JPH1089446A - 油圧発生装置および動力出力装置 - Google Patents

油圧発生装置および動力出力装置

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JPH1089446A
JPH1089446A JP8772897A JP8772897A JPH1089446A JP H1089446 A JPH1089446 A JP H1089446A JP 8772897 A JP8772897 A JP 8772897A JP 8772897 A JP8772897 A JP 8772897A JP H1089446 A JPH1089446 A JP H1089446A
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Koichi Kondo
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2以上の回転動力のうち一つを入力動力とし
て選択して油圧を発生する。 【解決手段】 油圧発生装置20は、歯車ポンプを構成
するドライブギヤ30,ドリブンギヤ32およびクレセ
ント34と、2つの回転軸42,46がドライブギヤ3
0に対してそれぞれが相対的に同一の方向に回転すると
きに係合するよう取り付けられたワンウェイクラッチ3
6,38とを備える。このため、2つの回転軸42,4
6が共に係合する方向に回転しているときには、回転数
の大きい方の回転軸に取り付けられたワンウェイクラッ
チが係合し、ドライブギヤ30を駆動する。この結果、
油圧発生装置20は、2つの回転軸42,46のうち回
転数の大きい方の回転軸によって油圧を発生することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧発生装置およ
び動力出力装置に関し、詳しくは、入力軸に入力される
回転動力により油圧を発生する油圧発生装置およびこれ
を備え駆動軸に動力を出力する動力出力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の油圧発生装置としては、
車両に搭載される油圧発生装置であって、トルクコンバ
ータへの送油やトランスミッション内のプラネタリギヤ
ユニットの潤滑およびトランスミッションの油圧制御の
作用油圧供給等のために、トランスミッションの一構成
部品として原動機(例えば、ガソリンエンジンやディー
ゼルエンジンなどの内燃機関等)のクランクシャフトに
直接または間接に取り付けられ、原動機からクランクシ
ャフトに出力される回転動力の一部を動力として駆動す
るものが提案されている。この装置は、例えば、図11
に例示する歯車ポンプ200のように、ケーシング22
0と、クランクシャフトに結合されたドライブギヤ23
0と、ドライブギヤ230と噛み合って回転するドリブ
ンギヤ232と、ドライブギヤ230とドリブンギヤ2
32とで挟持されるクレセント234とから構成され、
ドライブシャフトの回転に伴ってドライブギヤ230と
ドリブンギヤ232が回転することにより油圧を発生さ
せる。なお、ケーシング220には、オイルの流入通路
224および流出通路226が形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、環境保全やエネ
ルギ資源の効率利用の観点から、原動機と発電機と電動
機とバッテリとを搭載し、原動機から出力される動力に
よる走行と、電動機から出力される動力による走行と、
原動機と電動機とからそれぞれ出力される動力による走
行とを可能とする、いわゆるハイブリッド型の電気自動
車が提案されている。こうしたハイブリッド型の電気自
動車でも、原動機のクランクシャフトと駆動輪に結合さ
れる駆動軸との接続がギヤ装置による場合にはこのギヤ
装置の潤滑のために、原動機のクランクシャフトと駆動
軸との接続がクラッチによる場合にはこのクラッチの動
作のために、また、変速機等のギヤ装置を備えるときに
はこのギヤ装置の潤滑のために、油圧発生装置が必要と
なる。
【0004】しかしながら、こうしたハイブリッド型の
電気自動車に搭載する油圧発生装置として前述の歯車ポ
ンプ200を原動機のクランクシャフトに取り付けた場
合、原動機が運転されているときには油圧を発生できる
が、電動機から出力される動力により走行し原動機の運
転を停止しているときには油圧発生装置は動作しないか
ら油圧を発生させることができず、クラッチの動作やギ
ヤ装置の潤滑等が行なえないという問題があった。一
方、歯車ポンプ200を駆動軸に取り付け、駆動軸の回
転動力により油圧を発生させる手法もあるが、車両が停
止しているときには、油圧を発生できないという問題を
生じる。
【0005】こうした問題に対して、原動機のクランク
シャフトと駆動軸とにそれぞれ歯車ポンプ200を取り
