JP6202256B2 - Vehicle transaxle device - Google Patents

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Description

本発明は車両のトランスアクスル装置に関するものである。   The present invention relates to a transaxle device for a vehicle.

例えばハイブリッド車やプラグインハイブリッド車のように、複数の走行駆動源を備えた車両が知られている。ハイブリッド車やプラグインハイブリッド車は、エンジン及び電動モータを走行駆動源として備えている。そして、このようなハイブリッド車等において、電動モータを介さずにエンジンにより走行駆動するエンジン直結モードが可能な車両が開発されている。   For example, vehicles having a plurality of travel drive sources such as hybrid vehicles and plug-in hybrid vehicles are known. Hybrid vehicles and plug-in hybrid vehicles include an engine and an electric motor as travel driving sources. In such a hybrid vehicle or the like, a vehicle capable of an engine direct connection mode that is driven by an engine without using an electric motor has been developed.

例えば特許文献１の図１に記載された車両には、エンジン及び電動モータとドライブシャフトとの間に介装されて動力を伝達するトランスアクスル装置が設けられている。特許文献１に記載されたトランスアクスル装置には、エンジンの駆動軸と電動モータの駆動軸とドライブシャフトにデフ（差動装置）を介して接続される出力軸とが備えられ、電動モータの駆動軸と出力軸との間及びエンジンと出力軸との間に、複数のギヤを噛み合わせて構成される動力伝達機構が夫々備えられており、電動モータにより出力軸を駆動可能であるとともに、エンジンにより出力軸を駆動可能となっている。   For example, the vehicle described in FIG. 1 of Patent Document 1 is provided with a transaxle device that is interposed between an engine, an electric motor, and a drive shaft to transmit power. The transaxle device described in Patent Document 1 includes an engine drive shaft, an electric motor drive shaft, and an output shaft connected to the drive shaft via a differential (differential device). A power transmission mechanism configured by meshing a plurality of gears is provided between the shaft and the output shaft and between the engine and the output shaft, respectively, and the output shaft can be driven by an electric motor. Thus, the output shaft can be driven.

国際公開第２００９／１２８２８８号International Publication No. 2009/128288

上記特許文献１のトランスアクスル装置では、エンジンの駆動軸と出力軸とが１組のギヤからなる１つの動力伝達機構を介して動力を伝達し走行駆動可能な構成になっている。
したがって、エンジン直結モード時には、トランスアクスル装置における減速比は一定となる。ところで、エンジンにおいて出力トルクが効率よく得られる回転速度は、一般的に電動モータに比べて狭い範囲である。したがって、エンジンの効率の低い回転速度範囲では、電動モータによって駆動をアシストしなければならない場合がある。 In the transaxle device of Patent Document 1, the driving shaft and output shaft of the engine are configured to be able to travel and drive by transmitting power through one power transmission mechanism comprising a set of gears.
Therefore, in the engine direct connection mode, the reduction ratio in the transaxle device is constant. By the way, the rotational speed at which output torque can be efficiently obtained in an engine is generally in a narrower range than that of an electric motor. Therefore, there are cases where driving must be assisted by the electric motor in the range of the rotational speed where the engine efficiency is low.

しかしながら、例えばハイブリッド車では、電動モータに供給する電力は、エンジンによって発電機を駆動して発生した電力を用いていることから、電動モータにより走行駆動すると、適切な回転速度範囲でエンジンによって走行駆動するよりも効率が低く、燃費が低下してしまう虞がある。したがって、エンジンの回転速度範囲を適切に維持した上で駆動可能な走行速度範囲を広げて、エンジンによる走行駆動の機会を極力増加させ、燃費を向上させることが望まれている。   However, for example, in a hybrid vehicle, the electric power supplied to the electric motor uses the electric power generated by driving the generator by the engine. Therefore, when the electric vehicle is driven to travel, the electric motor is driven to travel by an appropriate rotational speed range. The efficiency is lower than that, and the fuel consumption may be reduced. Therefore, it is desired to improve the fuel consumption by expanding the driving speed range that can be driven while maintaining the engine rotational speed range appropriately, increasing the opportunity of driving driving by the engine as much as possible.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、走行駆動源としてエンジンと電動機を備えた車両のトランスアクスル装置であって、広い走行速度範囲でエンジンによる走行駆動を可能とする車両のトランスアクスル装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and is a transaxle device for a vehicle including an engine and an electric motor as a travel drive source, and enables travel drive by the engine in a wide travel speed range. The object is to provide a transaxle device for a vehicle.

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、車両に搭載されたエンジンの駆動軸と同軸配置され、当該駆動軸に接続される第１の駆動軸と、第１の駆動軸と平行に配置され、車両の走行駆動軸に差動装置を介して動力を伝達する出力軸と、出力軸と平行に配置され、車両に搭載された第１の電動機に接続される第２の駆動軸と、第２の電動機に接続された第３の駆動軸と、複数のギヤを噛み合わせて構成され第１の駆動軸と出力軸との間で動力を伝達するエンジン動力伝達ギヤ列と、複数のギヤを噛み合わせて構成され第２の駆動軸と出力軸との間で動力を伝達する第１の電動機動力伝達ギヤ列と、複数のギヤを噛み合わせて構成され第１の駆動軸と第３の駆動軸との間で動力を伝達する第２の電動機動力伝達ギヤ列と、を備えた車両のトランスアクスル装置であって、エンジン動力伝達ギヤ列は、第１の駆動軸と出力軸との間で動力を伝達する第１のエンジン動力伝達ギヤ列と、第１の駆動軸と出力軸との間で動力を伝達し第１のエンジン動力伝達ギヤ列と減速比が異なる第２のエンジン動力伝達ギヤ列と、を具備し、第１のエンジン動力伝達ギヤ列は、第１の駆動軸と出力軸との間の動力の伝達路を接続または切断に切り換える第１の動力断接手段を有し、第２のエンジン動力伝達ギヤ列は、第１の駆動軸に設けられた第３のギヤと、出力軸に回転可能に支持され第３のギヤと噛み合う第４のギヤと、第１の駆動軸と出力軸との間の動力の伝達路を接続または切断に切り換える第２の動力断接手段と、を有し、第２の電動機動力伝達ギヤ列は、第３の駆動軸に設けられた第５のギヤと第３のギヤとにより構成され、当該第２の電動機動力伝達ギヤ列を構成するギヤの噛み合い数が奇数であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is arranged coaxially with a drive shaft of an engine mounted on a vehicle, and is connected in parallel to the first drive shaft connected to the drive shaft. An output shaft that is disposed and transmits power to the traveling drive shaft of the vehicle via a differential, and a second drive shaft that is disposed in parallel with the output shaft and connected to a first electric motor mounted on the vehicle; A third drive shaft connected to the second electric motor, an engine power transmission gear train configured to mesh a plurality of gears and transmit power between the first drive shaft and the output shaft, and a plurality of gears A first electric motor power transmission gear train configured by meshing gears and transmitting power between the second drive shaft and the output shaft; and a first drive shaft and a third configured by meshing a plurality of gears. DOO vehicle and a second motor power transmission gear train for transmitting power between the drive shaft of the The engine power transmission gear train is a first engine power transmission gear train that transmits power between the first drive shaft and the output shaft, and between the first drive shaft and the output shaft. And a second engine power transmission gear train having a speed reduction ratio different from that of the first engine power transmission gear train, wherein the first engine power transmission gear train comprises a first drive shaft and an output shaft. A first power connection / disconnection means for switching the power transmission path between the first drive shaft and the third engine power transmission gear train, and a third gear provided on the first drive shaft, a fourth gear meshing with the third gear is rotatably supported on the output shaft, and a second power disengaging means for switching to connect or disconnect a transmission path of power between the first drive shaft and the output shaft , And the second electric motor power transmission gear train is provided on the third drive shaft. It is constituted by a gear and the third gear, and wherein the number of meshes of gears constituting the second motor power transmission gear train is odd.

また、請求項２の発明は、請求項１において、第２の動力断接手段は、出力軸に対して第４のギヤを断接切り換え可能な同期噛み合い装置であることを特徴とする。 Also, the second aspect of the present invention resides in that in Claim 1, the second power disengaging means may the fourth gear to the output shaft is disconnectably switchable synchromesh device.

また、請求項３の発明は、請求項１または２において、第１の電動機は、車両に搭載されたバッテリから電力を供給されて駆動する電動モータとして作動し、第２の電動機は発電機として作動することを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項３において、第２の電動機動力伝達ギヤ列の減速比は、第１の電動機動力伝達ギヤ列の減速比より小さいことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect , the first electric motor operates as an electric motor driven by power supplied from a battery mounted on the vehicle, and the second electric motor serves as a generator. It operates.
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the reduction ratio of the second electric motor power transmission gear train is smaller than the reduction ratio of the first electric motor power transmission gear train.

