以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例であるハイブリッド車両用の駆動装置10を説明する骨子図である。図1において、駆動装置10は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース12(以下、ケース12と表す)内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸14と、この入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー(振動減衰装置)などを介して間接に連結された動力分配機構16と、その動力分配機構16と駆動装置出力軸22との間において伝達部材18を介して動力分配機構16に直列に連結されている有段式の自動変速機20と、この自動変速機20に連結されている出力回転部材としての駆動装置出力軸22とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a drive device 10 for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a drive device 10 includes an input shaft 14 as an input rotation member disposed on a common axis in a transmission case 12 (hereinafter referred to as case 12) as a non-rotation member attached to a vehicle body, A power distribution mechanism 16 connected directly to the input shaft 14 or indirectly via a pulsation absorbing damper (vibration damping device) (not shown), and a transmission member between the power distribution mechanism 16 and the drive device output shaft 22 A stepped automatic transmission 20 connected in series to the power distribution mechanism 16 via 18 and a drive device output shaft 22 as an output rotating member connected to the automatic transmission 20 are provided. .
この駆動装置10は、車両において縦置きされるFR(フロントエンジン・リヤドライブ)型車両に好適に用いられるものであり、図7に示すように、走行用の駆動力源としてのエンジン8と一対の駆動輪38との間に設けられて、動力を差動歯車装置(終減速機)36および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪38へ伝達する。なお、駆動装置10はその軸心に対して対称的に構成されているため、図1の駆動装置10を表す部分においてはその下側が省略されている。
This drive device 10 is suitably used for an FR (front engine / rear drive) type vehicle vertically installed in a vehicle. As shown in FIG. 7, the drive device 10 is paired with an engine 8 as a driving force source for traveling. Between the pair of drive wheels 38, and transmits power to the pair of drive wheels 38 through the differential gear unit (final reduction gear) 36 and the pair of axles in order. Since the drive device 10 is configured symmetrically with respect to its axis, the lower side is omitted in the portion representing the drive device 10 in FIG.
動力分配機構16は、入力軸14に入力されたエンジン8の出力を機械的に合成し或いは分配する機械的機構であって、エンジン8の出力を第1電動機M1および伝達部材18に分配し、或いはエンジン8の出力とその第1電動機M1の出力とを合成して伝達部材18へ出力する。本実施例の第1電動機M1および第2電動機M2は、発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第1電動機M1は反力を発生させるためのジェネレータ(発電)機能を少なくとも備え、第2電動機M2は駆動力を出力するためのモータ(電動機)機能を少なくとも備える。
The power distribution mechanism 16 is a mechanical mechanism that mechanically synthesizes or distributes the output of the engine 8 input to the input shaft 14, and distributes the output of the engine 8 to the first electric motor M1 and the transmission member 18, Alternatively, the output of the engine 8 and the output of the first electric motor M <b> 1 are combined and output to the transmission member 18. The first electric motor M1 and the second electric motor M2 of the present embodiment are so-called motor generators that also have a power generation function, but the first electric motor M1 has at least a generator (power generation) function for generating a reaction force. The electric motor M2 has at least a motor (electric motor) function for outputting a driving force.
動力分配機構16は、差動機構として機能するシングルピニオン型の第1遊星歯車装置24と、切換クラッチC0および切換ブレーキB0とを備えている。この第1遊星歯車装置24は、第1サンギヤS1、第1遊星歯車P1、その第1遊星歯車P1を自転および公転可能に支持する第1キャリヤCA1、第1遊星歯車P1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1を回転要素(要素)として備えており、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ1を有する。第1サンギヤS1の歯数をZS1、第1リングギヤR1の歯数をZR1とすると、上記ギヤ比ρ1はZS1/ZR1である。
The power distribution mechanism 16 includes a single pinion type first planetary gear unit 24 that functions as a differential mechanism, a switching clutch C0, and a switching brake B0. The first planetary gear device 24 includes a first sun gear S1, a first planetary gear P1, a first carrier CA1 that supports the first planetary gear P1 so as to rotate and revolve, and a first sun gear via the first planetary gear P1. The first ring gear R1 meshing with S1 is provided as a rotating element (element), and has a predetermined gear ratio ρ1 of about “0.418”, for example. When the number of teeth of the first sun gear S1 is ZS1 and the number of teeth of the first ring gear R1 is ZR1, the gear ratio ρ1 is ZS1 / ZR1.
この動力分配機構16においては、第1キャリヤCA1は入力軸14すなわちエンジン8に連結され、第1サンギヤS1は第1電動機M1に連結され、第1リングギヤR1は伝達部材18に連結されている。また、切換ブレーキB0は第1サンギヤS1とケース12との間に設けられ、切換クラッチC0は第1サンギヤS1と第1キャリヤCA1との間に設けられている。それら切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放されると、第1サンギヤS1、第1キャリヤCA1、第1サンギヤS1がそれぞれ相互に相対回転可能な差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン8の出力が第1電動機M1と伝達部材18とに分配され、第1電動機M1に分配されたエンジン8の出力で第1電動機M1が発電され、その発電された電気エネルギや、蓄電されていた電気エネルギで第2電動機M2が回転駆動されるので、例えば無段変速状態とされて、エンジン8の所定回転に拘わらず伝達部材18の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構16が、電気的にその変速比γ0(入力軸14の回転速度/伝達部材18の回転速度)が最小値γ0minから最大値γ0maxまで変化させられる差動状態例えば変速比γ0が最小値γ0minから最大値γ0maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する差動状態例えば無段変速状態とされる。
In the power distribution mechanism 16, the first carrier CA1 is connected to the input shaft 14, that is, the engine 8, the first sun gear S1 is connected to the first electric motor M1, and the first ring gear R1 is connected to the transmission member 18. Further, the switching brake B0 is provided between the first sun gear S1 and the case 12, and the switching clutch C0 is provided between the first sun gear S1 and the first carrier CA1. When the switching clutch C0 and the switching brake B0 are released, the first sun gear S1, the first carrier CA1, and the first sun gear S1 are brought into a differential state in which a differential action capable of rotating relative to each other is applied. The output of the engine 8 is distributed to the first electric motor M1 and the transmission member 18, the first electric motor M1 is generated by the output of the engine 8 distributed to the first electric motor M1, and the generated electric energy and the electric power are stored. Since the second electric motor M2 is rotationally driven by the electric energy, for example, a continuously variable transmission state is established, and the rotation of the transmission member 18 is continuously changed regardless of the predetermined rotation of the engine 8. That is, the power distribution mechanism 16 has a differential state in which the gear ratio γ0 (the rotational speed of the input shaft 14 / the rotational speed of the transmission member 18) is electrically changed from the minimum value γ0min to the maximum value γ0max, for example, the gear ratio γ0 A differential state that functions as an electric continuously variable transmission that is continuously changed from the minimum value γ0min to the maximum value γ0max, for example, a continuously variable transmission state.