付けることも考えられるが、歯車ポンプ200が2つ必
要となることから部品数が多くなり装置が大型化すると
いう問題や、油圧回路が複雑になるという問題が生じ
る。
【0006】これらの問題は、原動機と電動機とを搭載
する車両に限定されるものではなく、2以上の動力源か
ら出力される動力により動作するすべての駆動装置につ
いてもいえることである。
【0007】なお、出願人は、以前に、ギヤ装置を備え
るハイブリッド型の電気自動車であって、原動機のクラ
ンクシャフトに油圧ポンプを取り付けた構成(特開昭5
0−30223号公報)や、原動機のクランクシャフト
と駆動軸のそれぞれに油圧ポンプを取り付けた構成(特
開昭48−49115号公報)を提案している。
【0008】本発明の油圧発生装置および動力出力装置
は、こうした問題を解決し、2以上の回転動力のうち一
つを入力動力として選択して油圧を発生することを目的
とする。また、本発明の動力出力装置は、油圧発生装置
への原動機の振動等の外乱の入力を小さくして、装置の
耐久性を向上させると共により精度の高い装置とするこ
とを目的の一つとする。
【0009】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の油圧発生装置は、入力軸に入力される回転動力に
より油圧を発生する油圧発生装置であって、異なる回転
動力を入力可能な2以上の回転軸と、該2以上の回転軸
のうち一つを前記入力軸として選択する選択手段とを備
えることを要旨とする。
【0010】この本発明の油圧発生装置は、異なる回転
動力を入力可能な2以上の回転軸のうち、選択手段によ
り一つを入力軸として選択することにより、入力軸に入
力される回転動力により油圧を発生する。
【0011】こうした本発明の油圧発生装置によれば、
2以上の回転軸のうち一つを選択して動力の入力軸とす
るから、2以上の動力源から出力される動力のうち選択
された一つの動力源から出力される動力により油圧を発
生することができる。
【0012】この本発明の油圧発生装置において、前記
選択手段は、前記2以上の回転軸のうち所定方向の回転
数が最も大きい回転軸を選択する手段であるものとする
ことができる。こうすれば、所定方向の回転数の最も大
きな回転軸に入力される動力により油圧を発生すること
ができる。
【0013】こうした所定方向の回転数の最も大きな回
転軸を選択する油圧発生装置において、前記選択手段
は、前記所定方向の回転のときには回転動力を伝達する
が該所定方向と反対の方向の回転のときには回転動力を
伝達しないワンウェイクラッチを、前記2以上の回転軸
の各々に前記入力軸に対して取り付けてなる手段である
ものとすることもできる。こうすれば、所定方向の回転
数の最も大きな回転軸を選択する油圧発生装置を簡易な
構成により構成することができる。
【0014】本発明の動力出力装置は、駆動軸に動力を
出力する動力出力装置であって、出力軸を有する原動機
と、第1の回転軸を有し、該第1の回転軸に動力を入出
力する第1の電動機と、前記駆動軸に結合される第2の
回転軸を有し、該第2の回転軸に動力を入出力する第2
の電動機と、前記原動機の出力軸と前記第1の電動機の
第1の回転軸と前記第2の電動機の第2の回転軸とに各
々結合される3軸を有し、該3軸のうちいずれか2軸へ
入出力される動力を決定したとき、該決定された動力に
基づいて残余の1軸へ入出力される動力が決定される3
軸式動力入出力手段と、前述の変形例を含めた本発明の
油圧発生装置とを備え、前記油圧発生装置の2以上の回
転軸のうち2つの回転軸は、前記原動機の出力軸に結合
される回転軸と前記第2の電動機の第2の回転軸に結合
される回転軸であることを要旨とする。
【0015】この本発明の動力出力装置は、3軸式動力
入出力手段が、原動機の出力軸と第1の電動機の第1の
回転軸と第2の電動機の第2の回転軸とに各々結合され
る3軸を有する3軸式動力入出力手段が、これらの3軸
のうちのいずれか2軸へ動力が入出力されたとき、この
入出力された動力に基づいて決定される動力を残余の1
軸から入出力する。油圧発生装置は、原動機の出力軸に
結合される回転軸と第2の電動機の第2の回転軸に結合
される回転軸とを入力軸として選択可能な2以上の回転
軸とし、原動機から出力される動力や第2の電動機から
出力される動力により油圧を発生する。
【0016】こうした本発明の動力出力装置によれば、
原動機の出力軸に結合される回転軸や第2の電動機の第
2の回転軸に結合される回転軸を選択することにより、
原動機から出力される動力や第2の電動機から出力され
る動力により油圧を発生することができる。
【0017】こうした本発明の動力出力装置において、
前記油圧発生装置は、前記第2の電動機と一体として支
持されてなるものとすることもできる。こうすれば、油
圧発生装置に対して質量が大きく制振効果の大きな第2
