングギアR41と、これらサンギアS41及びリングギR41のそれぞれに噛み合うピニオン48を自転かつ公転自在に保持するキャリアC41とを有し、そのキャリアC41は回転不能な状態でケーシング12に固定されている。また、動力分配機構46は外歯歯車であるサンギアS42と、そのサンギアS42と同軸上に配置された内歯歯車であるリングギアR42と、これらサンギアS42及びリングギアR42のそれぞれに噛み合うピニオン49を自転かつ公転自在に保持するキャリアC42とを有している。減速機構45のリングギアR41と動力分配機構46のリングギアR42とは一体化されている。   The reduction mechanism 45 rotates and revolves a sun gear S41, which is an external gear, a ring gear R41, which is an internal gear arranged coaxially with the sun gear S41, and a pinion 48 that meshes with each of the sun gear S41 and the ring gear R41. The carrier C41 is fixed to the casing 12 in a non-rotatable state. The power distribution mechanism 46 also includes a sun gear S42 that is an external gear, a ring gear R42 that is an internal gear coaxially arranged with the sun gear S42, and a pinion 49 that meshes with each of the sun gear S42 and the ring gear R42. And a carrier C42 that is rotatably and revolved. The ring gear R41 of the speed reduction mechanism 45 and the ring gear R42 of the power distribution mechanism 46 are integrated.

図13は図12の動力出力装置2Dの共線図の一例を示している。図13から明らかなように、動力分配機構46はシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されているため、リングギアR42、キャリアC42、サンギアS42の順番で共線図上に配置される。そして、これら3つの回転要素のうち、中央に位置する第1回転要素であるキャリアC42には内燃機関3が連結され、キャリアC42との距離が短い方の第2回転要素であるリングギアR42には第1モータ・ジェネレータ5が減速機構45を介して連結され、残りの第3回転要素であるサンギアS42には第2モータ・ジェネレータ8及び出力ギア47が連結されている。これにより、動力出力装置2Dは第1の参考例と同等の効果を発揮することができる。
FIG. 13 shows an example of a collinear diagram of the power output apparatus 2D of FIG. As is clear from FIG. 13, the power distribution mechanism 46 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism, and therefore is arranged on the collinear chart in the order of the ring gear R42, the carrier C42, and the sun gear S42. Of these three rotating elements, the internal combustion engine 3 is connected to the carrier C42 which is the first rotating element located at the center, and the ring gear R42 which is the second rotating element having a shorter distance from the carrier C42. The first motor / generator 5 is connected via a speed reduction mechanism 45, and the second motor / generator 8 and the output gear 47 are connected to the remaining sun gear S42 as the third rotation element. Thereby, power output device 2D can exhibit an effect equivalent to the 1st reference example .

更に、図12に示したように、動力出力装置2Dは、内燃機関3から離れる方向に向かって、第2モータ・ジェネレータ8、動力分配機構46、減速機構45、第1モータ・ジェネレータ5の順番でこれらが配置されているので、これらの並び方向に関する寸法増大を抑制できる。そのため、同方向に関する寸法増大への制約が厳しいFF車両へ適用させ易く、FF車両への車両搭載性に優れている。   Further, as shown in FIG. 12, the power output device 2 </ b> D is arranged in the order of the second motor / generator 8, the power distribution mechanism 46, the speed reduction mechanism 45, and the first motor / generator 5 in the direction away from the internal combustion engine 3. Since these are arranged, it is possible to suppress an increase in dimension in the arrangement direction. Therefore, it is easy to apply to FF vehicles in which restrictions on the increase in size in the same direction are severe, and the vehicle mounting property to FF vehicles is excellent.

