JP6468245B2 - Hybrid vehicle drive device - Google Patents
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- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
- F16H3/727—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
- F16H3/728—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path with means to change ratio in the mechanical gearing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
- B60K2006/381—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
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Description
本発明は、エンジンとモータとを駆動力源として備えたハイブリッド車両用駆動装置に関し、詳しくは、エンジンに加えて二つのモータもしくはモータ・ジェネレータを備えたハイブリッド車両用駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a hybrid vehicle drive device including an engine and a motor as driving force sources, and more particularly to a hybrid vehicle drive device including two motors or a motor generator in addition to the engine.
従来、エンジン、第1モータ、第2モータ、変速機構および動力分割機構を備え、変速部と駆動輪側となる出力部との間に動力分割機構が連結されたハイブリッド車両用駆動装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。変速機構は、例えばクラッチ機構、ブレーキ機構および第1遊星歯車機構を備えており、エンジンで発生したトルクを増減して出力する。動力分割機構は、例えば第2遊星歯車機構を含んで構成され、変速機構から入力される駆動力を第1モータ側と出力側とに分割して伝達する。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a hybrid vehicle drive device that includes an engine, a first motor, a second motor, a speed change mechanism, and a power split mechanism, and in which a power split mechanism is connected between a speed change portion and an output portion on the drive wheel side. (For example, refer to Patent Document 1). The speed change mechanism includes, for example, a clutch mechanism, a brake mechanism, and a first planetary gear mechanism, and increases and decreases torque generated by the engine for output. The power split mechanism is configured to include, for example, a second planetary gear mechanism, and transmits the driving force input from the speed change mechanism to the first motor side and the output side.
駆動装置は、クラッチ機構とブレーキ機構との係合状態を変えることで、HV(Hybrid Vehicle)モードとEV(Electric Vehicle)モードとに設定可能となる。HVモードは、エンジンとモータとの両方の駆動力を使用して走行するモードである。このHVモードは、「差動」モードでの「ハイ」モードと「ロー」モードとを含む。「ハイ」モードは、エンジンと変速機構の出力要素との回転数の比となる変速比が「1:1」となる直結の変速比よりも小さな変速比となる高速用変速段が設定される。「ロー」モードは、直結段になる低速用変速段が設定される。EVモードは、第2モータが出力する駆動力を使用して走行する単独モータモードと、第1モータと第2モータとの両方の駆動力を使用して走行する両モータモードとを含む。 The drive device can be set to an HV (Hybrid Vehicle) mode and an EV (Electric Vehicle) mode by changing the engagement state between the clutch mechanism and the brake mechanism. The HV mode is a mode in which the vehicle travels by using the driving forces of both the engine and the motor. The HV mode includes a “high” mode and a “low” mode in the “differential” mode. In the “high” mode, a high-speed gear stage having a gear ratio smaller than a directly-coupled gear ratio in which the gear ratio that is the ratio of the rotation speed between the engine and the output element of the transmission mechanism is “1: 1” is set. . In the “low” mode, a low speed shift stage that is a direct connection stage is set. The EV mode includes a single motor mode that travels using the driving force output by the second motor, and a dual motor mode that travels using the driving force of both the first motor and the second motor.
また、駆動装置としては、動力分割機構と出力部との間に変速部が連結され、エンジンが出力した駆動力のうちの分割された駆動力を所定の変速比で増減して出力部に直接に出力するものが知られている(例えば、特許文献2参照)。この種の駆動装置が備える第1モータは、エンジン回転数を制御するモータであり、エンジンと第1モータとは、動力分割機構を構成している遊星歯車機構における所定の回転要素にそれぞれ連結されている。動力分割機構が分割した駆動力のうち出力部側に分割された駆動力は、変速部に出力される。変速部は、動力分割機構の出力要素から出力されるトルクを変化させるものであり、動力分割機構の出力要素が連結された入力要素と、反力要素と、出力要素とを有する遊星歯車機構により構成されている。また、変速部は、反力要素を選択的に固定するブレーキと、反力要素と入力要素とを連結して変速部の全体を選択的に一体化するクラッチとを備えている。 Further, as the drive device, a transmission unit is connected between the power split mechanism and the output unit, and the divided driving force out of the driving force output by the engine is increased or decreased by a predetermined gear ratio and directly to the output unit. Is known (for example, see Patent Document 2). The first motor included in this type of drive device is a motor that controls the engine speed, and the engine and the first motor are respectively connected to predetermined rotating elements in the planetary gear mechanism that constitutes the power split mechanism. ing. Of the driving force divided by the power split mechanism, the driving force divided toward the output unit is output to the transmission unit. The transmission unit changes the torque output from the output element of the power split mechanism, and is a planetary gear mechanism having an input element to which the output element of the power split mechanism is connected, a reaction force element, and an output element. It is configured. The transmission unit includes a brake that selectively fixes the reaction force element, and a clutch that connects the reaction force element and the input element to selectively integrate the entire transmission unit.
しかしながら、変速部と出力部との間に動力分割機構が連結された駆動装置では、動力分割機構により出力部側に分割された駆動力(エンジンから駆動輪に向けて直接的に伝達される駆動力)を異なる変速比で増減して出力する走行モードを設定することができず、走行モードの多様性を高める点では改善の余地がある。 However, in a drive device in which a power split mechanism is connected between the transmission unit and the output unit, the driving force (drive directly transmitted from the engine to the drive wheels) divided to the output unit side by the power split mechanism It is not possible to set a driving mode in which the output is increased / decreased at different gear ratios, and there is room for improvement in terms of increasing the diversity of driving modes.
また、動力分割機構と出力部との間に変速部が連結された駆動装置では、エンジンが駆動力を出力する場合に、第1のモータによって反力トルクを発生させる必要があるから、走行のためのトルクを出力するモータとして第1モータを機能させることができない。すなわち、この種の駆動装置では、第1モータおよび第2モータの両方が走行のための駆動力を出力部に出力する両駆動モードを設定することができない。 Further, in the drive device in which the transmission unit is connected between the power split mechanism and the output unit, when the engine outputs the driving force, it is necessary to generate the reaction force torque by the first motor. Therefore, the first motor cannot function as a motor that outputs torque for the purpose. That is, in this type of drive device, it is not possible to set both drive modes in which both the first motor and the second motor output driving force for traveling to the output unit.
本発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、少ない構成要素で走行モードの多様性を高めることが可能なハイブリッド車両用駆動装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle drive device that can increase the diversity of travel modes with a small number of components. .
上記の目的を達成するために、本発明は、内燃機関と、前記内燃機関が出力した動力が分割されて伝達される発電機能のある第1モータと、前記内燃機関によるトルクと前記第1モータによるトルクとを出力する出力部と、走行のためのトルクを出力する第2モータとを有するハイブリッド車両用駆動装置において、前記内燃機関が出力した駆動力が入力される第1入力要素と、前記第1モータに連結されている第1反力要素と、第1出力要素とにより差動作用を行う第1遊星歯車機構と、前記第1出力要素に連結された第2入力要素と、前記出力部に連結されている第2出力要素と、第2反力要素とにより差動作用を行う第2遊星歯車機構と、前記第1入力要素と前記第2反力要素とを選択的に連結する第1クラッチ機構と、前記第2反力要素と固定部材との間に設けられ、前記第2反力要素の回転を選択的に固定する第1ブレーキ機構とを備え、前記第2モータは、前記出力部に連結されて前記出力部から出力されるトルクに前記第2モータのトルクを付加するように構成されるとともに、前記第1クラッチ機構および前記第1ブレーキ機構が共に解放することにより前記第2モータと前記第1遊星歯車機構とがトルクを伝達しないように切り離されるように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an internal combustion engine, a first motor having a power generation function to which power output from the internal combustion engine is divided and transmitted, torque generated by the internal combustion engine, and the first motor. In a hybrid vehicle drive device having an output unit that outputs torque according to the above and a second motor that outputs torque for traveling, a first input element to which the driving force output by the internal combustion engine is input; A first planetary gear mechanism that performs a differential action by a first reaction element coupled to a first motor and a first output element; a second input element coupled to the first output element; and the output A second planetary gear mechanism that performs a differential action by a second output element and a second reaction force element, and the first input element and the second reaction force element are selectively connected to each other. A first clutch mechanism and the second reaction force; A first brake mechanism, which is provided between the element and the fixing member and selectively fixes the rotation of the second reaction force element. The second motor is connected to the output unit and is connected to the output unit. The second motor and the first planetary gear mechanism are configured to add the torque of the second motor to the output torque, and the first clutch mechanism and the first brake mechanism are released together. Is configured to be separated so as not to transmit torque .
また、本発明は、前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤに噛み合っている第1ピニオンギヤを保持して回転する第1キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤおよび前記第2リングギヤに噛み合っている第2ピニオンギヤを保持して回転する第2キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1入力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1反力要素とされ、前記第2サンギヤが前記第2反力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2入力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2出力要素とされている構成としてよい。 In the present invention, the first planetary gear mechanism meshes with the first sun gear, the first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, the first sun gear, and the first ring gear. A first pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that rotates while holding the first pinion gear, and the second planetary gear mechanism is arranged concentrically with respect to the second sun gear and the second sun gear. A first pinion type planetary gear mechanism having a second ring gear and a second carrier rotating and holding a second pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear. Is the first output element, the first carrier is the first input element, and the first ring gear is the first reaction force element. The second sun gear is said second reaction force element, the second carrier is a second input element may be configured to the second ring gear is a second output element.
また、本発明は、前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤに噛合している第1ピニオンギヤと前記第1ピニオンギヤおよび前記第1リングギヤに噛合している第2ピニオンギヤとを保持して回転する第1キャリヤとを備えたダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤおよび前記第2リングギヤに噛み合っている第3ピニオンギヤを保持して回転する第2キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1反力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1入力要素とされ、前記第2サンギヤが前記第2反力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2入力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2出力要素とされている構成としてよい。 According to the present invention, the first planetary gear mechanism includes a first sun gear, a first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, and a first pinion gear meshing with the first sun gear. A double pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that holds and rotates the first pinion gear and the second pinion gear meshing with the first ring gear, and the second planetary gear mechanism includes: Two sun gears, a second ring gear arranged concentrically with the second sun gear, and a second carrier that rotates while holding the second sun gear and the third pinion gear meshing with the second ring gear. A single pinion type planetary gear mechanism, wherein the first sun gear serves as the first output element, and the first carrier serves as the first reaction force element. The first ring gear is the first input element, the second sun gear is the second reaction element, the second carrier is the second input element, and the second ring gear is the second input element. The configuration may be an output element.
また、本発明は、前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤに噛み合っている第1ピニオンギヤを保持して回転する第1キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤに噛合している第2ピニオンギヤと前記第2ピニオンギヤおよび前記第2リングギヤに噛合している第3ピニオンギヤとを保持して回転する第2キャリヤとを備えたダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1入力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1反力要素とされ、前記第2サンギヤが前記第2反力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2出力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2入力要素とされている構成としてよい。 In the present invention, the first planetary gear mechanism meshes with the first sun gear, the first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, the first sun gear, and the first ring gear. A first pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that rotates while holding the first pinion gear, and the second planetary gear mechanism is arranged concentrically with respect to the second sun gear and the second sun gear. And a second carrier that rotates while holding the second pinion gear meshed with the second sun gear, and the third pinion gear meshed with the second pinion gear and the second ring gear. A double pinion type planetary gear mechanism, wherein the first sun gear is the first output element, and the first carrier is the first input element. The first ring gear is the first reaction force element, the second sun gear is the second reaction force element, the second carrier is the second output element, and the second ring gear is the first reaction element. It is good also as a structure made into 2 input elements.
また、本発明は、前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤに噛合している第1ピニオンギヤと前記第1ピニオンギヤおよび前記第1リングギヤに噛合している第2ピニオンギヤとを保持して回転する第1キャリヤとを備えたダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤに噛合している第3ピニオンギヤと前記第3ピニオンギヤおよび前記第2リングギヤに噛合している第4ピニオンギヤとを保持して回転する第2キャリヤとを備えたダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1反力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1入力要素とされ、前記第2サンギヤが前記第2反力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2出力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2入力要素とされている構成としてよい。 According to the present invention, the first planetary gear mechanism includes a first sun gear, a first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, and a first pinion gear meshing with the first sun gear. A double pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that holds and rotates the first pinion gear and the second pinion gear meshing with the first ring gear, and the second planetary gear mechanism includes: Two sun gears, a second ring gear arranged concentrically with the second sun gear, a third pinion gear meshing with the second sun gear, a third pinion gear meshing with the second ring gear and the second ring gear. A second pinion type planetary gear mechanism including a second carrier that holds and rotates a four-pinion gear, and the first sun gear is the first sun gear. The first carrier is the first reaction element, the first ring gear is the first input element, the second sun gear is the second reaction element, and the second carrier. May be the second output element, and the second ring gear may be the second input element.
また、本発明は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤに噛み合っている第1ピニオンギヤを保持して回転する第1キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤおよび前記第2リングギヤに噛み合っている第2ピニオンギヤを保持して回転する第2キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1入力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1反力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2入力要素とされ、前記第2サンギヤが前記第2出力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2反力要素とされている構成としてよい。 The present invention also rotates while holding the first sun gear, the first ring gear arranged concentrically with the first sun gear, and the first pinion gear meshing with the first sun gear and the first ring gear. A first pinion type planetary gear mechanism including a first carrier, wherein the second planetary gear mechanism includes a second sun gear, a second ring gear disposed concentrically with respect to the second sun gear, And a second pinion gear that meshes with the second sun gear and a second carrier that rotates while holding the second pinion gear, and the first sun gear serves as the first output element. The first carrier is the first input element, the first ring gear is the first reaction element, and the second carrier is the first element. Is a 2 input element, the second sun gear is the second output element may be configured to the second ring gear is a second reaction force element.
また、本発明は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤに噛み合っている第1ピニオンギヤを保持して回転する第1キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤおよび前記第2リングギヤに噛み合っている第2ピニオンギヤを保持して回転する第2キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1入力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1反力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2反力要素とされ、前記第2サンギヤが前記第2入力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2出力要素とされている構成としてよい。 The present invention also rotates while holding the first sun gear, the first ring gear arranged concentrically with the first sun gear, and the first pinion gear meshing with the first sun gear and the first ring gear. A first pinion type planetary gear mechanism including a first carrier, wherein the second planetary gear mechanism includes a second sun gear, a second ring gear disposed concentrically with respect to the second sun gear, And a second pinion gear that meshes with the second sun gear and a second carrier that rotates while holding the second pinion gear, and the first sun gear serves as the first output element. The first carrier is the first input element, the first ring gear is the first reaction force element, and the second ring gear is the front Is a second reaction force element, the second sun gear is the second input element may be configured to the second carrier is a second output element.
また、本発明は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤに噛み合っている第1ピニオンギヤを保持して回転する第1キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤおよび前記第2リングギヤに噛み合っている第2ピニオンギヤを保持して回転する第2キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第1キャリヤが前記第1出力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1入力要素とされ、前記第1サンギヤが前記第1反力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2反力要素とされ、前記第2サンギヤが前記第2入力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2出力要素とされている構成としてよい。 The present invention also rotates while holding the first sun gear, the first ring gear arranged concentrically with the first sun gear, and the first pinion gear meshing with the first sun gear and the first ring gear. A first pinion type planetary gear mechanism including a first carrier, wherein the second planetary gear mechanism includes a second sun gear, a second ring gear disposed concentrically with respect to the second sun gear, A single pinion planetary gear mechanism having a second carrier that rotates while holding a second sun gear and a second pinion gear that meshes with the second ring gear, and the first carrier is the first output element. The first ring gear is used as the first input element, the first sun gear is used as the first reaction force element, and the second carrier is used as the first carrier element. Is a second reaction force element, the second sun gear is the second input element may be configured to the second ring gear is a second output element.
また、本発明は、前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤに噛み合っている第1ピニオンギヤを保持して回転する第1キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤに噛合している第2ピニオンギヤと前記第2ピニオンギヤおよび前記第2リングギヤに噛合している第3ピニオンギヤとを保持して回転する第2キャリヤとを備えたダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1入力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1反力要素とされ、前記第2サンギヤが前記第2反力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2入力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2出力要素とされている構成としてよい。 In the present invention, the first planetary gear mechanism meshes with the first sun gear, the first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, the first sun gear, and the first ring gear. A first pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that rotates while holding the first pinion gear, and the second planetary gear mechanism is arranged concentrically with respect to the second sun gear and the second sun gear. And a second carrier that rotates while holding the second pinion gear meshed with the second sun gear, and the third pinion gear meshed with the second pinion gear and the second ring gear. A double pinion type planetary gear mechanism, wherein the first sun gear is the first output element, and the first carrier is the first input element. The first ring gear is the first reaction element, the second sun gear is the second reaction element, the second carrier is the second input element, and the second ring gear is the first reaction element. It is good also as a structure made into 2 output elements.
また、本発明は、前記第2出力要素と前記第2反力要素とを選択的に連結する第2クラッチ機構を更に備えてよい。さらに、本発明は、前記第1出力要素を前記固定部材に選択的に固定する第2ブレーキ機構を更に備えてよい。さらにまた、本発明は、前記第1反力要素と前記第2出力要素とを選択的に連結する第3クラッチ機構を更に備えてよい。 The present invention may further include a second clutch mechanism that selectively connects the second output element and the second reaction force element. Furthermore, the present invention may further include a second brake mechanism that selectively fixes the first output element to the fixing member. Furthermore, the present invention may further include a third clutch mechanism that selectively connects the first reaction force element and the second output element.