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項において、第１のエンジン動力伝達ギヤ列の減速比及び第２のエンジン動力伝達ギヤ列の減速比のうち、いずれか一方は車両が最高車速に達するための第１の減速比に設定され、他方は第１の減速比よりも小さな値である第２の減速比に設定されることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, any one of the reduction ratio of the first engine power transmission gear train and the reduction ratio of the second engine power transmission gear train is a vehicle. Is set to a first reduction ratio for reaching the maximum vehicle speed, and the other is set to a second reduction ratio that is smaller than the first reduction ratio.

本発明の請求項１の車両のトランスアクスル装置では、エンジン動力伝達ギヤ列を介して第１の駆動軸から出力軸に動力が伝達されてエンジンによる走行駆動が可能になるとともに、第１の電動機動力伝達ギヤ列を介して第２の駆動軸から出力軸に動力が伝達されて第１の電動機による走行駆動が可能になる。
更に、エンジン動力伝達ギヤ列が減速比の異なる第１のエンジン動力伝達ギヤ列と第２のエンジン動力伝達ギヤ列とを具備し、第１の動力断接手段を接続することで第１のエンジン動力伝達ギヤ列を介してエンジンから出力軸に動力が伝達可能となり、第２の動力断接手段を接続することで第２のエンジン動力伝達ギヤ列を介してエンジンから出力軸に動力が伝達可能となる。 In the transaxle device for a vehicle according to the first aspect of the present invention, power is transmitted from the first drive shaft to the output shaft via the engine power transmission gear train to enable driving by the engine, and the first electric motor. Power is transmitted from the second drive shaft to the output shaft via the power transmission gear train, and traveling drive by the first electric motor becomes possible.
Further, the engine power transmission gear train includes a first engine power transmission gear train and a second engine power transmission gear train having different reduction ratios, and the first engine connecting / disconnecting means is connected to connect the first engine power transmission gear train. Power can be transmitted from the engine to the output shaft via the power transmission gear train, and power can be transmitted from the engine to the output shaft via the second engine power transmission gear train by connecting the second power connection / disconnection means. It becomes.

これにより、エンジンと第１の電動機により走行駆動可能な車両において、第１の動力断接手段及び第２の動力断接手段を選択的に接続することで、エンジンによる走行駆動時に減速比を変化させることができ、エンジンの回転速度を適切な範囲に限定した上で広い走行速度範囲でエンジンによる走行駆動が可能となる。 Thus, in the vehicle that can be driven by the engine and the first electric motor, the first power connection / disconnection means and the second power connection / disconnection means are selectively connected to change the reduction ratio when the engine is driven to travel. It is possible to drive the engine with a wide driving speed range while limiting the rotational speed of the engine to an appropriate range .

また、第１の駆動軸と第３の駆動軸とが第２の電動機動力伝達ギヤ列を介して動力を伝達するので、エンジンにより第２の電動機を駆動することができる。
また、第３のギヤ組のギヤの噛み合い数が奇数であるので、第１の駆動軸と第３の駆動軸とが逆方向に回転する。これにより、エンジンと第２の電動機が同時に作動したときに、エンジンにより車体が受ける反動トルクと、第２の電動機により車体が受ける反動トルクとが相殺され、車体（パワープラント）の揺れを軽減することができる。 Further, since the first drive shaft and the third drive shaft transmit power via the second electric motor power transmission gear train, the engine can drive the second electric motor.
Further, since the meshing number of the gears of the third gear set is an odd number, the first drive shaft and the third drive shaft rotate in opposite directions. Thus, when activated the engine and the second electric motor at the same time, a reaction torque which the vehicle body is subjected by the engine, a reaction torque which the vehicle body is subjected by the second electric motor is offset in body sway to mitigate the (power plant) can do.

また、第２のエンジン動力伝達ギヤ列は、第３のギヤと第４のギヤとにより構成され、第２の電動機動力伝達ギヤ列は、第５のギヤと第３のギヤとにより構成されるので、第２のエンジン動力伝達ギヤ列と第２の電動機動力伝達ギヤ列とで第３のギヤを共有する。これにより、ギヤの使用枚数を低減し、部品点数を低減させることができるとともに、第２のエンジン動力伝達ギヤ列と第２の電動機動力伝達ギヤ列とを軸線方向で同一位置に配置して、トランスアクスル装置のギヤ列数を抑制し、軸線方向での寸法を低減させることができる。 The second engine power transmission gear train is constituted by a third gear and the fourth gear, the second motor power transmission gear train is composed of a fifth gear and a third gear Therefore, the third engine power transmission gear train and the second motor power transmission gear train share the third gear. Thereby, the number of used gears can be reduced, the number of parts can be reduced, and the second engine power transmission gear train and the second electric motor power transmission gear train are arranged at the same position in the axial direction, The number of gear trains of the transaxle device can be suppressed, and the dimension in the axial direction can be reduced.

本発明の請求項２の車両のトランスアクスル装置では、第２の動力断接手段により第４のギヤと出力軸とを接続することで、エンジンから第２のエンジン動力伝達ギヤ列を介して出力軸に動力を伝達することができる。
また、第２の動力断接手段が同期噛み合い装置であるので、第４のギヤと出力軸との接続を滑らかに行うことができるとともにコンパクトに構成することができる。更には非結合時のフリクションを抑えて燃費を向上させるとともに、第２の動力断接手段の切り換え作動に必要とする消費エネルギーを低減させることができる。 In the transaxle device for a vehicle according to claim 2 of the present invention, the fourth power and the output shaft are connected by the second power connecting / disconnecting means, so that the output is output from the engine via the second engine power transmission gear train. Power can be transmitted to the shaft.
Further, since the second power connection / disconnection means is a synchronous meshing device, the fourth gear and the output shaft can be connected smoothly and can be configured compactly. Further, it is possible to improve the fuel consumption by suppressing the friction when not coupled, and to reduce the energy consumption required for the switching operation of the second power connection / disconnection means.

本発明の請求項３の車両のトランスアクスル装置では、エンジンにより車両の走行駆動軸を駆動するエンジン直結モードが２つと、電動モータにより走行駆動軸を駆動するＥＶ走行モード、エンジン及び電動モータの両方で走行駆動軸を駆動するパラレル走行モードが可能となり、エンジンによって発電機を駆動することも可能となるので、ハイブリッド車に好適なトランスアクスル装置を提供することができる。 In the transaxle device for a vehicle according to claim 3 of the present invention, there are two engine direct connection modes in which the travel drive shaft of the vehicle is driven by the engine, both the EV travel mode in which the travel drive shaft is driven by the electric motor, and the engine and the electric motor. Thus, a parallel travel mode in which the travel drive shaft is driven is possible, and the generator can be driven by the engine. Therefore, a transaxle device suitable for a hybrid vehicle can be provided.

本発明の請求項４の車両のトランスアクスル装置では、エンジンと発電機との間に介装される第２の電動機動力伝達ギヤ列の減速比は、電動モータと出力軸との間に介装される第１の電動機動力伝達ギヤ列の減速比より小さいので、エンジンにより発電機を高速で駆動して発電能力を向上させ、電動モータによる走行駆動時に減速比を大きくして走行駆動トルクを向上させることができる。 In the transaxle device for a vehicle according to claim 4 of the present invention, the reduction ratio of the second electric motor power transmission gear train interposed between the engine and the generator is interposed between the electric motor and the output shaft. Because it is smaller than the reduction ratio of the first motor power transmission gear train, the generator is driven at a high speed by the engine to improve the power generation capacity, and the driving ratio is increased by driving the electric motor to increase the driving torque. Can be made.

本発明の請求項５の車両のトランスアクスル装置では、第１のエンジン動力伝達ギヤ列及び第２のエンジン動力伝達ギヤ列のうち、減速比が第１の減速比に設定されたエンジン動力伝達ギヤ列を介してエンジンから出力軸に動力を伝達して走行することで、車両が最高車速に達することができ、減速比が第１の減速比より低い第２の減速比に設定されたエンジン動力伝達ギヤ列を介してエンジンから出力軸に動力を伝達して走行することで、エンジンの回転速度を抑えて高効率走行が可能となる。 In the transaxle device for a vehicle according to claim 5 of the present invention, the engine power transmission gear in which the reduction ratio is set to the first reduction ratio among the first engine power transmission gear train and the second engine power transmission gear train. The engine power is set to a second reduction ratio that is lower than the first reduction ratio by allowing the vehicle to reach the maximum vehicle speed by traveling by transmitting power from the engine to the output shaft via the train. By traveling by transmitting power from the engine to the output shaft via the transmission gear train, it is possible to travel with high efficiency while suppressing the rotational speed of the engine.

