JP2017206213A - Drive unit for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive device.
車両の駆動力源として内燃機関と回転電機とを併用するハイブリット車両が実用化されている。このようなハイブリット車両に用いられる車両用駆動装置の一例として、特開2015−120361(特許文献1)に開示された装置が知られている。特許文献1の装置は、内燃機関の出力軸に結合された無段変速機構と、当該無段変速機構と車輪との間に配置された変速装置と、回転電機と、を主要な要素として構成されている。そして、変速装置内の係合要素の係合と解放とを切り替えることにより、少なくとも内燃機関のトルクを車輪に伝達する状態と内燃機関を切り離して回転電機のトルクを車輪に伝達する状態との切り替えを可能に構成されていると共に、車輪を前進方向に駆動する状態と後進方向に駆動する状態との切り替えを可能に構成されている。
Hybrid vehicles that use both an internal combustion engine and a rotating electric machine as a driving force source for vehicles have been put into practical use. As an example of a vehicle drive device used in such a hybrid vehicle, a device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-120361 (Patent Document 1) is known. The apparatus of
しかし、特許文献1の装置では、回転電機と車輪とが、他部材を介して常時結合状態となっている。そのため、回転電機と車輪とを切り離すことができない。従って、車輪が駆動力源からトルクを得ていない非駆動状態では、下り坂など惰性により車輪が回転していない限り、当該車輪と常時結合状態にある回転電機は非回転状態となる。このような場合、すなわち、停車中など車輪が非駆動状態である場合には、回転電機により発電することができない。
However, in the apparatus of
そこで、少なくとも内燃機関のトルクを車輪に伝達する状態と内燃機関を切り離して回転電機のトルクを車輪に伝達する状態との切り替え及び前記車輪を前進方向に駆動する状態と後進方向に駆動する状態との切り替えを可能にしつつ、車輪が非駆動状態であっても内燃機関からのトルクにより回転電機の発電が可能な車両用駆動装置の実現が望まれている。 Therefore, switching between at least the state of transmitting the torque of the internal combustion engine to the wheel and the state of disconnecting the internal combustion engine and transmitting the torque of the rotating electrical machine to the wheel, the state of driving the wheel in the forward direction, and the state of driving in the reverse direction, Therefore, it is desired to realize a vehicle drive device that can generate electric power from a rotating electrical machine using torque from an internal combustion engine even when the wheels are not driven.
上記課題を解決するため、本開示に係る車両用駆動装置は、
内燃機関に駆動連結された入力部材と、車輪に駆動連結された出力部材と、回転電機と、ワンウェイクラッチと、差動歯車装置と、を備えた車両用駆動装置であって、
前記差動歯車装置は、回転速度の順に、第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素となる4つの回転要素を有し、
前記第一回転要素は、前記回転電機に駆動連結され、
前記第二回転要素は、第一ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、
前記第三回転要素は、前記出力部材に連結されると共に、クラッチにより前記入力部材に選択的に連結され、
前記第四回転要素は、第二ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、
前記ワンウェイクラッチは、前記入力部材の回転速度が前記第一回転要素の回転速度よりも低い場合に前記入力部材と前記第一回転要素との相対回転を許容する解放状態となり、前記入力部材の回転速度が前記第一回転要素の回転速度と同じになった場合に前記入力部材と前記第一回転要素との前記相対回転を規制する係合状態となる。
In order to solve the above problems, a vehicle drive device according to the present disclosure includes:
A vehicle drive device comprising an input member drivingly connected to an internal combustion engine, an output member drivingly connected to a wheel, a rotating electrical machine, a one-way clutch, and a differential gear device,
The differential gear device has four rotating elements which are a first rotating element, a second rotating element, a third rotating element, and a fourth rotating element in the order of the rotation speed,
The first rotating element is drivingly connected to the rotating electrical machine;
The second rotating element is selectively fixed to the non-rotating member by a first brake;
The third rotating element is connected to the output member and selectively connected to the input member by a clutch.
The fourth rotating element is selectively fixed to the non-rotating member by a second brake;
When the rotational speed of the input member is lower than the rotational speed of the first rotating element, the one-way clutch enters a released state that allows relative rotation between the input member and the first rotating element, and the input member rotates. When the speed becomes the same as the rotation speed of the first rotation element, an engagement state is established that restricts the relative rotation between the input member and the first rotation element.
この構成によれば、クラッチ、第一ブレーキ及び第二ブレーキを解放状態とすることで、内燃機関及び回転電機と出力部材とを、動力伝達が行われないように分離することができる。この状態で、ワンウェイクラッチにより入力部材と第一回転要素とが係合されることで、入力部材に駆動連結された内燃機関と第一回転要素に駆動連結された回転電機とを動力伝達可能に連結することができる。そのため、内燃機関及び回転電機の双方から出力部材にトルクを伝達しない非駆動状態で、内燃機関からのトルクにより回転電機に発電を行わせることができる。 According to this configuration, by setting the clutch, the first brake, and the second brake to the released state, the internal combustion engine, the rotating electrical machine, and the output member can be separated so that power transmission is not performed. In this state, the input member and the first rotating element are engaged with each other by the one-way clutch, so that power can be transmitted between the internal combustion engine that is drivingly connected to the input member and the rotating electrical machine that is drivingly connected to the first rotating element. Can be linked. Therefore, it is possible to cause the rotating electrical machine to generate electric power with the torque from the internal combustion engine in a non-driven state where torque is not transmitted from both the internal combustion engine and the rotating electrical machine to the output member.
更に、この構成によれば、クラッチ、第一ブレーキ、第二ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合状態に応じて、少なくとも内燃機関のトルクを車輪に伝達する状態と内燃機関を切り離して回転電機のトルクを車輪に伝達する状態とを実現できると共に、これら各状態において、出力部材を車両の前進方向に駆動する状態と後進方向に駆動する状態とを切り替えることができる。 Further, according to this configuration, at least according to the engagement state of the clutch, the first brake, the second brake and the one-way clutch, the state where the torque of the internal combustion engine is transmitted to the wheels and the internal combustion engine are separated from each other, and the torque of the rotating electrical machine is The state which transmits to a wheel is realizable, and in each of these states, the state which drives an output member in the advance direction of a vehicle, and the state which drives in a reverse direction can be switched.
本開示に係る技術のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。 Further features and advantages of the technology according to the present disclosure will become more apparent from the following description of exemplary and non-limiting embodiments described with reference to the drawings.
1.第一の実施形態
まず、車両用駆動装置Hの第一の実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る車両用駆動装置Hの構成を示すスケルトン図であるが、この図では中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。
1. First Embodiment First, a first embodiment of a vehicle drive device H will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a skeleton diagram showing the configuration of the vehicle drive device H according to the present embodiment. In this drawing, the configuration of the lower half symmetrical to the central axis is omitted.
なお、本実施形態において「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、このような伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置(係合要素)、例えば摩擦係合装置や噛み合い式係合装置等が含まれていてもよい。但し、差動歯車装置の各回転要素について「駆動連結」という場合には、当該差動歯車装置が備える3つ以上の回転要素に関して互いに他の回転要素を介することなく駆動連結されている状態を指すものとする。 In the present embodiment, “driving connection” refers to a state where two rotating elements are connected so as to be able to transmit driving force, and the two rotating elements are connected so as to rotate integrally, or The two rotating elements are used as a concept including a state in which a driving force can be transmitted through one or more transmission members. Examples of such a transmission member include various members that transmit rotation at the same speed or a variable speed, and include, for example, a shaft, a gear mechanism, a belt, a chain, and the like. Further, as such a transmission member, an engagement device (engagement element) that selectively transmits rotation and driving force, for example, a friction engagement device or a meshing engagement device may be included. However, in the case of “drive connection” for each rotating element of the differential gear device, a state in which the three or more rotating elements included in the differential gear device are drivingly connected without intervening other rotating elements. Shall point to.
また、本実施形態において「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。また、「回転速度の順」とは、各回転要素の回転状態における回転速度の順番のことである。各回転要素の回転速度は、差動歯車機構の回転状態によって変化するが、各回転要素の回転速度の高低の並び順は、差動歯車機構の構造によって定まるものであるため一定となる。なお、「各回転要素の回転速度の順」は、各回転要素の速度線図(共線図)における配置順に等しい。ここで、「各回転要素の速度線図における配置順」とは、速度線図(共線図)における各回転要素に対応する軸が、当該軸に直交する方向に沿って配置される順番のことである。速度線図(共線図)における各回転要素に対応する軸の配置方向は、速度線図の描き方によって異なるが、その配置順は差動歯車機構の構造によって定まるものであるため一定となる。 In the present embodiment, the “rotary electric machine” is used as a concept including any of a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator that functions as both a motor and a generator as necessary. . Further, the “order of rotational speed” is the order of rotational speed in the rotational state of each rotating element. The rotational speed of each rotating element varies depending on the rotational state of the differential gear mechanism, but the order in which the rotational speeds of the rotating elements are arranged is fixed because it is determined by the structure of the differential gear mechanism. Note that “the order of the rotational speed of each rotating element” is equal to the order of arrangement in the speed diagram (collinear diagram) of each rotating element. Here, “arrangement order in the velocity diagram of each rotating element” means the order in which the axis corresponding to each rotating element in the velocity diagram (collinear diagram) is arranged along the direction orthogonal to the axis. That is. The arrangement direction of the axis corresponding to each rotation element in the velocity diagram (collinear diagram) differs depending on how the velocity diagram is drawn, but the arrangement order is fixed because it is determined by the structure of the differential gear mechanism. .
また、本実施形態において、各部材の回転及びトルクの方向に関して、「正方向」とは入力部材が内燃機関の回転によって回転している状態での各部材の回転方向と同じ方向であり、「負方向」とはその逆方向である。また、各部材の回転速度が「正」とは各部材が正方向に回転している状態であり、回転速度が「負」とは各部材が負方向に回転している状態であり、回転速度が「ゼロ」とは各部材の回転が停止している状態である。 In the present embodiment, regarding the rotation and torque direction of each member, the “positive direction” is the same direction as the rotation direction of each member when the input member is rotated by the rotation of the internal combustion engine. "Negative direction" is the opposite direction. In addition, the rotation speed of each member is “positive” when each member is rotating in the positive direction, and the rotation speed is “negative” when each member is rotating in the negative direction. The speed “zero” means that the rotation of each member is stopped.
図1に示すように、この車両用駆動装置Hは、内燃機関EGに駆動連結された入力部材INと、車輪Wに駆動連結された出力部材OUTと、回転電機MGと、ワンウェイクラッチF1と、差動歯車装置Dと、を備えている。そして、この車両用駆動装置Hは、クラッチC1、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2といった係合要素の係合状態を切り替えることによって、パラレルモード、電動走行モード及び非駆動発電モードを含む複数のモードを切り替え可能であると共に、パラレルモード及び電動走行モードの双方において、出力部材OUTを車両の前進方向に駆動する状態と後進方向に駆動する状態とを切り替え可能な構成を備えている。 As shown in FIG. 1, the vehicle drive device H includes an input member IN that is drivingly connected to the internal combustion engine EG, an output member OUT that is drivingly connected to the wheels W, a rotating electrical machine MG, a one-way clutch F1, And a differential gear device D. The vehicle drive device H includes a plurality of modes including a parallel mode, an electric travel mode, and a non-drive power generation mode by switching the engagement states of the engagement elements such as the clutch C1, the first brake B1, and the second brake B2. This mode can be switched, and in both the parallel mode and the electric travel mode, the output member OUT can be switched between a state in which the output member OUT is driven in the forward direction and a state in which the output member OUT is driven in the reverse direction.
1−1.車両用駆動装置の機械的構成
まず、車両用駆動装置Hの各部の機械的構成について説明する。図1に示すように、入力部材INは、変速装置TMを介して内燃機関EGに駆動連結されている。ここで、内燃機関EGは、燃料の燃焼により駆動される原動機であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種原動機を用いることができる。本例では、内燃機関EGと変速装置TMとの間の動力伝達経路に、トルクコンバータT/Cが配置されている。なお、内燃機関EGと変速装置TMとの間に、ダンパ、クラッチ等の他の部材が配置された構成としても好適である。
1-1. First, a mechanical configuration of each part of the vehicle drive device H will be described. As shown in FIG. 1, the input member IN is drivingly connected to the internal combustion engine EG via the transmission device TM. Here, the internal combustion engine EG is a prime mover driven by fuel combustion, and various known prime movers such as a gasoline engine and a diesel engine can be used. In this example, a torque converter T / C is arranged in the power transmission path between the internal combustion engine EG and the transmission TM. A configuration in which other members such as a damper and a clutch are arranged between the internal combustion engine EG and the transmission TM is also suitable.