また、本発明は、前記内燃機関と前記第1モータと前記第2モータと前記第1クラッチ機構と前記第1ブレーキ機構とを制御するコントローラを更に備え、前記コントローラは、前記第1クラッチ機構および前記第1ブレーキ機構を係合させ、さらに前記内燃機関の運転を停止して前記第1モータと前記第2モータとから前記ハイブリッド車両を前進走行させるための駆動力を出力させるように構成されてよい。 The present invention further includes a controller that controls the internal combustion engine, the first motor, the second motor, the first clutch mechanism, and the first brake mechanism, wherein the controller includes the first clutch mechanism and the first clutch mechanism; The first brake mechanism is engaged, and the operation of the internal combustion engine is stopped, and the driving force for causing the hybrid vehicle to travel forward is output from the first motor and the second motor. Good.
また、本発明は、前記内燃機関と前記第1モータと前記第2モータと前記第1クラッチ機構と前記第1ブレーキ機構と前記第2クラッチ機構とを制御するコントローラを更に備え、前記コントローラは、前記第1ブレーキ機構および前記第2クラッチ機構を係合させることで前記ハイブリッド車両の駆動輪の回転を固定させるように構成されてよい。 The present invention may further include a controller that controls the internal combustion engine, the first motor, the second motor, the first clutch mechanism, the first brake mechanism, and the second clutch mechanism, The first brake mechanism and the second clutch mechanism may be engaged to fix the rotation of the drive wheels of the hybrid vehicle.
また、本発明は、前記内燃機関と前記第1モータと前記第2モータと前記第1クラッチ機構と前記第1ブレーキ機構とを制御するコントローラを更に備え、前記コントローラは、前記第1ブレーキ機構を係合させ、さらに前記内燃機関と前記第2モータとから前記ハイブリッド車両を後進走行させるための駆動力を出力させるように構成されてよい。 The present invention further includes a controller that controls the internal combustion engine, the first motor, the second motor, the first clutch mechanism, and the first brake mechanism, and the controller includes the first brake mechanism. Furthermore, the driving force for causing the hybrid vehicle to travel backward may be output from the internal combustion engine and the second motor.
また、本発明は、前記内燃機関と前記第1モータと前記第2モータと前記第1クラッチ機構と前記第1ブレーキ機構と前記第2ブレーキ機構とを制御するコントローラを更に備え、前記コントローラは、前記第1ブレーキ機構および前記第2ブレーキ機構を係合させることで前記ハイブリッド車両の駆動輪の回転を固定させるように構成されてよい。 The present invention further includes a controller for controlling the internal combustion engine, the first motor, the second motor, the first clutch mechanism, the first brake mechanism, and the second brake mechanism, The first brake mechanism and the second brake mechanism may be engaged to fix the rotation of the drive wheels of the hybrid vehicle.
また、本発明は、前記内燃機関と前記第1モータと前記第2モータと前記第1クラッチ機構と前記第1ブレーキ機構と前記第2ブレーキ機構と前記第3クラッチ機構とを制御するコントローラを更に備え、前記コントローラは、前記第1ブレーキ機構および前記第2ブレーキ機構を係合させることで前記ハイブリッド車両の駆動輪の回転を固定させるように構成されてよい。 The present invention further includes a controller for controlling the internal combustion engine, the first motor, the second motor, the first clutch mechanism, the first brake mechanism, the second brake mechanism, and the third clutch mechanism. The controller may be configured to fix the rotation of the drive wheel of the hybrid vehicle by engaging the first brake mechanism and the second brake mechanism.
本発明においては、第1遊星歯車機構と、第2遊星歯車機構と、第1入力要素と第2反力要素とを選択的に連結する第1クラッチ機構と、第2反力要素と固定部材との間に設けられ第2反力要素の回転を選択的に固定する第1ブレーキ機構との少ない構成要素で、例えば内燃機関が出力した動力を第1遊星歯車機構で分割した後に、第2遊星歯車機構が入力された駆動力を増減して出力部に出力する走行モードを設定することができ、よって、少ない構成要素で走行モードの多様性を高めることが可能となる。 In the present invention, the first planetary gear mechanism, the second planetary gear mechanism, the first clutch mechanism that selectively connects the first input element and the second reaction force element, the second reaction force element, and the fixing member The first brake mechanism that selectively fixes the rotation of the second reaction force element is provided between the first planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism. It is possible to set a travel mode in which the planetary gear mechanism increases / decreases the input driving force and outputs the driving force to the output unit. Therefore, it is possible to increase the diversity of the travel mode with fewer components.
(第1実施例)
以下、図面を用いて実施例を説明する。図1は、本発明に適用されるハイブリッド車両(以下、「車両」と称す)に使用される駆動装置の一例をブロック図で概念的に示す。図1に示すように、駆動装置10は、エンジン11、第1モータ(MG(Motor Generator)1)12、第2モータ(MG2)13、第1遊星歯車機構(PL(planet)1)14、第2遊星歯車機構(PL2)15、出力ギヤ(OUT)16、第1クラッチ機構(CL1)17、第1ブレーキ機構(BK1)18、PCU(Power Control Unit)19、油圧コントローラ20およびECU(Electronic Control Unit)21を備える。なお、車両としては、外部電源により充電可能なプラグインハイブリッド車両でもよい。エンジン11は、内燃機関の一例である。出力ギヤ16は、出力部の一例である。
(First embodiment)
Embodiments will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram conceptually showing an example of a drive device used in a hybrid vehicle (hereinafter referred to as “vehicle”) applied to the present invention. As shown in FIG. 1, the
第1モータ12は、発電機能のあるモータ(モータ・ジェネレータ)により構成される。駆動装置10は、第1モータ12が発電した電力を使用して第2モータ13を駆動し、第2モータ13が出力する駆動力を走行のための駆動力に加えるように構成される。第2モータ13は、発電機能のあるモータ(モータ・ジェネレータ)により構成される。
The
第1遊星歯車機構14は、エンジン11が出力したトルクが入力される第1入力要素22、第1モータ12に連結されている第1反力要素23および第1出力要素24により差動作用を行う。第2遊星歯車機構15は、第1出力要素24に連結された第2入力要素26、出力ギヤ16に連結されている第2出力要素27および第2反力要素28により差動作用を行う。第1クラッチ機構17は、第1入力要素22と第2反力要素28とを選択的に連結する。第1ブレーキ機構18は、第2反力要素28と固定部材29との間に設けられ、第2反力要素28の回転を選択的に固定する。
The first
第1クラッチ機構17は、例えば湿式多板クラッチなどの摩擦式のクラッチ機構であってもよく、あるいはドグクラッチなどの噛み合い式のクラッチ機構であってもよい。第1クラッチ機構17は、例えば油圧によって制御されて係合あるいは解放する。第1ブレーキ機構18は、第1クラッチ機構17と同様の摩擦係合式のクラッチ装置とすることができるが、これに限らず、噛み合い式等のクラッチ機構をブレーキ機構として用いられてもよい。第1ブレーキ機構18は、例えば油圧によって制御されて固定あるいは解放する。油圧コントローラ20は、ECU21から出力された指令値に応じて第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18に対する油圧の供給を個別に制御する。
The first
PCU19は、インバータ30、バッテリ31およびMG_ECU32を備える。インバータ30およびバッテリ31は、第1モータ12および第2モータ13に接続されている。PCU19は、第1モータ12および第2モータ13を駆動する電力を供給すると共に、第1モータ12および第2モータ13により発電された電力を蓄電する制御を実施する。ECU21は、エンジン11の運転を制御するエンジン_ECU33を含み、エンジン_ECU33、PCU19および油圧コントローラ20を統括的に制御する。なお、PCU19、油圧コントローラ20、ECU21およびエンジン_ECU33などは、コントローラの一例である。
The
図2は、図1に示した駆動装置10の一例をスケルトン図としてより具体的に示す。図2に示すように駆動装置34は、エンジン11、第1モータ12、第2モータ13、第1遊星歯車機構14、第2遊星歯車機構15、デファレンシャル36および駆動輪37等を備え、第1遊星歯車機構14の入力軸38と第2モータ13のロータ39とが異なる軸上に配置された複軸式となっている。
FIG. 2 more specifically shows an example of the
第1遊星歯車機構14は、エンジン11が出力したトルクを第1モータ12側と出力ギヤ16側とに分割する動力分割機構を構成しており、入力要素、出力要素および反力要素の三つの回転要素により差動作用を行う。第1遊星歯車機構14は、第1サンギヤ40、第1キャリヤ41および第1リングギヤ42を備えているシングルピニオン型遊星歯車機構により構成されている。第1サンギヤ40は、外歯歯車となっている。第1リングギヤ42は、第1サンギヤ40に対して同心円上に配置された内歯歯車となっている。第1キャリヤ41は、第1サンギヤ40と第1リングギヤ42とに噛み合う第1ピニオンギヤ43を保持して回転する。なお、第1キャリヤ41は第1入力要素22の一例であり、また第1リングギヤ42は第1反力要素23の一例であり、さらに第1サンギヤ40は第1出力要素24の一例である。
The first
エンジン11が出力した駆動力は、第1キャリヤ41に入力される。具体的には、エンジン11の出力軸44に連結された入力軸38が第1キャリヤ41に連結されている。なお、第1キャリヤ41と入力軸38とを直接に連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構を介して第1キャリヤ41と入力軸38とを連結してよい。また、出力軸44と入力軸38との間にダンパ機構やトルクコンバータなどの機構を配置してよい。第1リングギヤ42には、第1モータ12のロータ45が連結されている。図2に示す実施例では、第1遊星歯車機構14および第1モータ12は、エンジン11の回転中心軸線と同一の軸線上に配置され、また第1モータ12は、エンジン11と第1遊星歯車機構14との間に配置されている。
The driving force output from the
第2遊星歯車機構15は、第1遊星歯車機構14に対してエンジン11とは逆側で、エンジン11および第1遊星歯車機構14と同一の前記軸線上に並んで配置されている。第2遊星歯車機構15は、シングルピニオン型遊星歯車機構により構成されており、第2サンギヤ47、第2キャリヤ48および第2リングギヤ49との三つの回転要素により差動作用を行う差動機構となっている。第2サンギヤ47は、外歯歯車となっており、第1クラッチ機構17を介して第1遊星歯車機構14の第1キャリヤ41に連結されている。第2リングギヤ49は、第2サンギヤ47に対して同心円上に配置された内歯歯車となっており、出力ギヤ16と一体的に回転する。第2キャリヤ48は、第2サンギヤ47および第2リングギヤ49に噛み合っている第2ピニオンギヤ50を保持して回転すると共に、第1遊星歯車機構14の第1サンギヤ40に連結されている。なお、第2サンギヤ47は第2反力要素28の一例であり、また第2キャリヤ48は第2入力要素26の一例であり、さらに第2リングギヤ49は第2出力要素27の一例である。
The second
第1クラッチ機構17は、第2サンギヤ47を第1キャリヤ41に選択的に連結するように構成されている。複合遊星歯車機構は、例えば第1クラッチ機構17の係合により第1キャリヤ41と第2サンギヤ47とが入力要素となり、また第1サンギヤ40および第2キャリヤ48が反力要素となり、さらに第1リングギヤ42と第2リングギヤ49とが出力要素となることで形成される。
The first
第1ブレーキ機構18は、第2サンギヤ47を固定部材29に選択的に固定するものである。第1ブレーキ機構18は、エンジン11が出力したトルクを出力ギヤ16に伝達するときに固定されて、第2サンギヤ47に反力を与えて第2遊星歯車機構15を増速機として機能させる。また、第1ブレーキ機構18は、第1クラッチ機構17が係合する状態で固定されることにより、第1キャリヤ41およびエンジン11の出力軸44と第2サンギヤ47とを固定する。これにより、第1モータ12が出力した駆動力は、第2遊星歯車機構15の第2リングギヤ49に伝達可能となる。
The
第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18は、径方向で内周側と外周側とに並んだ状態に配置することができる。この場合、駆動装置34の全体としての軸長を短くすることができる。なお、軸線方向に並んで配置されていてよい。この場合には、第1クラッチ機構17と第1ブレーキ機構18との外径の制約が少なくなるので、摩擦式のクラッチ機構を採用した場合には、摩擦板の枚数を少なくすることができる。
The 1st
駆動装置34は、カウンタシャフト52およびドリブンギヤ53を備える。カウンタシャフト52は、エンジン11や第1遊星歯車機構14あるいは第2遊星歯車機構15の回転中心軸線と平行に配置されている。ドリブンギヤ53は、カウンタシャフト52に取り付けられており、出力ギヤ16に噛み合っている。また、カウンタシャフト52には、第1ドライブギヤ54が取り付けられており、第1ドライブギヤ54が終減速機であるデファレンシャル36におけるリングギヤ55に噛み合っている。第2モータ13のロータ39には、第2ドライブギヤ56が取り付けられている。第2ドライブギヤ56は、ドリブンギヤ53に噛み合っている。したがって、駆動装置34は、第2モータ13が出力したトルクを、出力ギヤ16から出力されたトルクにドリブンギヤ53の部分で加えるように構成されている。ドリブンギヤ53の部分で合成されたトルクは、デファレンシャル36から左右のドライブシャフト57に伝達される。駆動輪37は、ドライブシャフト57にトルクが伝達されることで回転される。
The
図3は、図2で説明した駆動装置34に設定される走行モードの種類を示す。図3に示すように、駆動装置34は、第1クラッチ機構(CL1)17と第1ブレーキ機構(BK1)18との状態を変えることで第1走行モードから第4走行モードのいずれかの走行モードを設定することが可能である。第1走行モードから第4走行モードの各々は、ECU21によって第1クラッチ機構17、第1ブレーキ機構18、エンジン11、第1モータ12および第2モータ13を制御することにより設定されるものであり、前進走行の一例である。同図には、各走行モードでの第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18の状態として、「−」を解放、「○」を係合または固定として表している。なお、同図の表に記載の「動力分割部」は第1遊星歯車機構14を、「直達部」は第2遊星歯車機構15をそれぞれ表している。
FIG. 3 shows the types of travel modes set in the
第1走行モードと第2走行モードは、エンジン11が出力した駆動力と第2モータ13が出力した駆動力とに対応した駆動力で走行するハイブリッド走行モードの一例である。第1走行モードは、第1クラッチ機構17を係合させることで設定される。第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15は、駆動装置34が第1走行モードに設定された場合に、第1クラッチ機構17の係合により第1キャリヤ41と第2サンギヤ47とが連結されることで複合遊星歯車機構を形成する。
The first traveling mode and the second traveling mode are examples of a hybrid traveling mode in which traveling is performed with a driving force corresponding to the driving force output from the
第1走行モードでは、第1クラッチ機構17が係合されることにより第1キャリヤ41と第2サンギヤ47とが連結される。このため、エンジン11から出力されるトルクは、第1キャリヤ41を介して第1ピニオンギヤ43および第2サンギヤ47に伝達される。したがって、第1遊星歯車機構14は、第1モータ12が発電機として機能して負トルク(エンジン11が出力するトルクとは反対方向のトルク)を第1リングギヤ42に作用させることにより、第1サンギヤ40が正回転(エンジン11と同方向の回転)する。すなわち、エンジン11が出力したトルクが第1モータ12に分割される。第2遊星歯車機構15では、第2サンギヤ47がエンジン11の出力軸44と一緒に回転している状態で第2キャリヤ48が第1遊星歯車機構14の第1サンギヤ40と同方向に回転する。このため、第2リングギヤ49は、第2サンギヤ47および第2キャリヤ48の回転数と第2遊星歯車機構15のギヤ比(第2サンギヤ47と第2リングギヤ49との歯数の比)とに応じた回転数で出力軸44と同方向に回転する。すなわち、エンジン11が出力したトルクの他の一部が第2リングギヤ49に伝達される。言い換えれば、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15とが複合遊星歯車機構を形成し、その複合遊星歯車機構によって、エンジン11が出力したトルクが第1モータ12側と出力ギヤ16側とに分割される。第2モータ13は、例えば第1モータ12で発電した電力を利用してモータとして駆動される。
In the first travel mode, the
第2走行モードは、第1ブレーキ機構18を係合させることで設定される。したがって、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15とは第1サンギヤ40と第2キャリヤ48とが連結されているだけであるため、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15とはそれぞれ独立して機能する。
The second travel mode is set by engaging the
すなわち、エンジン11が出力したトルクは、第1遊星歯車機構14において第1モータ12側と第1サンギヤ40側とに分割される。その場合、第1モータ12は、発電機として機能する。エンジン11が出力したトルクは、第1サンギヤ40から第2遊星歯車機構15の第2キャリヤ48に伝達される。このとき、第2サンギヤ47は、第1ブレーキ機構18によって固定されている。このため、第2遊星歯車機構15は増速機として機能し、第2リングギヤ49は第2キャリヤ48(および第1サンギヤ40)よりも高回転数で回転する。第2モータ13は、例えば第1モータ12で発電した電力を利用してモータとして駆動される。
That is, the torque output from the
