WO2008065803A1

WO2008065803A1 - Dispositif d'entraînement hybride

Info

Publication number: WO2008065803A1
Application number: PCT/JP2007/069293
Authority: WO
Inventors: Hiroaki Sanji
Original assignee: Aisin Aw Co., Ltd.
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2008-06-05
Also published as: DE112007001756T5; US20080121446A1; CN101495338B; US7891449B2; JP4900693B2; CN101495338A; JP2008132812A

Description

明細書

ノヽイブリツド駆動装置

技術分野

[0001] 本発明は、駆動源としてエンジン（ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関）と回転電機 (電力の供給を受けて駆動力（回転駆動力）を発生するモータとして働くもの、駆動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータとして働くもの、あるいは、動作状態により択一的にモータ若しくはジェネレータとして働くものを含む）とを備え、エンジンと回転電機とのいずれか一方もしくは両方から駆動力を得、変速機で変速して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド駆動装置に関する。

背景技術

[0002] 以下、変速機として無段変速機（CVT (Continuously Variable Transmission) )を備えたハイブリッド駆動装置を例にとって説明する。

無段変速機を備えたハイブリッド駆動装置は、比較的小型に構成できるために、例えば、 FF (フロントエンジン 'フロントドライブ）方式の車に採用される。

2種の駆動源と無段変速機とを備えて構成されるハイブリッド駆動装置は、特許文献 1あるいは特許文献 2に紹介されている。

[0003] 特許文献 1に開示の技術

特許文献 1に開示されたハイブリッド駆動装置は、当該明細書の図 1に示すように、エンジン 2と回転電機 3とを備えて構成されており、回転電機 3のロータは無段変速機 5の入力軸 51に連結されている。一方、エンジン 2は、第一のクラッチ 4を介して無段変速機 5の入力軸 51に連結されている。そして、無段変速機 5からの出力は、第二のクラッチ 7、駆動輪 11R、 11Lに伝達される。

この文献 1に開示のハイブリッド駆動装置では、第二のクラッチ 7を備えることにより、急制動、駆動輪のロック等により、無段変速機の回転数比が固定された場合でも、第二のクラッチ 7を切断することにより無段変速機の駆動輪による固定状態が解除され、当該無段変速機構を発進時の変速比に戻すことができる。

[0004] この文献に開示の技術では、エンジン 2と回転電機 3の両方の駆動源から駆動力を得て走行する場合、両者の駆動力はそのまま無段変速機 5の入力とされる。また、この文献に示す図 1の構成では、無段変速機 5 (具体的には駆動プーリ 53)と回転電機 3との間に第一のクラッチ 4が配設されている。

[0005] さて、同明細書の従来技術として示されている図 4に開示の技術では、エンジン 11 1、回転電機 112及び無段変速機 114を備え、無段変速機 114の入力軸に回転電機 112が設けられた構成において、エンジン 111と回転電機 112との間に設けられたクラッチ 113により、エンジン 111から回転電機 112への駆動力の伝達を実現する

[0006] 特許文献 2に開示の技術

特許文献 2に開示されたハイブリッド駆動装置は、特許文献 1の図 4に示される従来技術の構成を踏襲するものであり、エンジン出力軸 10と無段変速機 13の入力軸 12 との間に電磁クラッチ 11を設けている。回転電機 15は、無段変速機 13の入力軸 12 に直結されており、電磁クラッチ 1 1が係合した状態にあっては、両駆動源からの駆動力の全てが、そのまま無段変速機 13に入力される。

特許文献 1 :特開 2000— 023313号公報

特許文献 2：特開 2000— 009215号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 2種の駆動源（エンジン及び単一の回転電機のみ）と無段変速機とを備えたハイブリツド駆動装置は、元来、その搭載に必要となる占有空間をできるだけ小さくできるように開発された装置である。し力、しながら、これまで示してきた従来技術のように、駆動源 (特に回転電機）の出力をそのまま無段変速機に入力して変速し、駆動輪に伝達する構成を採用すると、走行に必要となる駆動力によっては、回転電機自体が大型化しやすぐ装置を小型化したいという目的に反する場合もある。

[0008] さらに、エンジンと回転電機との両方からの回転を無段変速機で減速する構成を採用する場合、無段変速機を大きなものとせざるを得ず、この点からも改良の余地があ

[0009] 本願の目的は、駆動源としてエンジンと回転電機との両方を備え、これらの一方若しくは両方から回転駆動を得て、変速機で変速して駆動輪に伝達する構成のハイブリツド駆動装置において、回転電機として比較的小型のものを採用する場合にも十分な走行駆動力を得ることが可能であるとともに、ノ、イブリツド駆動装置を小型化することができるハイブリッド駆動装置を得ることにある。

課題を解決するための手段

[0010] 上記目的を達成するための本発明に係る、エンジンに接続された駆動装置入力軸と、回転電機と、変速機入力軸から入力される回転を変速して変速機出力軸に出力可能な変速機と、前記変速機出力軸と駆動輪を接続する出力機構とを備えたハイブリツド駆動装置の第 1の特徴構成は、前記回転電機のロータと前記変速機入力軸とを連結する駆動伝動機構を備えるとともに、前記駆動装置入力軸と前記変速機入力軸との駆動伝動を断続可能とするクラッチを備え、前記駆動伝動機構に、前記回転電機からの回転を減速して前記変速機入力軸に伝える減速機構を備えたことにある

[0011] ここで、「接続」とは、接続の対象となっている部材間で相互に駆動力の伝達が可能となっている状態をいい、両部材が直接連結されている状態の他、他の部材を介して間接的に連結されている状態も含む。

このハイブリッド駆動装置では、回転電機のロータと変速機入力軸との間においては、駆動伝動機構を介して駆動力が伝達される。即ち、回転電機がモータとして働く状態では、発生する駆動力は無段変速機に伝達される。一方、駆動輪へ制動をかける状態では、回転電機はジェネレータとして働くこととなる。さらに、クラッチを係合することにより、主にはエンジンからの駆動力が変速機に伝達される状態を実現することとなる。さらに、エンジンブレーキをかける状態も実現できる。