変速装置TMは、内燃機関EGの回転を変速して入力部材INに伝達すると共にその変速比を変更可能である。本実施形態においては、トルクコンバータT/Cを介して伝達される内燃機関EGの回転が、変速装置TMにより変速されて入力部材INに伝達される。この際、内燃機関EGのトルクは、変速装置TMの変速比に応じて変換されて入力部材INに伝達される。更に、本実施形態における変速装置TMは、変速比を連続的に変更可能な無段変速装置CVTである。そのため、トルクコンバータT/Cを介して伝達される内燃機関EGの回転が、無段変速装置CVTにより連続的に変速されて入力部材INに伝達される。本実施形態においては、内燃機関EGの回転速度が、変速装置TMにより変速されて入力部材INの回転速度となり、内燃機関EGのトルクが、変速装置TMにより変換されて入力部材INのトルクTiとなる。 The transmission TM can change the speed ratio of the internal combustion engine EG while changing the speed of the rotation to the input member IN. In the present embodiment, the rotation of the internal combustion engine EG transmitted through the torque converter T / C is shifted by the transmission device TM and transmitted to the input member IN. At this time, the torque of the internal combustion engine EG is converted according to the gear ratio of the transmission device TM and transmitted to the input member IN. Further, the transmission TM in the present embodiment is a continuously variable transmission CVT capable of continuously changing the gear ratio. Therefore, the rotation of the internal combustion engine EG transmitted through the torque converter T / C is continuously shifted by the continuously variable transmission CVT and transmitted to the input member IN. In the present embodiment, the rotational speed of the internal combustion engine EG is changed by the transmission device TM to become the rotational speed of the input member IN, and the torque of the internal combustion engine EG is converted by the transmission device TM to obtain the torque Ti of the input member IN. Become.
変速装置TMとしての無段変速装置CVTは、入力側回転部材としてのプライマリシーブPSと、出力側回転部材としてのセカンダリシーブSSと、プライマリシーブPSが有するV字状溝とセカンダリシーブSSが有するV字状溝とに巻回された伝動ベルトTBと、を備えている。プライマリシーブPS及びセカンダリシーブSSの少なくとも一方は、油圧により動作してV字状溝の溝幅を変化させることができる。これにより、無段変速装置CVTは、トルクコンバータT/Cを介してプライマリシーブPSに伝達される内燃機関EGの回転を変速して、セカンダリシーブSSから入力部材INへ伝達することができる。 The continuously variable transmission CVT as the transmission TM includes a primary sheave PS as an input-side rotating member, a secondary sheave SS as an output-side rotating member, a V-shaped groove included in the primary sheave PS, and a V included in the secondary sheave SS. And a transmission belt TB wound around the character-shaped groove. At least one of the primary sheave PS and the secondary sheave SS can be operated by hydraulic pressure to change the groove width of the V-shaped groove. Thereby, the continuously variable transmission CVT can shift the rotation of the internal combustion engine EG transmitted to the primary sheave PS via the torque converter T / C and transmit the rotation from the secondary sheave SS to the input member IN.
出力部材OUTは、出力用差動歯車装置DFを介して車輪W(駆動輪)に駆動連結されている。本実施形態においては、出力部材OUTは、出力用差動歯車装置DFの差動入力ギヤDF1にかみ合う出力ギヤO1を備えている。また、出力部材OUTは、入力部材INと同軸上に配置されている。更には、この車両用駆動装置Hは、回転電機MG、及び差動歯車装置Dが、入力部材INと同軸上に配置されている。これらの構成は、ケースCSに収容されている。ケースCSは、図示しない車両の車体に固定されている。本実施形態においては、このケースCSが「非回転部材」に相当する。なお、本実施形態におけるケースCSには、ケースCSに一体的に固定された部材も含まれる。 The output member OUT is drivingly connected to a wheel W (driving wheel) via an output differential gear device DF. In the present embodiment, the output member OUT includes an output gear O1 that meshes with the differential input gear DF1 of the output differential gear device DF. Further, the output member OUT is arranged coaxially with the input member IN. Further, in this vehicle drive device H, the rotating electrical machine MG and the differential gear device D are arranged coaxially with the input member IN. These configurations are accommodated in the case CS. Case CS is fixed to a vehicle body (not shown). In the present embodiment, the case CS corresponds to a “non-rotating member”. Note that the case CS in the present embodiment includes a member integrally fixed to the case CS.
回転電機MGは、ケースCSに固定されたステータStと、このステータStに対して回転自在に支持されたロータRoと、を有している。本実施形態では、回転電機MGのロータRoは、差動歯車装置Dの第一サンギヤS1と一体回転するように連結されている。このため、後述する速度線図(図3及び図4)にも示すように、回転電機MGの回転は、差動歯車装置Dにより減速されて出力部材OUTに伝達される。従って、本実施形態に係る車両用駆動装置Hは、差動歯車装置Dによる減速を行わない場合に比べて高回転低トルク特性の回転電機MGを用いることができる。よって、本実施形態に係る車両用駆動装置Hは、回転電機MGの小型化を実現することができる。ここで、図1における破線は電力の伝達経路を示しており、回転電機MGは、インバータINVを介してバッテリBTに電気的に接続されている。回転電機MGは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能とを果すことが可能とされている。回転電機MGは、回転方向(回転速度)とトルクの向きとの関係に応じてモータ又はジェネレータとして機能する。そして、回転電機MGは、ジェネレータとして機能する場合には、発電した電力をバッテリBTに供給して充電する。また、回転電機MGは、モータとして機能する場合には、バッテリBTに充電された電力の供給を受けて力行する。そして、回転電機MGの動作制御は、主制御装置ECUからの制御指令に従ってインバータINVを介して行われる。ここで、図1における実線の矢印は各種情報の伝達経路を示している。なお、バッテリBTは、蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。 The rotating electrical machine MG includes a stator St fixed to the case CS, and a rotor Ro that is rotatably supported with respect to the stator St. In the present embodiment, the rotor Ro of the rotating electrical machine MG is coupled to rotate integrally with the first sun gear S1 of the differential gear device D. For this reason, as shown in a velocity diagram (FIGS. 3 and 4) described later, the rotation of the rotating electrical machine MG is decelerated by the differential gear device D and transmitted to the output member OUT. Therefore, the vehicular drive apparatus H according to the present embodiment can use the rotating electrical machine MG having high rotation and low torque characteristics as compared with the case where the speed reduction by the differential gear apparatus D is not performed. Therefore, the vehicle drive device H according to the present embodiment can realize downsizing of the rotating electrical machine MG. Here, the broken line in FIG. 1 indicates a power transmission path, and the rotating electrical machine MG is electrically connected to the battery BT via the inverter INV. The rotating electrical machine MG can perform a function as a motor (electric motor) that generates power upon receiving power supply and a function as a generator (generator) that generates power upon receiving power supply. ing. The rotating electrical machine MG functions as a motor or a generator according to the relationship between the rotation direction (rotation speed) and the direction of torque. When rotating electrical machine MG functions as a generator, it supplies the generated power to battery BT for charging. In addition, when rotating electrical machine MG functions as a motor, it receives power supplied from battery BT and performs powering. Then, the operation control of the rotating electrical machine MG is performed via the inverter INV in accordance with a control command from the main control unit ECU. Here, solid arrows in FIG. 1 indicate transmission paths for various information. Note that the battery BT is an example of a power storage device, and other power storage devices such as capacitors may be used, or a plurality of types of power storage devices may be used in combination.
本実施形態においては、車両用駆動装置Hは、複数の係合装置、具体的には、ワンウェイクラッチF1、クラッチC1、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2の係合状態に応じて、入力部材IN、出力部材OUT、及び、差動歯車装置Dを構成する複数の回転要素の連結関係が変更される。これにより、車両用駆動装置Hは、後述する複数のモード及び各モードにおける各変速段を実現可能となっている。 In the present embodiment, the vehicle drive device H is input according to the engagement states of a plurality of engagement devices, specifically, the one-way clutch F1, the clutch C1, the first brake B1, and the second brake B2. The connection relationship among the plurality of rotating elements constituting the member IN, the output member OUT, and the differential gear device D is changed. As a result, the vehicle drive device H can realize a plurality of modes, which will be described later, and each gear position in each mode.
差動歯車装置Dは、回転速度の順に、第一回転要素E1、第二回転要素E2、第三回転要素E3、及び第四回転要素E4となる4つの回転要素を有している。このような差動歯車装置Dは、例えば、3つの回転要素をそれぞれ有する2個の遊星歯車機構を組み合わせることにより構成される。すなわち、2個の遊星歯車機構のそれぞれが有する3つの回転要素のうち、2個ずつを互いに一体回転するように駆連結することにより、全体として4つの回転要素を備えて一体的に動作する差動歯車装置Dが実現できる。本例では、差動歯車装置Dは、第一サンギヤS1及び第二サンギヤS2の2つのサンギヤと、一個のリングギヤRと、第二サンギヤS2及びリングギヤRに噛み合うロングピニオンギヤ並びにこのロングピニオンギヤ及び第一サンギヤS1に噛み合うショートピニオンギヤを支持する1個のキャリアCAと、を回転要素として有するラビニョ型の遊星歯車装置とされている。 The differential gear device D has four rotating elements that are a first rotating element E1, a second rotating element E2, a third rotating element E3, and a fourth rotating element E4 in the order of rotational speed. Such a differential gear device D is configured, for example, by combining two planetary gear mechanisms each having three rotating elements. That is, the difference between the three rotating elements of each of the two planetary gear mechanisms that are integrally operated with four rotating elements as a whole by driving and connecting two of them so as to rotate integrally with each other. The dynamic gear device D can be realized. In this example, the differential gear device D includes two sun gears, a first sun gear S1 and a second sun gear S2, a ring gear R, a long pinion gear that meshes with the second sun gear S2 and the ring gear R, and the long pinion gear and the first gear. A Ravigneaux type planetary gear device having one carrier CA that supports a short pinion gear meshing with the sun gear S1 as a rotating element.
第一サンギヤS1は、回転電機MGに駆動連結されている。本実施形態では、第一サンギヤS1は、回転電機MGと一体回転するように連結されている。更に、第一サンギヤS1は、後述するように、ワンウェイクラッチF1により入力部材INに選択的に連結される。従って、回転電機MGも、ワンウェイクラッチF1により入力部材INに選択的に連結される。すなわち、ワンウェイクラッチF1が係合した状態では、第一サンギヤS1及び回転電機MGは、入力部材INと一体回転するように、入力部材INに連結される。キャリアCAは、出力部材OUTに連結されると共に、クラッチC1により入力部材INに選択的に連結される。すなわち、キャリアCAは、出力部材OUTと一体回転するように出力部材OUTに連結されており、更に、クラッチC1が係合した状態では、キャリアCAは、入力部材INと一体回転するように、入力部材INに連結される。リングギヤRは、第一ブレーキB1によりケースCSに選択的に固定される。第二サンギヤS2は、第二ブレーキB2によりケースCSに選択的に固定される。本実施形態においては、第一サンギヤS1、リングギヤR、キャリアCA、第二サンギヤS2、のそれぞれが、差動歯車装置Dの第一回転要素E1、第二回転要素E2、第三回転要素E3、及び第四回転要素E4に相当する。 The first sun gear S1 is drivingly connected to the rotating electrical machine MG. In the present embodiment, the first sun gear S1 is coupled to rotate integrally with the rotating electrical machine MG. Further, the first sun gear S1 is selectively coupled to the input member IN by a one-way clutch F1, as will be described later. Therefore, the rotating electrical machine MG is also selectively connected to the input member IN by the one-way clutch F1. That is, when the one-way clutch F1 is engaged, the first sun gear S1 and the rotating electrical machine MG are coupled to the input member IN so as to rotate integrally with the input member IN. The carrier CA is connected to the output member OUT and is selectively connected to the input member IN by the clutch C1. That is, the carrier CA is coupled to the output member OUT so as to rotate integrally with the output member OUT, and further, in a state where the clutch C1 is engaged, the carrier CA is rotated so as to rotate integrally with the input member IN. Connected to member IN. The ring gear R is selectively fixed to the case CS by the first brake B1. The second sun gear S2 is selectively fixed to the case CS by the second brake B2. In the present embodiment, each of the first sun gear S1, the ring gear R, the carrier CA, and the second sun gear S2 includes the first rotating element E1, the second rotating element E2, the third rotating element E3 of the differential gear device D, And corresponds to the fourth rotation element E4.