本発明の第１の実施形態に係るトランスアクスル装置の模式図である。1 is a schematic diagram of a transaxle device according to a first embodiment of the present invention. 第１の実施形態のトランスアクスル装置におけるギヤの噛み合い状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the meshing state of the gear in the transaxle apparatus of 1st Embodiment. 第１の実施形態のトランスアクスル装置におけるＥＶ走行モード時での動力伝達経路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the power transmission path | route at the time of EV driving mode in the transaxle apparatus of 1st Embodiment. 第１の実施形態のトランスアクスル装置におけるシリーズ走行モード時での動力伝達経路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the power transmission path | route at the time of the series travel mode in the transaxle apparatus of 1st Embodiment. 第１の実施形態のトランスアクスル装置におけるエンジン直結１速モード時での動力伝達経路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the power transmission path | route in the engine direct connection 1st speed mode in the transaxle apparatus of 1st Embodiment. 第１の実施形態のトランスアクスル装置におけるエンジン直結２速モード時での動力伝達経路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the power transmission path | route in the engine direct connection 2 speed mode in the transaxle apparatus of 1st Embodiment. パラレル走行モード時における第１の実施形態のトランスアクスル装置での各軸の回転方向を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rotation direction of each axis | shaft in the transaxle apparatus of 1st Embodiment at the time of parallel driving mode. 本発明の第２の実施形態に係るトランスアクスル装置の模式図である。It is a schematic diagram of the transaxle apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るトランスアクスル装置の模式図である。図２は、第１の実施形態のトランスアクスル装置におけるギヤの噛み合い状態を示す説明図である。なお、図２は、第１の実施形態トランスアクスル装置の側方から見た図である。
本発明の第１の実施形態に係るトランスアクスル装置１は、走行駆動源としてエンジン２と電動モータ３（第１の電動機）を横置きに搭載したハイブリッド車両（以下、車両という）に採用される。本実施形態の車両は、車両の前部にエンジン２と電動モータ３を搭載し、前車軸であるドライブシャフト４（走行駆動軸）を駆動するＦＦ車である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of a transaxle device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view showing a gear meshing state in the transaxle device of the first embodiment. FIG. 2 is a side view of the transaxle device according to the first embodiment.
The transaxle device 1 according to the first embodiment of the present invention is employed in a hybrid vehicle (hereinafter referred to as a vehicle) in which an engine 2 and an electric motor 3 (first electric motor) are mounted horizontally as a travel drive source. . The vehicle of the present embodiment is an FF vehicle in which the engine 2 and the electric motor 3 are mounted on the front portion of the vehicle, and the drive shaft 4 (traveling drive shaft) that is the front axle is driven.

図１に示すように、本実施形態に係る車両では、エンジン２と電動モータ３は、トランスアクスル装置１を挟んで車両の左右方向に離間して配置されている。また、電動モータ３の車両左方には、発電機５(第２の電動機)が隣接して備えられている。なお、エンジン２、電動モータ３、トランスアクスル装置１及び発電機５は、車両のパワープラントを構成し、車体に一体的に支持されている。   As shown in FIG. 1, in the vehicle according to the present embodiment, the engine 2 and the electric motor 3 are spaced apart in the left-right direction of the vehicle with the transaxle device 1 interposed therebetween. A generator 5 (second electric motor) is provided adjacent to the left side of the electric motor 3 in the vehicle. The engine 2, the electric motor 3, the transaxle device 1, and the generator 5 constitute a power plant of the vehicle and are integrally supported by the vehicle body.

トランスアクスル装置１は、ドライブプレート１０を介して、エンジン２のクランクシャフト（駆動軸）と同軸配置され、当該クランクシャフトに接続されるエンジン軸１１（第１の駆動軸）と、電動モータ３により駆動されるモータ軸１２（第２の駆動軸）、発電機５の駆動軸である発電機軸１３（第３の駆動軸）及び出力軸１４を備えている。
エンジン軸１１、モータ軸１２、発電機軸１３、及び出力軸１４は、互いに平行に車両左右方向に延びるように配置されている。 The transaxle device 1 is arranged coaxially with the crankshaft (drive shaft) of the engine 2 via the drive plate 10, and is connected to the engine shaft 11 (first drive shaft) connected to the crankshaft and the electric motor 3. A motor shaft 12 (second drive shaft) to be driven, a generator shaft 13 (third drive shaft) that is a drive shaft of the generator 5, and an output shaft 14 are provided.
The engine shaft 11, the motor shaft 12, the generator shaft 13, and the output shaft 14 are arranged so as to extend in the vehicle left-right direction in parallel with each other.

エンジン軸１１の車両右方端部に、ドライブプレート１０が接続されている。
モータ軸１２は、中空状に形成され、その内部に発電機軸１３が同軸上に配置されている。発電機軸１３は、モータ軸１２よりも長く形成され、両端部が夫々モータ軸１２よりも外方に突出している。モータ軸１２の両端部内部には、モータ軸１２と発電機軸１３との間に夫々ベアリング１５（軸受け手段）が備えられている。ベアリング１５は、モータ軸１２と発電機軸１３とを互いに回転可能に支持している。モータ軸１２及び発電機軸１３は、夫々車両左方端部がトランスアクスル装置１から突出しており、モータ軸１２の車両左方端部近傍が電動モータ３に接続され、発電機軸１３の車両左方端部近傍が発電機５に接続されている。 A drive plate 10 is connected to the vehicle right end portion of the engine shaft 11.
The motor shaft 12 is formed in a hollow shape, and a generator shaft 13 is coaxially disposed therein. The generator shaft 13 is formed longer than the motor shaft 12, and both end portions protrude outward from the motor shaft 12. Bearings 15 (bearing means) are provided between the motor shaft 12 and the generator shaft 13 inside both ends of the motor shaft 12. The bearing 15 supports the motor shaft 12 and the generator shaft 13 so as to be rotatable relative to each other. The motor shaft 12 and the generator shaft 13 are each protruded from the transaxle device 1 at the left end of the vehicle, and the vicinity of the left end of the motor shaft 12 is connected to the electric motor 3. The vicinity of the end is connected to the generator 5.

また、トランスアクスル装置１には、左右のドライブシャフト４に動力を配分する差動装置１６が備えられている。
出力軸１４は、その車両右方端部近傍に設けられたファイナルギヤ２０を介して差動装置１６に動力を伝達可能に構成されている。
エンジン軸１１には、車両右方（エンジン２側）から順番に、エンジン軸固定ギヤ２１（第３のギヤ）及びアイドラギヤ２２が配置されている。 Further, the transaxle device 1 is provided with a differential device 16 that distributes power to the left and right drive shafts 4.
The output shaft 14 is configured to be able to transmit power to the differential device 16 via a final gear 20 provided near the right end of the vehicle.
An engine shaft fixed gear 21 (third gear) and an idler gear 22 are arranged on the engine shaft 11 in order from the vehicle right side (engine 2 side).

エンジン軸固定ギヤ２１はエンジン軸１１に固定され、エンジン軸１１の回転に伴って回転する。アイドラギヤ２２は、エンジン軸１１に対して回転可能に支持されている。更に、エンジン軸１１には、エンジン軸１１とアイドラギヤ２２とを接続及び切断を切り換え可能な第１のシンクロナイザ２３(同期噛み合い装置、第１の動力断接手段)が備えられている。第１のシンクロナイザ２３は、図示しないアクチュエータ等により切り換え操作可能となっている。   The engine shaft fixing gear 21 is fixed to the engine shaft 11 and rotates as the engine shaft 11 rotates. The idler gear 22 is supported so as to be rotatable with respect to the engine shaft 11. Further, the engine shaft 11 is provided with a first synchronizer 23 (synchronous meshing device, first power connection / disconnection means) capable of switching between connection and disconnection between the engine shaft 11 and the idler gear 22. The first synchronizer 23 can be switched by an actuator (not shown) or the like.