図14は本発明の実施の形態の変形例に係る動力出力装置が適用された車両の概略を示している。この図において、図12の第1の参考例の変形例と共通する構成には同一の符号を付して説明を省略する。図14の動力出力装置2Eは出力部材としての出力軸51への動力伝達経路を変更できる切替機構50を有しており、その切替機構50は動力分配機構46の第3回転要素であるサンギアS42と出力軸51とを連結する高速モードと、動力分配機構46の第2回転要素であるキャリアC42と出力軸51とを連結する低速モードとを切り替えることができる。切替機構50は一対のクラッチ52、53を備えており、一方のクラッチ52はサンギアS42と出力軸51とを断続し、他方のクラッチ53はキャリアC42と出力軸51とを断続する。従って、クラッチ52を係合状態にし、かつクラッチ53を解放状態にすることにより高速モードへ切り替えることができ、逆にクラッチ52を解放状態にし、かつクラッチ53を係合状態にすることにより低速モードへ切り替えることができる。
FIG. 14 shows an outline of a vehicle to which a power output apparatus according to a modification of the embodiment of the present invention is applied. In this figure, the same reference numerals are assigned to components common to the modification of the first reference example in FIG. 12, and the description thereof is omitted. The power output device 2E of FIG. 14 has a switching mechanism 50 that can change the power transmission path to the output shaft 51 as an output member. The switching mechanism 50 is a sun gear S42 that is a third rotating element of the power distribution mechanism 46. And a high speed mode for connecting the output shaft 51 and a low speed mode for connecting the carrier C42, which is the second rotating element of the power distribution mechanism 46, and the output shaft 51 can be switched. The switching mechanism 50 includes a pair of clutches 52, 53. One clutch 52 connects and disconnects the sun gear S 42 and the output shaft 51, and the other clutch 53 connects and disconnects the carrier C 42 and the output shaft 51. Accordingly, the clutch 52 can be engaged and the clutch 53 can be disengaged to switch to the high-speed mode. Conversely, the clutch 52 can be disengaged and the clutch 53 can be engaged. You can switch to

これらのクラッチ52、53の動作は制御装置24にて行うことができ、その制御装置24が図5の制御ルーチンを実行することにより、上記の実施の形態と同一の効果を発揮できる。図14の形態の場合、切替機構50及び制御装置24の組み合わせにより、本発明に係るモード切替手段が構成される。
The operations of the clutches 52 and 53 can be performed by the control device 24. When the control device 24 executes the control routine of FIG. 5, the same effects as those of the above embodiment can be exhibited. In the case of the form of FIG. 14, the mode switching means according to the present invention is configured by the combination of the switching mechanism 50 and the control device 24.

図15は第2の参考例の変形例に係る動力出力装置が適用された車両の概略を示し、図16は図15の動力出力装置の部分断面を模式的に示している。これらの図において、第2の参考例と共通する構成には同一の符号を付して説明を省略する。これらの図に示した動力出力装置2Fは減速機構61及び動力分配機構62を備えており、これらの機構61、62はそれぞれシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。減速機構61は外歯歯車であるサンギアS61と、そのサンギアS61と同軸上に配置された内歯歯車であるリングギアR61と、これらサンギアS61及びリングギR61のそれぞれに噛み合うピニオン63を自転かつ公転自在に保持するキャリアC61とを有し、リングギアR61は回転不能な状態でケーシング12に固定されている。第1モータ・ジェネレータ5のロータ5aはサンギアS61に連結されている。一方、動力分配機構62は外歯歯車であるサンギアS62と、そのサンギアS62と同軸上に配置された内歯歯車であるリングギアR62と、これらサンギアS62及びリングギアR62のそれぞれに噛み合うピニオン64を自転かつ公転自在に保持するキャリアC62とを有している。減速機構61のキャリアC61と動力分配機構62のリングギアR62とは一体回転するように連結されている。
FIG. 15 schematically shows a vehicle to which a power output apparatus according to a modification of the second reference example is applied, and FIG. 16 schematically shows a partial cross section of the power output apparatus of FIG. In these drawings, the same reference numerals are assigned to components common to the second reference example, and description thereof is omitted. The power output apparatus 2F shown in these drawings includes a speed reduction mechanism 61 and a power distribution mechanism 62, and these mechanisms 61 and 62 are each configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The speed reduction mechanism 61 rotates and revolves a sun gear S61, which is an external gear, a ring gear R61, which is an internal gear disposed coaxially with the sun gear S61, and a pinion 63 that meshes with each of the sun gear S61 and the ring gear R61. The ring gear R61 is fixed to the casing 12 in a non-rotatable state. The rotor 5a of the first motor / generator 5 is connected to the sun gear S61. On the other hand, the power distribution mechanism 62 includes a sun gear S62 that is an external gear, a ring gear R62 that is an internal gear disposed coaxially with the sun gear S62, and a pinion 64 that meshes with each of the sun gear S62 and the ring gear R62. And a carrier C62 that is rotatably and revolved. The carrier C61 of the speed reduction mechanism 61 and the ring gear R62 of the power distribution mechanism 62 are connected to rotate integrally.