ワンウェイクラッチF1は、入力部材INの回転速度が第一サンギヤS1の回転速度よりも低い場合に入力部材INと第一サンギヤS1との相対回転を許容する解放状態となり、入力部材INの回転速度が第一サンギヤS1の回転速度と同じになった場合に入力部材INと第一サンギヤS1との相対回転を規制する係合状態となるように構成されている。すなわち、入力部材INの回転速度が第一サンギヤS1の回転速度よりも高くなろうとするとワンウェイクラッチF1が係合して入力部材INと第一サンギヤS1とが一体回転する状態となるため、入力部材INの回転速度が第一サンギヤS1の回転速度よりも高くなることはない。一方、入力部材INの回転速度が第一サンギヤS1の回転速度より低い状態では、ワンウェイクラッチF1が解放された状態となり、入力部材INと第一サンギヤS1とが分離されてそれぞれ異なる回転速度で回転する。ここで、入力部材IN及び第一サンギヤS1の回転速度の高低は、上述したように入力部材が内燃機関EGの回転によって回転している状態での各部材の回転方向を「正方向」とした場合における回転速度の高さであり、回転速度の絶対値の大きさではない。本実施形態においては、ワンウェイクラッチF1は、動力伝達経路における第一サンギヤS1と入力部材INとの間に設けられている。具体的には、ワンウェイクラッチF1の第一回転部材F11(本例ではアウタレース)が第一サンギヤS1と一体回転するように連結され、ワンウェイクラッチF1の第二回転部材F12(本例ではインナレース)が入力部材INと一体回転するように連結されている。なお、ワンウェイクラッチF1の第一回転部材F11と第二回転部材F12との間には、例えばスプラグ等の係止部材が設けられている。 When the rotational speed of the input member IN is lower than the rotational speed of the first sun gear S1, the one-way clutch F1 is in a released state that allows relative rotation between the input member IN and the first sun gear S1, and the rotational speed of the input member IN is When the rotational speed of the first sun gear S1 is the same, the engagement state is established to restrict the relative rotation between the input member IN and the first sun gear S1. That is, if the rotational speed of the input member IN is to be higher than the rotational speed of the first sun gear S1, the one-way clutch F1 is engaged and the input member IN and the first sun gear S1 rotate together. The rotational speed of IN does not become higher than the rotational speed of the first sun gear S1. On the other hand, when the rotational speed of the input member IN is lower than the rotational speed of the first sun gear S1, the one-way clutch F1 is released, and the input member IN and the first sun gear S1 are separated and rotate at different rotational speeds. To do. Here, the rotational speeds of the input member IN and the first sun gear S1 are determined so that the rotation direction of each member in the state in which the input member is rotated by the rotation of the internal combustion engine EG is “positive direction” as described above. In this case, the rotation speed is high, not the absolute value of the rotation speed. In the present embodiment, the one-way clutch F1 is provided between the first sun gear S1 and the input member IN in the power transmission path. Specifically, the first rotating member F11 (outer race in this example) of the one-way clutch F1 is connected so as to rotate integrally with the first sun gear S1, and the second rotating member F12 (inner race in this example) of the one-way clutch F1. Are connected so as to rotate integrally with the input member IN. A locking member such as a sprag is provided between the first rotating member F11 and the second rotating member F12 of the one-way clutch F1.
上記のとおり、この車両用駆動装置Hは、摩擦係合要素として、クラッチC1、第一ブレーキB1及び第二ブレーキB2を備えている。これらの摩擦係合要素としては、いずれも油圧により動作する多板式クラッチや多板式ブレーキを用いることができる。これらの摩擦係合要素に供給される油圧は、主制御装置ECUからの制御指令により動作する油圧制御装置VBにより制御される。この油圧制御装置VBへの作動油の供給は、各種の駆動力源Eにより駆動されるオイルポンプにより行われる。例えば、油圧制御装置VBへの作動油の供給は、内燃機関EGの動作中は図示しない機械式オイルポンプにより行われ、内燃機関EGの停止中は図示しない電動オイルポンプにより行われる。ここで、機械式オイルポンプは、内燃機関EGの回転駆動力により駆動される。また、電動オイルポンプは、図示しない電動オイルポンプ用インバータを介して供給されるバッテリBTからの電力(供給経路は図示省略)により駆動される。 As described above, the vehicle drive device H includes the clutch C1, the first brake B1, and the second brake B2 as friction engagement elements. As these friction engagement elements, a multi-plate clutch or a multi-plate brake that operates by hydraulic pressure can be used. The hydraulic pressure supplied to these friction engagement elements is controlled by a hydraulic control device VB that operates according to a control command from the main control unit ECU. The hydraulic oil is supplied to the hydraulic control device VB by an oil pump driven by various driving force sources E. For example, the hydraulic oil is supplied to the hydraulic control device VB by a mechanical oil pump (not shown) during operation of the internal combustion engine EG and by an electric oil pump (not shown) while the internal combustion engine EG is stopped. Here, the mechanical oil pump is driven by the rotational driving force of the internal combustion engine EG. The electric oil pump is driven by electric power (supply path is not shown) from the battery BT supplied via an electric oil pump inverter (not shown).
1−2.車両用駆動装置の制御システムの構成
次に、車両用駆動装置Hの制御システムの構成について簡単に説明する。主制御装置ECUは、車両の各部に設けられたセンサで取得される情報に基づいて、インバータINVを介した回転電機MGの動作制御を行うと共に、油圧制御装置VBを介したクラッチC1、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2の動作制御を行う。また、本実施形態では、主制御装置ECUは、油圧制御装置VBを介した変速装置TMの動作制御も行う。具体的には、主制御装置ECUは、無段変速装置CVTのプライマリシーブPS及びセカンダリシーブSSの動作制御を行う。更に、主制御装置ECUが、図示しない内燃機関制御装置を介して、内燃機関EGの動作制御を行う構成としてもよい。ここで、主制御装置ECUは、CPU等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウエア又はソフトウエア(プログラム)或いはその両方により実装されて構成されている。
1-2. Configuration of Control System for Vehicle Drive Device Next, the configuration of the control system for the vehicle drive device H will be briefly described. The main control unit ECU controls the operation of the rotating electrical machine MG via the inverter INV based on information acquired by sensors provided in each part of the vehicle, and also includes the clutch C1 via the hydraulic control unit VB, the first Operation control of the brake B1 and the second brake B2 is performed. In the present embodiment, the main control unit ECU also performs operation control of the transmission apparatus TM via the hydraulic control unit VB. Specifically, main controller ECU controls the operation of primary sheave PS and secondary sheave SS of continuously variable transmission CVT. Further, the main control unit ECU may be configured to control the operation of the internal combustion engine EG via an internal combustion engine control unit (not shown). Here, the main control unit ECU has an arithmetic processing unit such as a CPU as a core member, and a functional unit for performing various processes on the input data is implemented by hardware and / or software (program) or both. Has been configured.
1−3.動作モード
次に、本実施形態に係る車両用駆動装置Hにより実現可能な動作モードについて説明する。図2は、複数の動作モード及び各動作モードが備える各変速段での各係合要素C1、B1、B2、F1の係合の状態を示す係合表である。この図において、「○」は各係合要素が係合状態にあることを示している。一方、「無印」は、各係合要素が解放状態(係合解除状態)にあること示している。本実施形態においては、車両用駆動装置Hは、パラレルモード、電動走行モード、及び、非駆動発電モードを切り替え可能に備えている。また、パラレルモード及び電動走行モードでは、それぞれ、前進段及び後進段を含む複数の変速段の切り替えが可能となっている。なお、図2においては、「パラレルモード」を「Parallel(HV)」、「電動走行モード」を「EV」、「非駆動発電モード」を「Generation」と表している。
1-3. Operation Mode Next, operation modes that can be realized by the vehicle drive device H according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is an engagement table showing a state of engagement of the engagement elements C1, B1, B2, and F1 at a plurality of operation modes and at each speed stage included in each operation mode. In this figure, “◯” indicates that each engaging element is in an engaged state. On the other hand, “no mark” indicates that each engagement element is in a released state (disengaged state). In the present embodiment, the vehicle drive device H is provided so as to be able to switch between a parallel mode, an electric travel mode, and a non-drive power generation mode. Further, in the parallel mode and the electric travel mode, switching between a plurality of shift stages including a forward speed and a reverse speed is possible. In FIG. 2, “Parallel mode” is represented as “Parallel (HV)”, “Electric travel mode” is represented as “EV”, and “Non-drive power generation mode” is represented as “Generation”.
そして、図3〜図5は、差動歯車装置Dの速度線図を示しており、図3はパラレルモードでの速度線図、図4は電動走行モードでの速度線図、図5は非駆動発電モードでの速度線図を示している。これらの速度線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度に対応している。すなわち、縦軸に対応して記載している「0」は回転速度がゼロであることを示しており、上側が正、下側が負である。そして、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、差動歯車装置Dの各回転要素に対応している。すなわち、各縦線の上側に記載されている「S1」、「R」、「CA」、「S2」のそれぞれは差動歯車装置Dの第一サンギヤS1、リングギヤR、キャリアCA、第二サンギヤS2に対応し、「E1」、「E2」、「E3」、「E4」のそれぞれは差動歯車装置Dの第一回転要素E1、第二回転要素E2、第三回転要素E3、及び第四回転要素E4に対応している。そして、図3においては、各直線がパラレルモードの各変速段での差動歯車装置Dの動作状態を示している。図4においては、各直線が電動走行モードの各変速段での差動歯車装置Dの動作状態を示している。図5においては、1つの直線が非駆動発電モードでの差動歯車装置Dの動作状態を示している。なお、これらの速度線図上において、「○」は回転電機MGの回転速度、「△」は入力部材INの回転速度、「☆」は出力部材OUTの回転速度、「×」はブレーキB1、B2により回転要素がケースCSに固定されている状態をそれぞれ示している。また、速度線図の上部に示す「IN」は入力部材INを示しており、その左右の矢印は、ワンウェイクラッチF1の係合により入力部材INが第一サンギヤS1に連結され、又は、クラッチC1の係合により入力部材INがキャリアCAに連結されることを示している。 3 to 5 show speed diagrams of the differential gear device D. FIG. 3 is a speed diagram in the parallel mode, FIG. 4 is a speed diagram in the electric travel mode, and FIG. The speed diagram in drive electric power generation mode is shown. In these velocity diagrams, the vertical axis corresponds to the rotational speed of each rotating element. That is, “0” described corresponding to the vertical axis indicates that the rotational speed is zero, with the upper side being positive and the lower side being negative. Each of the plurality of vertical lines arranged in parallel corresponds to each rotating element of the differential gear device D. That is, “S1”, “R”, “CA”, and “S2” described above each vertical line are the first sun gear S1, the ring gear R, the carrier CA, and the second sun gear of the differential gear device D, respectively. Corresponding to S2, “E1”, “E2”, “E3”, and “E4” are the first rotating element E1, the second rotating element E2, the third rotating element E3, and the fourth of the differential gear device D, respectively. This corresponds to the rotating element E4. In FIG. 3, each straight line indicates the operating state of the differential gear device D at each shift stage in the parallel mode. In FIG. 4, each straight line indicates the operating state of the differential gear device D at each gear position in the electric travel mode. In FIG. 5, one straight line indicates the operating state of the differential gear device D in the non-drive power generation mode. In these speed diagrams, “◯” represents the rotational speed of the rotating electrical machine MG, “Δ” represents the rotational speed of the input member IN, “☆” represents the rotational speed of the output member OUT, and “×” represents the brake B1, The state where the rotating element is fixed to the case CS is shown by B2. Further, “IN” shown at the top of the velocity diagram indicates the input member IN, and the left and right arrows indicate that the input member IN is connected to the first sun gear S1 by the engagement of the one-way clutch F1, or the clutch C1. This shows that the input member IN is connected to the carrier CA by the engagement.
図3〜図5において、各回転要素の回転速度を示す点に隣接配置された矢印は、各動作モードでの車両の加速時に各回転要素に作用するトルクの向きを示しており、上向き矢印が正方向のトルクを表し、下向き矢印が負方向のトルクを表している。そして、「Ti」は内燃機関EGから変速装置TMを介して入力部材INに伝達される入力トルクTi、「Tmg」は回転電機MGから第一サンギヤS1に伝達されるMGトルクTmg、「To」は車輪W側から出力部材OUT及びキャリアCAに伝達される走行抵抗Toを示している。以下、複数の動作モードのそれぞれについて、車両用駆動装置Hの動作状態を詳細に説明する。 3 to 5, the arrows arranged adjacent to the points indicating the rotation speeds of the respective rotating elements indicate the directions of torques acting on the respective rotating elements when the vehicle is accelerated in the respective operation modes. The torque in the positive direction is represented, and the downward arrow represents the torque in the negative direction. “Ti” is an input torque Ti transmitted from the internal combustion engine EG to the input member IN via the transmission TM, and “Tmg” is an MG torque Tmg transmitted from the rotating electrical machine MG to the first sun gear S1, “To”. Indicates a running resistance To transmitted from the wheel W side to the output member OUT and the carrier CA. Hereinafter, the operation state of the vehicle drive device H will be described in detail for each of the plurality of operation modes.