この状態で、エンジン8の出力で車両走行中に上記切換クラッチC0が係合させられて第1サンギヤS1と第1キャリヤCA1とが一体的に係合させられると、第1遊星歯車装置24の3要素S1、CA1、R1が一体回転させられるロック状態である非差動状態とされることから、エンジン8の回転と伝達部材18の回転速度とが一致する状態となるので、第1遊星歯車装置24は変速比γ0が「1」に固定された変速機として機能する定変速状態とされる。また、上記切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられると、第1サンギヤS1が非回転状態とされるロック状態である非差動状態となって、第1リングギヤR1は第1キャリヤCA1よりも増速回転させられるので、第1遊星歯車装置24は変速比γ0が「1」より小さい値例えば0.7程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態となる。このように、本実施例では、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0は、第1遊星歯車装置24を、差動状態例えば変速比が連続的変化可能な電気的な無段変速機として作動可能な差動状態(無段変速状態)と、非差動状態例えば電気的な無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化をロックするロック状態、すなわち1または2種類の変速比の単段または複数段の変速機として作動可能な定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置或いは差動制限装置として機能している。
In this state, when the switching clutch C0 is engaged and the first sun gear S1 and the first carrier CA1 are integrally engaged while the vehicle is running with the output of the engine 8, the first planetary gear device 24 is engaged. Since the three elements S1, CA1, and R1 are in a non-differential state that is a locked state in which the three elements S1, CA1, and R1 are integrally rotated, the rotation of the engine 8 and the rotation speed of the transmission member 18 coincide with each other. The device 24 is set to a constant transmission state that functions as a transmission in which the transmission ratio γ0 is fixed to “1”. Further, when the switching brake B0 is engaged instead of the switching clutch C0, the first sun gear S1 is in a non-differential state that is a locked state in which the first sun gear S1 is in a non-rotating state, and the first ring gear R1 is in the first carrier. Since it is rotated at a speed higher than that of CA1, the first planetary gear unit 24 is in a constant speed shift state in which the speed ratio γ0 functions as a speed increasing transmission fixed at a value smaller than “1”, for example, about 0.7. Thus, in this embodiment, the switching clutch C0 and the switching brake B0 can operate the first planetary gear unit 24 as an electric continuously variable transmission in which the differential state, for example, the gear ratio can be continuously changed. A differential state (continuously variable transmission state) and a non-differential state, for example, a lock state that locks a change in gear ratio by not operating a continuously variable transmission operation without operating as an electric continuously variable transmission, that is, one or two types It functions as a differential state switching device or a differential limiting device that selectively switches to a constant speed change state that can operate as a single-stage or multiple-stage transmission with a gear ratio.
自動変速機20は、複数の遊星歯車装置、すなわち、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置26、シングルピニオン型の第3遊星歯車装置28、およびシングルピニオン型の第4遊星歯車装置30を備えている。第2遊星歯車装置26は、第2サンギヤS2、第2遊星歯車P2、その第2遊星歯車P2を自転および公転可能に支持する第2キャリヤCA2、第2遊星歯車P2を介して第2サンギヤS2と噛み合う第2リングギヤR2を備えており、例えば「0.562」程度の所定のギヤ比ρ2を有している。第3遊星歯車装置28は、第3サンギヤS3、第3遊星歯車P3、その第3遊星歯車P3を自転および公転可能に支持する第3キャリヤCA3、第3遊星歯車P3を介して第3サンギヤS3と噛み合う第3リングギヤR3を備えており、例えば「0.425」程度の所定のギヤ比ρ3を有している。第4遊星歯車装置30は、第4サンギヤS4、第4遊星歯車P4、その第4遊星歯車P4を自転および公転可能に支持する第4キャリヤCA4、第4遊星歯車P4を介して第4サンギヤS4と噛み合う第4リングギヤR4を備えており、例えば「0.421」程度の所定のギヤ比ρ4を有している。第2サンギヤS2の歯数をZS2、第2リングギヤR2の歯数をZR2、第3サンギヤS3の歯数をZS3、第3リングギヤR3の歯数をZR3、第4サンギヤS4の歯数をZS4、第4リングギヤR4の歯数をZR4とすると、上記ギヤ比ρ2はZS2/ZR2、上記ギヤ比ρ3はZS3/ZR3、上記ギヤ比ρ4はZS4/ZR4である。
The automatic transmission 20 includes a plurality of planetary gear units, that is, a single pinion type second planetary gear unit 26, a single pinion type third planetary gear unit 28, and a single pinion type fourth planetary gear unit 30. Yes. The second planetary gear unit 26 includes a second sun gear S2 via a second sun gear S2, a second planetary gear P2, a second carrier CA2 that supports the second planetary gear P2 so as to rotate and revolve, and a second planetary gear P2. The second ring gear R2 that meshes with the second gear R2 and has a predetermined gear ratio ρ2 of about “0.562”, for example. The third planetary gear device 28 includes a third sun gear S3, a third planetary gear P3, a third carrier CA3 that supports the third planetary gear P3 so as to rotate and revolve, and a third sun gear S3 via the third planetary gear P3. A third ring gear R3 that meshes with the gear, and has a predetermined gear ratio ρ3 of, for example, about “0.425”. The fourth planetary gear unit 30 includes a fourth sun gear S4, a fourth planetary gear P4, a fourth carrier gear CA4 that supports the fourth planetary gear P4 so as to rotate and revolve, and a fourth sun gear S4 via the fourth planetary gear P4. And has a predetermined gear ratio ρ4 of about “0.421”, for example. The number of teeth of the second sun gear S2 is ZS2, the number of teeth of the second ring gear R2 is ZR2, the number of teeth of the third sun gear S3 is ZS3, the number of teeth of the third ring gear R3 is ZR3, the number of teeth of the fourth sun gear S4 is ZS4, When the number of teeth of the fourth ring gear R4 is ZR4, the gear ratio ρ2 is ZS2 / ZR2, the gear ratio ρ3 is ZS3 / ZR3, and the gear ratio ρ4 is ZS4 / ZR4.