以上の動作説明は、従来からのハイブリッド駆動装置にあっても同様である。

[0012] 本願に係るハイブリッド駆動装置では、駆動伝動機構に減速機構を備え、回転電機からの回転を減速して変速機入力軸に伝える。従って、変速機入力軸に伝達されるトルクを従来構成のものと同一でよいとするならば、必要となる回転電機は小型のもので済む。逆に、実質的に同容量 (大きさがほぼ等しい)ものを採用すると、大きなトルクを駆動伝動機構の下流側で得ることができる。 [0013] さらに、この構成では、回転電機からの回転をそのまま変速機の入力とするのではなぐ減速機構により減速された状態の駆動を変速機に入力するため、変速機の回転速度域が制限される。したがって、変速機自体を小型のものとすることができ、コンノ^トでありながら、充分な走行駆動範囲をカバーできるハイブリッド駆動装置を得ること力 Sでさる。

[0014] さて、上記の構成において、第 2の特徴構成として、第 1軸心上に、前記駆動装置入力軸と前記変速機入力軸とを同心に配設して備え、前記第 1軸心の軸方向において、前記変速機と前記回転電機との間に、前記クラッチ及び前記減速機構を備えることが好ましい。

[0015] この構成では、クラッチ及び減速機構を変速機と回転電機との間に配設することにより、回転電機の位置を変速機から軸方向で最も離れた位置とすることができる。即ち、クラッチ及び減速機構の配設位置に変速機出力ギヤを配設することが可能となり、この出力ギヤの位置と回転電機の位置との干渉を避けることができるため、回転電機の外径を大きくすることができる。

また、変速機と回転電機との間に形成される空間にクラッチ及び減速機構を配置することにより、無駄なく各機器を収納でき、コンパクトな構成を実現できる。

さらに、回転電機と変速機との間における駆動伝動系についても、回転電機減速機構変速機の順に配設することで、シンプルな構成で信頼性の高い駆動伝動系を実現できる。

[0016] 更に、変速機が無断変速機（CVT)の場合は、以下の作用'効果を奏する。

即ち、一般に、無段変速機は、駆動プーリが配設される第 1軸心と従動プーリが配設される第 2軸心との一対の軸心間に所要の機器を備えて構成されており、エンジン側から駆動プーリへ駆動を伝達する構成を採用した場合、従動プーリ（第 2軸心)側は、エンジン側（従動プーリに対してエンジン側）に変速機出力軸を突出させる構成となる。従って、第 2軸心側には、従動プーリとその付属機器及び変速機出力ギヤが位置することとなり、これら付属機器及び変速機出力ギヤは、エンジン側に位置する。そして、この構成において、駆動プーリに対して、そのエンジン側に回転電機を配設し、さらに、そのエンジン側にクラッチ、減速機構を配設すると、回転電機の径方向最外径位置は、変速機出力ギヤに制約される。また、回転電機から無段変速機への駆動伝動は、一度エンジン側へ出力してから無段変速側へ戻すこととなる。

このような構成に対して、クラッチ、減速機構を駆動プーリと回転電機との間に配設することにより、回転電機の位置を無段変速機から軸方向で最も離れた位置とすること力 Sできる。したがって、結果的に回転電機を変速機出力ギヤから軸方向で避けた位置に配設することが可能となり、回転電機の外径を大きくすることができる。

[0017] このような構成を採用する場合に、エンジン側から変速機に向かうに従って、回転電機、減速機構、クラッチ、変速機の順に配設されている構成が好ましい。

回転電機と減速機構とを近接させることで、減速出力までの構成をシンプル且つ無駄のな!/、機構で小型に構成できる。

[0018] さらに、前記出力機構に、前記変速機出力軸に接続されるカウンタ機構と、前記力ゥンタ機構に接続されるディファレンシャル機構とを備え、前記ディファレンシャル機構と前記駆動輪とが接続される構成で、前記第 1軸心の軸方向において、前記回転電機のステータ鉄心の位置が、前記カウンタ機構に備えられるカウンタギヤの位置及び前記ディファレンシャル機構に備えられるディファレンシャルリングギヤの位置よりエンジン側に配設されて!/、ること力 S好ましレ、。

この構成にあっては、回転電機のステータ鉄心の位置を、カウンタギヤ（換言すると変速機出力ギヤ)及びディファレンシャルリングギヤの位置よりエンジン側とすることにより、ステータ鉄心の外径を大きくすることが可能となり、回転電機として、出力が比較的大きなものを採用する場合にあっても、軸心方向の厚みを抑えることが可能とな

[0019] さて、これまで説明してきた構成において、前記クラッチのクラッチ出力部材が前記変速機入力軸に接続され、前記クラッチ出力部材を介して、前記減速機構からの減速回転が前記変速機入力軸に伝達される構成を採用することが好ましい。

この構成の場合は、クラッチ出力部材を減速機構からの出力の変速機への伝達にも使用でき、構成を簡略化して信頼性を高めることが可能であるともに、部品点数を低減できる。

[0020] さて、上記のようにクラッチ出力部材を兼用する構成において、前記クラッチ力前記クラッチ出力部材としてのクラッチドラムと、クラッチ入力部材としてのクラッチハブとを備えて構成され、前記減速機構がプラネタリギヤ機構であり、プラネタリギヤ機構の出力回転要素と前記クラッチドラムとが接続されていることが好ましい。

この構成を採用すると、クラッチドラムを、エンジンから変速機への駆動伝動と回転電機から変速機への駆動伝動とに関して、それら両方に兼用できる。さらに、クラッチドラムの開口側に、減速機構を配設する構成を採用することが可能となる。

[0021] また、上記のようにクラッチ出力部材を兼用する構成において、前記クラッチが、前記クラッチ出力部材としてのクラッチドラムと、クラッチ入力部材としてのクラッチハブとを備えて構成されるとともに、前記減速機構がプラネタリギヤ機構であり、プラネタリギャ機構を構成するギヤが前記クラッチドラムの外径部位より内径側に配設されてレ、ることが好ましい。