1−4.パラレルモード
本実施形態に係る車両用駆動装置Hは、クラッチC1及びワンウェイクラッチF1の少なくとも一方が係合状態とされて、出力部材OUTに少なくとも内燃機関EGのトルクが伝達されるパラレル(Parallel)モードを実行可能である。このパラレルモードでは、入力部材INの回転速度に比例して出力部材OUT及び回転電機MGの回転速度が定まる状態で、少なくとも入力トルクTiが出力部材OUTに伝達される。また、このパラレルモードでは、回転電機MGは、正のMGトルクTmgを出力(力行)して入力トルクTiの補助を行うこと、負のMGトルクTmgを出力(回生)して入力トルクTiによる発電を行うこと、及びMGトルクTmgを出力せず(Tmg=0)空転すること、のいずれの動作も可能である。主制御装置ECUは、車両の走行状態に応じて、回転電機MGに出力させるMGトルクTmgを決定する。回転電機MGが正又は負のMGトルクTmgを出力している状態では、パラレルモードは、内燃機関EGと回転電機MGの双方のトルクにより車両を走行させる、いわゆるハイブリッド(HV)モードとなる。図2に示すように、本実施形態においては、パラレルモードでは、前進変速段である「第一速段(PR1st)」及び「第二速段(PR2nd)」の2つの変速段と、後進変速段である1つの「後進段(PRRev)」と、を切り替え可能となっている。
1-4. Parallel Mode The vehicle drive device H according to the present embodiment is a parallel mode in which at least one of the clutch C1 and the one-way clutch F1 is engaged and at least the torque of the internal combustion engine EG is transmitted to the output member OUT. Can be executed. In this parallel mode, at least the input torque Ti is transmitted to the output member OUT in a state where the rotational speeds of the output member OUT and the rotating electrical machine MG are determined in proportion to the rotational speed of the input member IN. In this parallel mode, the rotating electrical machine MG outputs (powering) a positive MG torque Tmg to assist the input torque Ti, and outputs (regenerates) a negative MG torque Tmg to generate power by the input torque Ti. And the idling without outputting the MG torque Tmg (Tmg = 0) are possible. Main controller ECU determines MG torque Tmg to be output to rotating electrical machine MG according to the running state of the vehicle. In a state where the rotating electrical machine MG outputs a positive or negative MG torque Tmg, the parallel mode is a so-called hybrid (HV) mode in which the vehicle is driven by the torque of both the internal combustion engine EG and the rotating electrical machine MG. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, in the parallel mode, two shift speeds of “first speed (PR1st)” and “second speed (PR2nd)” which are forward shift speeds, and reverse shift The stage can be switched to one “reverse stage (PRRev)”.
図2に示すように、パラレルモードの第一速段PR1stは、第二ブレーキB2及びワンウェイクラッチF1が係合され、クラッチC1及び第一ブレーキB1が解放されることにより実現される。上記のとおり、ワンウェイクラッチF1は、内燃機関EGが駆動され、入力部材INの回転速度が第一サンギヤS1の回転速度以上になろうとした場合に係合される。そして、図3に示すように、ワンウェイクラッチF1が係合されることで、入力部材INと第一サンギヤS1とが一体回転するように連結される。これにより、入力部材INと回転電機MGとが連結され、これらが同速で回転する状態となる。また、パラレルモードの第一速段PR1stでは、第二ブレーキB2が係合されることで、第二サンギヤS2がケースCSに固定される。これにより、図3中に「PR1st」の直線で示すように、入力部材IN及び回転電機MGの双方の回転速度が、第一速段PR1stの変速比に応じて変速(減速)され、この変速された回転が出力部材OUTに伝達される。従って、出力部材OUTが正方向に回転して車両が前進する。この際、入力トルクTiとMGトルクTmgの合成トルクは、第一速段PR1stの変速比に応じて増幅されて出力部材OUTに伝達され、負方向の走行抵抗Toに抗して車両を前進させる。なお、パラレルモードの第一速段PR1stでは、入力部材INの回転速度が第一サンギヤS1の回転速度よりも低くなるとワンウェイクラッチF1が解放状態となり、入力部材IN(内燃機関EG)と出力部材OUTとが分離される。従って、パラレルモードの第一速段PR1stから、内燃機関EGを停止させるだけで、電動走行モードの第一速段EV1stに移行することができる。逆に、電動走行モードの第一速段EV1stから、内燃機関EGを始動して入力部材INの回転速度を上昇させるだけで、パラレルモードの第一速段PR1stに移行することができる。 As shown in FIG. 2, the first speed PR1st in the parallel mode is realized by engaging the second brake B2 and the one-way clutch F1 and releasing the clutch C1 and the first brake B1. As described above, the one-way clutch F1 is engaged when the internal combustion engine EG is driven and the rotational speed of the input member IN is about to exceed the rotational speed of the first sun gear S1. As shown in FIG. 3, the input member IN and the first sun gear S <b> 1 are connected to rotate integrally by engaging the one-way clutch F <b> 1. As a result, the input member IN and the rotating electrical machine MG are connected to each other and rotate at the same speed. In the first speed PR1st in the parallel mode, the second sun gear S2 is fixed to the case CS by the engagement of the second brake B2. As a result, as indicated by the straight line “PR1st” in FIG. 3, the rotational speeds of both the input member IN and the rotating electrical machine MG are shifted (decelerated) in accordance with the gear ratio of the first speed stage PR1st. The rotated rotation is transmitted to the output member OUT. Accordingly, the output member OUT rotates in the forward direction and the vehicle moves forward. At this time, the combined torque of the input torque Ti and the MG torque Tmg is amplified according to the gear ratio of the first speed stage PR1st and transmitted to the output member OUT, and the vehicle is advanced against the running resistance To in the negative direction. . At the first speed PR1st in the parallel mode, when the rotational speed of the input member IN becomes lower than the rotational speed of the first sun gear S1, the one-way clutch F1 is released, and the input member IN (internal combustion engine EG) and the output member OUT And are separated. Therefore, it is possible to shift from the first speed stage PR1st in the parallel mode to the first speed stage EV1st in the electric travel mode only by stopping the internal combustion engine EG. Conversely, the first speed stage EV1st in the electric travel mode can be shifted to the first speed stage PR1st in the parallel mode simply by starting the internal combustion engine EG and increasing the rotational speed of the input member IN.
図2に示すように、パラレルモードの第二速段PR2ndは、第二ブレーキB2及びクラッチC1が係合され、第一ブレーキB1及びワンウェイクラッチF1が解放されることにより実現される。そして、図3に示すように、クラッチC1が係合されることで、入力部材INと出力部材OUTとが一体回転するように連結される。これにより、入力部材INと出力部材OUTとが同速で回転する状態となる。すなわち、パラレルモードの第二速段PR2ndでは、入力部材INの回転速度が変速されず同速のまま出力部材OUTに伝達される。また、パラレルモードの第二速段PR2ndでは、第二ブレーキB2が係合されることで、第二サンギヤS2がケースCSに固定される。これにより、図3中に「PR2nd」の直線で示すように、回転電機MGの回転速度は、第二速段PR2ndの変速比に応じて変速(減速)され、この変速された回転が出力部材OUTに伝達される。これにより、出力部材OUTが正方向に回転して車両が前進する。この際、入力トルクTiが同速のまま出力部材OUTに伝達されると共に、MGトルクTmgが第二速段PR2ndの変速比に応じて増幅されて出力部材OUTに伝達され、負方向の走行抵抗Toに抗して車両を前進させる。なお、本実施形態では、パラレルモードの第二速段PR2ndにおいて回転電機MGの回転が出力部材OUTに伝達されるまでの変速比(減速比)は、パラレルモードの第一速段PR1stと同じである。なお、パラレルモードの第二速段PR2ndでは、クラッチC1の係合により入力部材IN(内燃機関EG)と出力部材OUTとが直結されているので、内燃機関EGが負トルクを出力する状態で当該負トルクを出力部材OUTに伝達する、いわゆるエンジンブレーキを実行することが可能である。 As shown in FIG. 2, the second speed PR2nd in the parallel mode is realized by engaging the second brake B2 and the clutch C1 and releasing the first brake B1 and the one-way clutch F1. Then, as shown in FIG. 3, the input member IN and the output member OUT are connected so as to rotate integrally by engaging the clutch C1. As a result, the input member IN and the output member OUT are rotated at the same speed. That is, at the second speed PR2nd in the parallel mode, the rotational speed of the input member IN is not shifted but is transmitted to the output member OUT without changing the speed. In the second speed PR2nd in the parallel mode, the second sun gear S2 is fixed to the case CS by the engagement of the second brake B2. As a result, as indicated by the straight line “PR2nd” in FIG. 3, the rotational speed of the rotating electrical machine MG is changed (decelerated) in accordance with the speed ratio of the second speed stage PR2nd, and the changed rotation is output to the output member It is transmitted to OUT. As a result, the output member OUT rotates in the forward direction and the vehicle moves forward. At this time, the input torque Ti is transmitted to the output member OUT while maintaining the same speed, and the MG torque Tmg is amplified according to the transmission gear ratio of the second speed stage PR2nd and transmitted to the output member OUT, so that the running resistance in the negative direction is increased. Advance the vehicle against To. In the present embodiment, the speed ratio (reduction ratio) until the rotation of the rotating electrical machine MG is transmitted to the output member OUT in the second speed PR2nd in the parallel mode is the same as that in the first speed PR1st in the parallel mode. is there. In the second speed PR2nd in the parallel mode, since the input member IN (internal combustion engine EG) and the output member OUT are directly connected by the engagement of the clutch C1, the internal combustion engine EG outputs a negative torque in the state. It is possible to execute so-called engine braking, in which negative torque is transmitted to the output member OUT.
図2に示すように、パラレルモードの後進段PRRevは、第一ブレーキB1及びワンウェイクラッチF1が係合され、クラッチC1及び第二ブレーキB2が解放されることにより実現される。上記のとおり、ワンウェイクラッチF1は、内燃機関EGが駆動され、入力部材INの回転速度が第一サンギヤS1の回転速度以上になろうとした場合に係合される。そして、図3に示すように、ワンウェイクラッチF1が係合されることで、入力部材INと第一サンギヤS1とが一体回転するように連結される。これにより、入力部材INと回転電機MGとが連結され、これらが同速で回転する状態となる。また、パラレルモードの後進段PRRevでは、第一ブレーキB1が係合されることでリングギヤRがケースCSに固定される。これにより、図3中に「PRRev」の直線で示すように、入力部材IN及び回転電機MGの正回転が反転して負回転となり、この負回転が出力部材OUTに伝達される。従って、出力部材OUTが負方向に回転して車両が後進する。この際、入力トルクTiとMGトルクTmgの合成トルクは、負方向に反転されて出力部材OUTに伝達され、正方向の走行抵抗Toに抗して車両を後進させる。なお、パラレルモードの後進段PRRevでは、入力部材INの回転速度が第一サンギヤS1の回転速度よりも低くなるとワンウェイクラッチF1が解放状態となり、入力部材IN(内燃機関EG)と出力部材OUTとが分離される。従って、パラレルモードの後進段PRRevから、内燃機関EGを停止させるだけで、電動走行モードの後進段EVRevに移行することができる。逆に、電動走行モードの後進段EVRevから、内燃機関EGを始動して入力部材INの回転速度を上昇させるだけで、パラレルモードの後進段PRRevに移行することができる。 As shown in FIG. 2, the reverse speed PRRev of the parallel mode is realized by engaging the first brake B1 and the one-way clutch F1 and releasing the clutch C1 and the second brake B2. As described above, the one-way clutch F1 is engaged when the internal combustion engine EG is driven and the rotational speed of the input member IN is about to exceed the rotational speed of the first sun gear S1. As shown in FIG. 3, the input member IN and the first sun gear S <b> 1 are connected to rotate integrally by engaging the one-way clutch F <b> 1. As a result, the input member IN and the rotating electrical machine MG are connected to each other and rotate at the same speed. Further, in the reverse speed PRRev of the parallel mode, the ring gear R is fixed to the case CS by the engagement of the first brake B1. As a result, as indicated by a straight line “PRRev” in FIG. 3, the positive rotation of the input member IN and the rotating electrical machine MG is reversed to be a negative rotation, and this negative rotation is transmitted to the output member OUT. Accordingly, the output member OUT rotates in the negative direction and the vehicle moves backward. At this time, the combined torque of the input torque Ti and the MG torque Tmg is inverted in the negative direction and transmitted to the output member OUT, and the vehicle is moved backward against the traveling resistance To in the positive direction. In the reverse speed PRRev of the parallel mode, when the rotational speed of the input member IN becomes lower than the rotational speed of the first sun gear S1, the one-way clutch F1 is released, and the input member IN (internal combustion engine EG) and the output member OUT are disconnected. To be separated. Therefore, it is possible to shift from the reverse speed PRRev of the parallel mode to the reverse speed EVRev of the electric travel mode only by stopping the internal combustion engine EG. On the contrary, it is possible to shift from the reverse speed EVRev of the electric travel mode to the reverse speed PRRev of the parallel mode only by starting the internal combustion engine EG and increasing the rotational speed of the input member IN.