自動変速機20では、第2サンギヤS2と第3サンギヤS3とが一体的に連結されて第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第2キャリヤCA2は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第4リングギヤR4は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第2リングギヤR2と第3キャリヤCA3と第4キャリヤCA4とが一体的に連結されて駆動装置出力軸22に連結され、第3リングギヤR3と第4サンギヤS4とが一体的に連結されて第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
In the automatic transmission 20, the second sun gear S2 and the third sun gear S3 are integrally connected and selectively connected to the transmission member 18 via the second clutch C2, and the case 12 via the first brake B1. The second carrier CA2 is selectively connected to the case 12 via the second brake B2, the fourth ring gear R4 is selectively connected to the case 12 via the third brake B3, The two ring gear R2, the third carrier CA3, and the fourth carrier CA4 are integrally connected to the drive device output shaft 22, and the third ring gear R3 and the fourth sun gear S4 are integrally connected to the first clutch. It is selectively connected to the transmission member 18 via C1.
前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3は従来の車両用自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた1本または2本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
The switching clutch C0, the first clutch C1, the second clutch C2, the switching brake B0, the first brake B1, the second brake B2, and the third brake B3 are hydraulic types that are often used in conventional automatic transmissions for vehicles. It is a friction engagement device, and a wet multi-plate type in which a plurality of friction plates stacked on each other are pressed by a hydraulic actuator, or one end of one or two bands wound around the outer peripheral surface of a rotating drum It is configured by a band brake or the like tightened by a hydraulic actuator, and is for selectively connecting members on both sides on which the brake is interposed.
以上のように構成された駆動装置10では、例えば、図2の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3が選択的に係合作動させられることにより、第1速ギヤ段(第1変速段)乃至第5速ギヤ段(第5変速段)のいずれか或いは後進ギヤ段(後進変速段)或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ(=入力軸回転速度NIN/出力軸回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構16に切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられており、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかが係合作動させられることによって、動力分配機構16は前述した無段変速機として作動可能な無段変速状態に加え、1または2種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動可能な定変速状態を構成することが可能とされている。従って、駆動装置10では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた動力分配機構16と自動変速機20とで有段変速機が構成され、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた動力分配機構16と自動変速機20とで無段変速機が構成される。
In the drive device 10 configured as described above, for example, as shown in the engagement operation table of FIG. 2, the switching clutch C0, the first clutch C1, the second clutch C2, the switching brake B0, and the first brake B1. When the second brake B2 and the third brake B3 are selectively engaged, any one of the first gear (first gear) to the fifth gear (fifth gear) or A reverse gear stage (reverse gear stage) or neutral is selectively established, and a gear ratio γ (= input shaft rotational speed N IN / output shaft rotational speed N OUT ) that changes substantially in an equal ratio is determined for each gear stage. It has come to be obtained. In particular, in this embodiment, the power distribution mechanism 16 is provided with the switching clutch C0 and the switching brake B0, and the power distribution mechanism 16 is operated as described above by engaging any one of the switching clutch C0 and the switching brake B0. In addition to a continuously variable transmission state that can operate as a continuously variable transmission, it is possible to configure a constant transmission state that can operate as a single-stage or multiple-stage transmission with one or more gear ratios. Accordingly, in the drive device 10, a stepped transmission is configured by the power distribution mechanism 16 and the automatic transmission 20 that are brought into the constant speed change state by engaging and operating either the switching clutch C0 or the switching brake B0. A continuously variable transmission is configured by the power distribution mechanism 16 and the automatic transmission 20 that are brought into a continuously variable transmission state by not engaging and engaging both the clutch C0 and the switching brake B0.
例えば、駆動装置10が有段変速機として機能する場合には、図2に示すように、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第3ブレーキB3の係合により、変速比γ1が最大値例えば「3.357」程度である第1速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により、変速比γ2が第1速ギヤ段よりも小さい値例えば「2.180」程度である第2速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第1ブレーキB1の係合により、変速比γ3が第2速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.424」程度である第3速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2クラッチC2の係合により、変速比γ4が第3速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.000」程度である第4速ギヤ段が成立させられ、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0の係合により、変速比γ5が第4速ギヤ段よりも小さい値例えば「0.705」程度である第5速ギヤ段が成立させられる。また、第2クラッチC2および第3ブレーキB3の係合により、変速比γRが第1速ギヤ段と第2速ギヤ段との間の値例えば「3.209」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「N」状態とする場合には、例えば切換クラッチC0のみが係合される。
For example, when the drive device 10 functions as a stepped transmission, as shown in FIG. 2, the gear ratio γ1 is set to a maximum value, for example, “by the engagement of the switching clutch C0, the first clutch C1, and the third brake B3” The first speed gear stage of about 3.357 "is established, and the gear ratio γ2 is smaller than the first speed gear stage by engagement of the switching clutch C0, the first clutch C1, and the second brake B2, for example,“ The second speed gear stage which is about 2.180 "is established, and the gear ratio γ3 is smaller than the second speed gear stage by engagement of the switching clutch C0, the first clutch C1 and the first brake B1, for example," The third speed gear stage which is about 1.424 "is established, and the gear ratio γ4 is smaller than the third speed gear stage by engagement of the switching clutch C0, the first clutch C1 and the second clutch C2, for example," The fourth speed gear stage that is about .000 "is established, and the engagement of the first clutch C1, the second clutch C2, and the switching brake B0 causes the gear ratio γ5 to be smaller than the fourth speed gear stage, for example," The fifth gear stage which is about 0.705 "is established. Further, by the engagement of the second clutch C2 and the third brake B3, the reverse gear stage in which the speed ratio γR is a value between the first speed gear stage and the second speed gear stage, for example, about “3.209” is established. Be made. When the neutral “N” state is set, for example, only the switching clutch C0 is engaged.
しかし、駆動装置10が無段変速機として機能する場合には、図2に示される係合表の切換クラッチC0および切換ブレーキB0が共に解放される。これにより、動力分配機構16が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速機20が有段変速機として機能することにより、自動変速機20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速機20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。従って、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって駆動装置10全体としてのトータル変速比γTが無段階に得られるようになる。
However, when the drive device 10 functions as a continuously variable transmission, both the switching clutch C0 and the switching brake B0 in the engagement table shown in FIG. 2 are released. Thereby, the power distribution mechanism 16 functions as a continuously variable transmission, and the automatic transmission 20 in series with the power distribution mechanism 16 functions as a stepped transmission, whereby the first speed, the second speed, and the third speed of the automatic transmission 20 are achieved. The rotation speed input to the automatic transmission 20, that is, the rotation speed of the transmission member 18, is changed steplessly for each gear stage of the fourth speed, and each gear stage has a stepless speed ratio width. It is done. Therefore, the gear ratio between the gear stages can be continuously changed continuously, and the total gear ratio γT of the drive device 10 as a whole can be obtained continuously.