モータ軸１２の車両右方端部近傍には、モータ軸固定ギヤ２６（第２のギヤ）が備えられている。モータ軸固定ギヤ２６は、モータ軸１２に固定されており、モータ軸１２とともに回転する構成になっている。更に、モータ軸固定ギヤ２６とアイドラギヤ２２とは噛み合うように、エンジン軸１１の軸方向で一致するように配置されている。
また、出力軸１４の車両左方端部近傍には、出力軸固定ギヤ２７（第１のギヤ）が備えられている。出力軸固定ギヤ２７は、出力軸１４に固定されており、出力軸１４とともに回転する構成になっている。更に、出力軸固定ギヤ２７とアイドラギヤ２２とは噛み合うように、エンジン軸１１の軸方向で一致するように配置されている。なお、アイドラギヤ２２と出力軸固定ギヤ２７とは、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８を構成している。即ちエンジン軸１１と出力軸１４とは、図１、２に示すように、２つのギヤ２２、２７からなり噛み合い数が１つである第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８を介して動力伝達可能に構成されている。ここで、噛み合い数とは、複数のギヤが動力を伝達することによってギヤの回転方向が切り換わる回数のことを表しており、ギヤ同士の歯と歯が接触する箇所の数を表したものではない。 A motor shaft fixed gear 26 (second gear) is provided in the vicinity of the vehicle right end portion of the motor shaft 12. The motor shaft fixed gear 26 is fixed to the motor shaft 12 and is configured to rotate together with the motor shaft 12. Further, the motor shaft fixing gear 26 and the idler gear 22 are arranged so as to coincide with each other in the axial direction of the engine shaft 11 so as to mesh with each other.
Further, an output shaft fixed gear 27 (first gear) is provided in the vicinity of the vehicle left end portion of the output shaft 14. The output shaft fixing gear 27 is fixed to the output shaft 14 and is configured to rotate together with the output shaft 14. Further, the output shaft fixing gear 27 and the idler gear 22 are arranged so as to coincide with each other in the axial direction of the engine shaft 11 so as to mesh with each other. The idler gear 22 and the output shaft fixed gear 27 constitute a first engine power transmission gear train 28. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the engine shaft 11 and the output shaft 14 can transmit power via a first engine power transmission gear train 28 having two gears 22 and 27 and one meshing number. It is configured. Here, the number of meshes represents the number of times that the rotation direction of the gears is switched by transmission of power from a plurality of gears, and represents the number of positions where the teeth of the gears contact each other. Absent.

また、モータ軸固定ギヤ２６とアイドラギヤ２２と出力軸固定ギヤ２７とは、モータ動力伝達ギヤ列２９を構成している。即ちモータ軸１２と出力軸１４とは、３つのギヤ２６、２２、２７からなり噛み合い数が２つであるモータ動力伝達ギヤ列２９（第１の電動機動力伝達ギヤ列）を介して動力伝達可能に構成されている。
発電機軸１３の車両右方端部近傍には、発電機軸固定ギヤ３１（第５のギヤ）が備えられている。発電機軸固定ギヤ３１は、発電機軸１３に固定されており、発電機軸１３とともに回転する構成になっている。更に、発電機軸固定ギヤ３１とエンジン軸固定ギヤ２１とは噛み合うように、エンジン軸１１の軸方向で一致するように配置されている。なお、エンジン軸固定ギヤ２１と発電機軸固定ギヤ３１は、発電機動力伝達ギヤ列３２（第２の電動機動力伝達ギヤ列）を構成している。即ちエンジン軸１１と発電機軸１３とは、２つのギヤ２１、３１からなり噛み合い数が１つである発電機動力伝達ギヤ列３２を介して常に動力伝達可能に構成されている。 Further, the motor shaft fixed gear 26, the idler gear 22 and the output shaft fixed gear 27 constitute a motor power transmission gear train 29. That is, the motor shaft 12 and the output shaft 14 can transmit power via a motor power transmission gear train 29 (first motor power transmission gear train) having three gears 26, 22, 27 and having two meshing numbers. It is configured.
A generator shaft fixing gear 31 (fifth gear) is provided in the vicinity of the vehicle right end portion of the generator shaft 13. The generator shaft fixing gear 31 is fixed to the generator shaft 13 and is configured to rotate together with the generator shaft 13. Further, the generator shaft fixing gear 31 and the engine shaft fixing gear 21 are arranged so as to coincide with each other in the axial direction of the engine shaft 11 so as to mesh with each other. The engine shaft fixed gear 21 and the generator shaft fixed gear 31 constitute a generator power transmission gear train 32 (second motor power transmission gear train). In other words, the engine shaft 11 and the generator shaft 13 are configured so as to be able to always transmit power via a generator power transmission gear train 32 having two gears 21 and 31 and having a single meshing number.

また、出力軸１４には、ファイナルギヤ２０と出力軸固定ギヤ２７との間に、出力軸遊転ギヤ３５（第４のギヤ）が設けられている。出力軸遊転ギヤ３５は、出力軸１４に回転可能に支持され、エンジン軸固定ギヤ２１に噛み合うように、エンジン軸の軸方向位置が一致して配置されている。更に、出力軸１４には、出力軸遊転ギヤ３５と出力軸１４とを接続及び切断に切り換え可能な第２のシンクロナイザ３６(同期噛み合い装置、第２の動力断接手段)が備えられている。第２のシンクロナイザ３６は、図示しないアクチュエータ等により切り換え操作可能となっている。なお、エンジン軸固定ギヤ２１と出力軸遊転ギヤ３５は、第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７を構成している。更に、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８の減速比と第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７の減速比とは異なるように設定されている。   Further, the output shaft 14 is provided with an output shaft idle gear 35 (fourth gear) between the final gear 20 and the output shaft fixed gear 27. The output shaft idle gear 35 is rotatably supported by the output shaft 14 and is disposed so that the axial position of the engine shaft coincides with the engine shaft fixed gear 21. Further, the output shaft 14 is provided with a second synchronizer 36 (synchronous meshing device, second power connecting / disconnecting means) capable of switching between connecting and disconnecting the output shaft freewheeling gear 35 and the output shaft 14. . The second synchronizer 36 can be switched by an actuator (not shown) or the like. The engine shaft fixed gear 21 and the output shaft idle gear 35 constitute a second engine power transmission gear train 37. Further, the reduction ratio of the first engine power transmission gear train 28 and the reduction ratio of the second engine power transmission gear train 37 are set to be different.

例えば、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８の減速比を車両が最高車速に達するための第１の減速比に設定し、第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７の減速比を第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８における第１の減速比よりも小さい値である第２の減速比にすればよい。
以上のような構成により、第１の実施形態のトランスアクスル装置１では、エンジン軸１１と発電機軸１３とは発電機動力伝達ギヤ列３２を介して常に動力伝達可能に構成され、モータ軸１２と出力軸１４とはモータ動力伝達ギヤ列２９を介して常に動力伝達可能に構成されている。 For example, the reduction ratio of the first engine power transmission gear train 28 is set to the first reduction ratio for the vehicle to reach the maximum vehicle speed, and the reduction ratio of the second engine power transmission gear train 37 is set to the first engine power. What is necessary is just to set it as the 2nd reduction ratio which is a value smaller than the 1st reduction ratio in the transmission gear train 28.
With the above-described configuration, in the transaxle device 1 of the first embodiment, the engine shaft 11 and the generator shaft 13 are configured so as to be able to always transmit power via the generator power transmission gear train 32. The output shaft 14 is configured so as to be able to transmit power through a motor power transmission gear train 29 at all times.

図３は、第１の実施形態のトランスアクスル装置１におけるＥＶ走行モード時での動力伝達経路を示す説明図である。図４は、第１の実施形態のトランスアクスル装置１におけるシリーズモード時での動力伝達経路を示す説明図である。
図３に示すように、エンジン軸１１とアイドラギヤ２２とが接続されないように第１のシンクロナイザ２３を作動制御するとともに、出力軸１４と出力軸遊転ギヤ３５とが接続されないように第２のシンクロナイザ３６を作動制御し、車両に搭載された図示しないバッテリから電力を供給して電動モータ３を駆動することで、ＥＶ走行モードが可能となる。このとき、モータ軸１２からモータ動力伝達ギヤ列２９を介して出力軸１４に動力が伝達し、ドライブシャフト４を駆動する。 FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a power transmission path in the EV travel mode in the transaxle device 1 according to the first embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a power transmission path in the series mode in the transaxle device 1 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 3, the operation of the first synchronizer 23 is controlled so that the engine shaft 11 and the idler gear 22 are not connected, and the second synchronizer is connected so that the output shaft 14 and the output shaft idle gear 35 are not connected. The EV traveling mode is enabled by controlling the operation of 36 and supplying electric power from a battery (not shown) mounted on the vehicle to drive the electric motor 3. At this time, power is transmitted from the motor shaft 12 to the output shaft 14 via the motor power transmission gear train 29, and the drive shaft 4 is driven.