1−5.電動走行モード
本実施形態に係る車両用駆動装置Hは、クラッチC1及びワンウェイクラッチF1の双方が解放状態とされると共に第一ブレーキB1及び第二ブレーキB2の一方が係合状態とされて、入力部材INが出力部材OUTから切り離され、出力部材OUTに回転電機MGのトルクが伝達される電動走行モードを実行可能である。この電動走行モードでは、内燃機関EGは基本的に停止される。従って、電動走行モードでは、基本的に、入力トルクTiはゼロとなり、入力部材INの回転速度もゼロとなる。従って、電動走行モードでは、内燃機関EG及び回転電機MGのうち回転電機MGのトルクのみが出力部材OUTに伝達される。この電動走行モードでは、回転電機MGの回転速度に比例して出力部材OUTの回転速度が定まる状態で、MGトルクTmgが出力部材OUTに伝達される。また、この電動走行モードでは、回転電機MGは、正のMGトルクTmgを出力(力行)して車両を加速させること、車両の走行中に負のMGトルクTmgを出力(回生)して発電しつつ車両を減速させること、及び車両の走行中にMGトルクTmgを出力せず(Tmg=0)空転して車両を惰性で走行させること、のいずれの動作も可能である。主制御装置ECUは、車両の走行状態に応じて、回転電機MGに出力させるMGトルクTmgを決定する。図2に示すように、本実施形態においては、電動走行モードでは、前進変速段である「第一速段(EV1st)」と、後進変速段である「後進段(EVRev)」と、を切り替え可能となっている。
1-5. Electric travel mode The vehicle drive device H according to the present embodiment is configured such that both the clutch C1 and the one-way clutch F1 are disengaged and one of the first brake B1 and the second brake B2 is engaged. The electric travel mode in which the member IN is disconnected from the output member OUT and the torque of the rotating electrical machine MG is transmitted to the output member OUT can be executed. In this electric travel mode, the internal combustion engine EG is basically stopped. Accordingly, in the electric travel mode, the input torque Ti is basically zero, and the rotational speed of the input member IN is also zero. Accordingly, in the electric travel mode, only the torque of the rotating electrical machine MG among the internal combustion engine EG and the rotating electrical machine MG is transmitted to the output member OUT. In this electric travel mode, the MG torque Tmg is transmitted to the output member OUT in a state where the rotation speed of the output member OUT is determined in proportion to the rotation speed of the rotating electrical machine MG. In this electric travel mode, the rotating electrical machine MG outputs positive MG torque Tmg (powering) to accelerate the vehicle, and outputs (regenerates) negative MG torque Tmg during vehicle travel. While the vehicle is being decelerated, the MG torque Tmg is not output while the vehicle is running (Tmg = 0), and the vehicle is idled to run the vehicle with inertia. Main controller ECU determines MG torque Tmg to be output to rotating electrical machine MG according to the running state of the vehicle. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, in the electric travel mode, the “first speed (EV1st)” that is the forward shift speed and the “reverse speed (EVRev)” that is the reverse speed are switched. It is possible.
図2に示すように、電動走行モードの第一速段EV1stは、第二ブレーキB2が係合され、クラッチC1、第一ブレーキB1、及びワンウェイクラッチF1が解放されることにより実現される。この電動走行モードの第一速段EV1stでは、第二ブレーキB2が係合状態とされることで、第二サンギヤS2がケースCSに固定される。これにより、図4中に「EV1st」の直線で示すように、回転電機MGの回転速度が、第一速段EV1stの変速比に応じて変速(減速)され、この変速された回転が出力部材OUTに伝達される。従って、出力部材OUTが正方向に回転して車両が前進する。この際、MGトルクTmgは、第一速段EV1stの変速比に応じて増幅されて出力部材OUTに伝達され、負方向の走行抵抗Toに抗して車両を前進させる。なお、本実施形態では、電動走行モードの第一速段EV1stにおいて回転電機MGの回転が出力部材OUTに伝達されるまでの変速比(減速比)は、パラレルモードの第一速段PR1stと同じである。 As shown in FIG. 2, the first speed EV1st in the electric travel mode is realized by engaging the second brake B2 and releasing the clutch C1, the first brake B1, and the one-way clutch F1. In the first speed EV1st in the electric travel mode, the second sun gear S2 is fixed to the case CS by engaging the second brake B2. As a result, as indicated by the straight line “EV1st” in FIG. 4, the rotational speed of the rotating electrical machine MG is changed (decelerated) in accordance with the gear ratio of the first speed EV1st, and the changed rotation is output to the output member. It is transmitted to OUT. Accordingly, the output member OUT rotates in the forward direction and the vehicle moves forward. At this time, the MG torque Tmg is amplified according to the gear ratio of the first speed EV1st and transmitted to the output member OUT, and the vehicle is advanced against the traveling resistance To in the negative direction. In the present embodiment, the speed ratio (reduction ratio) until the rotation of the rotating electrical machine MG is transmitted to the output member OUT in the first speed EV1st in the electric travel mode is the same as that in the first speed PR1st in the parallel mode. It is.
図2に示すように、電動走行モードの後進段EVRevは、第一ブレーキB1が係合され、クラッチC1、第二ブレーキB2、及びワンウェイクラッチF1が解放されることにより実現される。この電動走行モードの後進段EVRevでは、第一ブレーキB1が係合状態とされることで、リングギヤRがケースCSに固定される。これにより、図4中に「EVRev」の直線で示すように、回転電機MGの正回転が反転して負回転となり、この負回転が出力部材OUTに伝達される。従って、出力部材OUTが負方向に回転して車両が後進する。この際、MGトルクTmgは、負方向に反転されて出力部材OUTに伝達され、正方向の走行抵抗Toに抗して車両を後進させる。 As shown in FIG. 2, the reverse speed EVRev of the electric travel mode is realized by engaging the first brake B1 and releasing the clutch C1, the second brake B2, and the one-way clutch F1. In the reverse stage EVRev in this electric travel mode, the ring gear R is fixed to the case CS by the first brake B1 being engaged. As a result, as indicated by the straight line “EVRev” in FIG. 4, the positive rotation of the rotating electrical machine MG is reversed to become a negative rotation, and this negative rotation is transmitted to the output member OUT. Accordingly, the output member OUT rotates in the negative direction and the vehicle moves backward. At this time, the MG torque Tmg is inverted in the negative direction and transmitted to the output member OUT, and the vehicle is moved backward against the traveling resistance To in the positive direction.
1−6.非駆動発電モード
本実施形態に係る車両用駆動装置Hは、クラッチC1、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2が解放状態となって入力部材INと出力部材OUTとが分離されると共に、ワンウェイクラッチF1が係合状態とされ、回転電機MGが、ワンウェイクラッチF1及び第一サンギヤS1を介して伝達される内燃機関EGの回転及びトルクによって発電を行う非駆動発電モードを実行可能である。非駆動発電モードは、車両用駆動装置Hが、出力部材OUTに内燃機関EG及び回転電機MGの双方のトルクを伝達しない非駆動状態としつつ、内燃機関EGの回転及びトルクを回転電機MGに伝達し、回転電機MGに発電を行わせるモードである。非駆動発電モードは、例えば、車輪Wが回転していない車両停止中に実行することができる。
1-6. Non-drive power generation mode In the vehicle drive device H according to the present embodiment, the clutch C1, the first brake B1, and the second brake B2 are disengaged to separate the input member IN and the output member OUT. The clutch F1 is engaged, and the rotating electrical machine MG can execute the non-drive power generation mode in which power is generated by the rotation and torque of the internal combustion engine EG transmitted through the one-way clutch F1 and the first sun gear S1. In the non-drive power generation mode, the rotation and torque of the internal combustion engine EG are transmitted to the rotating electrical machine MG while the vehicle drive device H is in a non-driven state in which the torque of both the internal combustion engine EG and the rotating electrical machine MG is not transmitted to the output member OUT. In this mode, the rotating electrical machine MG generates power. The non-drive power generation mode can be executed, for example, while the vehicle is not rotating and the wheels W are not rotating.
図2に示すように、非駆動発電モードは、ワンウェイクラッチF1が係合され、クラッチC1、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2が解放されることにより実現される。上記のとおり、ワンウェイクラッチF1は、内燃機関EGが駆動され、入力部材INの回転速度が第一サンギヤS1の回転速度以上になろうとした場合に係合される。そして、図5に示すように、ワンウェイクラッチF1が係合されることで、入力部材INと第一サンギヤS1とが一体回転するように連結される。これにより、入力部材INと回転電機MGとが連結され、これらが同速で回転する状態となる。また、非駆動発電モードでは、クラッチC1、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2が解放されることにより、入力部材IN及び回転電機MGと出力部材OUTとが分離され、これらの間で動力伝達が行われない状態となる。そのため、出力部材OUT(車輪W)には、内燃機関EG及び回転電機MGの双方の回転及びトルクが伝達されない。よって、車両が慣性等によって走行している場合を除き、図5に示すように、出力部材OUTの回転速度は実質的にゼロとなる。この際、入力部材INには、内燃機関EGからの正方向の入力トルクTiが伝達され、この入力トルクTiと釣り合うように回転電機MGが負方向のMGトルクTmgを発生させる。これにより、回転電機MGは発電を行う。 As shown in FIG. 2, the non-drive power generation mode is realized by engaging the one-way clutch F1 and releasing the clutch C1, the first brake B1, and the second brake B2. As described above, the one-way clutch F1 is engaged when the internal combustion engine EG is driven and the rotational speed of the input member IN is about to exceed the rotational speed of the first sun gear S1. As shown in FIG. 5, the input member IN and the first sun gear S <b> 1 are connected so as to rotate integrally by engaging the one-way clutch F <b> 1. As a result, the input member IN and the rotating electrical machine MG are connected to each other and rotate at the same speed. In the non-drive power generation mode, the clutch C1, the first brake B1, and the second brake B2 are disengaged to separate the input member IN, the rotating electrical machine MG, and the output member OUT, and transmit power between them. Is not performed. Therefore, the rotation and torque of both the internal combustion engine EG and the rotating electrical machine MG are not transmitted to the output member OUT (wheel W). Therefore, except for the case where the vehicle is traveling due to inertia or the like, as shown in FIG. 5, the rotational speed of the output member OUT is substantially zero. At this time, a positive input torque Ti from the internal combustion engine EG is transmitted to the input member IN, and the rotating electrical machine MG generates a negative MG torque Tmg so as to balance the input torque Ti. Thereby, the rotating electrical machine MG generates power.
非駆動発電モードでは、主制御装置ECUは、必要な発電量に応じて回転電機MGの回転速度及びMGトルクTmgの大きさを決定する。そして、入力部材INの回転速度及び入力トルクTiが、決定された回転電機MGの回転速度及びMGトルクTmgの大きさに合致するように、少なくとも内燃機関EGの回転速度及びトルクを制御する。この際、内燃機関EGの回転速度及びトルクに加えて、変速装置TMの変速比も変更する制御を行ってもよいし、変速装置TMの変速比は固定としてもよい。以上により、非駆動発電モードにおいて、バッテリBTの充電状態や車両での電力消費等に応じて必要な量の電力を回転電機MGに発電させることができる。 In the non-drive power generation mode, main controller ECU determines the rotational speed of rotating electrical machine MG and the magnitude of MG torque Tmg according to the required power generation amount. Then, at least the rotational speed and torque of the internal combustion engine EG are controlled so that the rotational speed and input torque Ti of the input member IN match the determined rotational speed of the rotating electrical machine MG and the magnitude of the MG torque Tmg. At this time, in addition to the rotational speed and torque of the internal combustion engine EG, control for changing the transmission ratio of the transmission apparatus TM may be performed, or the transmission ratio of the transmission apparatus TM may be fixed. As described above, in the non-drive power generation mode, it is possible to cause the rotating electrical machine MG to generate a necessary amount of power according to the state of charge of the battery BT, the power consumption in the vehicle, and the like.
2.第二の実施形態
次に、車両用駆動装置Hの第二の実施形態について説明する。図6は、本実施形態に係る車両用駆動装置Hの構成を示すスケルトン図である。なお、この図6は、図1と同様に、軸対称の構成を一部省略して示している。この図6に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置Hは、差動歯車装置Dの構成が上記第一の実施形態とは異なっているだけで、その他の構成は上記第一の実施形態と同様である。そこで、以下では、本実施形態に係る車両用駆動装置Hの差動歯車装置Dの構成を中心に、上記第一の実施形態との相違点について説明する。特に説明しない点については上記第一の実施形態と同様である。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the vehicle drive device H will be described. FIG. 6 is a skeleton diagram showing the configuration of the vehicle drive device H according to the present embodiment. In FIG. 6, like FIG. 1, a part of the axially symmetric configuration is omitted. As shown in FIG. 6, the vehicle drive device H according to this embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the differential gear device D, and the other configurations are the same as those in the first embodiment. This is the same as the embodiment. Therefore, hereinafter, differences from the first embodiment will be described focusing on the configuration of the differential gear device D of the vehicle drive device H according to the present embodiment. Points that are not particularly described are the same as in the first embodiment.