図3は、無段変速部或いは第1変速部として機能する動力分配機構16と有段変速部或いは第2変速部として機能する自動変速機20とから構成される駆動装置10において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図3の共線図は、横軸方向において各遊星歯車装置24、26、28、30のギヤ比ρの相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標であり、3本の横軸のうちの下側の横線X1が回転速度零を示し、上側の横線X2が回転速度「1.0」すなわち入力軸14に連結されたエンジン8の回転速度NEを示し、横軸XGが伝達部材18の回転速度を示している。また、動力分配機構16の3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第2回転要素(第2要素)RE2に対応する第1サンギヤS1、第1回転要素(第1要素)RE1に対応する第1キャリヤCA1、第3回転要素(第3要素)RE3に対応する第1リングギヤR1の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第1遊星歯車装置24のギヤ比ρ1に応じて定められている。すなわち、縦線Y1とY2との間隔を1に対応するとすると、縦線Y2とY3との間隔はギヤ比ρ1に対応するものとされる。さらに、自動変速機20の5本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7、Y8は、左から順に、第4回転要素(第4要素)RE4に対応し且つ相互に連結された第2サンギヤS2および第3サンギヤS3を、第5回転要素(第5要素)RE5に対応する第2キャリヤCA2を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応する第4リングギヤR4を、第7回転要素(第7要素)RE7に対応し且つ相互に連結された第2リングギヤR2、第3キャリヤCA3、第4キャリヤCA4を、第8回転要素(第8要素)RE8に対応し且つ相互に連結された第3リングギヤR3、第4サンギヤS4をそれぞれ表し、それらの間隔は第2、第3、第4遊星歯車装置26、28、30のギヤ比ρ2、ρ3、ρ4に応じてそれぞれ定められている。すなわち、図3に示すように、各第2、第3、第4遊星歯車装置26、28、30毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が1に対応するものとされ、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応するものとされる。
FIG. 3 shows a drive device 10 that includes a power distribution mechanism 16 that functions as a continuously variable transmission unit or a first transmission unit and an automatic transmission 20 that functions as a stepped transmission unit or a second transmission unit. The collinear chart which can represent on a straight line the relative relationship of the rotational speed of each rotation element from which a connection state differs is shown. The collinear diagram of FIG. 3 is a two-dimensional coordinate that shows the relative relationship of the gear ratio ρ of each planetary gear unit 24, 26, 28, 30 in the horizontal axis direction and the relative rotational speed in the vertical axis direction. horizontal line X1 of the lower of the three horizontal axis represents the rotational speed zero, the upper horizontal line X2 the rotational speed of "1.0", that represents the rotational speed N E of the engine 8 connected to the input shaft 14, The horizontal axis XG indicates the rotational speed of the transmission member 18. Further, the three vertical lines Y1, Y2, Y3 of the power distribution mechanism 16 indicate the first sun gear S1 and the first rotation element (first element) RE1 corresponding to the second rotation element (second element) RE2 in order from the left side. 1 represents the relative rotational speed of the first ring gear R1 corresponding to the first carrier CA1 and the third rotational element (third element) RE3 corresponding to the first carrier CA1, and the interval between them corresponds to the gear ratio ρ1 of the first planetary gear unit 24. It is determined accordingly. That is, assuming that the interval between the vertical lines Y1 and Y2 corresponds to 1, the interval between the vertical lines Y2 and Y3 corresponds to the gear ratio ρ1. Further, the five vertical lines Y4, Y5, Y6, Y7, Y8 of the automatic transmission 20 correspond to the fourth rotation element (fourth element) RE4 and are connected to each other in order from the left. And the third sun gear S3, the second carrier CA2 corresponding to the fifth rotating element (fifth element) RE5, the fourth ring gear R4 corresponding to the sixth rotating element (sixth element) RE6, and the seventh rotating element ( Seventh element) The second ring gear R2, the third carrier CA3, and the fourth carrier CA4 corresponding to RE7 and connected to each other are connected to the eighth rotation element (eighth element) RE8 and connected to each other. The three-ring gear R3 and the fourth sun gear S4 are respectively represented, and the distance between them is determined according to the gear ratios ρ2, ρ3, and ρ4 of the second, third, and fourth planetary gear devices 26, 28, and 30, respectively. That is, as shown in FIG. 3, for each of the second, third, and fourth planetary gear devices 26, 28, and 30, the distance between the sun gear and the carrier corresponds to 1, and between the carrier and the ring gear. Corresponds to ρ.
上記図3の共線図を用いて表現すれば、本実施例の駆動装置10は、動力分配機構(無段変速部)16において、第1遊星歯車装置24の3回転要素(要素)の1つである第1回転要素RE1(第1キャリヤCA1)が入力軸14に連結されるとともに切換クラッチC0を介して他の回転要素の1つである第1サンギヤS1と選択的に連結され、その他の回転要素の1つである第2回転要素RE2(第1サンギヤS1)が第1電動機M1に連結されるとともに切換ブレーキB0を介してトランスミッションケース12に選択的に連結され、残りの回転要素である第3回転要素RE3(第1リングギヤR1)が伝達部材18および第2電動機M2に連結されて、入力軸14の回転を前記伝達部材18を介して自動変速機(有段変速部)20へ伝達する(入力させる)ように構成されている。このとき、Y2とX2の交点を通る斜めの直線L0により第1サンギヤS1の回転速度と第1リングギヤR1の回転速度との関係が示される。
If expressed using the collinear diagram of FIG. 3 described above, the drive device 10 of the present embodiment is one of the three rotating elements (elements) of the first planetary gear device 24 in the power distribution mechanism (continuously variable transmission portion) 16. The first rotating element RE1 (first carrier CA1) is connected to the input shaft 14 and is selectively connected to the first sun gear S1 which is one of the other rotating elements via the switching clutch C0. The second rotating element RE2 (first sun gear S1), which is one of the rotating elements, is connected to the first electric motor M1 and selectively connected to the transmission case 12 via the switching brake B0. A third rotation element RE3 (first ring gear R1) is connected to the transmission member 18 and the second electric motor M2, and the rotation of the input shaft 14 is transferred to the automatic transmission (stepped transmission unit) 20 via the transmission member 18. Biography To is configured (input) as. At this time, the relationship between the rotational speed of the first sun gear S1 and the rotational speed of the first ring gear R1 is indicated by an oblique straight line L0 passing through the intersection of Y2 and X2.