図17は図15の動力出力装置2Fの共線図の一例を示している。図17から明らかなように、動力分配機構62はシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されているため、リングギアR62、キャリアC62、サンギアS62の順番で共線図上に配置される。そして、これら3つの回転要素のうち、中央に位置する第1回転要素であるキャリアC62には内燃機関3が連結され、キャリアC62との距離が短い方の第2回転要素であるリングギアR62には第1モータ・ジェネレータ5が減速機構61を介して連結され、残りの第3回転要素であるサンギアS62には第2モータ・ジェネレータ8及び出力軸6が連結されている。これにより、動力出力装置2Fは第2の参考例と同等の効果を発揮することができる。更に、減速機構61のキャリアC61と動力分配機構62のリングギアR62とは一体回転するように連結されているため、第2の参考例のようにスラスト荷重を受けるためのフランジを動力分配機構62と減速機構61との間に配置する必要がないので、全長を短くすることができ、車両搭載性が更に向上する。
FIG. 17 shows an example of an alignment chart of the power output apparatus 2F of FIG. As is clear from FIG. 17, the power distribution mechanism 62 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism, and therefore is arranged on the collinear chart in the order of the ring gear R62, the carrier C62, and the sun gear S62. Of these three rotating elements, the internal combustion engine 3 is connected to the carrier C62, which is the first rotating element located in the center, and the ring gear R62, which is the second rotating element having a shorter distance from the carrier C62, is connected to the carrier C62. The first motor / generator 5 is connected via a speed reduction mechanism 61, and the second motor / generator 8 and the output shaft 6 are connected to the remaining third rotating element, the sun gear S 62. Thereby, the power output device 2F can exhibit the same effect as the second reference example . Further, since the carrier C61 of the speed reduction mechanism 61 and the ring gear R62 of the power distribution mechanism 62 are coupled so as to rotate integrally, a flange for receiving a thrust load is provided as in the second reference example. Therefore, the overall length can be shortened and the vehicle mountability is further improved.

図1、図9及び図15に示した各参考例のように、第2モータ・ジェネレータ8と出力軸6との間に変速部10を介在させる形態の場合、その変速部10を出力軸6から選択的に切り離すことができるように変更してもよい。図18は、その変形例に係る動力出力装置が組み込まれた車両の概略を示している。なお、ここでは、図9の形態を基礎としたものを説明し、図9の形態と共通する構成には同一の符号を付して説明を省略する。動力出力装置2Gは変速部10を出力軸6から選択的に切り離すことができるクラッチ70を備えている。第2モータ・ジェネレータ8が無負荷状態のときにクラッチ70を解放状態として変速部10を出力軸6から切り離すことにより、変速部10及び第2モータ・ジェネレータ8が出力軸6と連れ回ることを防止できるため、第2モータ・ジェネレータ8及び変速部10による損失を低減することができる。
In the case where the transmission unit 10 is interposed between the second motor / generator 8 and the output shaft 6 as in the reference examples shown in FIGS. 1, 9 and 15, the transmission unit 10 is connected to the output shaft 6. You may change so that it can selectively separate from. FIG. 18 schematically shows a vehicle in which the power output apparatus according to the modification is incorporated. Here, a description will be given based on the form of FIG. 9, and the same reference numerals are given to the components common to the form of FIG. 9, and description thereof is omitted. The power output device 2G includes a clutch 70 that can selectively disconnect the transmission unit 10 from the output shaft 6. When the second motor / generator 8 is in a no-load state, the transmission unit 10 and the second motor / generator 8 are rotated with the output shaft 6 by releasing the clutch 70 and disconnecting the transmission unit 10 from the output shaft 6. Therefore, the loss caused by the second motor / generator 8 and the transmission unit 10 can be reduced.