第3走行モードおよび第4走行モードは、エンジン11の運転を停止して電気自動車として走行するEV走行モードの一例である。
The third travel mode and the fourth travel mode are examples of an EV travel mode in which the operation of the
第3走行モードは、第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18を解放することで設定される。エンジン11は、第3走行モードに設定された場合に、運転が停止される。したがって、第3走行モードでは、第1遊星歯車機構14の第1キャリヤ41および第2遊星歯車機構15の第2サンギヤ47が空転する。このため、第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15はトルクを伝達するようには機能しない。そのため、ECU21は、第3走行モードが設定された場合に、第2モータ13に対してモータとして機能するように制御し、かつ第1モータ12に対してトルクを出力するモータとして機能しないように制御する。この状態は、第2モータ13から出力される駆動力が伝達される経路から第1遊星歯車機構14を切り離したと同じまたは同様な状態となる。このため、図3では、第3走行モードの欄に「EVモード:切離し」として記載している。
The third travel mode is set by releasing the first
第4走行モードは、第1クラッチ機構17が係合され、かつ第1ブレーキ機構18が固定させることで設定されるモードであり、第1モータ12および第2モータ13の両方から出力された駆動力を使用して走行する。エンジン11は、第4走行モードに設定された場合に、運転が停止される。第1キャリヤ41、エンジン11の出力軸44および第2サンギヤ47は、第1クラッチ機構17が係合しかつ第1ブレーキ機構18が固定部材29に固定されているため、回転が止められる。
The fourth travel mode is a mode that is set by engaging the first
第4走行モードに設定された場合、第1モータ12が出力した駆動力は、第1リングギヤ42に入力され、エンジン11の運転停止により回転が停止された第1キャリヤ41の反力によって第1サンギヤ40から第2キャリヤ48に伝達される。第2キャリヤ48に伝達された駆動力は、第1ブレーキ機構18の係合により回転が固定された第2サンギヤ47の反力によって第2リングギヤ49に伝達される。第2リングギヤ49に伝達される駆動力は、ドリブンギヤ53に伝達される。一方、第2モータ13が出力した駆動力は、ドリブンギヤ53に伝達される。これにより、第1モータ12が出力した駆動力は、ドリブンギヤ53で第2モータ13が出力した駆動力を加えた駆動力となって駆動輪37に伝達される。
When the fourth travel mode is set, the driving force output by the
図4は、図3に示した第1走行モードでの動作状態を示す共線図である。図4に示すように共線図は、複合遊星歯車機構における各回転要素を示す直線(縦線)をギヤ比の間隔をあけて互いに平行に引き、これらの直線に直交する基線からの距離をそれぞれの回転要素の回転数で表した図である。共線図に表された共線は、第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18のそれぞれの係合状態に応じて連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を表している。図4に示す実線の共線は、第1遊星歯車機構14における3つの回転要素の相対的な回転速度を表し、また同図に示す点線の共線は、第2遊星歯車機構15における3つの回転要素の相対的な回転速度を表している。
FIG. 4 is a collinear diagram showing an operation state in the first traveling mode shown in FIG. As shown in FIG. 4, the collinear diagram shows straight lines (vertical lines) indicating the respective rotating elements in the compound planetary gear mechanism in parallel with each other at a gear ratio interval, and the distance from the base line orthogonal to these straight lines is shown. It is the figure represented with the rotation speed of each rotation element. The collinear line shown in the nomograph represents the relative relationship between the rotational speeds of the rotating elements having different connection states depending on the engagement states of the first
第1走行モードにおいては、第1クラッチ機構17が係合することにより第1キャリヤ41と第2サンギヤ47とが連結される。このため、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15によって複合遊星歯車機構が形成される。そして、互いに連結されている第1キャリヤ41と第2サンギヤ47とは、複合遊星歯車機構における入力要素として機能する。第1遊星歯車機構14においては、エンジン11が出力したトルクが第1キャリヤ41に入力され、かつ第1モータ12が発電機として機能することによる負トルクが第1リングギヤ42に作用する。したがって、第1サンギヤ40は、正トルク(エンジン11の回転方向のトルク)を受けて回転し、第1サンギヤ40のトルクは、第2遊星歯車機構15の第2キャリヤ48に伝達される。第2遊星歯車機構15においては、第1クラッチ機構17の係合により第2サンギヤ47がエンジン11の出力軸44に連結されて出力軸44と共に回転し、かつ第2キャリヤ48が第1サンギヤ40から伝達されるトルクにより正回転(エンジン11と同方向の回転)する。このため、第2リングギヤ49は正回転する。つまり、エンジン11が出力したトルクの一部は第1遊星歯車機構14の部分において第1モータ12に分配され、また他の一部は第2遊星歯車機構15の第2リングギヤ49に分配されて出力ギヤ16から出力される。すなわち、上記の複合遊星歯車機構がエンジン11のトルクを第1モータ12側と出力ギヤ16側とに分割する動力分割機構として作用することになるため、その動力分割比は、出力ギヤ16に対する分割比を「1」とすれば、「(1+ρ2)/ρ1」となる。ここで、「ρ1」は、第1遊星歯車機構14におけるギヤ比(第1サンギヤ40の歯数と第1リングギヤ42の歯数との比率)、また、「ρ2」は、第2遊星歯車機構15のギヤ比(第2リングギヤ49の歯数と第2サンギヤ47の歯数との比率)である。なお、以下では、エンジン11のトルクを動力分割機構の出力側と第1モータ12側とに分割する比率を動力分割比と称す。
In the first traveling mode, the
図5は、図3に示した第2走行モードでの動作状態を示す共線図である。第2走行モードでは、前述したように、第1クラッチ機構17が解放される。このため、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15とは、第1サンギヤ40と第2キャリヤ48とが連結されているのみである。加えて、第2サンギヤ47は、第1ブレーキ機構18の係合によって固定されている。これにより、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15とは、それぞれ独立して機能する。つまり第1遊星歯車機構14では、上記の第1走行モードでの動作状態と同様に、エンジン11が出力したトルクが第1キャリヤ41に伝達されて第1キャリヤ41が正回転すると共に、第1モータ12が発電機として機能することによる負トルクが第1リングギヤ42に作用する。したがって、第1サンギヤ40は正回転する。このように、エンジン11が出力したトルクが第1遊星歯車機構14によって第1モータ12側と第1サンギヤ40側とに分割される。この場合の第1モータ12側への動力分割比は、第1サンギヤ40に対する分割比を「1」とした場合、「1/ρ1」となる。したがって、第1モータ12側へ分割されるトルクは、上記の第1走行モードの場合より小さくなる。そこで、図3に示した第2走行モードの動力分割部の欄には「分割比小(Lo)」として記載している。第2遊星歯車機構15では、第2サンギヤ47が第1ブレーキ機構18によって固定されている状態で、第2キャリヤ48に第1サンギヤ40から正トルクが伝達される。そのため、第2遊星歯車機構15が増速機として機能し、第2リングギヤ49およびこれと一体の出力ギヤ16が第2キャリヤ48よりも高い回転数で回転する。図3に示した第2走行モードの直達部の欄には、「増速(Hi)」として記載している。
FIG. 5 is a collinear diagram showing an operation state in the second travel mode shown in FIG. 3. In the second travel mode, as described above, the first
第2走行モードでは、例えばエンジン11に備えられた過給機の作動や気筒休止などの制御を実施している場合で、エンジン11に高トルクが求められるときに、エンジン11のトルクをアップする(回転数を下げる)ように第1モータ12の駆動が制御される。このような場合、エンジン11から第1モータ12側への動力分割比を第1走行モードの場合と比べて小さく設定することで、第1モータ12のロータ45に作用する反力トルクを増やさずにエンジン11の出力軸44に作用する反力を取り切ることができる。しかし、動力分割比のみを小さくしてしまうと、第1モータ12から駆動輪37までの回転差が大きくなり、例えば第2モータ13で発電して第1モータ12が力行される動力循環が発生することがある。上記の第2走行モードが設定された場合には、前述したように動力分割比が第1走行モードの場合と比べて小さく設定されることに加えて、第2遊星歯車機構15が増速の変速機として機能する。このため、エンジン11に対して高トルクが求められても、発電するための回転状態(正回転でかつ負トルク)が作用するように第1モータ12を制御することが可能となるため、動力循環の発生を防ぐことができる。
In the second traveling mode, for example, when the control of the turbocharger provided in the
また、駆動装置34では、第1遊星歯車機構14、第2遊星歯車機構15、第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18の構成のみで、第1遊星歯車機構14で分割した後に出力ギヤ16から出力される、いわゆるエンジン直達トルクを第2遊星歯車機構15によって増減させる第1走行モードおよび第2走行モードを設定することが可能となり、走行モードの多様性を高めることができる。
Further, in the
図6は、図3に示した第3走行モードでの動作状態を示す共線図である。第3走行モードは、エンジン11の運転が停止され、第2モータ13が出力した駆動力のみで走行する。第3走行モードに設定された場合には、エンジン11の運転が停止される。第2モータ13が出力した駆動力は、第2ドライブギヤ56からドリブンギヤ53を経て駆動輪37に伝達される。一方、ドリブンギヤ53に噛合している出力ギヤ16およびこれと一体の第2リングギヤ49が正回転する。第2キャリヤ48には、エンジン11の出力軸44の回転が停止していることによる抵抗力が作用しており、しかも第1クラッチ機構17が解放しているので、第2サンギヤ47が負方向に回転する。すなわち第2サンギヤ47が空転するので、第2遊星歯車機構15がトルクを伝達することはない。また、第1遊星歯車機構14では、第1キャリヤ41が出力軸44に連結されて抵抗力を受けている。さらに、第1モータ12には、負方向への回転(負回転)を出力するための通電が行われている。このため、第1サンギヤ40は、第1リングギヤ42の回転に応じて回転する。なお、第1モータ12に通電して駆動トルクを発生させる場合には、エンジン11や第1キャリヤ41に負トルクが作用して出力軸44や第1キャリヤ41が負方向に空転して反力トルクを発生しない。そのため、第1モータ12のトルクによって第1サンギヤ40が正回転することがなく、結局、第3走行モードに設定された場合には、第1モータ12を駆動力源として機能させることはできない。
FIG. 6 is a collinear diagram showing an operation state in the third travel mode shown in FIG. 3. In the third traveling mode, the operation of the
このように、第3走行モードに設定された場合には、走行中に、例えばエンジン11を連れ回す(引き摺る)ことを抑制することができ、その分のエネルギー損失が回避されてエネルギー効率を高めることができる。また、例えば第2遊星歯車機構15に備えられた軸受の破損や焼きつき等を抑制する観点から、EV走行での車速の最高速度が制限されることがある。しかし、第3走行モードに設定された場合には、第2遊星歯車機構15がニュートラルの状態、すなわち大きいトルクが掛かることなく、軸受などの回転摺動部分の接触圧が高くならないため、車速の最高速度の制限を緩和することができる。
As described above, when the third traveling mode is set, for example, it is possible to suppress the
図7は、図3に示した第4走行モードでの動作状態を示す共線図である。第4走行モードは、エンジン11の運転を停止し、第1モータ12および第2モータ13との両方を駆動させて走行する両駆動モードとなっている。第1モータ12は、モータとして機能されるように、負トルクを発生して負方向の回転となるように駆動が制御される。第4走行モードは、第1クラッチ機構17が係合され、かつ第1ブレーキ機構18が固定されることで設定される。このため、第1キャリヤ41および第2サンギヤ47が固定される。第1モータ12が出力した駆動力は、第1リングギヤ42、第1サンギヤ40、第2キャリヤ48および第2リングギヤ49に順に伝達される。これにより第2リングギヤ49は正方向に回転する。また、第2モータ13は、モータとして機能するように駆動が制御される。したがって、第4走行モードに設定された場合には、第1モータ12が出力した駆動力と第2モータ13が出力した駆動力とに対応した駆動力が駆動輪37に伝達される。これによれば、第4走行モードが設定された場合には、第1モータ12の駆動力を走行用の駆動力に使用することができる。
FIG. 7 is a collinear diagram showing an operation state in the fourth travel mode shown in FIG. 3. The fourth travel mode is a dual drive mode in which the operation of the
このように駆動装置34は、図1で説明した第1遊星歯車機構14の第1入力要素22と第2遊星歯車機構15の第2反力要素28とを第1クラッチ機構17により選択的に連結させ、かつ第2遊星歯車機構15の第2反力要素28を第1ブレーキ機構18により選択的に固定させることで動力分割比を変更する。そのような複合遊星歯車機構の構成は、以下で説明するように図2で説明した以外の構成であっても行うことができる。
As described above, the
例えば、第1遊星歯車機構14に対してシングルピニオン型遊星歯車機構の代わりに、ダブルピニオン型遊星歯車機構を使用してよい。この場合には、シングルピニオン型遊星歯車機構のサンギヤに代えてダブルピニオン型遊星歯車機構のサンギヤを、またシングルピニオン型遊星歯車機構のキャリヤに代えてダブルピニオン型遊星歯車機構のリングギヤを、さらにシングルピニオン型遊星歯車機構のリングギヤに代えてダブルピニオン型遊星歯車機構のキャリヤをそれぞれ備えればよい。
For example, a double pinion type planetary gear mechanism may be used for the first
(第2実施例)
図8は、図2で説明した第1遊星歯車機構14に対してダブルピニオン型遊星歯車機構を使用した駆動装置35を示すスケルトン図である。図8に示すようにダブルピニオン型の第1遊星歯車機構14aは、第1サンギヤ40aに噛合している第1ピニオンギヤ43aと、第1ピニオンギヤ43aおよび第1リングギヤ42aに噛合している第2ピニオンギヤ43bとを第1キャリヤ41aにより保持して回転する機構である。この第1遊星歯車機構14aは、第1入力要素22の一例となる第1リングギヤ42a、第1反力要素23の一例となる第1キャリヤ41aおよび第1出力要素24の一例となる第1サンギヤ40aで構成されている。第2遊星歯車機構15の第2キャリヤ48は、第2サンギヤ47および第2リングギヤ49に噛合する第3ピニオンギヤ59を保持して回転する。第1クラッチ機構17は、第1リングギヤ42aと第2反力要素28の一例となる第2サンギヤ47とを選択的に連結する。第1ブレーキ機構18は、第2サンギヤ47を固定部材29に選択的に固定する。なお、第3ピニオンギヤ59は、図2で説明した第2ピニオンギヤ50と同じまたは同様な部材である。また、図8では、図2で説明した部材と同じまたは同様な部材に同符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。さらに、図8および以下で説明するスケルトン図では、図2で説明した出力ギヤ16から駆動輪37までの駆動伝達経路に介在するドリブンギヤ53、第1ドライブギヤ54、リングギヤ55、第2モータ13および第2ドライブギヤ56などについて省略している。
(Second embodiment)
FIG. 8 is a skeleton diagram showing a
図9は、図8で説明した駆動装置35に設定される走行モードの種類を示す。図9に示すように、駆動装置35は、第1クラッチ機構(CL1)17と第1ブレーキ機構(BK1)18との状態を変えることで第1走行モードから第4走行モードのいずれかの走行モードを設定することが可能である。なお、図9に示す第1走行モードから第4走行モードの動作状態は、図3で説明した第1走行モードから第4走行モードの動作状態と同じまたは同様であるためここでは詳しい説明を省略する。
FIG. 9 shows the types of travel modes set in the
図10は、図9で説明した第1走行モードでの動作状態を示す共線図である。図10に示す第1走行モードの動作状態を示す共線図は、図4で説明した第1走行モードの動作状態を示す共線図と同じまたは同様であるためここでは詳しい説明を省略する。 FIG. 10 is a collinear diagram illustrating an operation state in the first travel mode described in FIG. 9. 10 is the same as or similar to the collinear chart showing the operation state of the first travel mode described in FIG. 4, and therefore detailed description thereof is omitted here.
図11は、図9で説明した第2走行モードでの動作状態を示す共線図である。図11に示す第2走行モードの動作状態を示す共線図は、図5で説明した第2走行モードの動作状態を示す共線図と同じまたは同様であるためここでは詳しい説明を省略する。 FIG. 11 is a collinear diagram illustrating an operation state in the second traveling mode described in FIG. 9. 11 is the same as or similar to the collinear chart showing the operation state of the second travel mode described in FIG. 5, and therefore detailed description thereof is omitted here.
図12は、図9で説明した第3走行モードでの動作状態を示す共線図である。図12に示す第3走行モードの動作状態を示す共線図は、図6で説明した第3走行モードの動作状態を示す共線図と同じまたは同様であるためここでは詳しい説明を省略する。なお、図12は、図6で説明した第3走行モードの動作状態と比べて、第1モータ12に対して通電を止めてコギングトルクを生じさせている動作状態を示す。
FIG. 12 is a collinear diagram illustrating an operation state in the third travel mode described in FIG. 9. The collinear chart showing the operation state of the third travel mode shown in FIG. 12 is the same as or similar to the collinear chart showing the operation state of the third travel mode described in FIG. FIG. 12 shows an operating state in which the
図13は、図9で説明した第4走行モードでの動作状態を示す共線図である。図13に示す第4走行モードの動作状態を示す共線図は、図7で説明した第4走行モードの動作状態を示す共線図と同じまたは同様であるためここでは詳しい説明を省略する。 FIG. 13 is a collinear diagram illustrating an operation state in the fourth travel mode described in FIG. 9. 13 is the same as or similar to the collinear chart showing the operation state of the fourth travel mode described in FIG. 7, and therefore detailed description thereof is omitted here.
(第3実施例)
図14は、図2で説明した第2遊星歯車機構15に対してダブルピニオン型遊星歯車機構を使用した駆動装置46を示すスケルトン図である。図14に示すようにダブルピニオン型の第2遊星歯車機構15aは、第2サンギヤ47aに噛合している第2ピニオンギヤ50aと、第2ピニオンギヤ50aおよび第2リングギヤ49aに噛合している第3ピニオンギヤ50bとを第2キャリヤ48aにより保持して回転する機構である。第2遊星歯車機構15aは、第2入力要素26の一例となる第2リングギヤ49a、第2出力要素27の一例となる第2キャリヤ48aおよび第2反力要素28の一例となる第2サンギヤ47aで構成されている。第1遊星歯車機構14の第1キャリヤ41は、第1サンギヤ40および第1リングギヤ42に噛合する第1ピニオンギヤ43を保持して回転する。第1クラッチ機構17は、第1入力要素22の一例となる第1キャリヤ41と第2サンギヤ47aとを選択的に連結する。第1ブレーキ機構18は、第2サンギヤ47aを固定部材29に選択的に固定する。なお、図14では、図2で説明した部材と同じまたは同様な部材に同符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。また、図14で説明した駆動装置46が設定される走行モードは、図3で説明した第1走行モードから第4走行モードと同じまたは同様であるためここでは詳しい説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 14 is a skeleton diagram showing a
(第4実施例)
図15は、図2で説明した第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15に対してダブルピニオン型遊星歯車機構をそれぞれ使用した駆動装置51を示すスケルトン図である。図15に示すようにダブルピニオン型の第1遊星歯車機構14aは、第1入力要素22の一例となる第1リングギヤ42a、第1反力要素23の一例となる第1キャリヤ41aおよび第1出力要素24の一例となる第1サンギヤ40aで構成されている。この第1遊星歯車機構14の第1キャリヤ41aは、第1サンギヤ40aに噛合する第1ピニオンギヤ43aと、第1ピニオンギヤ43aおよび第1リングギヤ42aに噛合する第2ピニオンギヤ43bを保持して回転する。ダブルピニオン型の第2遊星歯車機構15aは、第2入力要素26の一例となる第2リングギヤ49a、第2出力要素27の一例となる第2キャリヤ48aおよび第2反力要素28の一例となる第2サンギヤ47aで構成されている。この第2遊星歯車機構15の第2キャリヤ48aは、第2サンギヤ47aに噛合する第3ピニオンギヤ50cと、第3ピニオンギヤ50cおよび第2リングギヤ49aに噛合する第4ピニオンギヤ50dを保持して回転する。第1クラッチ機構17は、第1リングギヤ42aと第2サンギヤ47aとを選択的に連結する。第1ブレーキ機構18は、第2サンギヤ47aを固定部材29に選択的に固定する。なお、図15では、図2、図8および図14で説明した部材と同じまたは同様な部材に同符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。また、図15で説明した駆動装置51が設定される走行モードは、図3および図9で説明した第1走行モードから第4走行モードと同じまたは同様であるためここでは詳しい説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 15 is a skeleton diagram showing a driving
ところで、図2で説明した駆動装置34について、第2遊星歯車機構15を構成する第2反力要素28と第2出力要素27とを入れ替えてよい。
Incidentally, the second
(第5実施例)
図16は、図2で説明した第2反力要素28を第2出力要素27に入れ替えた駆動装置58の一例を示すスケルトン図である。例えば図2に示した駆動装置10では、第2サンギヤ47が第2反力要素28の一例であり、第2リングギヤ49が第2出力要素27の一例である。これに対し、図16に示す駆動装置58では、第2リングギヤ49が第2反力要素28の一例であり、第2サンギヤ47が第2出力要素27の一例である。図16に示す駆動装置58の場合に第1クラッチ機構17は、第1入力要素22の一例である第1キャリヤ41と第2反力要素28の一例である第2リングギヤ49とを選択的に係合する。第1ブレーキ機構18は、第2リングギヤ49を固定部材29に選択的に固定する。なお、第2遊星歯車機構15としては、シングルピニオン型遊星歯車機構に限らず、ダブルピニオン型遊星歯車機構で構成されてよい。また、図16で説明した駆動装置58で設定される走行モードは、図3に示した第1走行モードから第4走行モードと同じまたは同様であるのでここでは詳しい説明を省略する。
(5th Example)
FIG. 16 is a skeleton diagram showing an example of the
図17は、図16に示した駆動装置58が設定される第2走行モードでの動作状態を示す共線図である。図17に示すように、第2走行モードは、第1ブレーキ機構18が固定されることで設定される。図17に示す第2走行モードの動作状態は、図5で説明した第2走行モードの動作状態と同じまたは同様であるためここでは詳しい説明を省略する。
FIG. 17 is a collinear diagram illustrating an operation state in the second traveling mode in which the
(第6実施例)
図18は、図1で説明した駆動装置10の一例をスケルトン図としてより具体的に示す。図18に示す駆動装置60は、図2で説明した駆動装置34における第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15との連結状態および第1クラッチ機構(CL1)17ならびに第1ブレーキ機構(BK1)18の配置を変更した例である。なお、図18では、図2で説明した部材と同じまたは同様な部材に同じ符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。
(Sixth embodiment)
FIG. 18 shows an example of the
図18に示すように第1遊星歯車機構14は、第1出力要素24の一例となる第1サンギヤ40、第1入力要素22の一例となる第1キャリヤ41および第1反力要素23の一例となる第1リングギヤ42を備える。第2遊星歯車機構15は、第2入力要素26の一例となる第2サンギヤ47、第2出力要素27の一例となる第2キャリヤ48および第2反力要素28の一例となる第2リングギヤ49を備える。
As shown in FIG. 18, the first
第1クラッチ機構17は、第1キャリヤ41と第2リングギヤ49との間に配置され、第1キャリヤ41と第2リングギヤ49とを選択的に連結するように構成されている。第1ブレーキ機構18は、第2リングギヤ49と固定部材29との間に配置され、第2リングギヤ49を固定部材29に選択的に固定する。第1サンギヤ40は、第2サンギヤ47に連結されている。出力ギヤ(OUT)16は、第2キャリヤ48に連結されている。また、第1クラッチ機構17と第1ブレーキ機構18とは、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15との間に、径方向の内周側と外周側とに並べた状態で配置されている。これにより、駆動装置60の全体として軸線方向における軸長を短くすることができる。
The first
図19は、図18に示した駆動装置60が設定される走行モードの種類を示す。図19に示すように駆動装置60は、第1クラッチ機構(CL1)17と第1ブレーキ機構(BK1)18との状態を変えることで第1走行モードから第4走行モードのいずれかの走行モードを設定することが可能である。第1走行モードおよび第2走行モードは、エンジン11が出力した駆動力で走行するハイブリッド走行モードの一例である。
FIG. 19 shows the types of travel modes in which the
第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15は、第1走行モードに設定された場合に、第1クラッチ機構17により第1キャリヤ41と第2リングギヤ49とが連結されることで複合遊星歯車機構を形成する。第1走行モードでは、第1キャリヤ41と第2リングギヤ49とが連結されるので、エンジン11の出力軸44が第1キャリヤ41および第2リングギヤ49に連結される。したがって、第1遊星歯車機構14では、第1モータ12が発電機として機能して負トルクを第1リングギヤ42に作用させることにより、第1サンギヤ40が正回転する。すなわち、エンジン11が出力したトルクが第1モータ12に分割される。第2遊星歯車機構15では、第2リングギヤ49がエンジン11の出力軸44と共に回転している状態で第2サンギヤ47が第1遊星歯車機構14の第1サンギヤ40と同方向に回転するので、第2キャリヤ48は第2リングギヤ49および第2サンギヤ47の回転数と第2遊星歯車機構15のギヤ比(第2リングギヤ49と第2サンギヤ47との歯数の比)とに応じた回転数で回転する。すなわち、エンジン11が出力したトルクの他の一部が第2キャリヤ48に伝達される。第2モータ13は、例えば第1モータ12で発電した電力を利用してモータとして駆動される。
When the first
第2走行モードは、第1ブレーキ機構18を固定部材29に固定させることで設定される。したがって、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15とは第1サンギヤ40と第2サンギヤ47とが連結されているだけであるため、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15とはそれぞれ独立して機能する。
The second traveling mode is set by fixing the
第2走行モードに設定された場合には、エンジン11が出力したトルクが第1遊星歯車機構14において第1モータ12側と第1サンギヤ40側とに分割される。その場合、第1モータ12は発電機として機能する。第1サンギヤ40から第2遊星歯車機構15の第2サンギヤ47にトルクが伝達される。第2遊星歯車機構15は、第2リングギヤ49が第1ブレーキ機構18によって固定され、かつエンジン11が出力したトルクが第2サンギヤ47に入力されるので、減速機として機能する。よって、第2キャリヤ48は、第2サンギヤ47よりも低い回転数で回転する。第2モータ13は、例えば第1モータ12で発電した電力を利用してモータとして駆動される。
When the second traveling mode is set, the torque output by the
第3走行モードと第4走行モードとは、エンジン11の運転を停止して電気自動車として走行するEV走行モードの一例である。第3走行モードは、第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18をそれぞれ解放することで設定される。
The third travel mode and the fourth travel mode are examples of an EV travel mode in which the operation of the
第3走行モードに設定されると、エンジン11の運転が停止される。第3走行モードに設定された場合には、図3で説明した駆動装置34の第3走行モードの動作状態と同じまたは同様に、第1キャリヤ41および第2リングギヤ49が空転する。このため、第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15はトルクを伝達するようには機能しない。そのため、ECU21は、第3走行モードが設定された場合に、第1モータ12に対してトルクを出力するモータとして機能しないように制御し、かつ第2モータ13に対してモータとして機能するように制御する。
When the third travel mode is set, the operation of the
第4走行モードは、エンジン11の運転が停止され、第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18が係合されることで設定されるモードであり、第1モータ12および第2モータ13の両方から出力された駆動力で走行する。エンジン11は、第4走行モードに設定された場合に、運転が停止され、出力軸44は、第1ブレーキ機構18によって回転が止められる。
The fourth travel mode is a mode that is set when the operation of the
第4走行モードが設定された場合、第1モータ12が出力した駆動力は、第1リングギヤ42に入力され、第1キャリヤ41が固定されているため、第1ピニオンギヤ43の反力となって第1サンギヤ40に伝達され、第1サンギヤ40から第2サンギヤ47に伝達される。第2サンギヤ47に伝達された駆動力は、第2リングギヤ49が固定されているため、第2ピニオンギヤ50の反力となって第2キャリヤ48に伝達され、第2キャリヤ48から出力ギヤ16およびドリブンギヤ53を経由して駆動輪37に伝達される。一方、第2モータ13が出力した駆動力は、ドリブンギヤ53を経由して駆動輪37に伝達される。これにより、駆動輪37は、第1モータ12が出力した駆動力と第2モータ13が出力した駆動力とに対応する駆動力によって駆動される。
When the fourth travel mode is set, the driving force output by the
図20は、図19で説明した第1走行モードでの動作状態を示す共線図である。第1走行モードの複合遊星歯車機構においては、第1クラッチ機構17によって連結されている第1キャリヤ41と第2リングギヤ49とが入力要素を形成する。
FIG. 20 is a collinear diagram showing an operation state in the first travel mode described in FIG. In the first planetary gear mechanism in the first traveling mode, the
第1走行モードにおいては、第1クラッチ機構17が係合することにより第1キャリヤ41と第2リングギヤ49とが連結されるので、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15によって複合遊星歯車機構が形成される。そして、互いに連結されている第1キャリヤ41と第2リングギヤ49とが複合遊星歯車機構における入力要素として機能する。第1遊星歯車機構14においては、エンジン11が出力したトルクが第1キャリヤ41に入力され、かつ第1モータ12による負トルクが第1リングギヤ42に作用する。したがって第1サンギヤ40は、正トルクを受けて回転し、そのトルクが第2サンギヤ47に伝達される。第2遊星歯車機構15においては、第2リングギヤ49が第1クラッチ機構17を介してエンジン11に連結されてエンジン11と共に回転し、かつ第2サンギヤ47が第1サンギヤ40から伝達されるトルクで正回転するので、第2キャリヤ48が正回転する。つまり、駆動装置60が第1走行モードに設定された場合には、図4で説明した第1走行モードの動作状態と同じまたは同様に、エンジン11が出力したトルクの一部が第1モータ12に、また他の一部は第2キャリヤ48にそれぞれ分配される。すなわち、第1リングギヤ42側への動力分割比は、出力ギヤ16側に対する分割比を「1」とすれば、「ρ2/(ρ1+(ρ1×ρ2))」となる。
In the first traveling mode, the
図21は、図19で説明した第2走行モードでの動作状態を示す共線図である。図21に示すように第2走行モードでは、第1クラッチ機構17が解放されることにより、第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15は、第1サンギヤ40と第2サンギヤ47とが連結されているのみであり、かつ第2リングギヤ49の回転が第1ブレーキ機構18によって固定されているから、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15とはそれぞれ独立して機能する。すなわち、第1遊星歯車機構14では、図20で説明した第1走行モードの動作状態と同じまたは同様に、エンジン11が出力したトルクが第1キャリヤ41が伝達されて第1キャリヤ41が正回転すると共に、第1モータ12が発電機として機能することによる負トルクが第1リングギヤ42に作用し、したがって第1サンギヤ40が正回転する。この駆動装置60は、第2走行モードに設定された場合に、エンジン11が出力したトルクが第1遊星歯車機構14によって第1モータ12側と第1サンギヤ40側とに分割される。第2遊星歯車機構15では、第2リングギヤ49の回転が第1ブレーキ機構18によって固定されているので、第1サンギヤ40から出力される正トルクが第2サンギヤ47に伝達される。そのため、第2遊星歯車機構15が減速機として機能し、第2キャリヤ48およびこれと一体の出力ギヤ16が第2サンギヤ47よりも低い回転数で回転する。この場合、第2キャリヤ48あるいは出力ギヤ16のトルクは、図20で説明した第1走行モードの場合より大きくなる。この場合の第1モータ12側への動力分割比は、第1サンギヤ40に対する分割比を「1」とした場合、「1/ρ1」となる。これは、図20で説明した第1走行モードでの動力分割比より大きいので、図19に示した第2走行モードの動力分割部の欄に「分割比大(Hi)」として記載している。また、直達部となる第2遊星歯車機構15は、第2入力要素26の一例となる第2サンギヤ47に対して第2出力要素27の一例となる第2キャリヤ48が低い回転数で回転されるため、減速の変速機として機能する。
FIG. 21 is a collinear diagram showing an operation state in the second travel mode described in FIG. 19. As shown in FIG. 21, in the second traveling mode, the first
ところで、第2モータ13の出力トルクがゼロに近い状態の場合には、第2モータ13のロータ39がフローティング状態となる。この場合、エンジン11が出力した駆動力がロータ39側に伝達されると、ロータ39を含む動力伝達系に設けられたギヤの歯打ち音が発生することがある。このような条件の場合でも、第2走行モードに設定されたときに、第2入力要素26の一例となる第2サンギヤ47は、エンジン11の回転数、第1キャリヤ41および第2リングギヤ49よりも高い回転数で回転される。これにより、慣性質量が高慣性側に変化するため、エンジン11の回転数を上昇させることなく慣性を高めることができるので、例えば前述したギヤの歯打ち音の発生を低減または防止することができ、よって、NV(Noise and Vibration)性能を高めることができる。
By the way, when the output torque of the
図22は、図19で説明した第3走行モードでの動作状態を示す共線図である。図22に示すように第3走行モードでは、エンジン11の運転を停止し、第2モータ13の駆動力のみで走行するモードである。第2モータ13が出力した駆動力は、ドリブンギヤ53に噛み合っている出力ギヤ16およびこれと一体の第2キャリヤ48を正回転させる。第2遊星歯車機構15の第2サンギヤ47には、エンジン11が停止していることによる抵抗力が作用しており、しかも第1クラッチ機構17が解放されているので、第2リングギヤ49が正方向に回転する。すなわち第2リングギヤ49が空転するので、第2遊星歯車機構15がトルクを伝達することはない。また、第1遊星歯車機構14では、運転が停止しているエンジン11の出力軸44に連結されて第1キャリヤ41が抵抗力を受けているから、第1サンギヤ40が第2サンギヤ47と共に正回転していることにより、第1リングギヤ42およびこれに連結されている第1モータ12が負方向に回転する。この第1モータ12の回転は、図6で説明した第3走行モードの動作と同じまたは同様に空転するのみで発電や駆動トルクを発生することはない。
FIG. 22 is a collinear diagram showing an operation state in the third travel mode described in FIG. As shown in FIG. 22, in the third traveling mode, the operation of the
図23は、図4で説明した第4走行モードでの動作状態を示す共線図である。図23に示すように第4走行モードは、両駆動モードであり、エンジン11の運転が停止され、かつ第1モータ12をモータとして負方向に回転させる。第4走行モードに設定された場合には、第1クラッチ機構17が係合し、かつ第1ブレーキ機構18が固定されていることにより第1キャリヤ41および第2リングギヤ49が固定されている。第1モータ12が出力した駆動力は、第1サンギヤ40(第2サンギヤ47)を経由して第2キャリヤ48に伝達されて出力される。第1モータ12により発生されたトルクは、第2キャリヤ48を正方向(エンジン11の回転方向)に回転させるように作用する。したがって、第4走行モードでは、第2モータ13が出力した駆動力が、第2キャリヤ48が出力した駆動力にドリブンギヤ53で加えられて駆動輪37に伝達される。第2サンギヤ47および第1サンギヤ40は、エンジン11の出力軸44および第2キャリヤ48よりも高い回転数で回転される。
FIG. 23 is a collinear diagram illustrating an operation state in the fourth travel mode described in FIG. 4. As shown in FIG. 23, the fourth travel mode is a dual drive mode, in which the operation of the
(第7実施例)
図24は、図1で説明した駆動装置10の一例をスケルトン図としてより具体的に示す。図24に示す駆動装置61は、図2で説明した実施例における第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15との連結状態および第1クラッチ機構17ならびに第1ブレーキ機構18の配置を変更した例である。なお、図24では、図2で説明した部材と同じまたは同様な部材に同符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。
(Seventh embodiment)
FIG. 24 more specifically shows an example of the driving
図24に示すように第1クラッチ機構17は、第1リングギヤ42と第2キャリヤ48との間に配置され、第1入力要素22となる第1リングギヤ42と第2キャリヤ48とを選択的に連結するように構成されている。第1ブレーキ機構18は、第2キャリヤ48と固定部材29との間に配置され、第2キャリヤ48を固定部材29に選択的に固定するように構成されている。第1出力要素24の一例となる第1キャリヤ41は、第2サンギヤ47に連結されている。したがって、第2遊星歯車機構15では、第2サンギヤ47が第2入力要素26の一例である。出力ギヤ16は、第2遊星歯車機構15における第2リングギヤ49に連結されており、第2リングギヤ49が第2出力要素27の一例である。さらに、第2遊星歯車機構15における第2キャリヤ48が第2反力要素28の一例である。なお、駆動装置61は、第1クラッチ機構17が第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15との間に配置され、また、第1ブレーキ機構18が第2遊星歯車機構15と第1モータ12との間に配置されている。
As shown in FIG. 24, the first
図25は、図24に示した駆動装置61が設定される走行モードの種類を示す。図25に示すように、駆動装置61は、第1クラッチ機構(CL1)17と第1ブレーキ機構(BK1)18との状態を変えることで第1走行モードから第4走行モードのいずれかの走行モードを設定することが可能である。第1走行モードおよび第2走行モードは、エンジン11が出力した駆動力で走行するハイブリッド走行モードの一例である。第1走行モードは、第1クラッチ機構17が係合されることで設定される。この場合、第1モータ12側への動力分割比が第2走行モードの場合と比べて大きくなる。第2走行モードは、第1ブレーキ機構18が係合されることで設定される。この場合、第1モータ12側への動力分割比が第1走行モードの場合と比べて小さくなり、かつ第2遊星歯車機構15がリバース(反転)機構として機能する。第3走行モードおよび第4走行モードは、エンジン11の運転が停止され、かつ電気自動車として走行するEVモードの一例である。第3走行モードは、第1ブレーキ機構18および第1クラッチ機構17がそれぞれ解放されることで設定され、第2モータの駆動力を使用して走行する。第4走行モードは、第1ブレーキ機構18が固定されかつ第1クラッチ機構17が係合されることで設定され、第1モータ12および第2モータ13との両方の駆動力を利用して走行する。
FIG. 25 shows types of travel modes in which the
図26は、図25で説明した第1走行モードでの動作状態を示す共線図である。図26に示すように第1走行モードでは、第1クラッチ機構17が係合されることで第1リングギヤ42と第2キャリヤ48とが連結されるため、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15によって複合遊星歯車機構が形成される。そして、その複合遊星歯車機構における入力要素としては、互いに連結されている第1リングギヤ42と第2キャリヤ48とが機能する。第1遊星歯車機構14においては、エンジン11が出力するトルクが第1リングギヤ42に入力され、かつ第1モータ12による負トルクが第1サンギヤ40に作用する。したがって、第1キャリヤ41が正トルクを受けて回転し、そのトルクが第2遊星歯車機構15の第2サンギヤ47に伝達される。第2遊星歯車機構15においては、第2キャリヤ48が第1クラッチ機構17を介して出力軸44に連結されてエンジン11と共に回転し、かつ第2サンギヤ47が第1キャリヤ41から伝達されるトルクで正回転するので、第2リングギヤ49が正回転する。つまり、エンジン11が出力したトルクの一部は第1遊星歯車機構14の部分において第1モータ12に分配され、また他の一部は第2遊星歯車機構15の第2リングギヤ49に分配されて出力ギヤ16から出力される。すなわち、第1サンギヤ40側への動力分割比は、出力ギヤ16側に対する分割比を「1」とすれば、「(ρ1×ρ2)/(1+ρ1)」となる。なお、第1走行モードに設定された場合には、ハイブリッド走行モードであるので、第2モータ13が例えば第1モータ12で発電された電力を使用してモータとして駆動する。
FIG. 26 is a collinear diagram showing an operation state in the first travel mode described in FIG. As shown in FIG. 26, in the first traveling mode, the
図27は、図25で説明した第2走行モードでの動作状態を示す共線図である。図27に示すように第2走行モードでは、第1クラッチ機構17が解放されることにより設定される。第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15は、第1キャリヤ41と第2サンギヤ47とが連結されているのみであり、かつ第2キャリヤ48の回転が第1ブレーキ機構18によって固定されている。このため、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15とはそれぞれ独立して機能する。すなわち、第1遊星歯車機構14では、エンジン11が出力したトルクが第1リングギヤ42に伝達されて第1リングギヤ42が正回転すると共に、第1モータ12が発電機として機能することによる正トルクが第1サンギヤ40に作用し、したがって第1キャリヤ41が正回転する。このように、エンジン11が出力したトルクが第1遊星歯車機構14によって第1モータ12側と第1キャリヤ41側とに分割される。第2遊星歯車機構15では、第2キャリヤ48が第1ブレーキ機構18によって固定されている状態で、第1キャリヤ41から正トルクが第2サンギヤ47に伝達される。そのため、第2遊星歯車機構15がリバース(反転)機構として機能し、第2リングギヤ49およびこれと一体の出力ギヤ16が負方向に回転する。この第2リングギヤ49のトルクは、図16で説明した第1走行モードの場合とエンジン11のトルクを同じにして比べると、高いトルクの絶対値をとる。この場合の出力ギヤ16側への動力分割比は、第1キャリヤ41側に対する分割比を「1」とした場合、「−ρ1/(1+ρ1)」となる。
FIG. 27 is a collinear diagram illustrating an operation state in the second travel mode described in FIG. 25. As shown in FIG. 27, in the second traveling mode, the first
一方、第2モータ13は、例えば第1モータ12で発電された電力を使用してモータとして駆動される。この場合、第2モータ13は後進走行に対応する回転方向で駆動される。これにより、駆動装置61によれば、第1ブレーキ機構18を固定することで、エンジン11が出力した駆動力と、第1モータ12で発電した電力を使用してモータとして駆動される第2モータ13が出力した駆動力とを使用して後進走行を実施するモードが設定可能となる。
On the other hand, the
図28は、図25で説明した第3走行モードでの動作状態を示す共線図である。図28に示すように第3走行モードでは、第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18を解放することで設定されるモードである。エンジン11は、第3走行モードに設定された場合に、運転が停止されている。したがって、第3走行モードでは第1遊星歯車機構14の第1リングギヤ42および第2遊星歯車機構15の第2キャリヤ48が空転するので、これら第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15はトルクを伝達するようには機能しない。そのため、ECU21は、第3走行モードが設定された場合に、第1モータ12に対してトルクを出力するモータとして機能しないように制御し、かつ第2モータ13に対してモータとして機能するように制御する。
FIG. 28 is a collinear diagram showing an operation state in the third travel mode described in FIG. 25. As shown in FIG. 28, the third traveling mode is a mode set by releasing the first
具体的には、第2モータ13が出力した駆動力は、第2ドライブギヤ56からドリブンギヤ53を経て駆動輪37に伝達される。一方、ドリブンギヤ53に噛み合っている出力ギヤ16およびこれと一体の第2リングギヤ49が正回転する。第2遊星歯車機構15の第2サンギヤ47には、エンジン11が停止していることによる抵抗力が作用しており、しかも第1クラッチ機構17が解放しているので、第2キャリヤ48が正方向に回転する。すなわち第2キャリヤ48が空転するので、第2遊星歯車機構15がトルクを伝達することはない。また、第1遊星歯車機構14では、第1リングギヤ42が停止しているエンジン11に連結されて抵抗力を受けているから、第1キャリヤ41が第2サンギヤ47と共に正回転していることにより、第1サンギヤ40およびこれに連結されている第1モータ12が正方向に回転する。その場合、第1モータ12は空転するのみで発電や駆動トルクを発生することはない。
Specifically, the driving force output from the
図29は、図25で説明した第4走行モードでの動作状態を示す共線図である。図29に示すように第4走行モードは、第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18がそれぞれ係合されることで設定されるモードであり、第1モータ12および第2モータ13の両方から出力された駆動力を使用して走行する。エンジン11は、第4走行モードに設定された場合に、運転が停止され、かつ第1ブレーキ機構18によって出力軸44の回転が止められる。具体的には、第1モータ12が出力した駆動力は、第1サンギヤ40に入力され、第1キャリヤ41および第2サンギヤ47を経由して第2リングギヤ49に伝達される。第1モータ12により発生されたトルクは、第2リングギヤ49を正方向に回転させるように作用する。したがって、第4走行モードが設定された場合には、第2リングギヤ49から出力される駆動力と第2モータ13が出力した駆動力とに対応する駆動力により車両が走行される。なお、図24から図29で説明した実施例の特有の構造および機能、例えば後進走行となる第2走行モードを設定する構造および機能は、他の実施例にも適用可能である。
FIG. 29 is a collinear diagram showing an operation state in the fourth travel mode described in FIG. 25. As shown in FIG. 29, the fourth traveling mode is a mode set by engaging the first
(第8実施例)
図30は、本発明の他の実施例の駆動装置62をブロック図で概念的に示す。図30に示すように駆動装置62は、図1で説明した駆動装置10と比べると、第2遊星歯車機構15が第2クラッチ機構64を備えている。第2クラッチ機構64は、第2反力要素28と第2出力要素27とを選択的に連結する。なお、図30では、図1で説明した部材と同じまたは同様な部材に同符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。図30に示す実施例の油圧コントローラ20は、ECU21から出力された指令値に応じて第1クラッチ機構17、第1ブレーキ機構18および第2クラッチ機構64に対する油圧の供給を個別に制御する。PCU19、油圧コントローラ20、ECU21およびエンジン_ECU33などは、コントローラの一例である。
(Eighth embodiment)
FIG. 30 conceptually shows in a block diagram a
図31は、図30で説明した駆動装置62の一例をスケルトン図としてより具体的に示す。図31に示す駆動装置63は、図2に示す駆動装置34における第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15との連結状態および第1クラッチ機構17ならびに第1ブレーキ機構18の配置を変更し、さらに第2クラッチ機構(CL2)64を追加した例となっている。なお、図31では、図2で説明した部材と同じまたは同様な部材に同符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。
FIG. 31 more specifically shows an example of the driving
例えば、図31に示すようにエンジン11が出力した駆動力は、第1キャリヤ41に伝達される。第1クラッチ機構17は、第1キャリヤ41と第2リングギヤ49との間に配置され、第1入力要素22の一例となる第1キャリヤ41と第2反力要素28の一例となる第2リングギヤ49とを選択的に連結させる。第1ブレーキ機構18は、第2リングギヤ49と固定部材29との間に配置され、第2リングギヤ49を固定部材29に選択的に固定する。第1出力要素24の一例となる第1サンギヤ40は、第2サンギヤ47に連結されている。したがって、第2遊星歯車機構15では、第2サンギヤ47が第2入力要素26の一例である。出力ギヤ16は、第2遊星歯車機構15における第2キャリヤ48に連結されており、したがって第2キャリヤ48が第2出力要素27の一例である。さらに、第2遊星歯車機構15における第2リングギヤ49が第2反力要素28の一例である。また、第2クラッチ機構64は、第2リングギヤ49と第2キャリヤ48との間に配置され、第2リングギヤ49と第2キャリヤ48とを選択的に連結する。
For example, as shown in FIG. 31, the driving force output from the
図32は、図31に示した駆動装置63が設定される走行モードの種類を示す。図32に示すように駆動装置63は、第1クラッチ機構(CL1)17、第2クラッチ機構(CL2)64および第1ブレーキ機構(BK1)18の状態を変えることで第1走行モードから第7走行モードのいずれかの走行モードを設定することが可能である。第1走行モードから第7走行モードの各々は、ECU21によって第1クラッチ機構17、第2クラッチ機構64、第1ブレーキ機構18、エンジン11、第1モータ12および第2モータ13を制御することにより設定される。第1走行モード、第2走行モード、第6走行モードおよび第7走行モードは、ハイブリッド走行モードの一例である。エンジン11の運転を停止して第2モータ13が出力した駆動力を使用して走行する第3走行モード、および第1モータ12と第2モータ13との両方が出力した駆動力を使用して駆動する第4走行モードは、EVモードの一例である。第5走行モードは、パーキングモードの一例である。なお、図32に示した第1走行モードから第4走行モードは、図19で説明した第1走行モードから第4走行モードの動作と同じまたは同様であるためここでは詳しい説明を省略する。
FIG. 32 shows the types of travel modes in which the
図33は、図32に示した第5走行モードでの動作状態を示す共線図である。図33に示すように第5走行モードは、第2クラッチ機構64を係合させ、かつ第1ブレーキ機構18を固定させることにより設定される。第5走行モードに設定された場合、第2クラッチ機構64により第2リングギヤ49と第2キャリヤ48とが連結され、かつ第1ブレーキ機構18により第2リングギヤ49および第2キャリヤ48の回転が固定される。つまり、第2遊星歯車機構15は、第5走行モードが設定された場合に、第2出力要素27の一例となる第2キャリヤ48の回転が固定されることによって出力ギヤ16の回転を固定するパーキング機構として機能する。第1遊星歯車機構14は、第2サンギヤ47と共に第2サンギヤ47の回転が止められており、エンジン11が出力したトルクが第1キャリヤ41に伝達されて第1キャリヤ41が正回転する。第1キャリヤ41に作用するトルクに対して、第1リングギヤ42には第1モータ12が発電機として機能することによる負トルクが作用する。
FIG. 33 is a collinear diagram illustrating an operation state in the fifth travel mode illustrated in FIG. 32. As shown in FIG. 33, the fifth travel mode is set by engaging the second
図34は、図32に示した第6走行モードでの動作状態を示す共線図である。図34に示すように第6走行モードは、ハイブリッドモードであって、第1クラッチ機構17と第2クラッチ機構64とが係合されることで設定される。つまり、第2クラッチ機構64が係合されることで第2遊星歯車機構15は全体が一体となって回転する。また、第1クラッチ機構17が係合することで、第2リングギヤ49にエンジン11の出力軸44が連結される。したがって、エンジン11が出力した駆動力は、第2遊星歯車機構15を介して出力ギヤ16に直接に伝達される。また、第1遊星歯車機構14においては、第1キャリヤ41がエンジン11に連結され、また、第1サンギヤ40が第2遊星歯車機構15および第1クラッチ機構17を介してエンジン11に連結されるから、第1遊星歯車機構14は全体が一体となって回転して差動作用を行わない。したがって、第1モータ12がモータとして機能することによる出力トルクは、第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15を介して増減されることなく出力ギヤ16に伝達される。このようにして、エンジン11と第1モータ12との駆動力が合算されて出力ギヤ16から出力される。また、第2モータ13はモータとして機能し、第2モータ13が出力した駆動力は、ドリブンギヤ53でエンジン11および第1モータ12の駆動力に加えられる。すなわち、エンジン11および第1モータ12ならびに第2モータ13の全てが走行のための駆動力を出力し、その駆動力が駆動輪37に伝達される。したがって、この第6走行モードに設定された場合には、燃料として備えている化学エネルギーおよび電源部の電気エネルギーの両方を利用して駆動力を発生するから、車両としては最も大きい駆動力を発生させることができる。特に、図34に示すように、第1遊星歯車機構14や第2遊星歯車機構15においてそれぞれの回転要素同士の相対回転が生じないので、エネルギー損失を抑制してエネルギー効率を向上させることができる。
FIG. 34 is a collinear diagram showing an operation state in the sixth travel mode shown in FIG. As shown in FIG. 34, the sixth travel mode is a hybrid mode and is set by engaging the first
図35は、図32に示した第7走行モードでの動作状態を示す共線図である。図35に示すように第7走行モードは、第1ブレーキ機構18および第1クラッチ機構17をそれぞれ解放し、かつ第2クラッチ機構64を係合させることで設定される。第1クラッチ機構17を解放すれば、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15との間では、第1サンギヤ40と第2サンギヤ47とが連結されているのみである。このため、エンジン11が出力したトルクのうち、第1サンギヤ40に分割されたトルクが第2遊星歯車機構15の第2サンギヤ47に伝達される。第2遊星歯車機構15は、第2クラッチ機構64が係合して第2キャリヤ48と第2リングギヤ49との二つの回転要素が連結されているので、全体が一体となって回転する。したがって、第2遊星歯車機構15が変速作用を行うことがないので、第1遊星歯車機構14の第1サンギヤ40の駆動力は、第2遊星歯車機構15によって増減されることなく出力ギヤ16に伝達される。そして、出力ギヤ16から駆動輪37に駆動力が伝達される。
FIG. 35 is a collinear diagram showing an operation state in the seventh travel mode shown in FIG. 32. As shown in FIG. 35, the seventh travel mode is set by releasing the
一方、第1モータ12で発電された電力によって第2モータ13がモータとして機能し、その駆動力が駆動輪37に伝達される。すなわち、一旦電力に変換された駆動力が、第2モータ13によって機械的な駆動力に再変換され、出力ギヤ16から出力される駆動力に加えられる。この第7走行モードに設定された場合、出力ギヤ16は、図27に示した第2走行モードの場合と比べて、高い回転数で回転する。その回転数の増加分、変速比が小さくなる。また、第1モータ12側への動力分割比は、出力ギヤ16側に対する分割比を「1」とした場合、「1/ρ1」となる。これは、図32に示した第1走行モードでの動力分割比より大きい比となる。
On the other hand, the
このように、駆動装置63では、図18で説明した駆動装置60に対して第2クラッチ機構64を備えることで、第5走行モードから第7走行モードまでの3つの走行モードを追加して設定することができる。なお、図30から図35で説明した実施例の特有の構造および機能、例えば第2出力要素27と第2反力要素28とを選択的に連結する第2クラッチ機構64を更に備える構造および機能は、他の実施例にも適用することができる。
As described above, the
(第9実施例)
図36は、本発明の他の実施例の駆動装置65をブロック図で概念的に示す。図36に示すように駆動装置65は、図1で説明した駆動装置10と比べると、第2ブレーキ機構(BK2)66を備えている。第2ブレーキ機構66は、第1出力要素24(第2入力要素26の一例)を固定部材29に選択的に固定する。なお、図36では、図1で説明した部材と同じまたは同様な部材に同符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。図36に示す実施例の油圧コントローラ20は、ECU21から出力された指令値に応じて第1クラッチ機構17、第1ブレーキ機構18および第2ブレーキ機構66に対する油圧の供給を個別に制御する。PCU19、油圧コントローラ20、ECU21およびエンジン_ECU33などは、コントローラの一例である。
(Ninth embodiment)
FIG. 36 conceptually shows, in a block diagram, a driving
図37は、図36で説明した駆動装置65の一例をスケルトン図としてより具体的に示す。図37に示す駆動装置67は、図18で説明した駆動装置60に対して第2ブレーキ機構66を追加したものである。第2ブレーキ機構66は、第1出力要素24の一例である第1サンギヤ40を固定部材29に選択的に固定する。なお、図37では、図2および図18で説明した部材と同じまたは同様な部材に同符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。
FIG. 37 more specifically shows an example of the driving
図38は、図37に示した駆動装置67が設定される走行モードの種類を示す。図33に示すように駆動装置67は、第1クラッチ機構(CL1)17、第1ブレーキ機構(BK1)18および第2ブレーキ機構(BK2)66の状態を変えることで第1走行モードから第7走行モードのいずれかの走行モードを設定することが可能である。第1走行モードから第7走行モードの各々は、ECU21によって第1クラッチ機構17、第1ブレーキ機構18、第2ブレーキ機構66、エンジン11、第1モータ12および第2モータ13を制御することにより設定される。第1走行モード、第2走行モード、第6走行モードおよび第7走行モードは、ハイブリッド走行モードの一例である。第3走行モードおよび第4走行モードは、EVモードの一例である。第5走行モードは、パーキングモードの一例である。なお、第1走行モードから第4走行モードは、図19で説明した第1走行モードから第4走行モードの動作と同じまたは同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。
FIG. 38 shows types of travel modes in which the
図39は、図38に示した第5走行モードでの動作状態を示す共線図である。図39に示すように第5走行モードは、第1ブレーキ機構18および第2ブレーキ機構66がそれぞれ係合されることで、パーキングモードに設定される。第2遊星歯車機構15は、第5走行モードに設定された場合に、第2入力要素26の一例となる第2サンギヤ47と第2反力要素28の一例となる第2リングギヤ49との回転が固定されるため、第2出力要素27の一例となる第2キャリヤ48(出力ギヤ16)の回転が固定される。なお、この第5走行モードに設定された場合の動作は、図33で説明した第5走行モードの動作状態と同じまたは同様であるのでここでは詳しい説明を省略する。
FIG. 39 is an alignment chart showing an operating state in the fifth travel mode shown in FIG. As shown in FIG. 39, the fifth travel mode is set to the parking mode by engaging the
図40は、図38に示した第6走行モードでの動作状態を示す共線図である。第6走行モードは、第1クラッチ機構17と第2ブレーキ機構66とが係合されることで設定される。図40に示すように第6走行モードでは、第1クラッチ機構17が係合されることで第1キャリヤ41と第2リングギヤ49とが連結されるため、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15によって複合遊星歯車機構が形成される。この複合遊星歯車機構は、第2ブレーキ機構66により第1サンギヤ40と第2サンギヤ47との回転が固定される。第1遊星歯車機構14においては、エンジン11が出力するトルクが第1キャリヤ41に入力され、かつ第1モータ12によるトルクを第1リングギヤ42に作用させることが可能である。エンジン11から出力されたトルクは、第1キャリヤ41を介して第2遊星歯車機構15の第2リングギヤ49に直接に伝達される。第2遊星歯車機構15においては、第2リングギヤ49が第1クラッチ機構17を介してエンジン11の出力軸44に連結されてエンジン11と共に回転し、かつ第2サンギヤ47が第2ブレーキ機構66により回転が固定されている。これにより、第2キャリヤ48は、第2リングギヤ49から伝達されるトルクで正方向に回転する。つまり、エンジン11が出力したトルクの一部は第1遊星歯車機構14の部分において第1モータ12に分配可能で、また他の一部は第2遊星歯車機構15の第2キャリヤ48に分配されて出力ギヤ16から出力される。なお、第1走行モードに設定された場合にはハイブリッドモードであるので、第2モータ13は、例えば第1モータ12で発電された電力を使用してモータとして駆動することが可能となる。
FIG. 40 is a collinear diagram showing an operation state in the sixth travel mode shown in FIG. The sixth travel mode is set when the first
図41は、図38に示した第7走行モードでの動作状態を示す共線図である。第7走行モードは、シリーズハイブリッドモードであって、第2ブレーキ機構66が固定されることで設定される。図41に示すように第7走行モードに設定された場合に第1遊星歯車機構14は、第2ブレーキ機構66により第1サンギヤ40の回転が固定され、かつ第1クラッチ機構17により第2遊星歯車機構15との連係が断たれて独立の機構として機能する。これにより、エンジン11が出力した駆動力は、第1キャリヤ41を経由して第1リングギヤ42のみに伝達される。第1リングギヤ42には、第1モータ12が発電機として機能することによる負トルクが作用する。第1モータ12が発電した電力を利用して第2モータ13がモータとして駆動される。第2モータ13が出力した駆動力は、第2ドライブギヤ56からドリブンギヤ53を経て駆動輪37に伝達される。一方、ドリブンギヤ53に噛み合っている出力ギヤ16およびこれと一体の第2キャリヤ48は、第2モータ13から伝達されるトルクにより正回転する。しかし、第2遊星歯車機構15は、第2ブレーキ機構66により第2サンギヤ47の回転が固定されており、しかも第1クラッチ機構17が解放しているので第2リングギヤ49が空転するため、第1遊星歯車機構14にトルクを伝達することはない。
FIG. 41 is a collinear diagram showing an operation state in the seventh travel mode shown in FIG. The seventh travel mode is a series hybrid mode and is set by fixing the
このように、駆動装置67の場合には、図18で説明した駆動装置60に対して第2ブレーキ機構66を備えることで、第5走行モードから第7走行モードまでの3つの走行モードを追加して設定することができる。なお、図36から図41で説明した実施例の特有の構造および機能、例えば第1出力要素24を固定部材29に選択的に固定する第2ブレーキ機構66を更に備える構造および機能は、他の実施例にも適用することができる。
As described above, in the case of the driving
(第10実施例)
図42は、本発明の他の実施例の駆動装置69を示すブロック図である。図42に示す駆動装置69は、図31で説明した駆動装置63と比べると、第2クラッチ機構64を省略し、代わりに第3クラッチ機構(CL3)68を追加した例となっている。第3クラッチ機構68は、第1反力要素23と第2出力要素27とを選択的に連結させる。なお、図42では、図1で説明した部材と同じまたは同様な部材に同符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。図42に示す実施例の油圧コントローラ20は、ECU21から出力された指令値に応じて第1クラッチ機構17、第1ブレーキ機構18および第3クラッチ機構68に対する油圧の供給を個別に制御する。PCU19、油圧コントローラ20、ECU21およびエンジン_ECU33などは、コントローラの一例である。
(Tenth embodiment)
FIG. 42 is a block diagram showing a driving
図43は、図42で説明した駆動装置69の一例をスケルトン図としてより具体的に示す。図43に示す駆動装置70は、実質的に図18で説明した駆動装置60に第3クラッチ機構68を追加した例となっている。また、図43に示す駆動装置70は、図18で説明した駆動装置60と比べて、第1クラッチ機構17、第1ブレーキ機構18、第3クラッチ機構68、エンジン11、第1モータ12および第2モータ13の配置が異なっている。つまり、第1クラッチ機構17と第1ブレーキ機構18とは、軸線方向においてエンジン11と第2遊星歯車機構15との間に、径方向に並べて配置されている。第1遊星歯車機構14は、軸線方向において第2遊星歯車機構15を挟んでエンジン11とは逆側に配置され、第1モータ12は、軸線方向において第1遊星歯車機構14を挟んで第2遊星歯車機構15とは逆側に配置されている。なお、図43では、図18で説明した部材と同じまたは同様な部材に同符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。
FIG. 43 more specifically shows an example of the driving
図44は、図43に示した駆動装置70が設定される走行モードの種類を示す。図44に示すように駆動装置70は、第1クラッチ機構(CL1)17、第1ブレーキ機構(BK1)18および第3クラッチ機構(CL3)68の状態を変えることで第1走行モードから第7走行モードのいずれかの走行モードを設定することが可能である。第1走行モードから第7走行モードの各々は、ECU21によって第1クラッチ機構17、第1ブレーキ機構18、第3クラッチ機構68、エンジン11、第1モータ12および第2モータ13を制御することにより設定される。第1走行モード、第2走行モード、第5走行モードおよび第6走行モードは、ハイブリッド走行モードの一例である。第3走行モード、第4走行モードおよび第7走行モードは、EVモードの一例である。なお、第1走行モードから第4走行モードは、図19で説明した第1走行モードから第4走行モードの動作状態と同じまたは同様であるためここでは詳しい説明を省略する。
FIG. 44 shows the types of travel modes in which the
図45は、図44で説明した第5走行モードでの動作状態を示す共線図である。図45に示すように第5走行モードは、ハイブリッドモードであって、第1ブレーキ機構18および第3クラッチ機構68がそれぞれ係合されることで設定される。第5走行モードでは、第3クラッチ機構68が係合されることにより、第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15は、第1リングギヤ42と第2キャリヤ48とが連結される。また、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15とは、第2リングギヤ49の回転が第1ブレーキ機構18によって固定されている。すなわち、第1遊星歯車機構14では、図21で説明した第2走行モードでの動作状態と同じまたは同様に、エンジン11が出力するトルクが第1キャリヤ41に伝達されて第1キャリヤ41が正回転すると共に、第1モータ12が発電機として機能することによる負トルクが第1リングギヤ42に作用し、したがって第1サンギヤ40が正回転する。エンジン11が出力したトルクは、第1遊星歯車機構14によって第1モータ12側と第1サンギヤ40側とに分割される。第2遊星歯車機構15では、第2リングギヤ49の回転が第1ブレーキ機構18によって固定されているので、第2サンギヤ47に第1サンギヤ40から正トルクが伝達される。そのため、第2遊星歯車機構15が減速機として機能し、第2キャリヤ48およびこれと一体の出力ギヤ16がエンジン11および第2サンギヤ47よりも低い回転数で回転する。第2キャリヤ48およびこれと一体の出力ギヤ16は、第3クラッチ機構68により第1リングギヤ42と常に同じ回転数で回転される。
FIG. 45 is a collinear diagram showing an operation state in the fifth travel mode described in FIG. 44. As shown in FIG. 45, the fifth travel mode is a hybrid mode, and is set by engaging the
図46は、図44で説明した第6走行モードでの動作状態を示す共線図である。図46に示すように第6走行モードは、第1クラッチ機構17および第3クラッチ機構68をそれぞれ係合させることで設定される。複合遊星歯車機構は、エンジン11と第1モータ12のロータ45との回転数の比、およびエンジン11と出力ギヤ16との回転数の比となる変速比がそれぞれ「1:1」となる直結の変速比が設定された変速機構として機能する。なお、この第6走行モードに設定された場合の作用は、図34で説明した第6走行モードの動作と同じまたは同様であるのでここでは詳しい説明を省略する。
FIG. 46 is a collinear diagram showing an operation state in the sixth travel mode described in FIG. As shown in FIG. 46, the sixth travel mode is set by engaging the first
図47は、図44で説明した第7走行モードでの動作状態を示す共線図である。図47に示すように第7走行モードは、第3クラッチ機構68の係合により設定される。第7走行モードは、エンジン11の運転が停止され、第1モータ12と第2モータ13との両方の駆動力を使用して走行するEVモードの一例である。第1モータ12は、モータとして機能するように駆動され、正方向の回転を第1リングギヤ42に伝達する。第3クラッチ機構68の係合により第1リングギヤ42と第2キャリヤ48とが連結されている。このため、第2キャリヤ48およびこれと一体となる出力ギヤ16は、第1モータ12のロータ45と同じ回転数で回転する。第2モータ13が出力した駆動力は、ドリブンギヤ53に伝達され、ドリブンギヤ53は、第1モータ12が出力した駆動力と第2モータ13が出力した駆動力とに対応する駆動力を駆動輪37へ伝達する。
FIG. 47 is a collinear diagram showing an operation state in the seventh travel mode described in FIG. 44. As shown in FIG. 47, the seventh travel mode is set by the engagement of the third
このように駆動装置70の場合には、例えば図18で説明した駆動装置60に対して第3クラッチ機構68を備えることで、第5走行モードから第7走行モードまでの3つの走行モードを追加して設定することができる。また、図37で説明した駆動装置67と比べて第5走行モードから第7走行モードについては、図38で説明した走行モードとは異なる走行モードを設定することができる。なお、図42から図47で説明した実施例の特有の構造および機能、例えば第1反力要素23と第2出力要素27とを選択的に連結する第3クラッチ機構68を更に備える構造および機能は、他の実施例にも適用することができる。
As described above, in the case of the
(第11実施例)
図48は、本発明の他の実施例の駆動装置71をブロック図で概念的に示す。図48に示すように駆動装置71は、第1クラッチ機構17と第1ブレーキ機構18とに加えて、図36で説明した第2ブレーキ機構66と、図42で説明した第3クラッチ機構68とを備えて構成されている。第2ブレーキ機構66は、第1出力要素24(第2入力要素26の一例)を固定部材29に選択的に固定する。第3クラッチ機構68は、第1反力要素23と第2出力要素27とを選択的に連結する。なお、図48では、図1、図36および図42で説明した部材と同じまたは同様な部材に同符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。図48に示す実施例の油圧コントローラ20は、ECU21から出力された指令値に応じて第1クラッチ機構17、第1ブレーキ機構18、第2ブレーキ機構66および第3クラッチ機構68に対する油圧の供給を個別に制御する。PCU19、油圧コントローラ20、ECU21およびエンジン_ECU33などは、コントローラの一例である。
(Eleventh embodiment)
FIG. 48 conceptually shows in a block diagram a
図49は、図48で説明した駆動装置71の他の例をスケルトン図としてより具体的に示す。図49に示す駆動装置72は、図44で説明した実施例における第1遊星歯車機構14、第2遊星歯車機構15、第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18の連結状態および配置を変更した例となっている。つまり、駆動装置72は、第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15を構成する入力要素、出力要素および反力要素の連結状態が図2で説明した駆動装置34の第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15を構成する入力要素、出力要素および反力要素の連結状態と同じまたは同様となっている。また、駆動装置72は、第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18の連結状態が図2で説明した駆動装置34の第1クラッチ機構17および第1ブレーキ機構18の連結状態と同じまたは同様となっている。違いは、駆動装置72は、第1遊星歯車機構14および第2遊星歯車機構15がエンジン11の回転中心軸線と同一の軸線上に配置され、また第2遊星歯車機構15がエンジン11と第1遊星歯車機構14との間に配置されている。第1モータ12は、第1遊星歯車機構14を挟んで第2遊星歯車機構15とは反対側に配置されている。第1ブレーキ機構18、第2ブレーキ機構66および第1クラッチ機構17は、エンジン11と第2遊星歯車機構15との間に配置されている。第3クラッチ機構68は、第1遊星歯車機構14と第2遊星歯車機構15との間に配置されている。
FIG. 49 more specifically shows another example of the
図50は、図49に示した駆動装置72が設定される走行モードの種類を示す。図50に示すように駆動装置72は、第1ブレーキ機構(BK1)18、第1クラッチ機構(CL1)17、第2ブレーキ機構(BK2)66および第3クラッチ機構(CL3)68の状態を変えることで第1走行モードから第11走行モードのいずれかの走行モードを設定することが可能である。第1走行モードから第11走行モードの各々は、ECU21によって第1ブレーキ機構18、第1クラッチ機構17、第2ブレーキ機構66、第3クラッチ機構68、エンジン11、第1モータ12および第2モータ13を制御することにより設定される。なお、図50に示した第1走行モードから第5走行モードの動作状態は、図32で説明した走行モードの動作状態と同じまたは同様であるためここでは詳しい説明を省略する。
FIG. 50 shows the types of travel modes in which the
図51は、図50で説明した第6走行モードでの動作状態を示す共線図である。図51に示すように第6走行モードは、第1クラッチ機構17および第2ブレーキ機構66が係合されることで設定される。この場合、第1クラッチ機構17の係合により第1キャリヤ41と第2サンギヤ47とが連結され、第2ブレーキ機構66により第1サンギヤ40と第2キャリヤ48との回転が固定されることで複合遊星歯車機構が構成される。第1遊星歯車機構14は、エンジン11が出力した駆動力が第1キャリヤ41に伝達され、かつ第1サンギヤ40の回転が停止されているため、第1モータ12を発電として機能させるための反力が第1リングギヤ42に作用する。第2遊星歯車機構15は、エンジン11が出力した駆動力が第2サンギヤ47に伝達され、かつ第2キャリヤ48の回転が固定されているため第2リングギヤ49が負方向に回転する。一方、第2モータ13は、負方向の回転となるように駆動力が出力される。第2モータ13が出力した駆動力は、ドリブンギヤ53に伝達され、ドリブンギヤ53でエンジン11から伝達される駆動力に加えられて駆動輪37に伝達される。この場合、車両は後進走行される。
FIG. 51 is a collinear diagram showing an operation state in the sixth travel mode described in FIG. As shown in FIG. 51, the sixth travel mode is set by engaging the first
図52は、図50で説明した第8走行モードでの動作状態を示す共線図である。図52に示すように第8走行モードは、ハイブリッドモードとなっており、第1ブレーキ機構18が固定され、第3クラッチ機構68が係合されることで設定される。この場合、第1ブレーキ機構18の係合により第1キャリヤ41と第2サンギヤ47とが連結され、第3クラッチ機構68により第1リングギヤ42と第2リングギヤ49との回転が固定される。第1遊星歯車機構14は、エンジン11が出力した駆動力が第1キャリヤ41に伝達され、かつ第1サンギヤ40が第2キャリヤ48に連結されているため、第1モータ12を発電として機能させるための反力が第1リングギヤ42に作用する。第2遊星歯車機構15は、エンジン11が出力した駆動力が第2キャリヤ48に正回転の駆動力として伝達され、第2サンギヤ47の回転が固定されているため、第2リングギヤ49およびこれと一体な出力ギヤ16に正方向の回転として伝達される。第2リングギヤ49は、第1ブレーキ機構18が固定されることで、第1リングギヤ42に直接に連結される。第1モータ12および第2リングギヤ49は、エンジン11の回転数よりも高い回転数で回転される。つまり、図50で説明した第8走行モードの欄に示したように、ENG変速比が増速となり、MG1変速比が直結となる。この場合もエンジン11が出力したトルクは、第1モータ12側と出力ギヤ16側とに分割される。第2モータ13は、正方向の回転となるように駆動力が出力される。第2モータ13が出力した駆動力は、ドリブンギヤ53に伝達され、ドリブンギヤ53でエンジン11から伝達される駆動力に加えられて駆動輪37に伝達される。
FIG. 52 is a collinear diagram showing an operation state in the eighth travel mode described in FIG. As shown in FIG. 52, the eighth travel mode is a hybrid mode, and is set by the
図53は、図50で説明した第9走行モードでの動作状態を示す共線図である。図53に示すように第9走行モードは、ハイブリッドモードであって、第1クラッチ機構17および第3クラッチ機構68がそれぞれ係合されることで設定される。なお、この第9走行モードは、図46で説明した第6走行モードと動作状態が同じまたは同様であるのでここでは詳しい説明は省略する。
FIG. 53 is a collinear diagram showing an operation state in the ninth travel mode described in FIG. 50. As shown in FIG. 53, the ninth travel mode is a hybrid mode, and is set by engaging the first
図54は、図50で説明した第11走行モードでの動作状態を示す共線図である。図54に示すように第11走行モードは、ハイブリッドモードとなっており、第2ブレーキ機構66および第3クラッチ機構68がそれぞれ係合されることで設定される。この場合、第2ブレーキ機構66の係合により第1サンギヤ40と第2キャリヤ48との回転が固定され、第3クラッチ機構68により第1リングギヤ42と第2リングギヤ49およびこれと一体な出力ギヤ16との回転が固定される。第1遊星歯車機構14は、エンジン11が出力した駆動力が第1キャリヤ41に伝達され、かつ第1サンギヤ40の回転が固定されているため、第1モータ12を発電として機能させるための反力を第1リングギヤ42に作用させる。第2遊星歯車機構15は、エンジン11が出力した駆動力を、第1キャリヤ41を介して第2リングギヤ49およびこれと一体な出力ギヤ16に正方向の回転として伝達する。第1モータ12および第2リングギヤ49は、エンジン11の回転数よりも高い回転数で回転される。つまり、図50で説明した第11走行モードの欄に示したように、ENG変速比が増速となり、MG1変速比が直結となる。この場合もエンジン11が出力したトルクは、第1モータ12側と出力ギヤ16側とに分割される。第2遊星歯車機構15は、図55で説明した第8走行モードと比べて、第1ブレーキ機構18が解放されているため、第2サンギヤ47を負方向の回転で空転させる。第2モータ13は、正方向の回転となるように駆動力が出力される。第2モータ13が出力した駆動力は、ドリブンギヤ53に伝達され、ドリブンギヤ53でエンジン11から伝達される駆動力に加えられて駆動輪37に伝達される。
FIG. 54 is a collinear diagram showing an operation state in the eleventh travel mode described in FIG. As shown in FIG. 54, the eleventh travel mode is a hybrid mode, and is set by engaging the
図55は、図50で説明した第10走行モードでの動作状態を示す共線図である。図55に示すように第10走行モードは、EVモードでの両駆動モードとなっており、第3クラッチ機構68のみが係合されることで設定される。第10走行モードが設定された場合には、第1モータ12がモータとして駆動され、第1モータ12が出力した駆動力は第1リングギヤ42から第2リングギヤ49に直接に伝達される。第2遊星歯車機構15は、第1ブレーキ機構18および第2ブレーキ機構66がそれぞれ解放されているため、第2サンギヤ47および第2キャリヤ48が空転して第1遊星歯車機構14へトルクを伝達しないように機能する。第1モータ12のロータ45と出力ギヤ16との回転数の比となる変速比は、「1:1」の直結の変速比となる。これにより、第1モータ12が出力した駆動力は、同じ回転数で出力ギヤ16に伝達される。駆動輪37には、第1モータ12が出力した駆動力と第2モータ13が出力した駆動力とに対応する駆動力がドリブンギヤ53を介して伝達される。
FIG. 55 is a collinear diagram showing an operation state in the tenth travel mode described in FIG. 50. As shown in FIG. 55, the tenth travel mode is a double drive mode in the EV mode, and is set by engaging only the third
図56は、図50で説明した第7走行モードでの動作状態を示す共線図である。図56に示すように第7走行モードは、シリーズハイブリッドモードとなっており、第2ブレーキ機構66のみが固定されることで設定される。第1遊星歯車機構14は、エンジン11が出力した駆動力が第1キャリヤ41に伝達され、かつ第1サンギヤ40の回転が固定されているため、第1モータ12を発電として機能させるための反力を第1リングギヤ42に作用させる。第2モータ13は、第1モータ12が発電した電力を使用してモータとして駆動される。第2モータ13が出力したトルクは駆動輪37に伝達される。また、第2モータ13が出力したトルクの一部は出力ギヤ16および第2リングギヤ49に伝達される。第2遊星歯車機構15は、第1ブレーキ機構18の解放により第2サンギヤ47が空転するため、出力ギヤ16から入力されるトルクを第1遊星歯車機構14に伝達しないように機能する。
FIG. 56 is a collinear diagram showing an operation state in the seventh travel mode described in FIG. As shown in FIG. 56, the seventh travel mode is a series hybrid mode, and is set by fixing only the
このように駆動装置71の場合には、例えば図36で説明した駆動装置65に対して第3クラッチ機構68を備えることで、第8走行モードから第11走行モードまでの4つの走行モードを追加して設定することができる。なお、図48から図56で説明した実施例の特有の構造および機能、例えば第2ブレーキ機構66と第3クラッチ機構68とを更に備える構造および機能は、他の実施例にも適用することができる。
As described above, in the case of the
(第12実施例)
図57は、図48で説明した駆動装置71の一例をスケルトン図としてより具体的に示す。図57に示す駆動装置73の第1遊星歯車機構14は、第1入力要素22の一例となる第1キャリヤ41、第1反力要素23の一例となる第1リングギヤ42および第1出力要素24の一例となる第1サンギヤ40で構成されている。第1遊星歯車機構14の第1キャリヤ41は、第1サンギヤ40および第1リングギヤ42に噛合する第1ピニオンギヤ43を保持して回転する。また、第2遊星歯車機構15aは、ダブルピニオン型遊星歯車機構で構成されている。この第2遊星歯車機構15aは、第2サンギヤ47aに噛合している第2ピニオンギヤ50aと、第2ピニオンギヤ50aおよび第2リングギヤ49aに噛合している第3ピニオンギヤ50bとを第2キャリヤ48aにより保持して回転する機構である。このようなダブルピニオン型の第2遊星歯車機構15aは、第2入力要素26の一例となる第2キャリヤ48a、第2反力要素28の一例となる第2サンギヤ47aおよび第2出力要素27の一例となる第2リングギヤ49aで構成されている。
(Twelfth embodiment)
FIG. 57 more specifically shows an example of the
第1クラッチ機構17は、第1キャリヤ41と第2サンギヤ47aとを選択的に連結する。第3クラッチ機構68は、第1リングギヤ42と第2リングギヤ49aとを選択的に連結する。第1ブレーキ機構18は、第2サンギヤ47aを固定部材29に選択的に固定する。第2ブレーキ機構66は、第2キャリヤ48aを固定部材29に選択的に固定する。
The first
なお、図57に示した駆動装置73では、ダブルピニオン型の第2遊星歯車機構15aを使用しているが、ダブルピニオン型の第2遊星歯車機構15aの代わりに、シングルピニオン型第2遊星歯車機構を使用してよい。この場合には、第1ブレーキ機構18は、シングルピニオン型第2遊星歯車機構の第2サンギヤを固定部材29に選択的に固定する。第1クラッチ機構17は、第1キャリヤ41とシングルピニオン型第2遊星歯車機構の第2サンギヤとを選択的に連結する。第3クラッチ機構68は、第1リングギヤ42とシングルピニオン型第2遊星歯車機構の第2キャリヤとを選択的に連結する。第2ブレーキ機構66は、シングルピニオン型の第2遊星歯車機構の第2リングギヤを固定部材29に選択的に固定する。
The
図58は、図57に示した駆動装置73が設定される走行モードの種類を示す。図58に示すように駆動装置73は、第1ブレーキ機構(BK1)18、第1クラッチ機構(CL1)17、第2ブレーキ機構(BK2)66および第3クラッチ機構(CL3)68の状態を変えることで第1走行モードから第11走行モードのいずれかの走行モードを設定することが可能である。第1走行モードから第11走行モードの各々は、ECU21によって第1ブレーキ機構18、第1クラッチ機構17、第2ブレーキ機構66、第3クラッチ機構68、エンジン11、第1モータ12および第2モータ13を制御することにより設定される。第1走行モード、第2走行モード、第6走行モード、第7走行モード、第8走行モード、第9走行モードおよび第11走行モードは、ハイブリッド走行モードの一例である。第3走行モード、第4走行モードおよび第10走行モードは、EVモードの一例である。第5走行モードは、パーキングモードの一例である。なお、第1走行モードから第7走行モードは、図32で説明した第1走行モードから第7走行モードの動作状態と同じまたは同様であるためここでは詳しい説明を省略する。
FIG. 58 shows the types of travel modes in which the
第8走行モード、第9走行モードおよび第11走行モードは、ハイブリッド走行モードの一例である。第8走行モードは、第1ブレーキ機構18が固定され、第3クラッチ機構68が係合されることで設定される。ダブルピニオン型の第2遊星歯車機構15aを構成する回転要素の回転数を表す共線図は、第2リングギヤ49a(出力ギヤ16)、第2キャリヤ48aおよび第2サンギヤ47aとの各回転要素の回転数で決まる。このうち第2リングギヤ49aは、第3クラッチ機構68が係合しているため第1モータ12と同じ回転数で回転される。これにより、出力ギヤ16と第1モータ12のロータ45との回転数の比を表すMG1変速比は、「1:1」となる直結の変速比となる。また、第2リングギヤ49aおよびこれと一体となる出力ギヤ16は、第2サンギヤ47aの回転が固定されており、さらに第2キャリヤ48aと第1サンギヤ40とが同じ回転数で回転するため、エンジン11の回転数に対して低い回転数で回転される。これにより、第8走行モードが設定された場合、エンジン11の出力軸44と出力ギヤ16との回転数の比を表すENG変速比は、減速の変速比となる。
The eighth travel mode, the ninth travel mode, and the eleventh travel mode are examples of the hybrid travel mode. The eighth travel mode is set when the
第9走行モードは、第1クラッチ機構17および第3クラッチ機構68が係合されることで設定されるモードである。第1クラッチ機構17および第3クラッチ機構68が係合されることで、エンジン11の出力軸44、第1キャリヤ41および第2リングギヤ49a(出力ギヤ16)が連結されるため、エンジン11が出力したトルクが出力ギヤ16に直接に伝達される直結の状態となる。第10走行モードは、第1モータ12と第2モータ13との両方から出力される駆動力を使用して走行するEVモードの一例であって、第3クラッチ機構68のみが係合されることで設定される。
The ninth travel mode is a mode that is set by engaging the first
図59は、図58で説明した第11走行モードでの動作状態を示す共線図である。図59に示すように第11走行モードは、ハイブリッド走行モードの一例であって、第2ブレーキ機構66が固定され、かつ第3クラッチ機構68が係合されることで設定される。第11走行モードの動作状態は、図47で説明した第7走行モードの動作状態と同じまたは同様であるので詳しい説明は省略する。違いは、第2ブレーキ機構66により第1サンギヤ40および第2キャリヤ48aの回転が固定されている点となっている。第11走行モードに設定された場合には、第3クラッチ機構68により第1リングギヤ42と第2キャリヤ48とが連結されるため、第2リングギヤ49aと第1リングギヤ42とが同じ回転数で回転する。このため、図58に示す第11走行モードでのMG1変速比の欄に「直結」として記載している。また、第11走行モードに設定された場合、第2リングギヤ49aの回転数がエンジン11の回転数よりも常に高くなるため、ENG変速比の欄に「増速」として記載している。
FIG. 59 is a collinear diagram showing an operation state in the eleventh travel mode described in FIG. As shown in FIG. 59, the eleventh travel mode is an example of a hybrid travel mode, and is set by the
このように駆動装置73の場合には、例えば図49で説明した駆動装置72に対して第2入力要素26の一例をダブルピニオン型遊星歯車機構の第2キャリヤ(シングルピニオン型遊星歯車機構の場合には第2リングギヤ)とし、また第2出力要素27の一例をダブルピニオン型遊星歯車機構の第2リングギヤ(シングルピニオン型遊星歯車機構の場合には第2キャリヤ)とすることで、図50で説明したと同じまたは同様な走行モードを設定することができる。なお、図57から図59で説明した実施例の特有の構造および機能は、他の実施例にも適用することができる。
As described above, in the case of the driving
以上のように、図49で説明した駆動装置72および図57で説明した駆動装置73の場合には、図2で説明した駆動装置34に対して第2ブレーキ機構66および第3クラッチ機構68を備えることで第5走行モードから第11走行モードが設定可能となる。つまり、図38で説明したように第2ブレーキ機構66を備えることで第5走行モードから第7走行モードが設定可能となる。また図43および図44で説明したように、第3クラッチ機構68を備えることで第7走行モードから第10走行モードが設定可能となる。そして、図49に示した駆動装置72および図57に示した駆動装置73の実施例の場合には、第5走行モードから第10走行モードの他に第2ブレーキ機構66および第3クラッチ機構68を備えることによる相乗効果によって第11走行モードを更に追加して設定可能となる。
As described above, in the case of the driving
以上、上記で説明した各実施例は本発明の例示であり、ある実施例に特有の構造および機能は他の実施例にも適用できる。また、本発明は、上述した各実施例に限定されないのであって、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜に変更することができる。例えば、FF(Front engine,Front drive)方式のハイブリッド車両に本発明を適用する例を示しているが、これに限らず、FR(Front engine,Rear drive)方式または4WD(four-Wheel Drive)方式のハイブリッド車両に本発明を適用してよい。 Each embodiment described above is an exemplification of the present invention, and a structure and a function peculiar to a certain embodiment can be applied to other embodiments. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the object of the present invention. For example, although the example which applies this invention to the hybrid vehicle of FF (Front engine, Front drive) system is shown, it is not restricted to this, FR (Front engine, Rear drive) system or 4WD (four-wheel drive) system The present invention may be applied to such hybrid vehicles.
10,34,35,46,51,58,60,61,62,63,65,67,69,70,71,72,73…駆動装置、 11…エンジン、 12…第1モータ、 13…第2モータ、 14…シングルピニオン型の第1遊星歯車機構、 15…シングルピニオン型の第2遊星歯車機構、 14a…ダブルピニオン型の第1遊星歯車機構、 15a…ダブルピニオン型の第2遊星歯車機構、 16…出力ギヤ、 17…第1クラッチ機構、 18…第1ブレーキ機構、 22…第1入力要素、 23…第1反力要素、 24…第1出力要素、 26…第2入力要素、 27…第2出力要素、 28…第2反力要素、 40,40a…第1サンギヤ、 41,41a…第1キャリヤ、 42,42a…第1リングギヤ、 43,43a…第1ピニオンギヤ、 43b,50,50a…第2ピニオンギヤ、 47,47a…第2サンギヤ、 48,48a…第2キャリヤ、 49,49a…第2リングギヤ、 50b,50c,59…第3ピニオンギヤ、 50d…第4ピニオンギヤ、 64…第2クラッチ機構、 66…第2ブレーキ機構、 68…第3クラッチ機構。
10, 34, 35, 46, 51, 58, 60, 61, 62, 63, 65, 67, 69, 70, 71, 72, 73 ... drive device, 11 ... engine, 12 ... first motor, 13 ... first 2 motors, 14 ... single pinion type first planetary gear mechanism, 15 ... single pinion type second planetary gear mechanism, 14a ... double pinion type first planetary gear mechanism, 15a ... double pinion type second planetary gear mechanism , 16 ... output gear, 17 ... first clutch mechanism, 18 ... first brake mechanism, 22 ... first input element, 23 ... first reaction element, 24 ... first output element, 26 ... second input element, 27 ... 2nd output element, 28 ... 2nd reaction force element, 40, 40a ... 1st sun gear, 41, 41a ... 1st carrier, 42, 42a ... 1st ring gear, 43, 43a ...
Claims (17)
前記内燃機関が出力した駆動力が入力される第1入力要素と、前記第1モータに連結されている第1反力要素と、第1出力要素とにより差動作用を行う第1遊星歯車機構と、
前記第1出力要素に連結された第2入力要素と、前記出力部に連結されている第2出力要素と、第2反力要素とにより差動作用を行う第2遊星歯車機構と、
前記第1入力要素と前記第2反力要素とを選択的に連結する第1クラッチ機構と、
前記第2反力要素と固定部材との間に設けられ、前記第2反力要素の回転を選択的に固定する第1ブレーキ機構とを備え、
前記第2モータは、前記出力部に連結されて前記出力部から出力されるトルクに前記第2モータのトルクを付加するように構成されるとともに、
前記第1クラッチ機構および前記第1ブレーキ機構が共に解放することにより前記第2モータと前記第1遊星歯車機構とがトルクを伝達しないように切り離されるように構成されている
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
An internal combustion engine; a first motor having a power generation function to which power output from the internal combustion engine is divided and transmitted; an output unit that outputs torque from the internal combustion engine and torque from the first motor; A hybrid vehicle drive device having a second motor that outputs a torque of
A first planetary gear mechanism that performs a differential action by a first input element to which a driving force output from the internal combustion engine is input, a first reaction force element coupled to the first motor, and a first output element. When,
A second planetary gear mechanism that performs a differential action by a second input element coupled to the first output element, a second output element coupled to the output unit, and a second reaction force element;
A first clutch mechanism for selectively connecting the first input element and the second reaction force element;
A first brake mechanism provided between the second reaction force element and the fixing member and selectively fixing rotation of the second reaction force element;
The second motor is connected to the output unit and configured to add the torque of the second motor to the torque output from the output unit ,
The hybrid wherein the first clutch mechanism and the first brake mechanism are both released so that the second motor and the first planetary gear mechanism are separated so as not to transmit torque. Vehicle drive device.
前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤに噛み合っている第1ピニオンギヤを保持して回転する第1キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤおよび前記第2リングギヤに噛み合っている第2ピニオンギヤを保持して回転する第2キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1入力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1反力要素とされ、
前記第2サンギヤが前記第2反力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2入力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2出力要素とされている
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 1,
The first planetary gear mechanism holds a first sun gear, a first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, and a first pinion gear meshing with the first sun gear and the first ring gear. A first pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that rotates
The second planetary gear mechanism holds a second sun gear, a second ring gear arranged concentrically with the second sun gear, and a second pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear. A single pinion planetary gear mechanism having a second carrier that rotates
The first sun gear is the first output element, the first carrier is the first input element, the first ring gear is the first reaction force element,
The hybrid vehicle drive characterized in that the second sun gear is used as the second reaction force element, the second carrier is used as the second input element, and the second ring gear is used as the second output element. apparatus.
前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤに噛合している第1ピニオンギヤと前記第1ピニオンギヤおよび前記第1リングギヤに噛合している第2ピニオンギヤとを保持して回転する第1キャリヤとを備えたダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤおよび前記第2リングギヤに噛み合っている第3ピニオンギヤを保持して回転する第2キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1反力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1入力要素とされ、
前記第2サンギヤが前記第2反力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2入力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2出力要素とされている
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 1,
The first planetary gear mechanism includes a first sun gear, a first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, a first pinion gear meshed with the first sun gear, the first pinion gear, and the A double pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that holds and rotates a second pinion gear meshing with the first ring gear;
The second planetary gear mechanism holds a second sun gear, a second ring gear arranged concentrically with the second sun gear, and a third pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear. A single pinion planetary gear mechanism having a second carrier that rotates
The first sun gear is the first output element, the first carrier is the first reaction force element, the first ring gear is the first input element,
The hybrid vehicle drive characterized in that the second sun gear is used as the second reaction force element, the second carrier is used as the second input element, and the second ring gear is used as the second output element. apparatus.
前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤに噛み合っている第1ピニオンギヤを保持して回転する第1キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤに噛合している第2ピニオンギヤと前記第2ピニオンギヤおよび前記第2リングギヤに噛合している第3ピニオンギヤとを保持して回転する第2キャリヤとを備えたダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1入力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1反力要素とされ、
前記第2サンギヤが前記第2反力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2出力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2入力要素とされている
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 1,
The first planetary gear mechanism holds a first sun gear, a first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, and a first pinion gear meshing with the first sun gear and the first ring gear. A first pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that rotates
The second planetary gear mechanism includes a second sun gear, a second ring gear arranged concentrically with the second sun gear, a second pinion gear meshed with the second sun gear, the second pinion gear, and the A double pinion type planetary gear mechanism comprising a second carrier that holds and rotates a third pinion gear meshing with the second ring gear;
The first sun gear is the first output element, the first carrier is the first input element, the first ring gear is the first reaction force element,
The hybrid vehicle drive characterized in that the second sun gear is the second reaction force element, the second carrier is the second output element, and the second ring gear is the second input element. apparatus.
前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤに噛合している第1ピニオンギヤと前記第1ピニオンギヤおよび前記第1リングギヤに噛合している第2ピニオンギヤとを保持して回転する第1キャリヤとを備えたダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤに噛合している第3ピニオンギヤと前記第3ピニオンギヤおよび前記第2リングギヤに噛合している第4ピニオンギヤとを保持して回転する第2キャリヤとを備えたダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1反力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1入力要素とされ、
前記第2サンギヤが前記第2反力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2出力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2入力要素とされている
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 1,
The first planetary gear mechanism includes a first sun gear, a first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, a first pinion gear meshed with the first sun gear, the first pinion gear, and the A double pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that holds and rotates a second pinion gear meshing with the first ring gear;
The second planetary gear mechanism includes a second sun gear, a second ring gear disposed concentrically with the second sun gear, a third pinion gear meshed with the second sun gear, the third pinion gear, and the A double pinion type planetary gear mechanism comprising a second carrier that rotates while holding a fourth pinion gear meshing with the second ring gear;
The first sun gear is the first output element, the first carrier is the first reaction force element, the first ring gear is the first input element,
The hybrid vehicle drive characterized in that the second sun gear is the second reaction force element, the second carrier is the second output element, and the second ring gear is the second input element. apparatus.
前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤに噛み合っている第1ピニオンギヤを保持して回転する第1キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤおよび前記第2リングギヤに噛み合っている第2ピニオンギヤを保持して回転する第2キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1入力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1反力要素とされ、
前記第2キャリヤが前記第2入力要素とされ、前記第2サンギヤが前記第2出力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2反力要素とされている
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 1,
The first planetary gear mechanism holds a first sun gear, a first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, and a first pinion gear meshing with the first sun gear and the first ring gear. A first pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that rotates
The second planetary gear mechanism holds a second sun gear, a second ring gear arranged concentrically with the second sun gear, and a second pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear. A single pinion planetary gear mechanism having a second carrier that rotates
The first sun gear is the first output element, the first carrier is the first input element, the first ring gear is the first reaction force element,
The hybrid vehicle drive characterized in that the second carrier is the second input element, the second sun gear is the second output element, and the second ring gear is the second reaction force element. apparatus.
前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤに噛み合っている第1ピニオンギヤを保持して回転する第1キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤおよび前記第2リングギヤに噛み合っている第2ピニオンギヤを保持して回転する第2キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1入力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1反力要素とされ、
前記第2リングギヤが前記第2反力要素とされ、前記第2サンギヤが前記第2入力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2出力要素とされている
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 1,
The first planetary gear mechanism holds a first sun gear, a first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, and a first pinion gear meshing with the first sun gear and the first ring gear. A first pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that rotates
The second planetary gear mechanism holds a second sun gear, a second ring gear arranged concentrically with the second sun gear, and a second pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear. A single pinion planetary gear mechanism having a second carrier that rotates
The first sun gear is the first output element, the first carrier is the first input element, the first ring gear is the first reaction force element,
The hybrid vehicle drive, wherein the second ring gear is the second reaction force element, the second sun gear is the second input element, and the second carrier is the second output element. apparatus.
前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤに噛み合っている第1ピニオンギヤを保持して回転する第1キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤおよび前記第2リングギヤに噛み合っている第2ピニオンギヤを保持して回転する第2キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第1キャリヤが前記第1出力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1入力要素とされ、前記第1サンギヤが前記第1反力要素とされ、
前記第2キャリヤが前記第2反力要素とされ、前記第2サンギヤが前記第2入力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2出力要素とされている
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 1,
The first planetary gear mechanism holds a first sun gear, a first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, and a first pinion gear meshing with the first sun gear and the first ring gear. A first pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that rotates
The second planetary gear mechanism holds a second sun gear, a second ring gear arranged concentrically with the second sun gear, and a second pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear. A single pinion planetary gear mechanism having a second carrier that rotates
The first carrier is the first output element, the first ring gear is the first input element, the first sun gear is the first reaction force element,
The hybrid vehicle drive characterized in that the second carrier is the second reaction force element, the second sun gear is the second input element, and the second ring gear is the second output element. apparatus.
前記第1遊星歯車機構は、第1サンギヤと、前記第1サンギヤに対して同心円上に配置された第1リングギヤと、前記第1サンギヤおよび前記第1リングギヤに噛み合っている第1ピニオンギヤを保持して回転する第1キャリヤとを備えたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第2遊星歯車機構は、第2サンギヤと、前記第2サンギヤに対して同心円上に配置された第2リングギヤと、前記第2サンギヤに噛合している第2ピニオンギヤと前記第2ピニオンギヤおよび前記第2リングギヤに噛合している第3ピニオンギヤとを保持して回転する第2キャリヤとを備えたダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、
前記第1サンギヤが前記第1出力要素とされ、前記第1キャリヤが前記第1入力要素とされ、前記第1リングギヤが前記第1反力要素とされ、
前記第2サンギヤが前記第2反力要素とされ、前記第2キャリヤが前記第2入力要素とされ、前記第2リングギヤが前記第2出力要素とされている
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 1,
The first planetary gear mechanism holds a first sun gear, a first ring gear disposed concentrically with the first sun gear, and a first pinion gear meshing with the first sun gear and the first ring gear. A first pinion type planetary gear mechanism having a first carrier that rotates
The second planetary gear mechanism includes a second sun gear, a second ring gear arranged concentrically with the second sun gear, a second pinion gear meshed with the second sun gear, the second pinion gear, and the A double pinion type planetary gear mechanism comprising a second carrier that holds and rotates a third pinion gear meshing with the second ring gear;
The first sun gear is the first output element, the first carrier is the first input element, the first ring gear is the first reaction force element,
The hybrid vehicle drive characterized in that the second sun gear is used as the second reaction force element, the second carrier is used as the second input element, and the second ring gear is used as the second output element. apparatus.
前記第2出力要素と前記第2反力要素とを選択的に連結する第2クラッチ機構を更に備えていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to any one of claims 1 to 9,
The hybrid vehicle drive device further comprising a second clutch mechanism that selectively connects the second output element and the second reaction force element.
前記第1出力要素を前記固定部材に選択的に固定する第2ブレーキ機構を更に備えていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to any one of claims 1 to 9,
The hybrid vehicle drive device further comprising a second brake mechanism for selectively fixing the first output element to the fixing member.
前記第1反力要素と前記第2出力要素とを選択的に連結する第3クラッチ機構を更に備えていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to any one of claims 1 to 9 and claim 11,
A hybrid vehicle drive device further comprising a third clutch mechanism for selectively connecting the first reaction force element and the second output element.
前記内燃機関と前記第1モータと前記第2モータと前記第1クラッチ機構と前記第1ブレーキ機構とを制御するコントローラを更に備え、
前記コントローラは、前記第1クラッチ機構および前記第1ブレーキ機構を係合させ、さらに前記内燃機関の運転を停止して前記第1モータと前記第2モータとから前記ハイブリッド車両を前進走行させるための駆動力を出力させるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to any one of claims 1 to 9,
A controller for controlling the internal combustion engine, the first motor, the second motor, the first clutch mechanism, and the first brake mechanism;
The controller engages the first clutch mechanism and the first brake mechanism, and further stops the operation of the internal combustion engine and causes the hybrid vehicle to travel forward from the first motor and the second motor. A drive device for a hybrid vehicle, characterized in that the drive force is output.
前記内燃機関と前記第1モータと前記第2モータと前記第1クラッチ機構と前記第1ブレーキ機構と前記第2クラッチ機構とを制御するコントローラを更に備え、
前記コントローラは、前記第1ブレーキ機構および前記第2クラッチ機構を係合させることで前記ハイブリッド車両の駆動輪の回転を固定させるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 The hybrid vehicle drive device according to claim 10,
A controller for controlling the internal combustion engine, the first motor, the second motor, the first clutch mechanism, the first brake mechanism, and the second clutch mechanism;
The controller for a hybrid vehicle, wherein the controller is configured to fix rotation of a drive wheel of the hybrid vehicle by engaging the first brake mechanism and the second clutch mechanism.
前記内燃機関と前記第1モータと前記第2モータと前記第1クラッチ機構と前記第1ブレーキ機構とを制御するコントローラを更に備え、
前記コントローラは、前記第1ブレーキ機構を係合させ、さらに前記内燃機関と前記第2モータとから前記ハイブリッド車両を後進走行させるための駆動力を出力させるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 The drive device for a hybrid vehicle according to claim 8,
A controller for controlling the internal combustion engine, the first motor, the second motor, the first clutch mechanism, and the first brake mechanism;
The controller is configured to engage the first brake mechanism and to output a driving force for causing the hybrid vehicle to travel backward from the internal combustion engine and the second motor. Drive device for hybrid vehicle.
前記内燃機関と前記第1モータと前記第2モータと前記第1クラッチ機構と前記第1ブレーキ機構と前記第2ブレーキ機構とを制御するコントローラを更に備え、
前記コントローラは、前記第1ブレーキ機構および前記第2ブレーキ機構を係合させることで前記ハイブリッド車両の駆動輪の回転を固定させるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 The drive device for a hybrid vehicle according to claim 11,
A controller for controlling the internal combustion engine, the first motor, the second motor, the first clutch mechanism, the first brake mechanism, and the second brake mechanism;
The hybrid vehicle drive device, wherein the controller is configured to fix rotation of a drive wheel of the hybrid vehicle by engaging the first brake mechanism and the second brake mechanism.
前記内燃機関と前記第1モータと前記第2モータと前記第1クラッチ機構と前記第1ブレーキ機構と前記第2ブレーキ機構と前記第3クラッチ機構とを制御するコントローラを更に備え、
前記コントローラは、前記第1ブレーキ機構および前記第2ブレーキ機構を係合させることで前記ハイブリッド車両の駆動輪の回転を固定させるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 The drive device for a hybrid vehicle according to claim 12, which is dependent on claim 11,
A controller for controlling the internal combustion engine, the first motor, the second motor, the first clutch mechanism, the first brake mechanism, the second brake mechanism, and the third clutch mechanism;
The hybrid vehicle drive device, wherein the controller is configured to fix rotation of a drive wheel of the hybrid vehicle by engaging the first brake mechanism and the second brake mechanism.
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