図4および図5は上記図3の共線図の動力分配機構16部分に相当する図である。図4は上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0の解放により無段変速状態に切換えられたときの動力分配機構16の状態の一例を表している。例えば、第1電動機M1の発電による反力を制御することによって直線L0と縦線Y1との交点で示される第1サンギヤS1の回転が上昇或いは下降させられると、直線L0と縦線Y3との交点で示される第1リングギヤR1の回転速度が下降或いは上昇させられる。
4 and 5 are views corresponding to the power distribution mechanism 16 portion of the alignment chart of FIG. FIG. 4 shows an example of the state of the power distribution mechanism 16 when it is switched to the continuously variable transmission state by releasing the switching clutch C0 and the switching brake B0. For example, when the rotation of the first sun gear S1 indicated by the intersection of the straight line L0 and the vertical line Y1 is raised or lowered by controlling the reaction force generated by the power generation of the first electric motor M1, the straight line L0 and the vertical line Y3 The rotational speed of the first ring gear R1 indicated by the intersection is lowered or increased.
また、図5は切換クラッチC0の係合により有段変速状態に切換えられたときの動力分配機構16の状態を表している。つまり、第1サンギヤS1と第1キャリヤCA1とが連結されると、上記3回転要素が一体回転するので、直線L0は横線X2と一致させられ、エンジン回転速度NEと同じ回転で伝達部材18が回転させられる。或いは、切換ブレーキB0の係合によって第1サンギヤS1の回転が停止させられると、直線L0は図3に示す状態となり、その直線L0と縦線Y3との交点で示される第1リングギヤR1すなわち伝達部材18の回転速度は、エンジン回転速度NEよりも増速された回転で自動変速機20へ入力される。
FIG. 5 shows the state of the power distribution mechanism 16 when it is switched to the stepped shift state by the engagement of the switching clutch C0. That is, the first sun gear S1 and the first carrier CA1 are connected, since the third rotating element rotates integrally straight line L0 is aligned with the horizontal line X2, transmitted at a speed equal to the engine speed N E member 18 Is rotated. Alternatively, when the rotation of the first sun gear S1 is stopped by the engagement of the switching brake B0, the straight line L0 is in the state shown in FIG. 3, and the first ring gear R1 indicated by the intersection of the straight line L0 and the vertical line Y3, that is, the transmission. rotational speed of the member 18 is input to the automatic transmission 20 at a rotation speed higher than the engine speed N E.
また、自動変速機20において第4回転要素RE4は第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第5回転要素RE5は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第6回転要素RE6は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第7回転要素RE7は駆動装置出力軸22に連結され、第8回転要素RE8は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
Further, in the automatic transmission 20, the fourth rotation element RE4 is selectively connected to the transmission member 18 via the second clutch C2, and is also selectively connected to the case 12 via the first brake B1, so that the fifth rotation. The element RE5 is selectively connected to the case 12 via the second brake B2, the sixth rotating element RE6 is selectively connected to the case 12 via the third brake B3, and the seventh rotating element RE7 is connected to the drive device output. The eighth rotary element RE8 is connected to the shaft 22 and is selectively connected to the transmission member 18 via the first clutch C1.
自動変速機20では、図3に示すように、第1クラッチC1と第3ブレーキB3とが係合させられることにより、第8回転要素RE8の回転速度を示す縦線Y8と横線X2との交点と第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6と横線X1との交点とを通る斜めの直線L1と、駆動装置出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第1速の駆動装置出力軸22の回転速度が示される。同様に、第1クラッチC1と第2ブレーキB2とが係合させられることにより決まる斜めの直線L2と駆動装置出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第2速の駆動装置出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第1ブレーキB1とが係合させられることにより決まる斜めの直線L3と駆動装置出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第3速の駆動装置出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第2クラッチC2とが係合させられることにより決まる水平な直線L4と駆動装置出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第4速の駆動装置出力軸22の回転速度が示される。上記第1速乃至第4速では、切換クラッチC0が係合させられている結果、エンジン回転速度NEと同じ回転速度で第8回転要素RE8に動力分配機構16からの動力が入力される。しかし、切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられると、動力分配機構16からの動力がエンジン回転速度NEよりも高い回転速度で入力されることから、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0が係合させられることにより決まる水平な直線L5と駆動装置出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第5速の駆動装置出力軸22の回転速度が示される。また、第2クラッチC2と第3ブレーキB3とが係合させられることにより決まる斜めの直線LRと駆動装置出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で後進Rの駆動装置出力軸22の回転速度が示される。
In the automatic transmission 20, as shown in FIG. 3, when the first clutch C1 and the third brake B3 are engaged, the intersection of the vertical line Y8 indicating the rotational speed of the eighth rotating element RE8 and the horizontal line X2 And a diagonal line L1 passing through the intersection of the vertical line Y6 indicating the rotational speed of the sixth rotational element RE6 and the horizontal line X1, and a vertical line indicating the rotational speed of the seventh rotational element RE7 connected to the drive device output shaft 22 The rotational speed of the first-speed drive device output shaft 22 is shown at the intersection with Y7. Similarly, an oblique straight line L2 determined by engaging the first clutch C1 and the second brake B2 and a vertical line Y7 indicating the rotational speed of the seventh rotating element RE7 connected to the drive device output shaft 22 The rotational speed of the second-speed drive device output shaft 22 is shown at the intersection, and the drive device output shaft 22 is connected to the oblique straight line L3 determined by engaging the first clutch C1 and the first brake B1. The rotation speed of the third-speed drive device output shaft 22 is indicated at the intersection with the vertical line Y7 indicating the rotation speed of the seventh rotation element RE7, and the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged. The rotational speed of the fourth drive device output shaft 22 is shown at the intersection of the determined horizontal straight line L4 and the vertical line Y7 indicating the rotational speed of the seventh rotation element RE7 connected to the drive device output shaft 22. In the first speed through the fourth speed, as a result of the switching clutch C0 is engaged, power from the power distribution mechanism 16 to the eighth rotary element RE8 at the same speed as the engine speed N E is input. However, when the switching brake B0 in place of the switching clutch C0 is engaged, the drive force received from the power distributing mechanism 16 is input at a higher speed than the engine rotational speed N E, first clutch C1, second At the intersection of the horizontal straight line L5 determined by the engagement of the clutch C2 and the switching brake B0 and the vertical line Y7 indicating the rotation speed of the seventh rotation element RE7 connected to the drive device output shaft 22, the fifth speed is The rotational speed of the drive device output shaft 22 is shown. Further, an intersection of an oblique straight line LR determined by engaging the second clutch C2 and the third brake B3 and a vertical line Y7 indicating the rotational speed of the seventh rotating element RE7 connected to the drive device output shaft 22. The rotational speed of the drive device output shaft 22 for reverse R is shown.