この構成の場合、減速機構を比較的簡便なプラネタリギヤ機構で構成し、さらに、このプラネタリギヤ機構を構成するギヤを、クラッチドラムの外径部位より内径側に位置させることで、クラッチの外径部位を最外径位置とするコンパクトな駆動伝動系を実現できる。

[0022] さて、これまで説明してきたハイブリッド駆動装置にお!/、て、前記減速機構が、サンギヤ、キャリア、リングギヤを備えたシングルプラネタリギヤであり、前記サンギヤに前記回転電機のロータが接続されるとともに、前記キャリアが非回転部材に連結され、前記リングギヤが出力回転要素であることが好ましい。

ここで、「非回転部材に連結」とは、非回転部材に直接連結されて回転が止められることを意味する他、非回転部材に間接的に連結されて回転が止められることを意味する。

減速機構としてシングルプラネタリギヤを採用することで、減速に必要とされる占有空間の容積を最小限に抑えながら、充分な減速を行える。さらに、キャリアを非回転部材に連結して、その回転を止めることで、サンギヤとリングギヤとの回転方向は逆となるものの、キャリア以外のギヤの回転数（正回転又は逆回転の回転数の絶対値）を比較的制限された範囲とでき、潤滑等の点で有利である。

[0023] 一方、これまで説明してきたハイブリッド駆動装置にお!/、て、前記減速機構が、サンギヤ、キャリア、リングギヤを備えたシングルプラネタリギヤであり、前記サンギヤに前記回転電機のロータが接続されるとともに、前記リングギヤが非回転部材に連結され、前記キャリアが出力回転要素であることが好ましい。

減速機構としてシングルプラネタリギヤを採用することで、減速に必要とされる占有空間の容積を最小限に抑えながら、充分な減速を行える。さらに、リングギヤを非回転部材に連結して、その回転を止めることで、サンギヤとキャリアの回転方向を同一としたまま大幅な減速を行える。また、この構成は、最外径部位のリングギヤを非回転部材に固定するだけで容易に実現することができる。

[0024] さて、これまで説明してきた構成において、組付け状態で、前記回転電機を内部に収納し、エンジン側に開口するエンジン側開口を備えた回転電機収納ケースと、前記回転電機収納ケースの前記エンジン側開口を前記駆動装置入力軸が貫通した状態でカバーする回転電機カバーとを備え、前記回転電機カバーに、前記駆動装置入力軸から駆動力を得て作動するメカニカルオイルポンプが設けられていることが好ましい。

駆動装置入力軸から駆動力を得て働くメカニカルポンプを、回転電機カバーに備えること力 Sできる。また、このメカニカルポンプは、回転電機に対して、そのステータコィルの内径側に位置させるものとできるので、ステータコイルの内径側に形成される空間を有効に利用することができる。

[0025] さらに、前記回転電機カバーに、前記メカニカルオイルポンプの一部を成すオイルポンプケースが取付けられるとともに、前記オイルポンプケースに前記駆動装置入力軸内を介して前記クラッチに作動油を送る作動油供給路が設けられていることが好ましい。

このように構成することで、作動油供給路をオイルポンプケースを使用して実現でき

[0026] さらに、当該オイルポンプケースに関して、このオイルポンプケース力前記第 1軸心の軸方向において、前記回転電機の少なくとも一部とオーバーラップしていることが好ましい。

回転電機において、大きな出力を得ようとすると、ロータ及びステータの径は、比較的大きくなる。結果、この構成では、回転電機の内径側で、駆動装置入力軸より外径側に空き空間が形成される力 S、この部位にオイルポンプケースを侵入させて、作動油供給路を設けることで、空き空間を有効に使用できる。

[0027] さらに具体的には、前記回転電機のロータに対して、そのロータの内径側部位に作動油供給路が設けられている構成も採用することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0028] 以下、本願に係るハイブリッド駆動装置 HVに関して、その実施の形態を、図面に基づいて説明する。

第一実施形態

図 1、図 2は、ノ、イブリツド駆動装置 HVの構成を示す断面図であり、図 3は、軸方向視でのハイブリッド駆動装置 HVを構成する主要機器の配置構成を示した図であり、図 4は、このハイブリッド駆動装置 HVが採用している駆動伝動系の模式図である。

[0029] このハイブリッド駆動装置 HVを備えた車両は、駆動源として、エンジン EG及び回転電機 MGを備えるとともに、これらから得られる駆動力が変速機（無段変速機 CVT )に入力される。そして無段変速機 CVTでは、入力回転を無段変速し、変速後の回転駆動を、カウンタギヤ CG、ディファレンシャルギヤ DGを介して、駆動輪 Wに伝達する。

[0030] 図 4に模式的に示すように、回転電機 MGは減速機構 RSを介して無段変速機 CV Tに駆動連結される構成が採用されており、エンジン EGは、ダンパ0、クラッチ Cを介して無段変速機 CVTに駆動連結される構成が採用されている。従って、この駆動伝動系にあっては、クラッチ Cが切断状態にある場合は、回転電気 MGがモータとして働いてモータ走行を実現できるとともに、制動時には回転電機 MGがジェネレータとして働いて、回転電機 MGに電気的に接続されているバッテリー Bの充電を行うことカできる。一方、クラッチ Cが接続状態の場合は、モータ MG及びエンジン EGからの駆動力が無段変速機 CVTに伝達され、両方の駆動源から駆動力を得て走行すること力 Sできる。

[0031] 図 1は、本願に係るハイブリッド駆動装置 HVの詳細を示したものであり、回転電機 MG、減速機構 RS、クラッチ C、無段変速機 CVT、カウンタギヤ CG、ディファレンシャルギヤ DGの配置及び接続構成を示したものである。図 2は、回転電機 MG、減速機構 RS、クラッチ C近傍の詳細を示す図である。