また、ＥＶ走行モードと同様に、第１のシンクロナイザ２３及び第２のシンクロナイザ３６を切断するように作動制御することで、シリーズ走行モードも可能である。詳しくは、図４に示すように、エンジン２を駆動することで、エンジン軸１１から発電機動力伝達ギヤ列３２を介して動力が伝達し、発電機５を駆動する。そして、発電機５により発電された電力を電動モータ３に供給して駆動することで、上記ＥＶ走行モードと同様に電動モータ３から出力軸１４に動力が伝達し、ドライブシャフト４を駆動して、車両の走行駆動輪を駆動する。   Similarly to the EV travel mode, the series travel mode is also possible by controlling the operation so that the first synchronizer 23 and the second synchronizer 36 are disconnected. Specifically, as shown in FIG. 4, by driving the engine 2, power is transmitted from the engine shaft 11 via the generator power transmission gear train 32 to drive the generator 5. Then, by supplying the electric power generated by the generator 5 to the electric motor 3 and driving it, power is transmitted from the electric motor 3 to the output shaft 14 in the same manner as in the EV traveling mode, and the drive shaft 4 is driven. Drive the driving wheel of the vehicle.

このように、エンジン軸１１とアイドラギヤ２２とが接続されないように第１のシンクロナイザ２３を作動制御するとともに、出力軸１４と出力軸遊転ギヤ３５とが接続されないように第２のシンクロナイザ３６を作動制御することで、ＥＶ走行モード及びシリーズ走行モードが可能となる。
図５は、第１の実施形態のトランスアクスル装置１におけるエンジン直結１速モード時での動力伝達経路を示す説明図である。図６は、第１の実施形態のトランスアクスル装置１におけるエンジン直結２速モード時での動力伝達経路を示す説明図である。 In this way, the first synchronizer 23 is controlled so that the engine shaft 11 and the idler gear 22 are not connected, and the second synchronizer 36 is operated so that the output shaft 14 and the output shaft idle gear 35 are not connected. The EV traveling mode and the series traveling mode are possible by controlling.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a power transmission path in the first-speed engine direct connection mode in the transaxle device 1 according to the first embodiment. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a power transmission path in the engine direct-coupled second speed mode in the transaxle device 1 of the first embodiment.

本実施形態のトランスアクスル装置１は、第１のシンクロナイザ２３及び第２のシンクロナイザ３６のいずれか一方を接続させることで、エンジン２からドライブシャフト４に動力を伝達するエンジン直結モード（エンジン直結１速モード、エンジン直結２速モード）が可能である。
図５に示すように、エンジン軸１１とアイドラギヤ２２とが接続するように第１のシンクロナイザ２３を作動制御するとともに、出力軸１４と出力軸遊転ギヤ３５とが切断するように第２のシンクロナイザ３６を作動制御することで、エンジン軸１１から第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８を介して出力軸１４に動力が伝達可能となる。（エンジン直結１速モード）
また、図６に示すように、出力軸１４と出力軸遊転ギヤ３５とが接続するように第２のシンクロナイザ３６を作動制御するとともに、エンジン軸１１とアイドラギヤ２２とが切断するように第１のシンクロナイザ２３を作動制御することで、エンジン軸１１から第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７を介して出力軸１４に動力が伝達可能となる。（エンジン直結２速モード）
第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８と第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７とは減速比が異なるので、第１のシンクロナイザ２３及び第２のシンクロナイザ３６のいずれかを選択して接続することで、エンジン軸１１と出力軸１４とを接続するエンジン直結モードにおいて減速比を変更することができる。 The transaxle device 1 of the present embodiment is connected to either one of the first synchronizer 23 and the second synchronizer 36, so that an engine direct connection mode (engine direct connection first speed) for transmitting power from the engine 2 to the drive shaft 4 is provided. Mode, engine direct connection 2 speed mode) is possible.
As shown in FIG. 5, the first synchronizer 23 is controlled to operate so that the engine shaft 11 and the idler gear 22 are connected, and the second synchronizer is disconnected so that the output shaft 14 and the output shaft idle gear 35 are disconnected. By controlling the operation of 36, power can be transmitted from the engine shaft 11 to the output shaft 14 via the first engine power transmission gear train 28. (Engine direct connection 1-speed mode)
Further, as shown in FIG. 6, the second synchronizer 36 is controlled to operate so that the output shaft 14 and the output shaft idle gear 35 are connected, and the engine shaft 11 and the idler gear 22 are disconnected. By controlling the operation of the synchronizer 23, power can be transmitted from the engine shaft 11 to the output shaft 14 via the second engine power transmission gear train 37. (Engine direct connection 2 speed mode)
Since the first engine power transmission gear train 28 and the second engine power transmission gear train 37 have different reduction ratios, by selecting and connecting one of the first synchronizer 23 and the second synchronizer 36, The reduction ratio can be changed in the engine direct connection mode in which the engine shaft 11 and the output shaft 14 are connected.

これにより、エンジン２の回転速度を適切な範囲に限定した上で、走行速度範囲を広げることができ、エンジン２のみにより走行駆動するエンジン直結モードの機会を増加させ、燃費の低減を図ることができる。
特に、上記のように、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８の減速比を車両が最高車速に達するための第１の減速比に設定し、第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７の減速比を第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８における第１の減速比よりも小さい値である第２の減速比にすることで、高速走行と高効率走行との両立を図ることができる。 Thereby, while limiting the rotational speed of the engine 2 to an appropriate range, the travel speed range can be expanded, the opportunity of the engine direct connection mode in which the travel drive is performed only by the engine 2 can be increased, and fuel consumption can be reduced. it can.
In particular, as described above, the reduction ratio of the first engine power transmission gear train 28 is set to the first reduction ratio for the vehicle to reach the maximum vehicle speed, and the reduction ratio of the second engine power transmission gear train 37 is set. By setting the second reduction gear ratio to a value smaller than the first reduction gear ratio in the first engine power transmission gear train 28, both high speed running and high efficiency running can be achieved.

詳しくは、例えば６速ＡＴ車のように多段変速が可能な車両においては、一般的に最高車速に達するのは、最も大きい変速段（例えば６速）ではなく、それよりも小さい変速段（例えば４速または５速）であり、このときの変速比は車両によって一意的に決定される。そこで、第１の減速比を車両が最高車速に達する減速比に設定することにより、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８を介して走行駆動することで、最高車速に達する高速走行が可能となる。   In detail, for example, in a vehicle capable of multi-speed shifting, such as a 6-speed AT vehicle, it is not the largest gear speed (for example, 6th gear) that generally reaches the maximum vehicle speed, but a gear speed smaller than that (for example, 6th speed) 4th speed or 5th speed), and the gear ratio at this time is uniquely determined by the vehicle. Therefore, by setting the first speed reduction ratio to the speed reduction ratio at which the vehicle reaches the maximum vehicle speed, the vehicle is driven to travel through the first engine power transmission gear train 28, thereby enabling high speed travel reaching the maximum vehicle speed. .

また、第２の減速比を第１の減速比よりも小さい値（例えば６速相当）に設定することにより、第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７を介して走行駆動することで、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８を介するよりも減速比の小さい、即ちエンジン２の回転速度を抑えた高効率走行が可能となる。これは、中高速で定常走行（クルーズ走行）する場合に適しており、車両の燃費を改善することができる。   Further, by setting the second speed reduction ratio to a value smaller than the first speed reduction ratio (e.g., equivalent to the 6th speed), the first driving speed is driven through the second engine power transmission gear train 37, so that the first speed reduction ratio is set. High-efficiency traveling with a reduction ratio smaller than that via the engine power transmission gear train 28, that is, with the rotational speed of the engine 2 suppressed, becomes possible. This is suitable for steady running (cruise running) at medium to high speed, and can improve the fuel efficiency of the vehicle.

なお、エンジン直結モード時に、エンジン２の駆動とともに電動モータ３を駆動することで、エンジン２と電動モータ３の両方から出力軸１４に動力が伝達されてドライブシャフト４を駆動するパラレル走行モードも可能である。したがって、パラレル走行モードによって、最高速度を実現させる車両においては、上記第１の減速比、即ち第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８の減速比を、パラレル走行モードにおいて最高車速が実現されるように設定すればよい。   In addition, by driving the electric motor 3 together with the driving of the engine 2 in the engine direct connection mode, a parallel traveling mode in which power is transmitted from both the engine 2 and the electric motor 3 to the output shaft 14 to drive the drive shaft 4 is also possible. It is. Therefore, in a vehicle that realizes the maximum speed in the parallel traveling mode, the first vehicle speed reduction ratio of the first engine power transmission gear train 28 is set to the maximum vehicle speed in the parallel traveling mode. You only have to set it.