また、図19に示すように、図18の動力出力装置2Gに第1モータ・ジェネレータ5を制動できるブレーキ80を追加することもできる。この場合、ブレーキ80を係合状態とすることにより、減速機構31のリングギアR31と動力分配機構32のリングギアR32とが共に回転不能に固定される。その結果、内燃機関3の動力が出力軸6にのみ伝達される直結段を形成することができる。従って、図19の形態により、ブレーキ80を係合状態とし、かつクラッチ70にて変速部10を出力軸6から切り離すことにより、第1モータ・ジェネレータ5に付随する損失をも抑制できるため、高速走行時における損失を可能な限り低減することができる。   Further, as shown in FIG. 19, a brake 80 capable of braking the first motor / generator 5 can be added to the power output apparatus 2G of FIG. In this case, by bringing the brake 80 into an engaged state, the ring gear R31 of the speed reduction mechanism 31 and the ring gear R32 of the power distribution mechanism 32 are both fixed to be non-rotatable. As a result, a direct coupling stage in which the power of the internal combustion engine 3 is transmitted only to the output shaft 6 can be formed. Therefore, according to the configuration of FIG. 19, the loss associated with the first motor / generator 5 can be suppressed by engaging the brake 80 and disconnecting the transmission unit 10 from the output shaft 6 by the clutch 70. Loss during running can be reduced as much as possible.