[0032] このハイブリッド駆動装置 HVは、エンジン EGに駆動連結された駆動装置入力軸 Ie gと、回転電機 MGと、 CVT入力軸 Icvt (変速機入力軸）から入力される回転を無段に変速して CVT出力軸 Ocvt (変速機出力軸）に出力可能な無段変速機 CVTと、 C VT出力軸 Ocvtと駆動輪 Wを駆動連結する出力機構とを備えて!/、る。出力機構は、 CVT出力軸 Ocvtに備えられる変速機出力ギヤ OG、カウンタギギヤ CGを備えた力ゥンタ軸 CA、カウンタ軸 CAに設けられるピニオン CPと嚙合するディファレンシャルリングギヤ DGrを備えたディファレンシャルギヤ DGを備えて構成されている。

そして、回転電機 MGのロータ MGrと CVT入力軸 Icvtとの間には、両者を連結し駆動力の伝動が可能な駆動伝動機構 TDが備えられている。また、駆動装置入力軸 legと CVT入力軸 Icvtとの間には、両者間で駆動力の伝動を断続可能とするクラッチ Cが備えられている。駆動伝動機構 TDには、回転電機 MGからの回転を減速して C VT入力軸 Icvtに伝える減速機構 RSが備えられている。図示する例にあっては、前記減速機構 RSとして、シングルプラネタリギヤ SPGが採用されており、さらに、クラッチ Cの一部を成すクラッチドラム Cdが駆動伝動機構 TDの一部を成すように構成されている。

[0033] CVT入力軸 Icvtの軸心を第 1軸心 Z1と呼ぶと、第 1軸心 Z1上に、駆動装置入力軸 Ieg、 CVT入力軸 Icvtが同心に配設されるとともに、エンジン側から、回転電機 M G、減速機構 RS (シングルプラネタリギヤ SPG)、クラッチ C、無段変速機 CVTの駆動プーリ CVTdが同心に配設されている。

[0034] さらに、このハイブリッド駆動装置 HVでは、駆動装置ケースは、無段変速機 CVTを収納するための CVTケース Ccvtと、回転電機 MGを収納するための MGケース（回転電機収納ケース） Cmgと、 CVTケース Ccvtの開口（図 1において左側に設けられる開口）をカバーするための CVTケースカバー CCcvtと、 MGケース Cmgの開口（図 1において右側に設けられる開口）をカバーし、回転電機 MGとダンバ D及びェンジン EG間とを仕切る MGケースカバー CCmgとを備えている。図示するように、 CVTケース Ccvtのエンジン側に MGケース Cmgが接続される。 [0035] 以上が、本願に係るハイブリッド駆動装置 HVの概略である力 S、以下、詳細に説明する。

回転電機 MG

MGケース Cmg内に配設される回転電機 MGは、よく知られているように、ロータ M Grと、該ロータ MGrの径方向外側に位置すると共に軸方向に該ロータ MGrより突出するコイル MGcを有するステータ MGsとからなる。ロータ MGrは、永久磁石が埋め込まれた多数の積層板 prと、これらの積層板 prを軸方向に並べた状態で固定 ·支持するロータ支持部材 rsとにより構成されている。

[0036] 図 1、図 2に示すように、当該ロータ MGrは、 MGケース Cmg及び MGケースカバ一 CCmgによりベアリング BRGを介して、第 1軸心 Z1周りに回転可能に支持されている。さらに、このロータ MGrには、減速機構 RS側に伸びるロータ駆動伝動部材 Tr が設けられ、当該減速機構 RSを構成するシングルプラネタリギヤ SPGのサンギヤ s の内径側延出部とスプライン spにより接続され、ロータ MGrの駆動力がサンギヤ sに伝達されるように構成されてレ、る。

[0037] また、積層板 prに僅かの間隔を存して対向するように多数のステータ鉄心 sfが MG ケース Cmgに固定されており、これらのステータ鉄心 sfにはコイル MGcが巻回されてステータ MGsが構成されて!/、る。

[0038] 図 1、図 2からも判明するように、本願にあっては、ロータ MGrを構成する多数の積層板 pr及びステータ鉄心 sfは、共に、その断面形状において第 1軸心 Z1方向の幅力小さぐ径方向の厚みが大きく取られている。結果、両者ともにその容積を大きく確保することで、回転電機出力を比較的大きなものと出来ている。

[0039] 前記 MGケース Cmgにはレゾルノ^ステータ Rsが、ロータ駆動伝動部材 Trにはレゾルノ .ロータ Rrが設けられており、両者 R_S、 Rrにより、レゾルバが構成されて、回転電機 MGの回転位置を検出可能に構成されている。

[0040] 減速機構 RS

本例では、減速機構 RSとしてサンギヤ s、ピニオン pを回転可能に支持するキャリア c、及びリングギヤ rを備えたシングルプラネタリギヤ SPGを採用して!/、る。

この例では、サンギヤ sには、回転電機 MGのロータ駆動がロータ駆動伝動部材 Tr を介して伝達される。キャリア cは MGケース Cmgから支持されるとともに、その回転が止められる構成が採用されている。即ち、 MGケース Cmgは、本願における非回転部材に相等する。リングギヤ rは、後述するクラッチ Cのクラッチドラム Cdのエンジン側端を延出した延出部に設けられている。即ち、リングギヤ rの外径部位とクラッチドラム Cdとの内径部位とをスプライン spにより一体回転するように接続している。従って、シングルプラネタリギヤ SPGのギヤ r、 p、 sは、クラッチドラム Cdの外径部位より内径側に配設されるとともに、第 1軸心 Z1の軸方向において、リングギヤ r、キャリアサンギャ sが、クラッチドラム Cdの延出部と一部においてオーバーラップする構成となっている。結果、クラッチ C及び減速機構 RSを無段変速機 CVTと回転電機 MGとの間に備える構成において、充分な小型化が達成されている。各ギヤ r、 p、 sのギヤ比の関係は、入力回転要素であるサンギヤ sの回転を出力回転要素であるリングギヤ rの回転として、減速して取り出せるように設定されている。

結果、回転電機 MGで発生される駆動力は、この減速機構 RSで減速され、クラッチドラム Cdに伝達され、当該クラッチドラム Cdと一体回転する CVT入力軸 Icvtに伝達される。即ち、本願に係る駆動伝動機構 TDは、ロータ駆動伝動部材 Tr、減速機構 R S及びクラッチドラム Cdから構成されて!/、る。

[0041] また、図 1、図 2からも判明するように、 MGケース Cmgからキヤリャ c内に連通され、ピニオン pとキャリア cとの間に設けられるベアリング収納空間に連通する油路 olが設けられており、 MGケース Cmgから良好にベアリング brgを潤滑できるように構成されている。

[0042] 駆動装置入力軸 leg

回転電機 MG及び減速機構 RSの軸心部位には、エンジン EGからの駆動力が伝達される駆動装置入力軸 legが配設されて!/、る。この駆動装置入力軸 legが本願に係るハイブリッド駆動装置 HVの入力部材とされて!/、る。エンジン EGと駆動装置入力軸 legとの間にダンバ Dを備えることにより、この入力軸 legで入力の変動が抑えられ図 1に示すように、この駆動装置入力軸 legは、 MGケースカバー CCmg、減速機構 RSであるシングルプラネタリギヤ SPGのサンギヤ s、及び CVT入力軸 Icvtにより回転可能に支持される構成が採用されている。 CVT入力軸 Icvtとの関係について説明すると、駆動装置入力軸 legの無段変速機 CVT側端は、 CVT入力軸 Icvt内に侵入する構成が採用されており、ベアリング brgを介して CVT入力軸 Icvtにより外径側力、ら回転可能に支持されている。軸方向も、 CVT入力軸 Icvtによりベアリング brgを介して位置決めされる構成が採用されている。

[0043] さらに、駆動装置入力軸 legの CVT入力軸 Icvt側端近傍には、クラッチハブ接続部 Ichが設けられており、先端に複数の摩擦板 fpを備えたクラッチハブ Chが、当該入力軸 legと一体に回転するように構成されている。

[0044] クラッチ C

クラッチ Cは、 CVT入力軸 Icvtと一体回転するクラッチドラム Cdと、駆動装置入力軸 legと一体回転するクラッチハブ Chとを備えて構成されており、クラッチハブ Chの外径側部位に複数の摩擦板を fp、クラッチドラム Cdの先端内径側部位に複数の摩擦相手板 foを備えて構成されている。そして、クラッチ C内に備えられるピストン Cpが油圧の供給により軸方向に移動することで、クラッチ Cの係合、係合解除を実現する。ピストンスプリング Csは、その一端がピストン Cpに当接し、他端が CVT入力軸 Icvt に軸方向移動を阻止されたスプリングリテーナ Crに当接されており、所定の付勢力を発生できるように構成されている。このクラッチドラム Cdは、クラッチ出力部材に相当する。

[0045] 係合は、クラッチドラム Cdとピストン Cpとの間に作動油が供給され、ピストン Cpがピストンスプリング Csの付勢力に抗してクラッチハブ Ch側に移動した状態で、摩擦相手板 foが摩擦板 fpに押圧されることで実現する。一方、係合解除は、作動油の供給圧が断たれ、ピストンスプリング Csの付勢力によりピストン Cpがクラッチハブ Chから離間する方向に移動されることで実現する。

この構成から、クラッチ Cの係合状態で、駆動装置入力軸 legから駆動力がクラッチ Cを介して CVT入力軸 Icvtに伝達される。

[0046] 係合'係合解除用に油圧は、 CVTケース Ccvtに設けられる油路 o2、クラッチドラム Cdに設けられた導入路 o3を介して、クラッチドラム Cdとピストン Cpとの間に供給され [0047] 無段変速機 CVT

図 1に示すように、無段変速機 CVTは、駆動プーリ CVTdと従動プーリ CVTrと、駆動プーリ CVTdの回転力を従動プーリ CVTrに伝達する Vベルト Vなどからなっている

〇

駆動プーリ CVTdは、 CVT入力軸 Icvtである駆動軸と一体に回転する固定円錐板 CPfと、固定円錐板 CPfに対向配置されて V字状プーリ溝を形成すると共に駆動プ一リシリンダ室 SRdに作用する油圧によって CVT入力軸 Icvtの軸方向に移動可能である可動円錐板 CPmからなつている。当該駆動プーリシリンダ室 SRdは、駆動軸 I cvtの軸端に固定されているプランジャ puと可動円錐板 CPmとの間に形成される構成が採用されている。そして、油圧は、駆動軸 Icvtの内部に設けられた油路 o5から可動円錐板 CPmの支持部に設けられた油圧供給口 o6を介して駆動プーリシリンダ室 SRdに供給される構成が採用されている。

[0048] 従動プーリ CVTrは、従動軸である CVT出力軸 Ocvt上に設けられている。この従動プーリ CVTrもまた、 CVT出力軸 Ocvtと一体に回転する固定円錐板 CPfと、固定円錐板 CPfに対向配置されて V字状プーリ溝を形成すると共に従動プーリシリンダ室 SRrに作用する油圧によって CVT出力軸 Ocvtの軸方向に移動可能である可動円錐板 CPmとからなっている。当該従動プーリシリンダ室 SRrは、 CVT出力軸 Ocvtの中間部に固定されているプランジャ puと可動円錐板 CPmとの間に形成される構成が採用され、プランジャ puと可動円錐板 CPmの背面（図 1において右側の面）との間に復帰スプリング rsが介装される構成が採用されている。この従動プーリ CVTrの場合も、油圧は、 CVT出力軸 Ocvtの内部に設けられた油路 o7から可動円錐板 Cpmの支持部に設けられた油圧供給口 o8を介して従動プーリシリンダ室 SRrに供給される構成が採用されている。

さらに、従動プーリシリンダ室 SRrを形成するプランジャ puに背面側には、可動円錐板 CPmの背面側であってその内径側部位に、従動プーリシリンダ室 SRrを形成するための円筒状のシリンダ Smが備えられている。また、このシリンダ Smの先端から概略円筒状のプランジャカバー PCが設けられている。

この構成から、従動プーリ CVTrはエンジン側に向力、うに従って、その CVT出力軸 Ocvt周りの外径が小さくなる。

[0049] 上記構成を採用することにより、駆動プーリ CVTdの可動円錐板 CPmおよび従動プーリ CVTrの可動円錐板 CPmを軸方向に移動させて Vベルト Vとの接触位置半径を変えることにより、駆動プーリ CVTdと従動プーリ CVTrとの間の回転比つまり減速比を変えることができる。例えば、駆動プーリ CVTdの V字状プーリ溝の幅を拡大すると共に従動プーリ CVTrの V字状プーリ溝の幅を縮小すれば、駆動プーリ CVTd側の Vベルト Vの接触位置半径は小さくなり、従動プーリ CVTr側の Vベルト接触位置半径は大きくなるので、大きな変速比が得られることになる。可動円錐板 CPm、 CPmを前記とは逆方向に移動させれば減速比は小さくなる。このような駆動プーリ CVTdと従動プーリ CVTrの V字状プーリ溝の幅を変化させる制御は、図示しなレ、制御系統を介して油圧制御回路 COPによる駆動プーリシリンダ室 SRdまたは従動プーリシリンダ室 SRrへの油圧制御により行われる。

[0050] CVT出力軸 Ocvtはエンジン側（図 1の右側）に延出されており、その延出部位に変速機出力ギヤ OGが固定されている。この変速機出力ギヤ OGはカウンタ軸 CA上のカウンタギヤ CGとかみ合って!/、る。カウンタ軸 CAに設けられたピニオン CPはディアレンシャルギヤ DGからドライブシャフト DSを介して駆動輪 Wに駆動が伝達される。本願にあっては、カウンタ軸 CA、カウンタギヤ CG及びピニオン CPがカウンタ機構をファレンシャル機構を成す。

[0051] 無段変速機 CVT、クラッチ C、減速機構 RS、回転電機 MGと、変速機出力ギヤ OG 図 1に示すように、本願に係るハイブリッド駆動装置 HVにあっては、駆動装置入力軸 legと CVT入力軸 Icvtが配設される第 1軸心 Z1については、エンジン側から回転電機 MG、減速機構 RS、クラッチ C、駆動プーリ CVTdが配設される。一方、 CVT出力軸 Ocvtが配設される第 2軸心 Z2については、エンジン側から変速機出力ギヤ OG 、従動プーリ CVTrが配設される。

そして、第 1軸心 Z1の軸方向において、クラッチ C及び減速機構 RSは、従動プーリ CVTrにおいて、その外径が小径化し始める従動プーリ CVTrのプランジャ puから変速機出力ギヤ OGに到る中間部位においてオーバーラップする位置に配設されており、装置の小型化に大きく寄与している。さらに、回転電機 MGとカウンタギヤ CG及びディファレンシャルリングギヤ DGrとの関係について述べると、回転電機 MGのステータ MGsを構成するステータ鉄心 sfの位置力カウンタ軸 CAに備えられるカウンタギヤ DGrの位置よりエンジン EG側に配設されている。

[0052] 図 3は、 CVT入力軸 Icvt、 CVT出力軸 Ocvtの軸端側から見た（図 1において左側から見た）、本願に係るハイブリッド駆動装置 HVに備えられる主要な機器 (駆動ブーリ CVTd、回転電機 MG、従動プーリ CVTr、カウンタギヤ CG、ディファレンシャルリングギヤ DGr、変速機出力ギヤ OG)の位置関係を示した図面である。この図にあっては、これまで説明してきた第 1軸心 Zl、第 2軸心 Z2とともに、カウンタ軸 CAの軸心を第 3軸心 Z3、ディファレンシャノレリングギヤ DGrの軸心を第 4軸心 Z4として示して!/、る

〇

この図力もも判るように、左右方向において第 1軸心 Z1と第 3軸心 Z3との間に第 2 軸心 Z2及び第 4軸心 Z4が位置し、上下方向において第 4軸心 Z4と第 2軸心 Z2との間に第 1軸心 Zl、第 3軸心 Z3が位置する構成が採用されている。さらに、回転電機 MGに備えられるステータ鉄心 sfの外径位置は、変速機出力ギヤ OGの外径位置に近接する。しかし、図 1に示すように、第 1軸心 Z1の軸方向において位置を異ならせることにより、回転電機 MGの外径を大きく取って出力の得られる回転電機を採用しながら、変速機出力ギヤ OG、カウンタギヤ CG、ディファレンシャルリングギヤ DGrとは干渉の起こらない小型のハイブリッド駆動装置 HVを得ることができている。

[0053] さらに、図 1に、オイルパン OPから電動オイルポンプ EOP、油圧制御回路 COPを介して、作動油、潤滑油の供給系統を示した。

[0054] 第二実施形態

以下、本願に係るハイブリッド駆動装置 HVの第二実施形態に関し、図 5及び 6に基づいて説明する。

この実施形態にあっても、単一の回転電機 MGを備えるとともに、シングルプラネタリギヤ SPGからなる減速機構 RSにより減速された駆動回転が CVT入力軸 Icvtに入力される。またエンジン EGからの駆動力は、クラッチ Cによる断続を受ける状態で、同じく CVT入力軸 Icvtに入力される。この例にあっても、クラッチ Cのクラッチドラム C dが、回転電機 MGからの駆動力の伝動の用に供される構成が採用されている。そして、無段変速機 CVTによる変速後の駆動力、カウンタ軸 CA及びディファレンシャルギヤ DGを介して駆動輪 Wに伝達される。

[0055] 第二実施形態にお!/、ては、回転電機 MGの軸心側にメカニカルオイルポンプ MO Pを備える構成を採用するとともに、クラッチ Cに対する作動油、その他の駆動装置入力軸 leg周りの所要部位に潤滑油を供給する作動油供給路 olOを設けている。さらに、シングルプラネタリギヤ SPGからなる減速機構 RSにおける、キャリア c及びリングギヤ rの連結相手が異なる。以下、これらの相違点に関して説明する。

[0056] メカニカルオイルポンプ MOP及び作動油供給路 olO

図 5、 6に示すように、この実施形態における MGケースカバー CCmgの回転電機 MG側（エンジン EGとは反対側）に凹部を穿つとともに、この凹部を覆うオイルポンプカバー OPcを MGケースカバー CCmgに固定する構成とし、 MGケースカバー CCm gとオイルポンプカバー OPcとの間にポンプ室 OPrが形成されている。さらに、このポンプ室 OPrに、駆動装置入力軸 legと一体回転するロータ Ropを備え、メカニカルォィルポンプ MOPとしてある。

[0057] さらに、前記オイルポンプカバー OPcの無段変速機 CVT側を円筒状に延出させて、この延出部 EAと駆動装置入力軸 legとの間にオイルを分配供給する作動油供給路 olOを形成してある。このようにして、回転電機 MGの軸心側に位置する空間を有用に利用して、コンパクトな構成としている。そして、前記作動油供給路 olOから駆動装置入力軸 leg内を介してクラッチ Cに作動油を良好に送ることができる。

[0058] 減速機構 RS

本例にあっても、減速機構 RSとしてサンギヤ s、ピニオン pを回転可能に支持するキャリア c、及びリングギヤ rを備えたシングノレプラネタリギヤ SPGを採用して!/、る。この例でも、サンギヤ sには、回転電機 MGのロータ駆動がロータ駆動伝動部材 Tr を介して伝達される。これに対して、リングギヤ rはスプライン spにより MGケース Cmg に、その回転が止められた状態で支持される構成が採用されている。即ち、 MGケース Cmgは、この例でも非回転部材となる。一方、キャリア cは、クラッチ Cのクラッチドラム Cdのエンジン側端を延出した延出部に連結されている。即ち、キャリア cの外径部位とクラッチドラム Cdとの内径部位とをスプライン spにより係合して一体回転するようにしている。

従って、この例でも、シングルプラネタリギヤ SPGのギヤ r、 p、 sは、クラッチドラム Cd の外径部位より内径側に配設されるとともに、第 1軸心 Z1の軸方向において、リングギヤキャリアサンギヤ sが、クラッチドラム Cdの延出部と一部においてオーバーラップする構成となっている。結果、クラッチ C及び減速機構 RSを備える構成において、充分な小型化が達成されている。各ギヤのギヤ比の関係は、入力回転要素であるサンギヤ sの回転を出力回転要素であるキャリア cの回転として、減速して取り出せるように設定されている。

結果、回転電機 MGで発生される回転は、この減速機構 RSで減速され、クラッチドラム Cdに伝達され、当該クラッチドラム Cdと一体回転するように設けられている CVT 入力軸 Icvtに伝達される。

[0059] また、減速機構 RSを構成するピニオン pとキャリア cとの間に設けられるベアリング br gの潤滑は、駆動装置入力軸 leg側から遠心力により送られてくるオイルによるものとしている。

[0060] 図 5に、オイルパン OPから電動オイルポンプ EOP、メカニカルオイルポンプ MOP、油圧制御回路 COPを介した、作動油、潤滑油の供給系統を示した。

〔別実施の形態〕

(1) これまで説明してきた実施の形態にあっては、変速機が無断変速機 CVTである例を示したが、本願構成は、変速機として、変速比が段階的に変更される有段変速機を使用する場合にも適用できる。

(2) 先に説明した実施の形態は、本願に係るハイブリッド駆動装置を FF方式の車に採用する例をしめした力 FR (フロントエンジン 'リヤドライブ)方式の車に採用することあでさる。

(3) 上記の実施の形態にあっては、エンジンと変速機入力軸との間の駆動伝動を断続するクラッチのクラッチドラムを、変速機入力軸への入力部材として共通に使用した力エンジンからクラッチを介した変速機入力軸へのエンジン側の入力系統と、回転電機から減速機構を介した変速機入力軸への入力系統を、変速機入力軸まで另 IJ系統としてあよい。

(4) 上記の実施の形態にあっては、回転電機から無段変速機に到る機器の配設において、回転電機減速機構クラッチ駆動プーリとしたが、減速機構とクラッチの位置関係は、逆転していてもよい。

(5) 上記の実施の形態にあっては、減速機構を構成するに、シングルプラネタリギャを採用したが、減速できれば如何なる機構を採用してもよい。但し、シングルプラネタリギヤにより代表されるプラネタリギヤ機構が小型であり好適である。

(6) 上記のメカニカルオイルポンプに関しては、第二実施形態に示すように回転電機カバーに設けるのが好適である力伝動系の任意の位置にこれを配設することができる。また、上記の第二実施の形態にあっては、図 6に示すように MGケースカバ一 CCmgに凹部を穿ち、その凹部をロータ Ropが配設されるポンプ室 OPrとした。即ち、この例では、 MGケースカバー CCmg力ロータ Ropを収納するオイルポンプボディ OPbとして、この凹部が覆うカバーがオイルポンプカバー OPcとされる。これに対して、図 7に示すように、 MGケースカバー CCmgに対して、その無断変速機側に配設される対となる部材を設け、この部材に凹部を設けポンプ室 OPrとしてもよい。この構成の場合、対となる部材がオイルポンプボディ OPbとなる。

そこで、本願にあっては、オイルポンプカバー或はオイルポンプボディをオイルポンプケースと呼ぶ。図 6の例にあっては、オイルポンプケースとしてのオイルポンプカバ一 OPcが、第 1軸心 Z1の軸方向において、回転電機 MGの少なくとも一部とオーバ一ラップし、回転電機 MGのロータ MGrに対して、その内径側部位に作動油供給路 olOが設けられることとなる。図 7の例にあっては、オイルポンプケースとしてのオイルポンプボディ OPbが、第 1軸心 Z1の軸方向において、回転電機 MGの少なくとも一部とオーバーラップし、回転電機 MGのロータ MGrに対して、その内径側部位に作動油供給路 olOが設けられることとなる。

産業上の利用可能性 [0061] 駆動源としてエンジンと回転電機とを備え、これらの一方若しくは両方から駆動力を得て、変速機で変速して駆動輪に伝達するハイブリッド駆動装置において、回転電機として比較的小型のものを採用する場合にも十分な駆動力を得ることが可能であるとともに、ハイブリッド駆動装置をできるだけ小型なものとすることができた。

図面の簡単な説明

[0062] [図 1]第一実施形態駆動装置の構成を示す断面図

[図 2]第一実施形態駆動装置の要部構成を示す断面図

[図 3]第一実施形態駆動装置の主要機器の配置を示す側面図

[図 4]本願に係る駆動装置の駆動伝動系の概略を示す図

[図 5]第二実施形態駆動装置の構成を示す断面図

[図 6]第二実施形態駆動装置の要部構成を示す断面図

[図 7]第二実施形態駆動装置の要部別構成例を示す断面図

符号の説明

[0063] C クラッチ

減速機構

Claims

請求の範囲

[1] エンジンに接続された駆動装置入力軸と、回転電機と、変速機入力軸からの回転を変速して変速機出力軸に出力可能な変速機と、前記変速機出力軸と駆動輪を接続する出力機構とを備えたハイブリッド駆動装置であって、

前記回転電機のロータと前記変速機入力軸とを連結する駆動伝動機構を備えるとともに、

前記駆動装置入力軸と前記変速機入力軸との駆動伝動を断続可能とするクラッチを備え、

前記駆動伝動機構に、前記回転電機からの回転を減速して前記変速機入力軸に伝える減速機構を備えたハイブリッド駆動装置。

[2] 第 1軸心上に、前記駆動装置入力軸と前記変速機入力軸とを同心に配設して備え、前記第 1軸心の軸方向において、前記変速機と前記回転電機との間に、前記クラッチ及び前記減速機構を備えた請求項 1記載のハイブリッド駆動装置。

[3] エンジン側から前記変速機に向かうに従って、前記回転電機、前記減速機構、前記クラッチ、前記変速機の順に配設されてレ、る請求項 2記載のハイブリッド駆動装置

〇

[4] 前記出力機構に、前記変速機出力軸に接続されるカウンタ機構と、前記カウンタ機構に接続されるディファレンシャル機構とを備え、前記ディファレンシャル機構と前記駆動輪とが接続される構成で、

前記第 1軸心の軸方向において、前記回転電機のステータ鉄心の位置が、前記力ゥンタ機構に備えられるカウンタギヤの位置及び前記ディファレンシャル機構に備えられるディファレンシャルリングギヤの位置よりエンジン側に配設されている請求項 1

〜3のいずれか一項記載のハイブリッド駆動装置。

[5] 前記クラッチのクラッチ出力部材が前記変速機入力軸に接続され、

前記クラッチ出力部材を介して、前記減速機構からの減速回転が前記変速機入力軸に伝えられる請求項 1〜4のいずれか一項記載のハイブリッド駆動装置。

[6] 前記クラッチ力前記クラッチ出力部材としてのクラッチドラムと、クラッチ入力部材としてのクラッチハブとを備えて構成されるとともに、前記減速機構がプラネタリギヤ機構であり、プラネタリギヤ機構の出力回転要素と前記クラッチドラムとが接続されている請求項 5記載のハイブリッド駆動装置。

[7] 前記クラッチ力前記クラッチ出力部材としてのクラッチドラムと、クラッチ入力部材としてのクラッチハブとを備えて構成されるとともに、

前記減速機構がプラネタリギヤ機構であり、プラネタリギヤ機構を構成するギヤが前記クラッチドラムの外径部位より内径側に配設されている請求項 5記載のハイブリッド駆動装置。

[8] 前記減速機構が、サンギヤ、キャリア、リングギヤを備えたシングルプラネタリギヤであり、前記サンギヤに前記回転電機のロータが接続されるとともに、前記キャリアが非回転部材に連結され、前記リングギヤが出力回転要素である請求項;!〜 7のいずれか一項記載のハイブリッド駆動装置。

[9] 前記減速機構が、サンギヤ、キャリア、リングギヤを備えたシングルプラネタリギヤであり、前記サンギヤに前記回転電機のロータが接続されるとともに、前記リングギヤが非回転部材に連結され、前記キャリアが出力回転要素である請求項;!〜 7のいずれか一項記載のハイブリッド駆動装置。

[10] 組付け状態で、前記回転電機を内部に収納し、エンジン側に開口するエンジン側開口を備えた回転電機収納ケースと、前記回転電機収納ケースの前記エンジン側開口を前記駆動装置入力軸が貫通した状態でカバーする回転電機カバーとを備え、前記回転電機カバーに、前記駆動装置入力軸から駆動力を得て作動するメカユカルオイルポンプが設けられて!/、る請求項 1〜9の!/、ずれか一項記載のハイブリッド駆動装置。

[11] 前記回転電機カバーに、前記メカニカルオイルポンプの一部を成すオイルポンプケースが取付けられるとともに、前記オイルポンプケースに前記駆動装置入力軸内を介して前記クラッチに作動油を送る作動油供給路が設けられている請求項 10記載のハイブリッド駆動装置。

[12] 前記オイルポンプケース力 S、前記第 1軸心の軸方向において、前記回転電機の少なくとも一部とオーバーラップしている請求項 11記載のハイブリッド駆動装置。

[13] 前記回転電機のロータに対して、当該ロータの内径側部位に前記作動油供給路が設けられている請求項 12記載のハイブリッド駆動装置。