の電動機と一体のものとなるから、油圧発生装置へ入力
される原動機の振動等の外乱を小さくすることができ
る。この結果、油圧発生装置の耐久性、延いては動力出
力装置の耐久性を向上させることができると共に、油圧
発生装置、延いては動力出力装置の精度を高くすること
ができる。
【0018】こうした油圧発生装置が第2の電動機と一
体として支持されてなる動力出力装置において、前記油
圧発生装置の前記出力軸に結合される回転軸と該出力軸
との間にガタを吸収可能な間隙を設けてなるものとした
り、前記油圧発生装置の前記第2の回転軸に結合される
回転軸と該第2の回転軸との間にガタを吸収可能な間隙
を設けてなるものとすることもできる。こうすれば、原
動機の出力軸や第2の回転軸に予期しない振動等の外乱
が生じても、外乱の油圧発生装置への入力を小さくする
ことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づき説明する。図1は本発明の一実施例としての
油圧発生装置20の概略構成を示す断面図、図2は図1
の油圧発生装置20のB−B断面を示す断面図である。
なお、図1は、図2におけるA−A断面を示す断面図と
なる。
【0020】油圧発生装置20は、図1および図2に示
すように、図11を用いて説明した従来例の歯車ポンプ
200と同一の構成、即ち、歯車ポンプとしての構成で
あるケーシング22と、ドライブギヤ30と、ドライブ
ギヤ30と噛み合って回転するドリブンギヤ32と、ド
ライブギヤ30とドリブンギヤ32とで挟持されるクレ
セント34とを備える他、所定方向の回転のときのみ中
空軸の第1の回転軸42と係合するワンウェイクラッチ
36と、同じく所定方向の回転のときのみ軸中心を第1
の回転軸42に回転自在に貫通された中空軸の第2の回
転軸46と係合するワンウェイクラッチ38と、ワンウ
ェイクラッチ36,38をドライブギヤ30に固定する
固定部材40とを備える。
【0021】ケーシング22には、図2に示すように、
ドライブギヤ30とドリブンギヤ32の隙間のうちクレ
セント34の右下側の隙間と連通するオイルの流入通路
24と、同じくクレセント34の左下側の隙間と連通す
るオイルの流出通路26とが形成されている。この流出
通路26は、図1に示すケーシング22に形成された流
出口28と連絡しており、オイルは、この流出口28か
ら第1の回転軸42の内側へ圧送される。
【0022】ワンウェイクラッチ36は、第1の回転軸
42がドライブギヤ30に対して相対的に図1中の矢印
の方向に回転しようとするときに第1の回転軸42の外
周に取付固定された円環状の係合部材44に係合するよ
う取り付けられている。実施例では、この係合部材44
は、第1の回転軸42との間に若干のクリアランスが設
けられた状態で固定ピン44aにより第1の回転軸42
に固定されている。したがって、第1の回転軸42が外
力により偏心してもこのクリアランスによっていわゆる
ガタが吸収されるようになっている。また、ワンウェイ
クラッチ38は、第2の回転軸46がドライブギヤ30
に対して相対的に図1中の矢印の方向に回転しようとす
るときに第2の回転軸46に係合するよう取り付けられ
ている。このように第1の回転軸42および第2の回転
軸46に取り付けることにより、第1の回転軸42と第
2の回転軸46とが共に図1中の矢印の方向に回転して
いるときには、その回転数の大きい方の回転軸に取り付
けられたワンウェイクラッチが係合してドライブギヤ3
0を回転させることができる。このとき、回転数の小さ
い方の回転軸はドライブギヤ30に対する相対的な回転
としては図1中の矢印と反対方向の回転となるから、こ
の回転軸に取り付けられたワンウェイクラッチの状態は
係合を解除した状態となる。したがって、ドライブギヤ
30は、2つの回転軸42,46のうち、常に図1中の
矢印の方向の回転数の大きい方の回転軸により回転駆動
することになり、油圧発生装置20は、この回転数の大
きい方の回転軸により油圧を発生することになる。
【0023】以上説明した実施例の油圧発生装置20に
よれば、2つの回転軸42,46のうち所定方向の回転
数の大きい方の回転軸の回転によって油圧を発生するこ
とができる。この結果、2つの回転軸42,46のいず
れかが所定方向に回転していれば一方が回転していない
ときでも油圧を発生することができる。しかも、ワンウ
ェイクラッチを、その係合する方向を合わせて取り付け
るだけで2つの回転軸の選択を簡易に行なうことができ
る。
【0024】また、実施例の油圧発生装置20によれ
ば、第1の回転軸42と若干のクリアランスを設けて取
付固定される係合部材44とワンウェイクラッチ36と
が係合するようにしているから、第1の回転軸42が外
力によって偏心等することによって生じるガタを吸収す
ることができる。この結果、油圧発生装置20をより耐
久性のあるものにすることができ、より精度の高いもの