本発明の実施の形態に対する第1の参考例に係る駆動装置が適用された車両の概略を示した図。The figure which showed the outline of the vehicle to which the drive device which concerns on the 1st reference example with respect to embodiment of this invention was applied. 図1に示した動力出力装置の共線図の一例を示した図。The figure which showed an example of the alignment chart of the power output device shown in FIG. 本発明の一形態に係る動力出力装置が適用された車両の概略を示した図。 The figure which showed the outline of the vehicle to which the power output device which concerns on one form of this invention was applied. 低速モード時の共線図の一例を示した図。The figure which showed an example of the alignment chart at the time of low speed mode. モード切替制御の制御ルーチンの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the control routine of mode switching control. モードの切替時の共線図の一例を示した図。The figure which showed an example of the alignment chart at the time of mode switching. 図3に示した動力出力装置の伝達効率と出力軸の回転速度に対する内燃機関の回転速度の比iとの関係を示した図。The figure which showed the relationship between the transmission efficiency of the motive power output device shown in FIG. 3, and ratio i of the rotational speed of an internal combustion engine with respect to the rotational speed of an output shaft. 図3に示した動力出力装置の第1モータ・ジェネレータ及び第2モータ・ジェネレータのトルクと出力軸の回転速度に対する内燃機関の回転速度の比iとの関係を示した図。The figure which showed the relationship between the torque i of the 1st motor generator of the motive power output device shown in FIG. 3, and the ratio i of the rotational speed of an internal combustion engine with respect to the rotational speed of an output shaft. 第2の参考例に係る動力出力装置が適用された車両の概略を示した図。 The figure which showed the outline of the vehicle to which the power output device which concerns on a 2nd reference example was applied. 図9の動力出力装置の部分断面を模式的に示した図。The figure which showed typically the partial cross section of the power output device of FIG. 第2の参考例の動力出力装置の共線図の一例を示した図。 The figure which showed an example of the alignment chart of the power output device of the 2nd reference example . 第1の参考例の変形例に係る動力出力装置が適用された車両の概略を示した図。 The figure which showed the outline of the vehicle to which the power output device which concerns on the modification of a 1st reference example was applied. 図12に示した動力出力装置の共線図の一例を示した図。The figure which showed an example of the alignment chart of the power output device shown in FIG. 本発明の実施の形態の変形例に係る動力出力装置が適用された車両の概略を示した図。 The figure which showed the outline of the vehicle to which the power output device which concerns on the modification of embodiment of this invention was applied. 第2の参考例の変形例に係る動力出力装置が適用された車両の概略を示した図。 The figure which showed the outline of the vehicle to which the power output device which concerns on the modification of a 2nd reference example was applied. 図15の動力出力装置の部分断面を模式的に示した図。The figure which showed the partial cross section of the power output device of FIG. 15 typically. 図15の動力出力装置の共線図の一例を示した図。The figure which showed an example of the alignment chart of the power output device of FIG. 図1、図9及び図15に示した動力出力装置の変速部を出力軸から選択的に切り離すことができるように変更した変形例を示した図。The figure which showed the modification which changed so that the transmission part of the motive power output apparatus shown in FIG.1, FIG.9 and FIG.15 could be selectively disconnected from an output shaft. 図18の動力出力装置の変形例を示した図。The figure which showed the modification of the power output device of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両
2A〜2G 動力出力装置
3 内燃機関
5 第1モータ・ジェネレータ(第1電動機)
6 出力軸(出力部材)
7 動力分配機構
8 第2モータ・ジェネレータ(第2電動機)
9 減速機構
10 変速部
11 駆動輪
20 切替機構
21 減速機構
23 アクチュエータ
24 制御装置
31 減速機構
32 動力分配機構
35 フランジ
37 オイルポンプ
38 オイルポンプ駆動機構
45 減速機構
46 動力分配機構
47 出力ギア(出力部材)
50 切替機構
51 出力軸(出力部材)
52 クラッチ
53 クラッチ
61 減速機構
62 動力分配機構
70 クラッチ
80 ブレーキ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2A-2G Power output device 3 Internal combustion engine 5 1st motor generator (1st electric motor)
6 Output shaft (output member)
7 Power distribution mechanism 8 Second motor / generator (second electric motor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Deceleration mechanism 10 Transmission part 11 Drive wheel 20 Switching mechanism 21 Deceleration mechanism 23 Actuator 24 Control device 31 Deceleration mechanism 32 Power distribution mechanism 35 Flange 37 Oil pump 38 Oil pump drive mechanism 45 Deceleration mechanism 46 Power distribution mechanism 47 Output gear (output member) )
50 switching mechanism 51 output shaft (output member)
52 Clutch 53 Clutch 61 Deceleration mechanism 62 Power distribution mechanism 70 Clutch 80 Brake

Claims (5)