本実施形態においても上記第一の実施形態と同様に、差動歯車装置Dは、回転速度の順に、第一回転要素E1、第二回転要素E2、第三回転要素E3、及び第四回転要素E4となる4つの回転要素を有している。但し、本実施形態に係る差動歯車装置Dは、これら4つの回転要素を実現する歯車機構の具体的構成が、上記第一の実施形態とは異なっている。具体的には、図6に示すように、この差動歯車装置Dは、2個のシングルピニオン型の遊星歯車機構の組み合わせにより構成されている。すなわち、この差動歯車装置Dは、第一サンギヤS1、第一キャリアCA1、及び第一リングギヤR1を備えた第一遊星歯車機構P1と、第二サンギヤS2、第二キャリアCA2、及び第二リングギヤR2を備えた第二遊星歯車機構P2と、を備えている。そして、第一キャリアCA1と第二キャリアCA2とが一体回転するように連結され、第一リングギヤR1と第二リングギヤR2とが一体回転するように連結されている。これにより、差動歯車装置Dは、回転速度の順に、第一回転要素E1としての第一サンギヤS1、第二回転要素E2としての第二サンギヤS2、第三回転要素E3としての第一キャリアCA1及び第二キャリアCA2、第四回転要素E4としての第一リングギヤR1及び第二リングギヤR2を備えている。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the differential gear device D includes the first rotation element E1, the second rotation element E2, the third rotation element E3, and the fourth rotation element in the order of the rotation speed. It has four rotating elements that are E4. However, the differential gear device D according to the present embodiment is different from the first embodiment in the specific configuration of the gear mechanism that realizes these four rotating elements. Specifically, as shown in FIG. 6, the differential gear device D is configured by a combination of two single pinion type planetary gear mechanisms. That is, the differential gear device D includes a first planetary gear mechanism P1 including a first sun gear S1, a first carrier CA1, and a first ring gear R1, a second sun gear S2, a second carrier CA2, and a second ring gear. And a second planetary gear mechanism P2 provided with R2. The first carrier CA1 and the second carrier CA2 are connected to rotate integrally, and the first ring gear R1 and the second ring gear R2 are connected to rotate integrally. As a result, the differential gear device D has the first sun gear S1 as the first rotating element E1, the second sun gear S2 as the second rotating element E2, and the first carrier CA1 as the third rotating element E3 in order of rotational speed. And a second carrier CA2, a first ring gear R1 and a second ring gear R2 as the fourth rotating element E4.
一方、本実施形態においても、差動歯車装置Dの第一回転要素E1、第二回転要素E2、第三回転要素E3、及び第四回転要素E4のそれぞれと、入力部材IN、出力部材OUT、回転電機MG、ワンウェイクラッチF1、クラッチC1、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2との連結関係は、上記第一の実施形態と同様である。従って、本実施形態においても、複数の動作モード及び各動作モードが備える各変速段での各係合要素C1、B1、B2、F1の係合の状態を示す係合表は、上記第一の実施形態と同様である。また、各動作モード及び各変速段での差動歯車装置Dの状態を表す速度線図についても、第一サンギヤS1や第二サンギヤS2等の歯車機構の具体的構成が異なっているだけで、第一回転要素E1、第二回転要素E2、第三回転要素E3、及び第四回転要素E4との関係では、本実施形態の構成は、上記第一の実施形態と同一である。従って、本実施形態においても、上記第一の実施形態と同じ動作モード及び各動作モードでの各変速段を実現することができる。 On the other hand, also in this embodiment, each of the first rotating element E1, the second rotating element E2, the third rotating element E3, and the fourth rotating element E4 of the differential gear device D, the input member IN, the output member OUT, The connection relationship between the rotating electrical machine MG, the one-way clutch F1, the clutch C1, the first brake B1, and the second brake B2 is the same as that in the first embodiment. Therefore, also in the present embodiment, the engagement table indicating the engagement states of the engagement elements C1, B1, B2, and F1 at the plurality of operation modes and the shift speeds included in each operation mode is the first table. This is the same as the embodiment. Further, regarding the speed diagram representing the state of the differential gear device D in each operation mode and each gear, only the specific configuration of the gear mechanism such as the first sun gear S1 and the second sun gear S2 is different. In the relationship between the first rotating element E1, the second rotating element E2, the third rotating element E3, and the fourth rotating element E4, the configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. Therefore, also in the present embodiment, it is possible to realize the same operation mode and each shift speed in each operation mode as in the first embodiment.
3.第三の実施形態
次に、車両用駆動装置Hの第三の実施形態について説明する。図7は、本実施形態に係る車両用駆動装置Hの構成を示すスケルトン図である。なお、この図7は、図1と同様に、軸対称の構成を一部省略して示している。この図7に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置Hは、差動歯車装置Dの構成が上記第一の実施形態とは異なっているだけで、その他の構成は上記第一の実施形態と同様である。そこで、以下では、本実施形態に係る車両用駆動装置Hの差動歯車装置Dの構成を中心に、上記第一の実施形態との相違点について説明する。特に説明しない点については上記第一の実施形態と同様である。
3. Third Embodiment Next, a third embodiment of the vehicle drive device H will be described. FIG. 7 is a skeleton diagram showing the configuration of the vehicle drive device H according to the present embodiment. In FIG. 7, as in FIG. 1, a part of the axially symmetric configuration is omitted. As shown in FIG. 7, the vehicle drive device H according to this embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the differential gear device D, and the other configurations are the same as those in the first embodiment. This is the same as the embodiment. Therefore, hereinafter, differences from the first embodiment will be described focusing on the configuration of the differential gear device D of the vehicle drive device H according to the present embodiment. Points that are not particularly described are the same as in the first embodiment.
本実施形態においても上記第一の実施形態と同様に、差動歯車装置Dは、回転速度の順に、第一回転要素E1、第二回転要素E2、第三回転要素E3、及び第四回転要素E4となる4つの回転要素を有している。但し、本実施形態に係る差動歯車装置Dは、これら4つの回転要素を実現する歯車機構の具体的構成が、上記第一の実施形態とは異なっている。具体的には、図7に示すように、この差動歯車装置Dは、1個のシングルピニオン型の遊星歯車機構と、1個のダブルピニオン型の遊星歯車機構との組み合わせにより構成されている。すなわち、この差動歯車装置Dは、第一サンギヤS1、第一キャリアCA1、及び第一リングギヤR1を備えたシングルピニオン型の第一遊星歯車機構P1と、第二サンギヤS2、第二キャリアCA2、及び第二リングギヤR2を備えたダブルピニオン型の第二遊星歯車機構P2と、を備えている。そして、第一キャリアCA1と第二リングギヤR2とが一体回転するように連結され、第一リングギヤR1と第二キャリアCA2とが一体回転するように連結されている。これにより、差動歯車装置Dは、回転速度の順に、第一回転要素E1としての第一サンギヤS1、第二回転要素E2としての第二サンギヤS2、第三回転要素E3としての第一キャリアCA1及び第二リングギヤR2、第四回転要素E4としての第一リングギヤR1及び第二キャリアCA2を備えている。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the differential gear device D includes the first rotation element E1, the second rotation element E2, the third rotation element E3, and the fourth rotation element in the order of the rotation speed. It has four rotating elements that are E4. However, the differential gear device D according to the present embodiment is different from the first embodiment in the specific configuration of the gear mechanism that realizes these four rotating elements. Specifically, as shown in FIG. 7, the differential gear device D is configured by a combination of one single pinion type planetary gear mechanism and one double pinion type planetary gear mechanism. . That is, the differential gear device D includes a first sun gear S1, a first carrier CA1, and a single pinion type first planetary gear mechanism P1 including a first ring gear R1, a second sun gear S2, a second carrier CA2, And a double pinion type second planetary gear mechanism P2 having a second ring gear R2. The first carrier CA1 and the second ring gear R2 are connected to rotate integrally, and the first ring gear R1 and the second carrier CA2 are connected to rotate integrally. As a result, the differential gear device D has the first sun gear S1 as the first rotating element E1, the second sun gear S2 as the second rotating element E2, and the first carrier CA1 as the third rotating element E3 in order of rotational speed. And a second ring gear R2, a first ring gear R1 as a fourth rotating element E4, and a second carrier CA2.
一方、本実施形態においても、差動歯車装置Dの第一回転要素E1、第二回転要素E2、第三回転要素E3、及び第四回転要素E4のそれぞれと、入力部材IN、出力部材OUT、回転電機MG、ワンウェイクラッチF1、クラッチC1、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2との連結関係は、上記第一の実施形態と同様である。従って、本実施形態においても、複数の動作モード及び各動作モードが備える各変速段での各係合要素C1、B1、B2、F1の係合の状態を示す係合表は、上記第一の実施形態と同様である。また、各動作モード及び各変速段での差動歯車装置Dの状態を表す速度線図についても、第一サンギヤS1や第二サンギヤS2等の歯車機構の具体的構成が異なっているだけで、第一回転要素E1、第二回転要素E2、第三回転要素E3、及び第四回転要素E4との関係では、本実施形態の構成は、上記第一の実施形態と同一である。従って、本実施形態においても、上記第一の実施形態と同じ動作モード及び各動作モードでの各変速段を実現することができる。 On the other hand, also in this embodiment, each of the first rotating element E1, the second rotating element E2, the third rotating element E3, and the fourth rotating element E4 of the differential gear device D, the input member IN, the output member OUT, The connection relationship between the rotating electrical machine MG, the one-way clutch F1, the clutch C1, the first brake B1, and the second brake B2 is the same as that in the first embodiment. Therefore, also in the present embodiment, the engagement table indicating the engagement states of the engagement elements C1, B1, B2, and F1 at the plurality of operation modes and the shift speeds included in each operation mode is the first table. This is the same as the embodiment. Further, regarding the speed diagram representing the state of the differential gear device D in each operation mode and each gear, only the specific configuration of the gear mechanism such as the first sun gear S1 and the second sun gear S2 is different. In the relationship between the first rotating element E1, the second rotating element E2, the third rotating element E3, and the fourth rotating element E4, the configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. Therefore, also in the present embodiment, it is possible to realize the same operation mode and each shift speed in each operation mode as in the first embodiment.
4.第四の実施形態
次に、車両用駆動装置Hの第四の実施形態について説明する。図8は、本実施形態に係る車両用駆動装置Hの構成を示すスケルトン図である。なお、この図8は、図1と同様に、軸対称の構成を一部省略して示している。この図8に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置Hは、差動歯車装置Dの構成が上記第一の実施形態とは異なっているだけで、その他の構成は上記第一の実施形態と同様である。そこで、以下では、本実施形態に係る車両用駆動装置Hの差動歯車装置Dの構成を中心に、上記第一の実施形態との相違点について説明する。特に説明しない点については上記第一の実施形態と同様である。
4). Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the vehicle drive device H will be described. FIG. 8 is a skeleton diagram showing the configuration of the vehicle drive device H according to the present embodiment. In FIG. 8, like FIG. 1, a part of the axisymmetric configuration is omitted. As shown in FIG. 8, the vehicle drive device H according to this embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the differential gear device D, and the other configurations are the same as those in the first embodiment. This is the same as the embodiment. Therefore, hereinafter, differences from the first embodiment will be described focusing on the configuration of the differential gear device D of the vehicle drive device H according to the present embodiment. Points that are not particularly described are the same as in the first embodiment.
本実施形態においても上記第一の実施形態と同様に、差動歯車装置Dは、回転速度の順に、第一回転要素E1、第二回転要素E2、第三回転要素E3、及び第四回転要素E4となる4つの回転要素を有している。但し、本実施形態に係る差動歯車装置Dは、これら4つの回転要素を実現する歯車機構の具体的構成が、上記第一の実施形態とは異なっている。具体的には、図8に示すように、この差動歯車装置Dは、2個のシングルピニオン型の遊星歯車機構の組み合わせにより構成されている。すなわち、この差動歯車装置Dは、第一サンギヤS1、第一キャリアCA1、及び第一リングギヤR1を備えた第一遊星歯車機構P1と、第二サンギヤS2、第二キャリアCA2、及び第二リングギヤR2を備えた第二遊星歯車機構P2と、を備えている。そして、第一サンギヤS1と第二サンギヤS2とが一体回転するように連結され、第一キャリアCA1と第二リングギヤR2とが一体回転するように連結されている。これにより、差動歯車装置Dは、回転速度の順に、第一回転要素E1としての第一サンギヤS1及び第二サンギヤS2、第二回転要素E2としての第二キャリアCA2、第三回転要素E3としての第一キャリアCA1及び第二リングギヤR2、第四回転要素E4としての第一リングギヤR1を備えている。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the differential gear device D includes the first rotation element E1, the second rotation element E2, the third rotation element E3, and the fourth rotation element in the order of the rotation speed. It has four rotating elements that are E4. However, the differential gear device D according to the present embodiment is different from the first embodiment in the specific configuration of the gear mechanism that realizes these four rotating elements. Specifically, as shown in FIG. 8, the differential gear device D is configured by a combination of two single pinion type planetary gear mechanisms. That is, the differential gear device D includes a first planetary gear mechanism P1 including a first sun gear S1, a first carrier CA1, and a first ring gear R1, a second sun gear S2, a second carrier CA2, and a second ring gear. And a second planetary gear mechanism P2 provided with R2. The first sun gear S1 and the second sun gear S2 are connected to rotate integrally, and the first carrier CA1 and the second ring gear R2 are connected to rotate integrally. As a result, the differential gear device D has the first sun gear S1 and the second sun gear S2 as the first rotation element E1, the second carrier CA2 as the second rotation element E2, and the third rotation element E3 in the order of the rotation speed. The first carrier CA1, the second ring gear R2, and the first ring gear R1 as the fourth rotating element E4 are provided.