また、本実施形態では、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８とモータ動力伝達ギヤ列２９とでアイドラギヤ２２を共用している。また、発電機動力伝達ギヤ列３２と第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７とでエンジン軸固定ギヤ２１を共用している。したがって、ギヤの使用枚数を抑制することができ、トランスアクスル装置１の部品コスト及び重量の低減を図ることができる。   In this embodiment, the first engine power transmission gear train 28 and the motor power transmission gear train 29 share the idler gear 22. In addition, the generator power transmission gear train 32 and the second engine power transmission gear train 37 share the engine shaft fixed gear 21. Therefore, the number of used gears can be suppressed, and the parts cost and weight of the transaxle device 1 can be reduced.

また、アイドラギヤ２２やエンジン軸固定ギヤ２１の共用により、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８及びモータ動力伝達ギヤ列２９、発電機動力伝達ギヤ列３２及び第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７をコンパクトかつ簡易な構成にすることができる。
また、アイドラギヤ２２に対してモータ軸固定ギヤ２６及び出力軸固定ギヤ２７を噛み合わせるように、エンジン軸１１、モータ軸１２及び出力軸１４を配置すればよいので、例えばエンジン軸１１と出力軸１４の位置があらかじめ制約されていたとしても、モータ軸１２はエンジン軸１１を中心とした円周上に自由に設定することができる。したがって、エンジン軸１１、モータ軸１２及び出力軸１４の配置の自由度を向上させることができる。 Further, by sharing the idler gear 22 and the engine shaft fixed gear 21, the first engine power transmission gear train 28, the motor power transmission gear train 29, the generator power transmission gear train 32, and the second engine power transmission gear train 37 can be made compact. And it can be set as a simple structure.
Further, the engine shaft 11, the motor shaft 12, and the output shaft 14 may be arranged so that the motor shaft fixed gear 26 and the output shaft fixed gear 27 are engaged with the idler gear 22. For example, the engine shaft 11 and the output shaft 14 are arranged. The motor shaft 12 can be freely set on the circumference around the engine shaft 11 even if the position of the motor shaft 12 is constrained in advance. Therefore, the freedom degree of arrangement | positioning of the engine shaft 11, the motor shaft 12, and the output shaft 14 can be improved.

また、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８のギヤとモータ動力伝達ギヤ列２９のギヤとがエンジン軸１１の軸方向で同一位置に配置されているとともに、発電機動力伝達ギヤ列３２のギヤと第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７のギヤとがエンジン軸１１の軸方向で同一位置に配置されているので、トランスアクスル装置１のギヤ（２０、２１、２２、２６、２７、３１、３５）を、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８及びモータ動力伝達ギヤ列２９のギヤ（２２、２６、２８）、発電機動力伝達ギヤ列３２及び第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７のギヤ（２１、３１、３５）、ファイナルギヤ２０の３列にまとめることができ、トランスアクスル装置１の軸方向（車両左右方向）の寸法を抑制して小型化を図ることができ、車両搭載性を向上させることができる。   Further, the gear of the first engine power transmission gear train 28 and the gear of the motor power transmission gear train 29 are arranged at the same position in the axial direction of the engine shaft 11, and the gear of the generator power transmission gear train 32 Since the gears of the second engine power transmission gear train 37 are arranged at the same position in the axial direction of the engine shaft 11, the gears (20, 21, 22, 26, 27, 31, 35) of the transaxle device 1 are arranged. The first engine power transmission gear train 28 and the motor power transmission gear train 29 (22, 26, 28), the generator power transmission gear train 32 and the second engine power transmission gear train 37 (21, 31 and 35) and the final gear 20 can be grouped into three rows, and the size of the transaxle device 1 in the axial direction (vehicle left-right direction) can be suppressed to achieve downsizing, thereby improving vehicle mountability. It can be.

また、本実施形態では、第１のシンクロナイザ２３がアイドラギヤ２２の車両右側に配置され、第２のシンクロナイザ３６が出力軸遊転ギヤ３５の車両の左側に配置されており、エンジン軸１１の軸方向でエンジン軸固定ギヤ２１とアイドラギヤ２２との間に配置している。したがって、第１のシンクロナイザ２３及び第２のシンクロナイザ３６をトランスアクスル装置１の軸方向（車両左右方向）で略同じ位置にまとめることができ、軸方向に更に小型化することができる。   In the present embodiment, the first synchronizer 23 is disposed on the vehicle right side of the idler gear 22, and the second synchronizer 36 is disposed on the left side of the vehicle of the output shaft idle gear 35. The engine shaft fixing gear 21 and the idler gear 22 are arranged. Therefore, the first synchronizer 23 and the second synchronizer 36 can be gathered at substantially the same position in the axial direction of the transaxle device 1 (the vehicle left-right direction), and the size can be further reduced in the axial direction.

図７は、第１の実施形態のトランスアクスル装置１における各軸の回転方向を示す説明図である。
図７は、エンジン２と電動モータ３の両方から動力を出力軸１４に伝達するパラレル走行モードで、車両を前進させる場合での、各軸の回転方向を示している。なお、以下、車両に前進させる場合でのドライブシャフト４の回転方向と同一の回転方向を正転、この正転と逆方向の回転方向を逆転という。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the rotation direction of each axis in the transaxle device 1 of the first embodiment.
FIG. 7 shows the rotational directions of the respective axes when the vehicle is advanced in the parallel traveling mode in which power is transmitted from both the engine 2 and the electric motor 3 to the output shaft 14. Hereinafter, the rotation direction that is the same as the rotation direction of the drive shaft 4 when the vehicle is advanced is referred to as forward rotation, and the rotation direction opposite to the normal rotation is referred to as reverse rotation.

図７に示すように、車両に前進させる場合には、ドライブシャフト４が正転であり、出力軸１４が逆転となる。
そして、モータ軸１２と出力軸１４との間で動力を伝達するモータ動力伝達ギヤ列２９が３枚のギヤ２６、２２、２７から構成されてその噛み合い数が２つであることから、モータ軸１２は出力軸１４と同方向の回転に、即ち逆転となる。また、エンジン軸１１と出力軸１４との間で動力を伝達する第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８が２枚のギヤ２２、２７から構成されて噛み合い数が１つであり、第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７が２枚のギヤ２１、３５から構成されて噛み合い数が１つであることから、エンジン軸１１は出力軸１４と逆方向の回転に、即ち正転となる。また、発電機軸１３とエンジン軸１１との間で動力を伝達する発電機動力伝達ギヤ列３２が２枚のギヤ２１、３１から構成されて噛み合い数が１つであることから、発電機軸１３はエンジン軸１１と逆方向の回転に、即ち逆転となる。 As shown in FIG. 7, when the vehicle is advanced, the drive shaft 4 rotates in the forward direction and the output shaft 14 rotates in the reverse direction.
Since the motor power transmission gear train 29 that transmits power between the motor shaft 12 and the output shaft 14 is composed of three gears 26, 22, and 27, and the number of meshes is two, the motor shaft Reference numeral 12 denotes rotation in the same direction as the output shaft 14, that is, reverse rotation. Further, the first engine power transmission gear train 28 for transmitting power between the engine shaft 11 and the output shaft 14 is composed of two gears 22 and 27 and has one engagement, and the second engine Since the power transmission gear train 37 is composed of two gears 21 and 35 and has a single meshing number, the engine shaft 11 rotates in the direction opposite to that of the output shaft 14, that is, forward rotation. Further, since the generator power transmission gear train 32 that transmits power between the generator shaft 13 and the engine shaft 11 is composed of two gears 21 and 31, and the number of meshes is one, the generator shaft 13 is The rotation is in the opposite direction to the engine shaft 11, that is, reverse rotation.

このように、パラレル走行モード時には、エンジン軸１１は正転し、モータ軸１２は逆転するので、エンジン２や電動モータ３の回転速度が変化したときに、エンジン２により車体が受ける反動トルクと電動モータ３により車体が受ける反動トルクとが逆方向となり、これらの反動トルクが相殺され、車体、詳しくはパワープラントの揺れを低減させることができる。   Thus, in the parallel travel mode, the engine shaft 11 rotates in the forward direction and the motor shaft 12 rotates in the reverse direction. Therefore, when the rotational speed of the engine 2 or the electric motor 3 changes, the reaction torque received by the vehicle body by the engine 2 and electric The reaction torque received by the vehicle body by the motor 3 is in the opposite direction, and these reaction torques are canceled out, and the vibration of the vehicle body, specifically, the power plant can be reduced.