内燃機関と、第1電動機と、車両の駆動輪に動力を出力するための出力部材と、前記第1電動機の回転を減速する減速機構と、前記内燃機関の動力を前記第1電動機及び前記出力部材へ分配できる動力分配機構と、前記出力部材側に動力を出力できる第2電動機とが同軸上に配置された動力出力装置であって、
前記動力分配機構は、相互に差動回転する3つの回転要素を持つ遊星歯車機構として構成されるとともに、前記3つの回転要素を共線図上に配置したときに、中央に位置する第1回転要素に前記内燃機関が連結され、前記第1回転要素との距離が短い方の第2回転要素に前記第1電動機が前記減速機構を介して連結され、かつ残りの第3回転要素に前記出力部材及び前記第2電動機が連結され
前記第3回転要素と前記出力部材とが連結される高速モードと、前記第2回転要素と前記出力部材とが連結される低速モードとを切り替えることができるモード切替手段を更に備え、
前記モード切替手段は、車速及び負荷に関する所定基準よりも低車速かつ高負荷の状態で前記低速モードへ切り替え、
前記減速機構は、複数の変速比を選択的に設定できるように構成されるとともに、前記低速モードへ切り替えられている際に前記複数の変速比の中からいずれかの変速比を選択し、かつ前記高速モードへ切り替えられている際に前記複数の変速比の中からハイギア側の変速比を選択することを特徴とする動力出力装置。
An internal combustion engine, a first electric motor, an output member for outputting power to driving wheels of a vehicle, a speed reduction mechanism for decelerating the rotation of the first electric motor, and the power of the internal combustion engine for the first electric motor and the output A power output device in which a power distribution mechanism capable of distributing power to a member and a second electric motor capable of outputting power to the output member are arranged coaxially,
The power distribution mechanism is configured as a planetary gear mechanism having three rotation elements that rotate differentially with each other, and a first rotation located in the center when the three rotation elements are arranged on a collinear diagram. The internal combustion engine is connected to an element, the first electric motor is connected to the second rotating element having a shorter distance from the first rotating element via the speed reduction mechanism, and the output to the remaining third rotating element A member and the second electric motor are connected ,
A mode switching means capable of switching between a high speed mode in which the third rotating element and the output member are coupled and a low speed mode in which the second rotating element and the output member are coupled;
The mode switching means switches to the low speed mode at a low vehicle speed and a high load state than a predetermined standard related to vehicle speed and load,
The speed reduction mechanism is configured to be able to selectively set a plurality of gear ratios, and selects one of the plurality of gear ratios when being switched to the low speed mode, and A power output device that selects a high gear side gear ratio from the plurality of gear ratios when the high speed mode is switched .
前記モード切替手段は、前記動力分配機構の前記第1回転要素、前記第2回転要素及び前記第3回転要素のそれぞれの回転速度差が所定範囲内に収まっている時に同期して、前記高速モードと前記低速モードとを切り替える請求項1に記載の動力出力装置。 The mode switching means synchronizes with the high speed mode when the respective rotational speed differences of the first rotating element, the second rotating element, and the third rotating element of the power distribution mechanism are within a predetermined range. The power output apparatus according to claim 1 , which switches between the low-speed mode and the low-speed mode. 前記モード切替手段は、前記動力分配機構の前記第1回転要素、前記第2回転要素及び前記第3回転要素のそれぞれの回転速度が一致した時に同期して前記高速モードと前記低速モードとを切り替える請求項2に記載の動力出力装置。 The mode switching means switches between the high-speed mode and the low-speed mode in synchronization with each rotation speed of the first rotation element, the second rotation element, and the third rotation element of the power distribution mechanism. The power output apparatus according to claim 2 . 前記第1電動機、前記減速機構、前記動力分配機構及び前記第2電動機は、前記内燃機関から離れる方向に向かって、前記第1電動機、前記減速機構、前記動力分配機構、前記第2電動機の順番で配置されており、
前記動力分配機構は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構として構成され、かつ前記第1回転要素としてリングギアが、前記第2回転要素としてキャリアが、前記第3回転要素としてサンギアがそれぞれ設けられており、かつ
前記モード切替手段は、前記サンギアと前記出力部材とを連結することにより前記高速モードを実現する第1の状態と、前記キャリアと前記出力部材とを連結することにより前記低速モードを実現する第2の状態とを切り替える切替機構を備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の動力出力装置。
The first motor, the speed reduction mechanism, the power distribution mechanism, and the second motor are in the order of the first motor, the speed reduction mechanism, the power distribution mechanism, and the second motor in a direction away from the internal combustion engine. Arranged in the
The power distribution mechanism is configured as a double pinion planetary gear mechanism, and is provided with a ring gear as the first rotation element, a carrier as the second rotation element, and a sun gear as the third rotation element. And the mode switching means realizes the first mode in which the high speed mode is realized by connecting the sun gear and the output member and the low speed mode by connecting the carrier and the output member. The power output device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a switching mechanism that switches between the second state and the second state.
前記第1電動機、前記減速機構、前記動力分配機構及び前記第2電動機は、前記内燃機関から離れる方向に向かって、前記第2電動機、前記動力分配機構、前記減速機構、前記第1電動機の順番で配置されており、
前記動力分配機構は、シングルピニオン型の遊星歯車機構として構成され、かつ前記第1回転要素としてキャリアが、前記第2回転要素としてリングギアが、前記第3回転要素としてサンギアがそれぞれ設けられており、かつ
前記モード切替手段は、前記サンギアと前記出力部材とを連結することにより前記高速モードを実現する第1の状態と、前記リングギアと前記出力部材とを連結することにより前記低速モードを実現する第2の状態とを切り替える切替機構を備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の動力出力装置。
The first motor, the speed reduction mechanism, the power distribution mechanism, and the second motor are in the order of the second motor, the power distribution mechanism, the speed reduction mechanism, and the first motor in a direction away from the internal combustion engine. Arranged in the
The power distribution mechanism is configured as a single pinion type planetary gear mechanism, and includes a carrier as the first rotation element, a ring gear as the second rotation element, and a sun gear as the third rotation element. And the mode switching means realizes the first state in which the high speed mode is realized by connecting the sun gear and the output member, and the low speed mode by connecting the ring gear and the output member. The power output device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a switching mechanism for switching between the second state and the second state.
JP2007296486A 2007-11-15 2007-11-15 Power output device Expired - Fee Related JP4919080B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007296486A JP4919080B2 (en) 2007-11-15 2007-11-15 Power output device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007296486A JP4919080B2 (en) 2007-11-15 2007-11-15 Power output device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009120039A JP2009120039A (en) 2009-06-04
JP4919080B2 true JP4919080B2 (en) 2012-04-18