一方、本実施形態においても、差動歯車装置Dの第一回転要素E1、第二回転要素E2、第三回転要素E3、及び第四回転要素E4のそれぞれと、入力部材IN、出力部材OUT、回転電機MG、ワンウェイクラッチF1、クラッチC1、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2との連結関係は、上記第一の実施形態と同様である。従って、本実施形態においても、複数の動作モード及び各動作モードが備える各変速段での各係合要素C1、B1、B2、F1の係合の状態を示す係合表は、上記第一の実施形態と同様である。また、各動作モード及び各変速段での差動歯車装置Dの状態を表す速度線図についても、第一サンギヤS1や第二サンギヤS2等の歯車機構の具体的構成が異なっているだけで、第一回転要素E1、第二回転要素E2、第三回転要素E3、及び第四回転要素E4との関係では、本実施形態の構成は、上記第一の実施形態と同一である。従って、本実施形態においても、上記第一の実施形態と同じ動作モード及び各動作モードでの各変速段を実現することができる。 On the other hand, also in this embodiment, each of the first rotating element E1, the second rotating element E2, the third rotating element E3, and the fourth rotating element E4 of the differential gear device D, the input member IN, the output member OUT, The connection relationship between the rotating electrical machine MG, the one-way clutch F1, the clutch C1, the first brake B1, and the second brake B2 is the same as that in the first embodiment. Therefore, also in the present embodiment, the engagement table indicating the engagement states of the engagement elements C1, B1, B2, and F1 at the plurality of operation modes and the shift speeds included in each operation mode is the first table. This is the same as the embodiment. Further, regarding the speed diagram representing the state of the differential gear device D in each operation mode and each gear, only the specific configuration of the gear mechanism such as the first sun gear S1 and the second sun gear S2 is different. In the relationship between the first rotating element E1, the second rotating element E2, the third rotating element E3, and the fourth rotating element E4, the configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. Therefore, also in the present embodiment, it is possible to realize the same operation mode and each shift speed in each operation mode as in the first embodiment.
5.その他の実施形態
(1)上記の各実施形態では、差動歯車装置Dが2個の遊星歯車機構の組み合わせにより4つの回転要素(E1〜E4)を有するように構成されている例について説明した。しかし、本発明に係る差動歯車装置Dの実施形態はこれに限定されるものではなく、複数の遊星歯車機構を組み合わせて、それぞれが備える複数の回転要素のいずれかを互いに一体回転するように駆動連結することにより、全体として4つの回転要素(E1〜E4)を備えて一体的に動作するように構成することもできる。
5. Other Embodiments (1) In each of the above-described embodiments, an example in which the differential gear device D is configured to have four rotating elements (E1 to E4) by a combination of two planetary gear mechanisms has been described. . However, the embodiment of the differential gear device D according to the present invention is not limited to this, and a plurality of planetary gear mechanisms are combined so that any one of the plurality of rotating elements included in each of them is rotated together. By driving and connecting, it is also possible to provide a structure that includes four rotating elements (E1 to E4) as a whole and operates integrally.
(2)上記の各実施形態では、いずれも差動歯車装置Dが遊星歯車機構の組み合わせにより構成されている場合の例について説明した。しかし、本発明に係る差動歯車装置Dの実施形態はこれに限定されるものではない。従って、例えば、複数の傘歯車を組み合わせた構成等のように、他の形態の歯車機構を用いて差動歯車装置Dを構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。 (2) In each of the above-described embodiments, an example in which the differential gear device D is configured by a combination of planetary gear mechanisms has been described. However, the embodiment of the differential gear device D according to the present invention is not limited to this. Therefore, for example, it is also one of the preferred embodiments of the present invention that the differential gear device D is configured by using another type of gear mechanism such as a configuration in which a plurality of bevel gears are combined.
(3)また、上記の各実施形態において説明した差動歯車装置Dの具体的構成及びこれらの各回転要素(E1〜E4)に対する係合要素の配置構成は単なる例示であり、上記以外の構成によっても本発明の構成を実現することが可能な全ての構成が、本発明の範囲に含まれる。 (3) In addition, the specific configuration of the differential gear device D described in each of the above embodiments and the arrangement configuration of the engagement elements with respect to these rotary elements (E1 to E4) are merely examples, and configurations other than those described above Therefore, all configurations that can realize the configuration of the present invention are included in the scope of the present invention.
(4)上記の各実施形態では、車両用駆動装置Hが、パラレルモード、電動走行モード、非駆動発電モード、3つのモードを切り替え可能に備えている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。従って、車両用駆動装置Hが、非駆動発電モードのみを実行可能に備える構成とし、或いは非駆動発電モードと、残りの2つのモードの中の一部のモードとを切り替え可能に備える構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、上記の各実施形態において説明したモードとは異なるモードを更に切り替え可能に備える構成としてもよい。 (4) In each of the above embodiments, the case where the vehicle drive device H includes the parallel mode, the electric travel mode, the non-drive power generation mode, and the three modes that can be switched has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. Therefore, the vehicle drive device H is configured to be capable of executing only the non-drive power generation mode, or configured to be capable of switching between the non-drive power generation mode and a part of the remaining two modes. This is also one of the preferred embodiments of the present invention. Moreover, it is good also as a structure provided with the mode different from the mode demonstrated in said each embodiment so that switching is further possible.
(5)上記の各実施形態では、クラッチC1、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2の3つの係合要素として多板式クラッチや多板式ブレーキ等の摩擦係合要素を用いる構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、これら複数の係合要素の全部又は一部に、噛み合い式係合要素を用いても好適である。ここで、噛み合い式係合要素とは、各係合要素の両側の係合部材の噛合部が互いに噛み合うことにより係合する装置であり、係合状態を維持するために油圧や電磁力等の係合力を別途に必要としない装置である。このような噛み合い式係合要素としては、例えば、手動変速装置に一般的に用いられるシンクロ機構やドグクラッチ機構等が好適に用いられる。上記の各実施形態では、各係合要素は、両側の係合部材の回転速度が同じ状態で、更には当該係合要素がトルクを伝達しない状態で係合することが可能となっている。そのため、各係合要素に噛み合い式係合要素を用いても良好に係合状態の切り替えを行うことができる。そして、各係合要素を噛み合い式係合要素とすれば、これらを摩擦係合要素とする場合に比べて、係合圧又は解放圧を発生させるための油圧が必要とされないため、油圧ポンプによる駆動力の損失を抑制でき、車両用駆動装置Hの伝達効率を高めることが容易になる。なお、噛み合い式係合要素の係合状態の切り替えは、油圧を用いて行うことができるが、油圧供給を不要とするために、これらの係合状態の切り替えを電磁アクチュエータにより行う構成としても好適である。 (5) In each of the above-described embodiments, a configuration using friction engagement elements such as a multi-plate clutch and a multi-plate brake as the three engagement elements of the clutch C1, the first brake B1, and the second brake B2 will be described as an example. did. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, it is also preferable to use meshing engagement elements for all or part of the plurality of engagement elements. Here, the meshing engagement element is a device that engages when meshing portions of engagement members on both sides of each engagement element mesh with each other. It is a device that does not require a separate engagement force. As such a meshing engagement element, for example, a synchro mechanism, a dog clutch mechanism or the like generally used in a manual transmission is preferably used. In each of the above-described embodiments, each engagement element can be engaged in a state where the rotation speeds of the engagement members on both sides are the same, and further, the engagement element does not transmit torque. Therefore, the engagement state can be satisfactorily switched even if a meshing engagement element is used for each engagement element. If each engagement element is a meshing engagement element, the hydraulic pressure for generating the engagement pressure or the release pressure is not required as compared to the case where these engagement elements are friction engagement elements. The loss of driving force can be suppressed, and the transmission efficiency of the vehicle drive device H can be easily increased. Note that the engagement state of the meshing engagement element can be switched using hydraulic pressure. However, in order to eliminate the need to supply the hydraulic pressure, the engagement state is preferably switched by an electromagnetic actuator. It is.
(6)上記の各実施形態では、内燃機関EGと入力部材INとが、変速装置TMを介して駆動連結された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、内燃機関EGと入力部材INとが、変速装置TMを介さずに駆動連結されていてもよい。例えば、内燃機関EGと入力部材INとが、直接連結されていてもよい。又は、内燃機関EGと入力部材INとが、ダンパ、クラッチ、若しくは固定変速比のギヤ機構等、変速装置TM以外の伝動部材を介して駆動連結された構成としてもよい。 (6) In each of the above-described embodiments, the configuration in which the internal combustion engine EG and the input member IN are drivingly connected via the transmission device TM has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the internal combustion engine EG and the input member IN may be drivingly connected without the transmission device TM. For example, the internal combustion engine EG and the input member IN may be directly connected. Alternatively, the internal combustion engine EG and the input member IN may be drive-coupled via a transmission member other than the transmission device TM such as a damper, a clutch, or a fixed gear ratio gear mechanism.
(7)上記の各実施形態では、変速装置TMが、変速比を連続的に変更可能な無段変速装置CVTとして構成された例について説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、変速装置TMが、変速比を段階的に変更可能な有段変速装置として構成されていてもよい。ここで、有段変速装置は、自動変速装置であっても、手動変速装置であってもよい。また、自動変速装置として、一般的な遊星歯車式の自動変速装置の他、例えば、いわゆるデュアルクラッチトランスミッション(Dual Clutch Transmission:DCT)と呼ばれる自動変速装置を用いてもよい。 (7) In each of the above-described embodiments, the example in which the transmission TM is configured as the continuously variable transmission CVT capable of continuously changing the transmission gear ratio has been described. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the transmission TM may be configured as a stepped transmission that can change the gear ratio stepwise. Here, the stepped transmission may be an automatic transmission or a manual transmission. In addition to a general planetary gear type automatic transmission, for example, an automatic transmission called a so-called dual clutch transmission (DCT) may be used as the automatic transmission.
(8)上記の各実施形態は、車両用駆動装置の一部を構成するものである。従って、上記の各実施形態を一部として構成する全ての車両用駆動装置が、本発明の範囲に含まれる。 (8) Each of the above embodiments constitutes a part of the vehicle drive device. Therefore, all the vehicle drive devices that constitute the above-described embodiments as a part are included in the scope of the present invention.
6.各構成の概要
以下、上記において説明した車両用駆動装置の概要について説明する。
6). Overview of Each Configuration Hereinafter, an overview of the vehicle drive device described above will be described.
[1]
内燃機関(EG)に駆動連結された入力部材(IN)と、車輪(W)に駆動連結された出力部材(OUT)と、回転電機(MG)と、ワンウェイクラッチ(F1)と、差動歯車装置(D)と、を備えた車両用駆動装置(H)であって、
前記差動歯車装置(D)は、回転速度の順に、第一回転要素(E1)、第二回転要素(E2)、第三回転要素(E3)、及び第四回転要素(E4)となる4つの回転要素を有し、
前記第一回転要素(E1)は、前記回転電機(MG)に駆動連結され、
前記第二回転要素(E2)は、第一ブレーキ(B1)により非回転部材(CS)に選択的に固定され、
前記第三回転要素(E3)は、前記出力部材(OUT)に連結されると共に、クラッチ(C1)により前記入力部材(IN)に選択的に連結され、
前記第四回転要素(E4)は、第二ブレーキ(B2)により非回転部材(CS)に選択的に固定され、
前記ワンウェイクラッチ(F1)は、前記入力部材(IN)の回転速度が前記第一回転要素(E1)の回転速度よりも低い場合に前記入力部材(IN)と前記第一回転要素(E1)との相対回転を許容する解放状態となり、前記入力部材(IN)の回転速度が前記第一回転要素(E1)の回転速度と同じになった場合に前記入力部材(IN)と前記第一回転要素(E1)との前記相対回転を規制する係合状態となる。
[1]
An input member (IN) drivingly connected to the internal combustion engine (EG), an output member (OUT) drivingly connected to the wheels (W), a rotating electrical machine (MG), a one-way clutch (F1), and a differential gear A vehicle drive device (H) comprising a device (D),
The differential gear device (D) becomes a first rotating element (E1), a second rotating element (E2), a third rotating element (E3), and a fourth rotating element (E4) in order of rotational speed. Has two rotating elements,
The first rotating element (E1) is drivingly connected to the rotating electrical machine (MG),
The second rotating element (E2) is selectively fixed to the non-rotating member (CS) by the first brake (B1),
The third rotating element (E3) is connected to the output member (OUT) and selectively connected to the input member (IN) by a clutch (C1).
The fourth rotating element (E4) is selectively fixed to the non-rotating member (CS) by the second brake (B2),
The one-way clutch (F1) includes the input member (IN) and the first rotation element (E1) when the rotation speed of the input member (IN) is lower than the rotation speed of the first rotation element (E1). When the rotation speed of the input member (IN) becomes the same as the rotation speed of the first rotation element (E1), the input member (IN) and the first rotation element are released. (E1) is in an engaged state that restricts the relative rotation.