にすることができる。
【0025】実施例の油圧発生装置20では、第1の回
転軸42が第2の回転軸46の軸中心を回転自在に貫通
した2つの回転軸に接続するものとしたが、図3の変形
例の油圧発生装置50に示すように、対向する方向から
延出した2つの回転軸56,58にそれぞれワンウェイ
クラッチ52,54を介して接続するものとしてもよ
い。なお、図3の変形例の油圧発生装置50では、2つ
の回転軸56,58と2つのワンウェイクラッチ52,
54だけを模式的に記載し、他の構成の図示は省略した
が、この他の構成については実施例の油圧発生装置20
と同一である。
【0026】実施例の油圧発生装置20では、2つの回
転軸42,46に2つのワンウェイクラッチ36,38
をそれぞれ所定方向に係合するよう取り付けたが、3以
上の回転軸に3以上のワンウェイクラッチをそれぞれ所
定方向に係合するよう取り付けるものとしてもよい。例
えば、図4の変形例の油圧発生装置60に示すように、
3つの回転軸72〜76に3つのワンウェイクラッチ6
2〜66をそれぞれ所定方向に係合するよう取り付ける
ものとしてもよい。こうすれば、3以上の回転軸のうち
所定方向の回転数が最も大きい回転軸により油圧を発生
することができる。なお、図4の変形例の油圧発生装置
60も図3と同様に3つの回転軸72〜76と3つのワ
ンウェイクラッチ62〜66だけを模式的に記載した。
【0027】実施例の油圧発生装置20では、2つの回
転軸42,46にワンウェイクラッチ36,38を用い
て歯車ポンプ(ドライブギヤ30,ドリブンギヤ32お
よびクレセント34とからなる歯車ポンプ)に接続する
構成としたが、2つの回転軸42,46にワンウェイク
ラッチ36,38を用いてクレセント34を備えない歯
車ポンプに接続する構成としてもよいことは勿論、回転
軸を動力の入力軸として油圧を発生するものであれば、
歯車ポンプの構成以外の如何なる構成としてもよい。
【0028】実施例の油圧発生装置20では、第2の回
転軸46とワンウェイクラッチ38とが直接係合するも
のとしたが、第1の回転軸42とワンウェイクラッチ3
6との係合のように、第2の回転軸46に若干のクリア
ランスを設けて取付固定される係合部材とワンウェイク
ラッチ38とが係合するようにしてもよい。こうすれ
ば、第2の回転軸46に生じるガタを吸収することがで
き、油圧発生装置20をより耐久性のあるもの及びより
精度の高いものにすることができる。
【0029】実施例の油圧発生装置20では、第1の回
転軸42と係合部材44とを固定ピン44aにより取り
付けたが、若干のクリアランスを設けた状態で固定でき
ればいかなる手法により取り付けてもよい。
【0030】次に、本発明の一実施例としての油圧発生
装置20を備える動力出力装置110について説明す
る。図5は、油圧発生装置20を備える動力出力装置1
10の概略構成を示すブロック図である。
【0031】図示するように、動力出力装置110は、
大きくは、エンジン150、エンジン150のクランク
シャフト156にプラネタリキャリア124が機械的に
結合されたプラネタリギヤ120、プラネタリギヤ12
0のサンギヤ121に結合されたモータMG1、プラネ
タリギヤ120のリングギヤ122に結合されたモータ
MG2、モータMG1,MG2を駆動制御する制御装置
180およびプラネタリギヤ120に潤滑油を供給する
油圧発生装置20とから構成されている。
【0032】プラネタリギヤ120は、クランクシャフ
ト156に軸中心を貫通された中空のサンギヤ軸125
に結合されたサンギヤ121と、クランクシャフト15
6と同軸でキャリア軸127に軸中心を貫通された中空
のリングギヤ軸126に結合されたリングギヤ122
と、サンギヤ121とリングギヤ122との間に配置さ
れサンギヤ121の外周を自転しながら公転する複数の
プラネタリピニオンギヤ123と、クランクシャフト1
56の端部に結合され各プラネタリピニオンギヤ123
の回転軸を軸支するプラネタリキャリア124とから構
成されている。このプラネタリギヤ120では、サンギ
ヤ121,リングギヤ122およびプラネタリキャリア
124にそれぞれ結合されたサンギヤ軸125,リング
ギヤ軸126およびクランクシャフト156の3軸が動
力の入出力軸とされ、3軸のうちいずれか2軸へ入出力
される動力が決定されると、残余の1軸に入出力される
動力は決定された2軸へ入出力される動力に基づいて定
まる。
【0033】リングギヤ122には、動力の取り出し用
の動力取出ギヤ128がモータMG1側に結合されてい
る。この動力取出ギヤ128は、チェーンベルト129
により動力伝達ギヤ111に接続されており、動力取出
ギヤ128と動力伝達ギヤ111との間で動力の伝達が
なされる。したがって、動力出力装置110からの動力
は、この動力伝達ギヤ111から取り出すことができ