Family

ID=40812685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007296486A Expired - Fee Related JP4919080B2 (en) 2007-11-15 2007-11-15 Power output device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4919080B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106541819A (en) * 2016-10-11 2017-03-29 浙江吉利控股集团有限公司 A kind of multi power source coupled drive system and control method

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4941255B2 (en) * 2007-11-28 2012-05-30 トヨタ自動車株式会社 Drive device for hybrid vehicle
JP5087805B2 (en) * 2008-03-25 2012-12-05 本田技研工業株式会社 Power equipment
DE112011105069B4 (en) * 2011-03-23 2019-04-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle drive device
JP5965700B2 (en) 2012-03-30 2016-08-10 本田技研工業株式会社 Vehicle drive device
JP2015016739A (en) * 2013-07-10 2015-01-29 日野自動車株式会社 Drive unit for hybrid vehicle
CN110254204B (en) * 2019-06-26 2023-05-23 吉林大学 Loading and walking hybrid driving sanitation operation vehicle and control method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106541819A (en) * 2016-10-11 2017-03-29 浙江吉利控股集团有限公司 A kind of multi power source coupled drive system and control method
CN106541819B (en) * 2016-10-11 2019-03-19 浙江吉利控股集团有限公司 A kind of multi power source coupled drive system and control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009120039A (en) 2009-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2585501C2 (en) Actuator for hybrid vehicle
JP4331228B2 (en) Power transmission device for vehicle
JP4222407B2 (en) Power output device and hybrid vehicle
JP4007403B1 (en) Power output device and hybrid vehicle
JP4821571B2 (en) Hybrid drive unit
JP4222406B2 (en) Power output device and hybrid vehicle
JP4093207B2 (en) Hybrid vehicle drive system
JP5141802B2 (en) Hybrid drive device
US9050971B2 (en) Vehicle drive device
JP4919080B2 (en) Power output device
WO2008075760A1 (en) Hybrid drive device
WO2008050684A1 (en) Power output device, and hybrid automobile
JP2008308012A (en) Power output device, and hybrid automobile equipped with the same
JP2006298368A (en) Double clutch gear unit
JP7496875B2 (en) Gearbox for electric powertrain
JP4333618B2 (en) Hybrid drive device
JP2008062765A (en) Power output device and hybrid automobile
WO2008062717A1 (en) Coupling device, power output device having it, and hybrid automobile
JP2009248825A (en) Hybrid drive unit
JP2009166793A (en) Hybrid driving device
JP2012091759A (en) Vehicle drive device
JP2010269717A (en) Drive device for vehicle
JP2009120042A (en) Drive device for hybrid vehicle
JP2012056510A (en) Drive device of hybrid vehicle
JP2008062679A (en) Automotive drive device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111011

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120105

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120118

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150210

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees