JP6381127B2 - ハイブリッド車両の駆動装置 - Google Patents
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Description
なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
また、以下の説明において、互いに平行な各軸の軸方向に関する記載として、一方及び他方と表現するが、各軸における一方は各図中右方を示し、各軸における他方は各図中左方を示す。各軸における一端及び他端もこれと対応する。
まず、図1を参照して、本実施形態にかかるハイブリッド車両の駆動装置の概略構成を説明する。
図1に示すように、本駆動装置は、内燃機関(以下、エンジンとも言う)1と、電動モータ(モータジェネレータ、以下、単に、モータとも言う)2とを駆動源として備えたハイブリッド車両の駆動装置であって、駆動源1,2と駆動輪3,3との間の動力伝達経路に、サンギヤ4Sと、リングギヤ4Rと、サンギヤ4S及びリングギヤ4Rと噛合するプラネタリギヤ4Pを回転自在に支持するキャリヤ4Cとの3つの回転要素を有する遊星歯車機構4を備えている。
無段変速機構5には、溝幅が可変の可変プーリであるプライマリプーリ5A及びセカンダリプーリ5Bと、これらのプーリ5A,5Bに架け回されたVベルト5Cとを有し、プーリ5A,5Bの溝幅を変更することにより変速比を変更するベルト式無段変速機構が適用されている。
また、リングギヤ4Rを固定可能なブレーキ25が装備され、さらに、キャリヤ4Cとリングギヤ4Rを連結可能な第4クラッチ24が装備されている。
以上の構成により、無段変速機構5自体のレシカバを不必要に拡げることなく、即ち、無段変速機構5の大型化を抑制しつつ駆動装置全体としてのレシカバを拡げることが可能となる。
次に、図2を参照して、本実施形態にかかるハイブリッド車両の駆動装置の構成をさらに詳細に説明する。図2は第1クラッチ21,第2クラッチ22,第3クラッチ23,第4クラッチ24及びブレーキ25を具体的に示している。図示するように、第1クラッチ21〜第4クラッチ24及びブレーキ25には、何れも、クラッチギヤ(入力側クラッチギヤ)に対してクラッチスリーブ(出力側クラッチギヤ)を係脱することで係合,解放する噛合式クラッチが適用されている。なお、クラッチギヤとクラッチスリーブとの係合に関しては、従来周知の機械式同期機構を用いてもよいが、係合動作に際してモータ2の動力(回転)を利用して各回転要素の回転速度を同期制御することも可能であるので、機械式同期機構を省略することも可能である。
本発明の一実施形態にかかるハイブリッド車両の駆動装置は、上述のように構成されているので、車両の様々な状態に応じて、エンジン第1走行モードと、エンジン第2走行モードと、モータ第1走行モードと、モータ第2走行モードと、動力合成走行モードとの何れかを、適宜選択して車両を駆動させることができる。
以上の構成により、低速走行域から高速走行域までモータ2の効率の良い回転速度範囲を用いて、モータ2単独による車両の走行が可能となる。
例えば、通常走行モードとして、モータ走行モード(モータ第1走行モード或いはモータ第2走行モード)を選択するものとした場合、想定される所定の走行条件で走行した場合に最高の電費が得られるように、遊星歯車機構4のギヤ比等を設定することが好ましい。
例えば、通常走行モードとして、モータ走行モードを選択するものとした場合、モータ2のみでは十分な駆動力が得られない場合に、モータ2の動力に加えてエンジン1の動力も利用する動力合成走行モードを選択し、エンジン1でモータ2をサポートする形で走行する。このような場合、様々な走行条件が想定されるが、これらの走行条件において、最高の燃費が得られることが可能な変速比域を設定する。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形したり、一部を採用したりして実施することができる。
1S エンジン1の出力軸
2 モータ(駆動源)
2S モータ2の出力軸
3 駆動輪
3S 駆動軸
4 遊星歯車機構
4S サンギヤ
4R リングギヤ
4C キャリヤ
4P プラネタリギヤ
5 無段変速機構
5A プライマリプーリ
5AS プライマリプーリ5Aの回転軸
5B セカンダリプーリ
5BS セカンダリプーリ5Bの回転軸
5C Vベルト
6 減速機構
6S サンギヤ
6R リングギヤ
6C キャリヤ
6P プラネタリギヤ
7 差動機構
11 第1の動力伝達経路
12 第2の動力伝達経路
13 第3の動力伝達経路
14 出力経路
21 第1クラッチ
22 第2クラッチ
23 第3クラッチ
24 第4クラッチ
25 ブレーキ
21G 第1クラッチ21のクラッチギヤ(第1入力側クラッチギヤ)
22G 第2クラッチ22のクラッチギヤ(第2入力側クラッチギヤ)
23G 第3クラッチ23のクラッチギヤ(第3入力側クラッチギヤ)
24G 第4クラッチ24のクラッチギヤ(第4入力側クラッチギヤ)
25G ブレーキギヤ(ブレーキ用ギヤ)
31 歯車列をなす第1ギヤ
32 歯車列をなす第2ギヤ
41 クラッチスリーブ(第1出力側クラッチギヤ)
42 クラッチスリーブ(第2出力側クラッチギヤ)
Claims (9)
- 内燃機関と、電動モータと、を駆動源として備えたハイブリッド車両の駆動装置であって、
前記駆動源と駆動輪との間に、
サンギヤと、キャリヤと、リングギヤとの3つの回転要素を有する遊星歯車機構と、
前記内燃機関からの動力を、無段変速機構と第1クラッチの順に経由して前記遊星歯車機構の第1の回転要素に伝達する第1の動力伝達経路と、
前記電動モータからの動力を、第2クラッチを経由して前記第1の回転要素に伝達する第2の動力伝達経路と、
前記電動モータからの動力を、第3クラッチを経由して前記遊星歯車機構の第2の回転要素に伝達する第3の動力伝達経路と、
前記遊星歯車機構の第3の回転要素から前記駆動輪に動力を出力する出力経路と、
前記第2の回転要素の回転を固定可能なブレーキと、
前記第1の回転要素,前記第2の回転要素及び前記第3の回転要素のうちの何れか2つの回転要素を連結可能な第4クラッチと、を備え、
前記第1クラッチと前記ブレーキとを連結し、前記第1の動力伝達経路を使用し前記遊星歯車機構の第1の変速比を使用して前記内燃機関からの動力のみを前記駆動輪に出力するエンジン第1走行モードと、前記第1クラッチと前記第4クラッチとを連結し、前記第1の動力伝達経路を使用し前記遊星歯車機構の前記第1の変速比とは異なる第2の変速比を使用して前記内燃機関からの動力のみを前記駆動輪に出力するエンジン第2走行モードと、
前記第2クラッチと前記ブレーキとを連結し、前記第2の動力伝達経路を使用し前記遊星歯車機構の前記第1の変速比を使用して前記電動モータからの動力のみを前記駆動輪に出力するモータ第1走行モードと、前記第2クラッチと前記第4クラッチとを連結し、前記第2の動力伝達経路を使用し前記遊星歯車機構の前記第2の変速比を使用して前記電動モータからの動力のみを前記駆動輪に出力するモータ第2走行モードと、
前記第1クラッチと前記第3クラッチとを連結し、前記第1の動力伝達経路及び前記第3の動力伝達経路を使用し前記遊星歯車機構を使用して前記内燃機関及び前記電動モータからの動力を前記駆動輪に出力する動力合成走行モードと、を有する
ことを特徴とする、ハイブリッド車両の駆動装置。 - 前記第1の回転要素はサンギヤであって、
前記第2の回転要素はリングギヤであって、
前記第3の回転要素はキャリヤであって、
前記第4クラッチは前記キャリヤと前記リングギヤとを連結可能に装備され、
前記第2の変速比は前記第1の変速比よりも小さい変速比である
ことを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド車両の駆動装置。 - 前記無段変速機構は、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、これらの両プーリに巻き掛けられたベルトとから構成され、
第1軸線上に、該第1軸線の一方側から他方側に向かって、前記内燃機関,前記電動モータ及び前記プライマリプーリがこの順に且つ同軸に配置され、
前記第1軸線と平行な第2軸線上に、該第2軸線の一方側から他方側に向かって、前記遊星歯車機構,前記第2クラッチ,前記第1クラッチ及び前記セカンダリプーリがこの順に且つ同軸に配置され、
前記第2の動力伝達経路には、前記第1軸線上の中空のモータ出力軸と、前記モータ出力軸に固設された第1ギヤと、前記第2軸線上の前記遊星歯車機構と前記第2クラッチとの間に配置された中空軸と、前記中空軸に固設され前記第1ギヤと噛合する第2ギヤと、が設けられている
ことを特徴とする、請求項1又は2記載のハイブリッド車両の駆動装置。 - 前記出力経路には、前記遊星歯車機構の前記第3の回転要素から出力される動力を、差動機構を介して伝達される一対の駆動軸が前記第2軸線と同軸に配置されて装備され、
前記遊星歯車機構,前記第2クラッチ,前記第1クラッチ及び前記セカンダリプーリの各軸は中空に形成され、
前記駆動軸の一方は、前記遊星歯車機構,前記第2クラッチ,前記第1クラッチ及び前記セカンダリプーリの各軸を貫通して装備されている
ことを特徴とする、請求項3記載のハイブリッド車両の駆動装置。 - 前記第2軸線上に、前記第3クラッチ,前記第4クラッチ及び前記ブレーキが同軸に配置されている
ことを特徴とする、請求項3又は4記載のハイブリッド車両の駆動装置。 - 内燃機関と、電動モータとを駆動源として備えたハイブリッド車両の駆動装置であって、
サンギヤと、キャリヤと、リングギヤとの3つの回転要素を有する遊星歯車機構と、
入力部材が前記内燃機関に連結され、出力部材が前記遊星歯車機構の第1の回転要素に連結可能な無段変速機構と、
前記無段変速機構の前記出力部材と前記第1の回転要素との連結を断続可能な第1クラッチと、
前記電動モータと前記第1の回転要素との連結を断続可能な第2クラッチと、
前記電動モータと前記遊星歯車機構の第2の回転要素との連結を断続可能な第3クラッチと、
前記遊星歯車機構の何れか2つの回転要素を連結可能な第4クラッチと、
前記第2の回転要素の回転を固定可能なブレーキと、
前記遊星歯車機構の第3の回転要素と車両の駆動軸とを連結する出力軸と、を備え、
前記無段変速機構が2つの可変プーリと両可変プーリ間に巻き掛けられたベルトとから構成され、
前記内燃機関の出力軸と前記電動モータの出力軸と前記無段変速機構の入力部材とが第1軸線上に同軸に配置され、
前記無段変速機構の前記出力部材と前記第1乃至第4クラッチと前記ブレーキと前記遊星歯車機構とが前記第1軸線と平行な第2軸線上に同軸に配置され、
前記電動モータの出力軸が前記無段変速機構の動力伝達経路と平行となる別の動力伝達経路を形成する歯車列を介して前記第2及び第3クラッチに連結されている
ことを特徴とする、ハイブリッド車両の駆動装置。 - 前記第1クラッチが前記無段変速機構の前記出力部材に連結された第1入力側クラッチギヤを備え、
前記第2クラッチが前記歯車列に連結されると共に前記第1入力側クラッチギヤに対向するように配設された第2入力側クラッチギヤを備え、
前記遊星歯車機構の前記第1の回転要素に連結されると共に前記第2軸線に沿って摺動可能に設けられて前記第1及び第2入力側クラッチギヤに選択的に噛み合い可能な、第1及び第2クラッチに共通の第1出力側クラッチギヤが配設されている
ことを特徴とする、請求項6記載のハイブリッド車両の駆動装置。 - 前記第3クラッチが前記歯車列に連結された第3入力側クラッチギヤを備え、
前記第4クラッチが前記遊星歯車機構の第3の回転要素に連結されると共に前記第3入力側クラッチギヤに対向するように配設された第4入力側クラッチギヤを備え、
前記遊星歯車機構の第2の回転要素に連結されると共に前記第2軸線に沿って摺動可能に設けられて前記第3及び第4入力側クラッチギヤに選択的に噛み合い可能な、第3及び第4クラッチに共通の第2出力側クラッチギヤが配設されている
ことを特徴とする、請求項6又は7記載のハイブリッド車両の駆動装置。 - 前記第2出力側クラッチギヤが、前記第3及び第4入力側クラッチギヤから離隔するようにさらに摺動し、前記遊星歯車機構の外周側に配設されたブレーキ用ギヤに選択的に噛み合い可能に構成されている
ことを特徴とする、請求項8記載のハイブリッド車両の駆動装置。
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