る。
【0034】モータMG1とモータMG2は、共に同期
電動発電機として構成されており、それぞれ外周面に複
数個の永久磁石135,145を有するロータ132,
142と、回転磁界を形成する三相コイル134,14
4が巻回されたステータ133,143とを備える。モ
ータMG1のロータ132は、プラネタリギヤ120の
サンギヤ121に結合されたサンギヤ軸125に結合さ
れており、モータMG2のロータ142は、プラネタリ
ギヤ120のリングギヤ122に結合されたリングギヤ
軸126に結合されている。また、各モータMG1,M
G2にはそれぞれのロータ132,142の回転角度θ
1,θ2を検出するためのレゾルバ139,149が設
けられている。
【0035】油圧発生装置20は、プラネタリキャリア
124に同軸に結合されたキャリア軸127とリングギ
ヤ軸126とに2つワンウェイクラッチ36,38を介
してそれぞれ接続されており、油圧発生装置20のケー
シング22は、モータMG2のステータ143が取り付
けられたケース147と一体として形成されている。な
お、油圧発生装置20の構成は、2つの回転軸42,4
6をキャリア軸127およびリングギヤ軸126に代え
た点およびケーシング22がケース147と一体として
形成されている点を除いて図1および図2を用いて説明
した油圧発生装置20と同一の構成をしている。したが
って、ここでは油圧発生装置20の各構成の説明につい
ては省略する。このように動力出力装置110では、油
圧発生装置20のケーシング22をケース147と一体
として形成することによって油圧発生装置20をモータ
MG1と一体となって振動する大きなマスとするから、
エンジン150を運転することによって生じる振動に対
する制振効果を大きくすることができる。しかも、振動
の発生源であるエンジン150の入力軸としてのキャリ
ア軸127とワンウェイクラッチ36との係合をキャリ
ア軸127に若干のクリアランスを設けて取付固定され
た係合部材44を介して行なう構成としたから、エンジ
ン150の予期しない振動や外乱等によりキャリア軸1
27にガタが生じても、このガタを吸収することがで
き、外乱等の油圧発生装置20への入力を小さくするこ
とができる。
【0036】制御装置180の詳細については図示しな
いが、制御装置180は、モータMG1およびモータM
G2の各三相コイル134,144に供給する擬似的な
正弦波電流を作り出す2つのインバータ回路と、2つの
インバータ回路を介して充放電するバッテリと、2つの
インバータ回路のスイッチングを制御するモータ制御用
CPUと、エンジン150の運転を制御するエンジン制
御用CPUとを備え、モータMG1,モータMG2およ
びエンジン150の状態を検出する各種センサから入力
される信号に基づいてモータMG1,モータMG2およ
びエンジン150の運転を制御する。この制御装置18
0による制御の詳細については、本発明の実施の形態と
しては不要であるから、その説明については省略する。
【0037】次に、こうして構成された動力出力装置1
10の動作について説明する。いま、エンジン150を
回転数Ne,トルクTeの運転ポイントP1で運転し、
このエンジン150から出力されるエネルギPeと同一
のエネルギであるが異なる回転数Nr,トルクTrの運
転ポイントP2でリングギヤ軸126を運転する場合、
すなわち、エンジン150から出力される動力をトルク
変換してリングギヤ軸126に作用させる場合について
考える。
【0038】プラネタリギヤ120の3軸(サンギヤ軸
125,リングギヤ軸126およびプラネタリキャリア
124)における回転数やトルクの関係は、機構学の教
えるところによれば、図6および図7に例示する共線図
と呼ばれる図として表わすことができ、幾何学的に解く
ことができる。なお、プラネタリギヤ120における3
軸の回転数やトルクの関係は、上述の共線図を用いなく
ても各軸のエネルギを計算することなどにより数式的に
解析することもできる。本実施例では説明の容易のため
共線図を用いて説明する。
【0039】図6における縦軸は3軸の回転数軸であ
り、横軸は3軸の座標軸の位置の比を表わす。すなわ
ち、サンギヤ軸125とリングギヤ軸126の座標軸
S,Rを両端にとったとき、プラネタリキャリア124
の座標軸Cは、軸Sと軸Rを1:ρに内分する軸として
定められる。ここで、ρは、リングギヤ122の歯数に
対するサンギヤ121の歯数の比であり、次式(1)で
表わされる。
【0040】
【数1】
【0041】今、エンジン150が回転数Neで運転さ
れており、リングギヤ軸126が回転数Nrで運転され
ている場合を考えているから、エンジン150のクラン
クシャフト156が結合されているプラネタリキャリア
124の座標軸Cにエンジン150の回転数Neを、リ
ングギヤ軸126の座標軸Rに回転数Nrをプロットす