図6は、本実施例の駆動装置10を制御するための電子制御装置40に入力される信号及びその電子制御装置40から出力される信号を例示している。この電子制御装置40は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン8、電動機M1、M2に関するハイブリッド駆動制御、前記自動変速機20の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
FIG. 6 illustrates a signal input to the electronic control device 40 for controlling the driving device 10 of the present embodiment and a signal output from the electronic control device 40. The electronic control unit 40 includes a so-called microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like, and performs signal processing in accordance with a program stored in advance in the ROM while using a temporary storage function of the RAM. By performing the above, drive control such as hybrid drive control for the engine 8 and the electric motors M1 and M2 and shift control for the automatic transmission 20 is executed.
上記電子制御装置40には、図6に示す各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号、エンジン8の回転速度であるエンジン回転速度NEを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、M(モータ走行)モードを指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、駆動装置出力軸22の回転速度に対応する車速信号、自動変速機20の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各駆動輪の車輪速を示す車輪速信号、駆動装置10を有段変速機として機能させるために動力分配機構16を定変速状態に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を示す信号、駆動装置10を無段変速機として機能させるために動力分配機構16を無段変速状態に切り換えるための無段スイッチ操作の有無を示す信号、第1電動機M1の回転速度NM1を表す信号、第2電動機M2の回転速度NM2を表す信号などが、それぞれ供給される。また、上記電子制御装置40からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、エンジン8の点火時期を指令する点火信号、電動機M1およびM2の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション(操作位置)表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するABSアクチュエータを作動させるためのABS作動信号、Mモードが選択されていることを表示させるMモード表示信号、動力分配機構16や自動変速機20の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路42に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、上記油圧制御回路42の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
The aforementioned electronic control unit 40, from the sensors and switches shown in FIG. 6, a signal indicative of the engine coolant temperature, a signal representing the shift position, a signal indicative of engine rotational speed N E is the rotational speed of the engine 8, the gear ratio sequence set A signal indicating a value, a signal for instructing an M (motor running) mode, an air conditioner signal indicating the operation of the air conditioner, a vehicle speed signal corresponding to the rotational speed of the drive device output shaft 22, and an oil temperature indicating the operating oil temperature of the automatic transmission 20 A signal indicating a side brake operation, a signal indicating a foot brake operation, a catalyst temperature signal indicating a catalyst temperature, an accelerator opening signal indicating an operation amount of an accelerator pedal, a cam angle signal, a snow mode setting signal indicating a snow mode setting, Acceleration signal indicating vehicle longitudinal acceleration, auto cruise signal indicating auto cruise driving, vehicle weight signal indicating vehicle weight, wheel speed of each drive wheel A wheel speed signal indicating the presence or absence of a stepped switch operation for switching the power distribution mechanism 16 to a constant transmission state in order to cause the drive device 10 to function as a stepped transmission, and the drive device 10 as a continuously variable transmission signal indicating the presence or absence of a continuously variable switch operation for switching the power distributing mechanism 16 in the continuously variable shifting state to function, a signal indicative of the rotational speed N M1 of the first electric motor M1, the rotation speed N M2 of the second electric motor M2 Representing signals etc. are supplied respectively. Further, the electronic control unit 40 receives a drive signal for a throttle actuator that controls the opening of the throttle valve, a boost pressure adjustment signal for adjusting the boost pressure, and an electric air conditioner drive signal for operating the electric air conditioner. , An ignition signal for instructing the ignition timing of the engine 8, an instruction signal for instructing the operation of the motors M1 and M2, a shift position (operation position) display signal for operating the shift indicator, and a gear ratio display for displaying the gear ratio A signal, a snow mode display signal for displaying that it is in snow mode, an ABS operation signal for operating an ABS actuator that prevents slipping of wheels during braking, and an M mode that indicates that the M mode is selected Hydraulic actuator of hydraulic friction engagement device of display signal, power distribution mechanism 16 and automatic transmission 20 A valve command signal for operating an electromagnetic valve included in the hydraulic control circuit 42 for controlling the motor, a drive command signal for operating an electric hydraulic pump that is a hydraulic source of the hydraulic control circuit 42, and for driving an electric heater Signals, signals to the cruise control computer, etc. are output.
図7は、駆動装置10の制御方法すなわち電子制御装置40による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。切換制御手段50は、例えば図8或いは図9に示す予め記憶された関係に基づいて、駆動装置10を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは駆動装置10を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定する。図8に示す関係(切換マップ)を用いる場合には、実際のエンジン回転速度NEとハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値、例えばエンジン出力トルクTEとで表される車両状態に基づいて上記判定を行う。
FIG. 7 is a functional block diagram for explaining the main part of the control method of the driving device 10, that is, the control function by the electronic control device 40. The switching control means 50 is in a continuously variable control region in which the drive device 10 is in a continuously variable transmission state based on, for example, the relationship stored in advance shown in FIG. 8 or FIG. It is determined whether it is within the stepped control area. In the case of using the relationship shown in FIG. 8 (switching map), the actual engine rotational speed N E and drive-force-related value relating to the driving force of the hybrid vehicle, for example the vehicle condition represented by the engine output torque T E The above determination is made based on this.