この構成によれば、クラッチ(C1)、第一ブレーキ(B1)及び第二ブレーキ(B2)を解放状態とすることで、内燃機関(EG)及び回転電機(MG)と出力部材(OUT)とを、動力伝達が行われないように分離することができる。この状態で、ワンウェイクラッチ(F1)により入力部材(IN)と第一回転要素(E1)とが係合されることで、入力部材(IN)に駆動連結された内燃機関(EG)と第一回転要素(E1)に駆動連結された回転電機(MG)とを動力伝達可能に連結することができる。そのため、内燃機関(EG)及び回転電機(MG)の双方から出力部材(OUT)にトルクを伝達しない非駆動状態で、内燃機関(EG)からのトルクにより回転電機(MG)に発電を行わせることができる。 According to this configuration, the internal combustion engine (EG), the rotating electrical machine (MG), the output member (OUT), and the output member (OUT) are set by releasing the clutch (C1), the first brake (B1), and the second brake (B2). Can be separated so that no power transmission takes place. In this state, the input member (IN) and the first rotating element (E1) are engaged by the one-way clutch (F1), so that the internal combustion engine (EG) that is drivingly connected to the input member (IN) and the first The rotating electrical machine (MG) that is drivingly connected to the rotating element (E1) can be connected to be able to transmit power. Therefore, the rotating electrical machine (MG) is caused to generate power by the torque from the internal combustion engine (EG) in a non-driven state where torque is not transmitted from both the internal combustion engine (EG) and the rotating electrical machine (MG) to the output member (OUT). be able to.
更に、この構成によれば、クラッチ(C1)、第一ブレーキ(B1)、第二ブレーキ(B2)及びワンウェイクラッチ(F1)の係合状態に応じて、少なくとも内燃機関(EG)のトルクを車輪(W)に伝達する状態と内燃機関(EG)を切り離して回転電機(MG)のトルクを車輪(W)に伝達する状態とを実現できると共に、これら各状態において、出力部材(OUT)を車両の前進方向に駆動する状態と後進方向に駆動する状態とを切り替えることができる。 Further, according to this configuration, at least the torque of the internal combustion engine (EG) is set to the wheel according to the engagement state of the clutch (C1), the first brake (B1), the second brake (B2), and the one-way clutch (F1). (W) and a state in which the internal combustion engine (EG) is disconnected and torque of the rotating electrical machine (MG) is transmitted to the wheels (W), and in each of these states, the output member (OUT) is connected to the vehicle. The state driven in the forward direction and the state driven in the reverse direction can be switched.
[2]
前記入力部材(IN)は、変速装置(TM)を介して前記内燃機関(EG)に駆動連結されており、
前記変速装置(TM)は、前記内燃機関(EG)の回転を変速して前記入力部材(IN)に伝達すると共にその変速比を変更可能である。
[2]
The input member (IN) is drivingly connected to the internal combustion engine (EG) via a transmission (TM),
The transmission (TM) is capable of changing the speed ratio of the internal combustion engine (EG) while changing the rotation of the internal combustion engine (EG) to the input member (IN).
この構成によれば、車輪(W)に伝達することが要求される回転速度及びトルクに応じて、内燃機関(EG)の回転を出力部材(OUT)に伝達する場合の変速比を適宜調整することができる。その結果、状況に応じて効率的に車両を走行させることができる。また、内燃機関(EG)及び回転電機(MG)と出力部材(OUT)との間を分離して内燃機関(EG)からのトルクにより回転電機(MG)に発電を行わせる場合には、内燃機関(EG)と回転電機(MG)の双方の効率が高くなるように内燃機関(EG)と回転電機(MG)との間の変速比を適宜調整することができる。その結果、内燃機関(EG)のトルクによる発電を効率的に行うことができる。 According to this configuration, the gear ratio in the case of transmitting the rotation of the internal combustion engine (EG) to the output member (OUT) is appropriately adjusted according to the rotational speed and torque required to be transmitted to the wheel (W). be able to. As a result, the vehicle can be run efficiently according to the situation. Further, when the internal combustion engine (EG) and the rotating electrical machine (MG) are separated from the output member (OUT) to cause the rotating electrical machine (MG) to generate power by the torque from the internal combustion engine (EG), the internal combustion engine The gear ratio between the internal combustion engine (EG) and the rotating electrical machine (MG) can be adjusted as appropriate so that the efficiency of both the engine (EG) and the rotating electrical machine (MG) is increased. As a result, it is possible to efficiently generate power using the torque of the internal combustion engine (EG).
[3]
上記のように、前記入力部材(IN)は、変速装置(TM)を介して前記内燃機関(EG)に駆動連結されており、
前記変速装置(TM)は、前記内燃機関(EG)の回転を変速して前記入力部材(IN)に伝達すると共にその変速比を変更可能である構成において、
前記変速装置(TM)は、前記変速比を連続的に変更可能な無段変速装置(CVT)である。
[3]
As described above, the input member (IN) is drivingly connected to the internal combustion engine (EG) via a transmission (TM).
In the configuration in which the transmission (TM) is capable of shifting the rotation of the internal combustion engine (EG) and transmitting it to the input member (IN) and changing the gear ratio thereof,
The transmission (TM) is a continuously variable transmission (CVT) capable of continuously changing the gear ratio.
この構成によれば、内燃機関(EG)と出力部材(OUT)との間、及び内燃機関(EG)と回転電機(MG)との間の変速比を連続的に変更することができる。従って、更に効率的な車両の走行や発電が可能となる。ところで、一般的に、無段変速装置(CVT)は回転方向を逆転させる機能を備えていないため、この機能を有する前進・後進切替機構と組み合わせて用いられることが多い。本構成によれば、差動歯車装置(D)に前進・後進切替機構の機能を兼ねさせることができる。その結果、車両用駆動装置(H)の全体の構成の簡素化や小型化を図ることができる。 According to this configuration, the gear ratio between the internal combustion engine (EG) and the output member (OUT) and between the internal combustion engine (EG) and the rotating electrical machine (MG) can be continuously changed. Therefore, more efficient vehicle travel and power generation are possible. By the way, in general, a continuously variable transmission (CVT) does not have a function of reversing the rotation direction, and is therefore often used in combination with a forward / reverse switching mechanism having this function. According to this configuration, the differential gear device (D) can also function as a forward / reverse switching mechanism. As a result, the overall configuration of the vehicle drive device (H) can be simplified and downsized.
[4]
前記クラッチ(C1)、前記第一ブレーキ(B1)、及び前記第二ブレーキ(B2)が解放状態となって前記入力部材(IN)及び前記回転電機(MG)と前記出力部材(OUT)とが分離されると共に、前記ワンウェイクラッチ(F1)が係合状態とされ、前記回転電機(MG)が、前記ワンウェイクラッチ(F1)及び前記第一回転要素(E1)を介して伝達される前記内燃機関(EG)の回転及びトルクによって発電を行う非駆動発電モードを実行可能である。
[4]
The clutch (C1), the first brake (B1), and the second brake (B2) are released, and the input member (IN), the rotating electrical machine (MG), and the output member (OUT) The internal combustion engine is separated and the one-way clutch (F1) is engaged, and the rotating electrical machine (MG) is transmitted via the one-way clutch (F1) and the first rotating element (E1). The non-drive power generation mode in which power generation is performed by the rotation and torque of (EG) can be executed.
この構成によれば、内燃機関(EG)及び回転電機(MG)の双方から出力部材(OUT)にトルクを伝達しない非駆動状態としつつ、内燃機関(EG)からのトルクにより回転電機(MG)に発電を行わせることができる。従って、例えば、車輪(W)が回転していない車両停止中であっても、回転電機(MG)に発電を行わせることができる。 According to this configuration, the rotating electrical machine (MG) is driven by the torque from the internal combustion engine (EG) while the non-driving state in which torque is not transmitted from both the internal combustion engine (EG) and the rotating electrical machine (MG) to the output member (OUT). Can generate electricity. Therefore, for example, the rotating electrical machine (MG) can generate power even when the vehicle (W) is not rotating and the vehicle is stopped.
[5]
前記クラッチ(C1)及び前記ワンウェイクラッチ(F1)の少なくとも一方が係合状態とされて、少なくとも前記内燃機関(EG)のトルクが前記出力部材(OUT)に伝達されるパラレルモードと、
前記クラッチ(C1)及び前記ワンウェイクラッチ(F1)の双方が解放状態とされると共に前記第一ブレーキ(B1)及び前記第二ブレーキ(B2)の一方が係合状態とされて、前記入力部材(IN)が前記出力部材(OUT)から切り離され、前記回転電機(MG)のトルクが前記出力部材(OUT)に伝達される電動走行モードと、を実行可能である。
[5]
A parallel mode in which at least one of the clutch (C1) and the one-way clutch (F1) is engaged, and at least torque of the internal combustion engine (EG) is transmitted to the output member (OUT);
Both the clutch (C1) and the one-way clutch (F1) are disengaged, and one of the first brake (B1) and the second brake (B2) is engaged, and the input member ( IN) is disconnected from the output member (OUT), and the electric travel mode in which the torque of the rotating electrical machine (MG) is transmitted to the output member (OUT) can be executed.
この構成によれば、車輪(W)に伝達することが要求される回転速度及びトルクや、蓄電装置の充電状態等に応じて、内燃機関(EG)のトルクを出力部材(OUT)に伝達するパラレルモードと、内燃機関(EG)のトルクを利用せず、回転電機(MG)のトルクのみを出力部材(OUT)に伝達する電動走行モードとを選択して実行することができる。従って、その時々の状況に応じて車両を効率的に走行させることができる。 According to this configuration, the torque of the internal combustion engine (EG) is transmitted to the output member (OUT) according to the rotational speed and torque required to be transmitted to the wheels (W), the state of charge of the power storage device, and the like. The parallel mode and the electric travel mode in which only the torque of the rotating electrical machine (MG) is transmitted to the output member (OUT) without using the torque of the internal combustion engine (EG) can be selected and executed. Therefore, the vehicle can be efficiently driven according to the situation at that time.
本開示に係る車両用駆動装置は、上述した各効果のうち、少なくとも1つを奏することができれば良い。 The vehicle drive device according to the present disclosure only needs to exhibit at least one of the effects described above.
本発明は、車両用駆動装置に適用することができる。 The present invention can be applied to a vehicle drive device.
H :車両用駆動装置
EG :内燃機関
MG :回転電機
TM :変速装置
CVT :無段変速装置
D :差動歯車装置
E1 :第一回転要素
E2 :第二回転要素
E3 :第三回転要素
E4 :第四回転要素
C1 :クラッチ
B1 :第一ブレーキ
B2 :第二ブレーキ
F1 :ワンウェイクラッチ
IN :入力部材
OUT :出力部材
CS :ケース(非回転部材)
W :車輪
H: Vehicle drive device EG: Internal combustion engine MG: Electric rotating machine TM: Transmission CVT: Continuously variable transmission D: Differential gear device E1: First rotation element E2: Second rotation element E3: Third rotation element E4: Fourth rotating element C1: Clutch B1: First brake B2: Second brake F1: One-way clutch IN: Input member OUT: Output member CS: Case (non-rotating member)
W: Wheel
Claims (5)
前記差動歯車装置は、回転速度の順に、第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素となる4つの回転要素を有し、
前記第一回転要素は、前記回転電機に駆動連結され、
前記第二回転要素は、第一ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、
前記第三回転要素は、前記出力部材に連結されると共に、クラッチにより前記入力部材に選択的に連結され、
前記第四回転要素は、第二ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、
前記ワンウェイクラッチは、前記入力部材の回転速度が前記第一回転要素の回転速度よりも低い場合に前記入力部材と前記第一回転要素との相対回転を許容する解放状態となり、前記入力部材の回転速度が前記第一回転要素の回転速度と同じになった場合に前記入力部材と前記第一回転要素との前記相対回転を規制する係合状態となる車両用駆動装置。 A vehicle drive device comprising an input member drivingly connected to an internal combustion engine, an output member drivingly connected to a wheel, a rotating electrical machine, a one-way clutch, and a differential gear device,
The differential gear device has four rotating elements which are a first rotating element, a second rotating element, a third rotating element, and a fourth rotating element in the order of the rotation speed,
The first rotating element is drivingly connected to the rotating electrical machine;
The second rotating element is selectively fixed to the non-rotating member by a first brake;
The third rotating element is connected to the output member and selectively connected to the input member by a clutch.
The fourth rotating element is selectively fixed to the non-rotating member by a second brake;
When the rotational speed of the input member is lower than the rotational speed of the first rotating element, the one-way clutch enters a released state that allows relative rotation between the input member and the first rotating element, and the input member rotates. The vehicle drive device which will be in the engagement state which controls the said relative rotation of the said input member and a said 1st rotation element when a speed becomes the same as the rotation speed of a said 1st rotation element.
前記変速装置は、前記内燃機関の回転を変速して前記入力部材に伝達すると共にその変速比を変更可能である請求項1に記載の車両用駆動装置。 The input member is drivingly connected to the internal combustion engine via a transmission,
The vehicle drive device according to claim 1, wherein the transmission is capable of changing the transmission ratio while changing the rotation of the internal combustion engine and transmitting it to the input member.
前記クラッチ及び前記ワンウェイクラッチの双方が解放状態とされると共に前記第一ブレーキ及び前記第二ブレーキの一方が係合状態とされて、前記入力部材が前記出力部材から切り離され、前記回転電機のトルクが前記出力部材に伝達される電動走行モードと、を実行可能である請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 A parallel mode in which at least one of the clutch and the one-way clutch is engaged, and at least torque of the internal combustion engine is transmitted to the output member;
Both the clutch and the one-way clutch are disengaged and one of the first brake and the second brake is engaged, and the input member is disconnected from the output member. The vehicle drive device according to any one of claims 1 to 4, wherein an electric travel mode in which is transmitted to the output member is executable.
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