ることができる。この両点を通る直線を描けば、この直
線と座標軸Sとの交点で表わされる回転数としてサンギ
ヤ軸125の回転数Nsを求めることができる。以下、
この直線を動作共線と呼ぶ。なお、回転数Nsは、回転
数Neと回転数Nrとを用いて比例計算式(次式
(2))により求めることができる。このようにプラネ
タリギヤ120では、サンギヤ121,リングギヤ12
2およびプラネタリキャリア124のうちいずれか2つ
の回転を決定すると、残余の1つの回転は、決定した2
つの回転に基づいて決定される。
【0042】
【数2】
【0043】次に、描かれた動作共線に、エンジン15
0のトルクTeをプラネタリキャリア124の座標軸C
を作用線として図中下から上に作用させる。このとき動
作共線は、トルクに対してはベクトルとしての力を作用
させたときの剛体として取り扱うことができるから、座
標軸C上に作用させたトルクTeは、向きが同じで異な
る作用線への力の分離の手法により、座標軸S上のトル
クTesと座標軸R上のトルクTerとに分離すること
ができる。このときトルクTesおよびTerの大きさ
は、次式(3)および(4)によって表わされる。
【0044】
【数3】
【0045】動作共線がこの状態で安定であるために
は、動作共線の力の釣り合いをとればよい。すなわち、
座標軸S上には、トルクTesと大きさが同じで向きが
反対のトルクTm1を作用させ、座標軸R上には、リン
グギヤ軸126に出力するトルクTrと同じ大きさで向
きが反対のトルクとトルクTerとの合力に対し大きさ
が同じで向きが反対のトルクTm2を作用させるのであ
る。このトルクTm1はモータMG1により、トルクT
m2はモータMG2により作用させることができる。こ
のとき、モータMG1では回転の方向と逆向きにトルク
を作用させるから、モータMG1は発電機として動作す
ることになり、トルクTm1と回転数Nsとの積で表わ
される電気エネルギPm1をサンギヤ軸125から回生
する。モータMG2では、回転の方向とトルクの方向と
が同じであるから、モータMG2は電動機として動作
し、トルクTm2と回転数Nrとの積で表わされる電気
エネルギPm2を動力としてリングギヤ軸126に出力
する。
【0046】ここで、電気エネルギPm1と電気エネル
ギPm2とを等しくすれば、モータMG2で消費する電
力のすべてをモータMG1により回生して賄うことがで
きる。このためには、入力されたエネルギのすべてを出
力するものとすればよいから、エンジン150から出力
されるエネルギPeとリングギヤ軸126に出力される
エネルギPrとを等しくすればよい。すなわち、トルク
Teと回転数Neとの積で表わされるエネルギPeと、
トルクTrと回転数Nrとの積で表わされるエネルギP
rとを等しくするのである。前述したように、リングギ
ヤ軸126に出力された動力は、動力取出ギヤ128お
よび動力伝達ギヤ111により駆動軸112に伝達さ
れ、ディファレンシャルギヤ114を介して駆動輪11
6,118に伝達される。したがって、リングギヤ軸1
26に出力される動力と駆動輪116,118に伝達さ
れる動力とにはリニアな関係が成立するから、駆動輪1
16,118に伝達される動力は、リングギヤ軸126
に出力される動力を制御することにより制御することが
できる。
【0047】図6に示す共線図ではサンギヤ軸125の
回転数Nsは正であったが、エンジン150の回転数N
eとリングギヤ軸126の回転数Nrとによっては、図
7に示す共線図のように負となる場合もある。このとき
には、モータMG1では、回転の方向とトルクの作用す
る方向とが同じになるから、モータMG1は電動機とし
て動作し、トルクTm1と回転数Nsとの積で表わされ
る電気エネルギPm1を消費する。一方、モータMG2
では、回転の方向とトルクの作用する方向とが逆になる
から、モータMG2は発電機として動作し、トルクTm
2と回転数Nrとの積で表わされる電気エネルギPm2
をリングギヤ軸126から回生することになる。この場
合、モータMG1で消費する電気エネルギPm1とモー
タMG2で回生する電気エネルギPm2とを等しくすれ
ば、モータMG1で消費する電気エネルギPm1をモー
タMG2で丁度賄うことができる。
【0048】こうした図6および図7の共線図の状態で
は、油圧発生装置20は、共にリンクギヤ軸126の回
転数Nrの方がエンジン150の回転数Ne、即ちキャ
リア軸127の回転数Ncより大きいから、リングギヤ
軸126に取り付けられたワンウェイクラッチ38が係
合状態となってリングギヤ軸126の回転によってドラ
イブギヤ30が駆動し、油圧を発生する。
【0049】図6および図7の共線図の状態では、リン
グギヤ軸126の回転数Nrより小さな回転数Neの運
転ポイントでエンジン150を運転する場合について説
明したが、実施例の動力出力装置110は、図8に示す