なお、エンジン２が作動すると、主にクランクシャフトに備えられたフライホイールの回転によりジャイロモーメントが発生する。また、電動モータ３の作動時においても、回転動する重量部材により、同様にジャイロモーメントが発生する。エンジン２及び電動モータ３が横置きで配置されている車両では、このようなジャイロモーメントが車両の旋回（ヨー方向の回転運動）を抑制する方向に作用し、車両の旋回時における操舵フィーリングを悪化させる虞がある。そして、このような現象は、特にエンジン２や電動モータ３の高回転駆動時に強く表れ、車両の旋回性能を低下させる虞がある。これに対し、本実施形態では、上記のように、エンジン軸１１とモータ軸１２とが互いに逆回転になるので、発生するジャイロモーメントが互いに打ち消し合い、車両の旋回性能を向上させることができる。   Note that when the engine 2 is operated, a gyro moment is generated mainly by rotation of a flywheel provided on the crankshaft. Further, when the electric motor 3 is operated, a gyro moment is similarly generated by the rotating weight member. In a vehicle in which the engine 2 and the electric motor 3 are arranged horizontally, such a gyro moment acts in a direction to suppress the turning of the vehicle (rotational movement in the yaw direction), and the steering feeling during turning of the vehicle is reduced. There is a risk of worsening. Such a phenomenon is particularly strong when the engine 2 or the electric motor 3 is driven at a high rotational speed, which may reduce the turning performance of the vehicle. On the other hand, in the present embodiment, as described above, the engine shaft 11 and the motor shaft 12 rotate in the opposite directions, so that the generated gyro moments cancel each other and the turning performance of the vehicle can be improved.

また、上記のように、エンジン軸１１と発電機軸１３とが互いに逆方向の回転になるので、エンジン２や発電機５の回転速度が変化したときに、エンジン２により車体が受ける反動トルクと発電機５により車体が受ける反動トルクとが相殺されて、更に車体揺れを低減させることができるとともに、ジャイロモーメントを互いに打ち消し合って、更に車両の旋回性能を向上させることができる。   Further, as described above, the engine shaft 11 and the generator shaft 13 rotate in directions opposite to each other. Therefore, when the rotational speed of the engine 2 or the generator 5 changes, the reaction torque received by the vehicle body by the engine 2 and the power generation The reaction torque received by the vehicle body by the machine 5 is offset, so that the vehicle body shake can be further reduced, and the gyro moments can be canceled each other to further improve the turning performance of the vehicle.

また、同軸上に配置されるモータ軸１２と発電機軸１３は共に回転方向が逆転となり、よって互いに同方向に回転する。これにより、モータ軸１２と発電機軸１３との間を回転可能に支持するベアリング１５は、モータ軸１２と発電機軸１３とが互いに逆方向に回転する場合よりも回転速度差を大幅に低減させることができ、その寿命を向上させることができる。   Further, both the motor shaft 12 and the generator shaft 13 arranged on the same axis are reversely rotated, and thus rotate in the same direction. As a result, the bearing 15 that rotatably supports the motor shaft 12 and the generator shaft 13 can greatly reduce the rotational speed difference compared to the case where the motor shaft 12 and the generator shaft 13 rotate in opposite directions. Can improve the service life.

また、モータ軸１２と発電機軸１３とが同軸上に配置されているので、電動モータ３と発電機５とを隣接して配置し、これらのハウジングを共用してコンパクトに構成することができる。これにより、電動モータ３及び発電機５を含むパワープラントの全体構造をコンパクトに構成して車両への搭載性能を向上させることができる。あるいは電動モータ３及び発電機５のハウジングをコンパクトにした分、電動モータ３を大型化することが可能であり、車両への搭載性を低下させずにモータ出力の向上を図ることができる。   Moreover, since the motor shaft 12 and the generator shaft 13 are coaxially disposed, the electric motor 3 and the generator 5 can be disposed adjacent to each other, and these housings can be shared to form a compact configuration. Thereby, the whole structure of the power plant containing the electric motor 3 and the generator 5 can be comprised compactly, and the mounting performance to a vehicle can be improved. Alternatively, the size of the electric motor 3 and the generator 5 can be reduced, so that the size of the electric motor 3 can be increased, and the motor output can be improved without deteriorating the mountability on the vehicle.

また、本実施形態では、第１のシンクロナイザ２３、第２のシンクロナイザ３６によって、エンジン軸１１と出力軸１４との動力伝達の断接を切り換えるので、ＥＶ走行モード等で第１のシンクロナイザ２３及び第２のシンクロナイザ３６を切断したときに、エンジン２の連れ回りによるエネルギー効率の低下を防止することができる。
更には、第１のシンクロナイザ２３及び第２のシンクロナイザ３６によって動力の断接を行うので、動力の断接に広く利用される湿式多板クラッチを用いた場合と比較して、コンパクトに構成することができるとともに、非接続時でのフリクションを抑制することができ、よってＥＶ走行モード時における燃費の向上を図ることができる。また、第１のシンクロナイザ２３及び第２のシンクロナイザ３６を例えば電動アクチュエータで駆動する場合、断接切換え時のみ電動アクチュエータを作動すればよく、保持のために電動アクチュエータを作動させる必要がないので、エネルギー消費を抑えることができる。 In the present embodiment, the first synchronizer 23 and the second synchronizer 36 are used to switch the power transmission / disconnection between the engine shaft 11 and the output shaft 14, so the first synchronizer 23 and the second synchronizer 23 in the EV traveling mode or the like. When the second synchronizer 36 is cut, a decrease in energy efficiency due to the accompanying rotation of the engine 2 can be prevented.
Furthermore, since the power is connected / disconnected by the first synchronizer 23 and the second synchronizer 36, it should be compact compared to the case where a wet multi-plate clutch widely used for power connection / disconnection is used. In addition, the friction at the time of non-connection can be suppressed, so that the fuel consumption in the EV traveling mode can be improved. Further, when the first synchronizer 23 and the second synchronizer 36 are driven by, for example, an electric actuator, the electric actuator only needs to be operated at the time of connection / disconnection switching, and it is not necessary to operate the electric actuator for holding. Consumption can be suppressed.

図８は、本発明の第２の実施形態に係るトランスアクスル装置の模式図である。
本発明の第２の実施形態に係るトランスアクスル装置４０は、上記第１の実施形態のトランスアクスル装置１に対して、出力軸固定ギヤ２７を介して出力軸１４と差動装置１６とが動力を伝達可能に構成されている点が異なる。
このように構成することで、ファイナルギヤ２０が不要になり、部品点数を削減して、コスト及び重量の低下を図ることができる。また、トランスアクスル装置４０のギヤ（２１、２２、２６、２７、３１、３５）を、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８及びモータ動力伝達ギヤ列２９のギヤ（２２、２６、２７）、発電機動力伝達ギヤ列３２及び第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７のギヤ（２１、３１、３５）の２列にまとめることができ、トランスアクスル装置１の軸方向（車両左右方向）の寸法を更に抑制することができる。 FIG. 8 is a schematic diagram of a transaxle device according to a second embodiment of the present invention.
In the transaxle device 40 according to the second embodiment of the present invention, the output shaft 14 and the differential device 16 are powered by the output shaft fixing gear 27 with respect to the transaxle device 1 of the first embodiment. Is different in that it can be transmitted.
By comprising in this way, the final gear 20 becomes unnecessary and can reduce a number of parts and can aim at the fall of cost and weight. Also, the gears (21, 22, 26, 27, 31, 35) of the transaxle device 40 are used as the gears (22, 26, 27) of the first engine power transmission gear train 28 and the motor power transmission gear train 29, and the power generation. The gears (21, 31, 35) of the mechanical power transmission gear train 32 and the second engine power transmission gear train 37 can be grouped into two rows, and the dimensions of the transaxle device 1 in the axial direction (vehicle left-right direction) can be further increased. Can be suppressed.

なお、本願発明は、以上の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態（第１の実施形態または第２の実施形態）の第１のシンクロナイザ２３及び第２のシンクロナイザ３６については、同期噛み合い機能を有するものでなくとも、クラッチ等のように動力の伝達を断接切り換え可能なものであればよい。
また、上記実施形態では、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８及び第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７が２枚のギヤで構成されて噛み合い数が１つであり、モータ動力伝達ギヤ列２９が３枚のギヤ２６、２２、２７で構成されて噛み合い数が２つであり、発電機動力伝達ギヤ列３２が２枚のギヤ２１、３１で構成されて噛み合い数が１つであるが、第１のエンジン動力伝達ギヤ列２８、第２のエンジン動力伝達ギヤ列３７及び発電機動力伝達ギヤ列３２のギヤの噛み合い数を奇数とし、モータ動力伝達ギヤ列２９の噛み合い数を偶数とすれば、夫々ギヤ数を増やしてもよい。 In addition, this invention is not limited to the above embodiment.
For example, the first synchronizer 23 and the second synchronizer 36 of the above-described embodiment (the first embodiment or the second embodiment) do not have a synchronous meshing function, but have a power supply like a clutch. Any transmission that can be connected and disconnected can be used.
Further, in the above embodiment, the first engine power transmission gear train 28 and the second engine power transmission gear train 37 are constituted by two gears, and the number of meshes is one, and the motor power transmission gear train 29 is It is composed of three gears 26, 22, and 27, and the number of meshes is two. The generator power transmission gear train 32 is composed of two gears 21 and 31, and the number of meshes is one. If the number of meshes of the first engine power transmission gear train 28, the second engine power transmission gear train 37 and the generator power transmission gear train 32 is odd, and the number of meshes of the motor power transmission gear train 29 is even , The number of gears may be increased.