図8に示される関係では、エンジン8の出力トルクTEが予め設定された所定値TE1以上の高トルク領域(高出力走行領域)、エンジン回転速度NEが予め設定された所定値NE1以上の高回転領域すなわちエンジン回転速度NEとトータル変速比γTとで一意的に決められる車両状態の1つである車速が所定値以上の高車速領域、或いはそれらエンジン8の出力トルクTEおよび回転速度NEから算出される出力が所定以上の高出力領域が、有段制御領域として設定されている。従って、エンジン8の比較的高出力トルク、比較的高回転速度、或いは比較的高出力時には有段変速制御が実行され、アップシフトに伴うエンジン回転速度NEの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン8の回転速度の変化が発生する。或いは、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態(定変速状態)に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、リズミカルなエンジン回転速度NEの変化を楽しむことができる。一方、エンジン8の比較的低出力トルク、比較的低回転速度、或いは比較的低出力時すなわちエンジン8の常用出力域では無段変速制御が実行されるようになっている。図8における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、例えば高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。
In the relationship shown in FIG. 8, the output torque T E is the predetermined upper limit TE1 more high torque region (high output drive region) were of the engine 8, the engine rotational speed N E is the predetermined value NE1 or more set in advance high rotation region or the engine rotational speed N E and the high vehicle speed range the vehicle speed is above a predetermined value which is one of the vehicle state is uniquely determined by the overall speed ratio [gamma] T, or the output torque T E and the rotational speed thereof engine 8 output that is calculated from the N E is above the high output region given is set as the step-variable control region. Accordingly, relatively high output torque of the engine 8, a relatively high rotational speed, or step-variable shifting control is executed in a relatively high-power, rhythmic engine 8 due to a change which the transmission of the engine rotational speed N E accompanying the upshift Changes in the rotation speed occur. Alternatively, as another way of thinking, in this high output travel, the driver's demand for driving force is more important than the demand for fuel consumption, so that the stepless speed change state is switched to the stepped speed change state (constant speed change state). Thus, the user can enjoy a change in the rhythmic engine rotational speed N E. On the other hand, the continuously variable transmission control is executed when the engine 8 has a relatively low output torque, a relatively low rotational speed, or a relatively low output, that is, in the normal output range of the engine 8. The boundary line between the stepped control region and the stepless control region in FIG. 8 corresponds to, for example, a high vehicle speed determination line that is a sequence of high vehicle speed determination values and a high output travel determination line that is a sequence of high output travel determination values. is doing.
一方、図9に示す関係を用いる場合には、実際の車速Vと駆動力関連値である出力トルクTOUTとに基づいて上記判定を行う。図9では、破線が、無段変速を有段変速に切り換える所定条件を定める判定車速V1および判定出力トルクT1を示し、二点差線が、有段変速を無段変速に切り換える際の条件を示している。このように、有段制御領域と無段制御領域と切換の判定にヒステリシスが設けられている。なお、図9において、太線51で示す境界よりも低出力トルク側および低車速側は電動機の駆動力で走行するモータ走行領域である。また、図9には、車速Vと出力トルクTOUTとをパラーメタとする変速線図も示されている。
On the other hand, when the relationship shown in FIG. 9 is used, the above determination is made based on the actual vehicle speed V and the output torque T OUT which is a driving force related value. In FIG. 9, the broken line indicates the determination vehicle speed V1 and the determination output torque T1 that define the predetermined conditions for switching the continuously variable transmission to the continuously variable transmission, and the two-dotted line indicates the conditions for switching the continuously variable transmission to the continuously variable transmission. ing. As described above, hysteresis is provided for the determination of switching between the stepped control region and the stepless control region. In FIG. 9, the lower output torque side and the lower vehicle speed side than the boundary indicated by the thick line 51 are motor travel regions that travel with the driving force of the electric motor. FIG. 9 also shows a shift diagram in which the vehicle speed V and the output torque T OUT are parameters.
そして、切換制御手段50は、有段変速制御領域であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可(禁止)とする信号を出力するとともに、有段変速制御手段54に対しては、予め設定された有段変速時の変速制御を許可する。このときの有段変速制御手段54は、前記判定が図8に基づいて行われた場合には、予め記憶された図示しない変速線図に従って自動変速制御を実行し、前記判定が図9に基づいて行われた場合には、その図9に示される変速線図に従って自動変速制御を実行する。
When the switching control means 50 determines that it is the stepped shift control region, the switching control means 50 outputs a signal for disabling (inhibiting) hybrid control or continuously variable shift control to the hybrid control means 52 and The step shift control means 54 is allowed to perform shift control at the time of a preset step shift. If the determination is made based on FIG. 8, the stepped shift control means 54 at this time executes automatic shift control according to a previously stored shift diagram (not shown), and the determination is based on FIG. If this is the case, automatic shift control is executed in accordance with the shift diagram shown in FIG.
図2は、このときの変速制御において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちC0、C1、C2、B0、B1、B2、B3の作動の組み合わせを示している。この有段自動変速制御モードの第1速乃至第4速では、切換クラッチC0が係合させられることにより動力分配機構16が固定の変速比γ0が1の副変速機として機能しているが、第5速では、その切換クラッチC0の係合に替えて切換ブレーキB0が係合させられることにより動力分配機構16が固定の変速比γ0が例えば0.7程度の副変速機として機能している。すなわち、この有段自動変速制御モードでは、副変速機として機能する動力分配機構16と自動変速機20とを含む駆動装置10全体が所謂自動変速機として機能している。
FIG. 2 shows a combination of operations of the hydraulic friction engagement devices selected in the speed change control, that is, C0, C1, C2, B0, B1, B2, and B3. In the first to fourth speeds of the stepped automatic transmission control mode, the power distribution mechanism 16 functions as an auxiliary transmission having a fixed transmission ratio γ0 of 1 by engaging the switching clutch C0. In the fifth speed, the switching brake B0 is engaged instead of the engagement of the switching clutch C0, so that the power distribution mechanism 16 functions as an auxiliary transmission having a fixed gear ratio γ0 of about 0.7, for example. . That is, in this stepped automatic transmission control mode, the entire drive device 10 including the power distribution mechanism 16 and the automatic transmission 20 that function as a sub-transmission functions as a so-called automatic transmission.
なお、前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に1対1に対応するパラメータであって、駆動輪38での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速機20の出力トルクTOUT、エンジン出力トルクTE、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル開度(或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量)とエンジン回転速度NEとによって算出されるエンジン出力トルクTEなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度に基づいて算出されるエンジン出力トルクTEや要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクTOUT等からデフ比、駆動輪38の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
The driving force-related value is a parameter that corresponds to the driving force of the vehicle on a one-to-one basis, and includes not only the driving torque or driving force at the driving wheels 38 but also the output torque T OUT of the automatic transmission 20, for example. , the engine output torque T E, and the vehicle acceleration, for example, the accelerator opening or a throttle opening (or the intake air amount, air-fuel ratio, fuel injection amount) and such as an engine output torque T E that is calculated by the engine speed N E actual value and may be an estimate of the engine output torque T E and the required driving force or the like which is calculated based on the accelerator pedal operation amount or a throttle opening degree of the driver. The driving torque may be calculated from the output torque T OUT or the like in consideration of the differential ratio, the radius of the driving wheel 38, or may be directly detected by, for example, a torque sensor or the like. The same applies to the other torques described above.