ように、リングギヤ軸126の回転数Nrより大きな回
転数Neの運転ポイントでエンジン150を運転するこ
ともできる。この場合、エンジン150のクランクシャ
フト156にプラネタリキャリア124を介して結合さ
れたキャリア軸127の回転数Ncがリングギヤ軸12
6の回転数Nrより大きくなるから、油圧発生装置20
では、キャリア軸127に取り付けられたワンウェイク
ラッチ36が係合状態となって、キャリア軸127の回
転によって油圧を発生する。
【0050】また、実施例の動力出力装置110は、エ
ンジン150の運転を停止し、モータMG2のみにより
駆動することもできる。このときの共線図を図9に例示
する。図示するように、エンジン150は運転を停止し
ているから、エンジン150の回転数Neは値0とな
り、キャリア軸127の回転数Ncも値0となる。しか
し、リングギヤ軸126はモータMG2により回転駆動
しているから、油圧発生装置20は、このリングギヤ軸
126の回転によって油圧を発生することができる。
【0051】実施例の動力出力装置110は、車両を停
止した状態でエンジン150を運転し、モータMG1を
発電機として機能させることにより制御装置180が備
える図示しないバッテリを充電することもできる。この
状態の共線図を図10に示す。図示するように、車両は
停止した状態であるから、リングギヤ軸126の回転数
Nrは値0となる。しかし、エンジン150が運転され
ているから、油圧発生装置20は、このエンジン150
のクランクシャフト156に結合されたキャリア軸12
7によって油圧を発生することができる。
【0052】以上、説明した実施例の動力出力装置11
0によれば、リングギヤ軸126とキャリア軸127と
に接続された油圧発生装置20を備えることにより、リ
ングギヤ軸126とキャリア軸127とのいずれかが回
転していれば油圧を発生することができる。即ち、エン
ジン150が運転されているか、車両が前進していれ
ば、油圧発生装置20により油圧を発生することができ
る。しかも、リングギヤ軸126とキャリア軸127と
にワンウェイクラッチ36,38を用いて1つの歯車ポ
ンプの構成に接続するから、リングギヤ軸126とキャ
リア軸127とに別個に歯車ポンプを備える構成に比し
て装置を小型化することができる。
【0053】また、実施例の動力出力装置110では、
油圧発生装置20のケーシング22をモータMG2のス
テータ143が取り付けられたケース147と一体とし
て形成するから、油圧発生装置20をモータMG2と一
体となって振動する大きなマスとし、振動に対する制振
効果を大きくすることができる。しかも、振動の発生源
であるエンジン150の入力軸としてのキャリア軸12
7とワンウェイクラッチ36との係合をキャリア軸12
7に若干のクリアランスを設けて取付固定された係合部
材44を介して行なう構成としたから、エンジン150
の予期しない振動や外乱等によりキャリア軸127にガ
タが生じても、このガタを吸収することができ、外乱等
の油圧発生装置20への入力を小さくすることができ
る。
【0054】実施例の動力出力装置110では、リング
ギヤ軸126とワンウェイクラッチ38とが直接係合す
るものとしたが、キャリア軸127とワンウェイクラッ
チ36との係合のように、リングギヤ軸126に若干の
クリアランスを設けて取付固定される係合部材とワンウ
ェイクラッチ38とが係合するようにしてもよい。こう
すれば、リングギヤ軸126に生じるガタを吸収するこ
とができ、油圧発生装置20、延いては動力出力装置1
10をより耐久性のあるもの及びより精度の高いものに
することができる。
【0055】実施例の動力出力装置110では、エンジ
ン150と、プラネタリギヤ120と、モータMG1
と、モータMG2とにより駆動する構成に油圧発生装置
20を取り付けたが、エンジンによる駆動とモータによ
る駆動とが可能な如何なる動力出力装置に油圧発生装置
20を取り付ける構成としてもよい。
【0056】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、例えば、実施例の動力出力装置を船舶,航
空機などの交通手段や、その他各種産業機械などに搭載
する構成など、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である油圧発生装置20の概
略構成を例示する断面図である。
【図2】図1の油圧発生装置20のB−B線断面の断面
図である。
【図3】変形例である油圧発生装置50の構成を模式的
に例示する模式図である。
【図4】変形例である油圧発生装置60の構成を模式的
に例示する模式図である。
【図5】実施例の油圧発生装置20を構成として備える
動力出力装置110の概略構成を例示する構成図であ
る。
【図6】プラネタリギヤ120に結合された3軸の回転
数とトルクの関係を示す共線図である。