また、本願発明は、ＦＲ車やＲＲ車においても適用することができ、エンジンと電動機によって走行駆動可能な車両に広く適用することができる。   The present invention can also be applied to FR vehicles and RR vehicles, and can be widely applied to vehicles that can be driven by an engine and an electric motor.

１、４０ トランスアクスル装置
２ エンジン
３ 電動モータ（第１の電動機）
５ 発電機（第２の電動機）
１１ エンジン軸(第１の駆動軸)
１２ モータ軸（第２の駆動軸）
１３ 発電機軸（第３の駆動軸）
１４ 出力軸
２１ エンジン軸固定ギヤ（第３のギヤ）
２２ アイドラギヤ
２３ 第１のシンクロナイザ(第１の動力断接手段)
２６ モータ軸固定ギヤ（第２のギヤ）
２７ 出力軸固定ギヤ（第１のギヤ)
２８ 第１のエンジン動力伝達ギヤ列
２９ モータ動力伝達ギヤ列（第１の電動機動力伝達ギヤ列）
３１ 発電機軸固定ギヤ（第５のギヤ）
３２ 発電機動力伝達ギヤ列（第２の電動機動力伝達ギヤ列）
３５ 出力軸遊転ギヤ（第４のギヤ）
３６ 第２のシンクロナイザ(第２の動力断接手段)
３７ 第２のエンジン動力伝達ギヤ列 1, 40 Transaxle device 2 Engine 3 Electric motor (first electric motor)
5 Generator (second motor)
11 Engine shaft (first drive shaft)
12 Motor shaft (second drive shaft)
13 Generator shaft (third drive shaft)
14 Output shaft 21 Engine shaft fixed gear (third gear)
22 idler gear 23 first synchronizer (first power connection / disconnection means)
26 Motor shaft fixed gear (second gear)
27 Output shaft fixed gear (first gear)
28 First engine power transmission gear train 29 Motor power transmission gear train (first motor power transmission gear train)
31 Generator shaft fixed gear (fifth gear)
32 Generator power transmission gear train (second motor power transmission gear train)
35 Output shaft idler gear (fourth gear)
36 Second synchronizer (second power connection / disconnection means)
37 Second engine power transmission gear train

Claims (5)

車両に搭載されたエンジンの駆動軸と同軸配置され、前記駆動軸に接続される第１の駆動軸と、
前記第１の駆動軸と平行に配置され、車両の走行駆動軸に差動装置を介して動力を伝達する出力軸と、
前記出力軸と平行に配置され、前記車両に搭載された第１の電動機に接続される第２の駆動軸と、
第２の電動機に接続された第３の駆動軸と、
複数のギヤを噛み合わせて構成され前記第１の駆動軸と前記出力軸との間で動力を伝達するエンジン動力伝達ギヤ列と、
複数のギヤを噛み合わせて構成され前記第２の駆動軸と前記出力軸との間で動力を伝達する第１の電動機動力伝達ギヤ列と、
複数のギヤを噛み合わせて構成され前記第１の駆動軸と前記第３の駆動軸との間で動力を伝達する第２の電動機動力伝達ギヤ列と、
を備えた車両のトランスアクスル装置であって、
前記エンジン動力伝達ギヤ列は、前記第１の駆動軸と前記出力軸との間で動力を伝達する第１のエンジン動力伝達ギヤ列と、前記第１の駆動軸と前記出力軸との間で動力を伝達し前記第１のエンジン動力伝達ギヤ列と減速比が異なる第２のエンジン動力伝達ギヤ列と、を具備し、
前記第１のエンジン動力伝達ギヤ列は、前記第１の駆動軸と前記出力軸との間の動力の伝達路を接続または切断に切り換える第１の動力断接手段を有し、
前記第２のエンジン動力伝達ギヤ列は、前記第１の駆動軸に設けられた第３のギヤと、前記出力軸に回転可能に支持され前記第３のギヤと噛み合う第４のギヤと、前記第１の駆動軸と前記出力軸との間の動力の伝達路を接続または切断に切り換える第２の動力断接手段と、を有し、
前記第２の電動機動力伝達ギヤ列は、前記第３の駆動軸に設けられた第５のギヤと前記第３のギヤとにより構成され、当該第２の電動機動力伝達ギヤ列を構成するギヤの噛み合い数が奇数であることを特徴とする車両のトランスアクスル装置。 A first drive shaft that is coaxially arranged with a drive shaft of an engine mounted on a vehicle and connected to the drive shaft;
An output shaft that is arranged in parallel with the first drive shaft and transmits power to the traveling drive shaft of the vehicle via a differential;
A second drive shaft disposed in parallel with the output shaft and connected to a first electric motor mounted on the vehicle;
A third drive shaft connected to the second electric motor;
An engine power transmission gear train configured to mesh a plurality of gears and transmit power between the first drive shaft and the output shaft;
A first motor power transmission gear train configured by meshing a plurality of gears and transmitting power between the second drive shaft and the output shaft;
A second motor power transmission gear train configured by meshing a plurality of gears and transmitting power between the first drive shaft and the third drive shaft;
A vehicle transaxle device comprising:
The engine power transmission gear train is between a first engine power transmission gear train that transmits power between the first drive shaft and the output shaft, and between the first drive shaft and the output shaft. A second engine power transmission gear train that transmits power and has a reduction ratio different from that of the first engine power transmission gear train;
The first engine power transmission gear train has first power connection / disconnection means for switching a power transmission path between the first drive shaft and the output shaft to connection or disconnection,
The second engine power transmission gear train includes a third gear provided on the first drive shaft, a fourth gear rotatably supported on the output shaft and meshed with the third gear, And a second power connection / disconnection means for switching the power transmission path between the first drive shaft and the output shaft to connection or disconnection ,
The second electric motor power transmission gear train is constituted by a fifth gear and a third gear provided on the third drive shaft, and a gear constituting the second electric motor power transmission gear train is provided. A transaxle device for a vehicle, wherein the meshing number is an odd number . 前記第２の動力断接手段は、前記出力軸に対して前記第４のギヤを断接切り換え可能な同期噛み合い装置であることを特徴とする請求項１に記載の車両のトランスアクスル装置。 2. The vehicle transaxle device according to claim 1 , wherein the second power connection / disconnection means is a synchronous meshing device capable of switching connection / disconnection of the fourth gear with respect to the output shaft. 前記第１の電動機は、車両に搭載されたバッテリから電力を供給されて駆動する電動モータとして作動し、
前記第２の電動機は発電機として作動することを特徴とする請求項１または２に記載の車両のトランスアクスル装置。 The first electric motor operates as an electric motor that is driven by power supplied from a battery mounted on the vehicle,
The transaxle device for a vehicle according to claim 1 or 2 , wherein the second electric motor operates as a generator. 前記第２の電動機動力伝達ギヤ列の減速比は、前記第１の電動機動力伝達ギヤ列の減速比より小さいことを特徴とする請求項３に記載の車両のトランスアクスル装置。 4. The vehicle transaxle device according to claim 3 , wherein a reduction ratio of the second electric motor power transmission gear train is smaller than a reduction ratio of the first electric motor power transmission gear train. 前記第１のエンジン動力伝達ギヤ列の減速比及び前記第２のエンジン動力伝達ギヤ列の減速比のうち、いずれか一方は前記車両が最高車速に達するための第１の減速比に設定され、他方は前記第１の減速比よりも小さな値である第２の減速比に設定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両のトランスアクスル装置。 Either one of the reduction ratio of the first engine power transmission gear train and the reduction ratio of the second engine power transmission gear train is set to the first reduction ratio for the vehicle to reach the maximum vehicle speed, The transaxle device for a vehicle according to any one of claims 1 to 4 , wherein the other is set to a second reduction ratio that is smaller than the first reduction ratio.
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