【図7】プラネタリギヤ120に結合された3軸の回転
数とトルクの関係を示す共線図である。
【図8】エンジン150の回転数Neがリングギヤ軸1
26の回転数Nrより大きな場合の共線図である。
【図9】エンジン150の運転が停止されている場合の
共線図である。
【図10】リングギヤ軸126の回転を停止している場
合の共線図である。
【図11】従来例の歯車ポンプ200の概略構成を例示
する構成図である。
【符号の説明】
20…油圧発生装置 22…ケーシング 24…流入通路 26…流出通路 28…流出口 30…ドライブギヤ 32…ドリブンギヤ 34…クレセント 36,38…ワンウェイクラッチ 40…固定部材 42…回転軸 44…係合部材 44a…固定ピン 46…回転軸 50…油圧発生装置 52,54…ワンウェイクラッチ 56,58…回転軸 60…油圧発生装置 62〜66…ワンウェイクラッチ 72〜76…回転軸 110…動力出力装置 111…動力伝達ギヤ 112…駆動軸 114…ディファレンシャルギヤ 116,118…駆動輪 120…プラネタリギヤ 121…サンギヤ 122…リングギヤ 123…プラネタリピニオンギヤ 124…プラネタリキャリア 125…サンギヤ軸 126…リンクギヤ軸 126…リングギヤ軸 127…キャリア軸 128…動力取出ギヤ 129…チェーンベルト 132,142…ロータ 133,143…ステータ 134,144…三相コイル 135,145…永久磁石 139,149…レゾルバ 142…ロータ 147…ケース 150…エンジン 156…クランクシャフト 180…制御装置 200…歯車ポンプ 202…ドライブギヤ 204…ドリブンギヤ 220…ケーシング 224…流入通路 226…流出通路 230…ドライブギヤ 232…ドリブンギヤ 234…クレセント MG1…モータ MG2…モータ
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 晴久 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 近藤 宏一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大島 啓次郎 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力軸に入力される回転動力により油圧
    を発生する油圧発生装置であって、 異なる回転動力を入力可能な2以上の回転軸と、 該2以上の回転軸のうち一つを前記入力軸として選択す
    る選択手段とを備える油圧発生装置。
  2. 【請求項2】 前記選択手段は、前記2以上の回転軸の
    うち所定方向の回転数が最も大きい回転軸を選択する手
    段である請求項1記載の油圧発生装置。
  3. 【請求項3】 前記選択手段は、前記所定方向の回転の
    ときには回転動力を伝達するが該所定方向と反対の方向
    の回転のときには回転動力を伝達しないワンウェイクラ
    ッチを、前記2以上の回転軸の各々に前記入力軸に対し
    て取り付けてなる手段である請求項2記載の油圧発生装
    置。
  4. 【請求項4】 駆動軸に動力を出力する動力出力装置で
    あって、 出力軸を有する原動機と、 第1の回転軸を有し、該第1の回転軸に動力を入出力す
    る第1の電動機と、 前記駆動軸に結合される第2の回転軸を有し、該第2の
    回転軸に動力を入出力する第2の電動機と、 前記原動機の出力軸と前記第1の電動機の第1の回転軸
    と前記第2の電動機の第2の回転軸とに各々結合される
    3軸を有し、該3軸のうちいずれか2軸へ入出力される
    動力を決定したとき、該決定された動力に基づいて残余
    の1軸へ入出力される動力が決定される3軸式動力入出
    力手段と、 請求項1ないし3いずれか記載の油圧発生装置とを備
    え、 前記油圧発生装置の2以上の回転軸のうち2つの回転軸
    は、前記原動機の出力軸に結合される回転軸と前記第2
    の電動機の第2の回転軸に結合される回転軸である動力
    出力装置。
  5. 【請求項5】 前記油圧発生装置は、前記第2の電動機
    と一体として支持されてなる請求項4記載の動力出力装
    置。
  6. 【請求項6】 前記油圧発生装置の前記出力軸に結合さ
    れる回転軸と該出力軸との間にガタを吸収可能な間隙を
    設けてなる請求項4または5記載の動力出力装置。
  7. 【請求項7】 前記油圧発生装置の前記第2の回転軸に
    結合される回転軸と該第2の回転軸との間にガタを吸収
    可能な間隙を設けてなる請求項4ないし6いずれか記載
    の動力出力装置。
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