一方、上記切換制御手段50において無段制御領域内であると判定した場合は、前記動力分配機構16を電気的な無段変速可能とするように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、有段変速制御手段54には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは予め記憶された変速線図に従って自動変速することを許可する信号を出力する。後者の場合、有段変速制御手段54により、図2の係合表内において切換クラッチC0および切換ブレーキB0の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、動力分配機構16が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速機20が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、前述のように、自動変速機20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速機20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。従って、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって駆動装置10全体としてのトータル変速比γTが無段階に得られるようになる。
On the other hand, if the switching control means 50 determines that it is within the continuously variable control region, a command is issued to release the switching clutch C0 and the switching brake B0 so that the power distribution mechanism 16 can be electrically continuously variable. Output to the hydraulic control circuit 42. At the same time, a signal for permitting hybrid control is output to the hybrid control means 52, and a signal for fixing to a preset gear position at the time of continuously variable transmission is output to the stepped shift control means 54, or A signal for permitting automatic shift according to a pre-stored shift diagram is output. In the latter case, the automatic transmission is performed by the stepped shift control means 54 by the operation excluding the engagement of the switching clutch C0 and the switching brake B0 in the engagement table of FIG. As described above, the power distribution mechanism 16 functions as a continuously variable transmission, and the automatic transmission 20 in series with the power distribution mechanism 16 functions as a stepped transmission, so that an appropriate magnitude of driving force can be obtained, and at the same time, As described above, the rotational speed input to the automatic transmission 20 for each of the first speed, the second speed, the third speed, and the fourth speed of the automatic transmission 20, that is, the rotational speed of the transmission member 18 is continuously variable. As a result, each gear stage has a continuously variable transmission ratio width. Therefore, the gear ratio between the gear stages can be continuously changed continuously, and the total gear ratio γT of the drive device 10 as a whole can be obtained continuously.
上記ハイブリッド制御手段52は、エンジン8を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン8と第1電動機M1および/または第2電動機M2との駆動力の配分を最適になるように変化させる。例えば、そのときの走行車速において、アクセルペダル操作量や車速から運転者の要求出力を算出し、運転者の要求出力と充電要求値から必要な駆動力を算出し、エンジンの回転速度とトータル出力とを算出し、そのトータル出力とエンジン回転速度NEとに基づいて、エンジン出力を得るようにエンジン8を制御するとともに第1電動機M1の発電量を制御する。ハイブリッド制御手段52は、その制御を自動変速機20の変速段を考慮して実行したり、或いは燃費向上などのために自動変速機20に変速指令を行う。このようなハイブリッド制御では、エンジン8を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度NEと車速および自動変速機20の変速段で定まる伝達部材18の回転速度とを整合させるために、動力分配機構16が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段52は無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立した予め記憶された最適燃費率曲線に沿ってエンジン8が作動させられるように駆動装置10のトータル変速比γTの目標値を定め、その目標値が得られるように動力分配機構16の変速比γ0を制御し、トータル変速比γTをその変速可能な変化範囲内例えば13〜0.5の範囲内で制御することになる。
The hybrid control means 52 operates the engine 8 in an efficient operating range, and changes the distribution of driving force between the engine 8 and the first electric motor M1 and / or the second electric motor M2 so as to be optimized. For example, at the current traveling vehicle speed, the driver's required output is calculated from the accelerator pedal operation amount and vehicle speed, the required driving force is calculated from the driver's required output and the required charging value, and the engine speed and total output are calculated. calculating the door, on the basis of the total output and the engine rotational speed N E, to control the amount of power generated by the first electric motor M1 controls the engine 8 to obtain the engine output. The hybrid control means 52 executes the control in consideration of the gear position of the automatic transmission 20, or issues a shift command to the automatic transmission 20 to improve fuel efficiency. In such a hybrid control, in order to match the rotational speed of the power transmitting member 18 determined by the gear position of the engine rotational speed N E and the vehicle speed and the automatic transmission 20 determined to operate the engine 8 in an operating region at efficient The power distribution mechanism 16 is caused to function as an electric continuously variable transmission. That is, the hybrid control means 52 sets the total gear ratio γT of the drive device 10 so that the engine 8 is operated along an optimal fuel consumption rate curve stored in advance that achieves both drivability and fuel efficiency during continuously variable speed travel. A target value is set, the gear ratio γ0 of the power distribution mechanism 16 is controlled so that the target value is obtained, and the total gear ratio γT is controlled within a changeable range of the gear change, for example, within a range of 13 to 0.5. become.
このとき、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機M1により発電された電気エネルギをインバータ58を通して蓄電装置60や第2電動機M2へ供給するので、エンジン8の動力の主要部は機械的に伝達部材18へ伝達されるが、エンジン8の動力の一部は第1電動機M1の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ58を通して電気エネルギが第2電動機M2或いは第1電動機M1へ供給され、その第2電動機M2或いは第1電動機M1から伝達部材18へ伝達される。この電気エネルギの発生から第2電動機M2で消費されるまでに関連する機器により、エンジン8の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。また、ハイブリッド制御手段52は、エンジン8の停止又はアイドル状態に拘わらず、動力分配機構16の電気的CVT機能によってモータ走行させることができる。
At this time, the hybrid control means 52 supplies the electric energy generated by the first electric motor M1 to the power storage device 60 and the second electric motor M2 through the inverter 58, so that the main part of the power of the engine 8 is mechanically transmitted to the transmission member 18. However, a part of the motive power of the engine 8 is consumed for power generation of the first electric motor M1 and converted there to electric energy, and the electric energy is supplied to the second electric motor M2 or the first electric motor M1 through the inverter 58. Then, it is transmitted from the second electric motor M2 or the first electric motor M1 to the transmission member 18. An electric path from conversion of a part of the power of the engine 8 into electric energy and conversion of the electric energy into mechanical energy by a device related from the generation of the electric energy to consumption by the second electric motor M2 Composed. Further, the hybrid control means 52 can drive the motor by the electric CVT function of the power distribution mechanism 16 regardless of whether the engine 8 is stopped or in an idle state.
上記切換制御手段50、ハイブリッド制御手段52、有段変速制御手段54により、車両の低中速走行および低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域では動力分配機構16が無段変速状態とされてハイブリッド車両の燃費性能が確保されるが、高速走行或いはエンジン8の高回転域では動力分配機構16が定変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて動力と電気との間の変換損失が抑制されて燃費が向上させられる。また、エンジン8の高出力域では動力分配機構16が定変速状態とされて無段変速状態として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となるので、第1電動機M1が発生すべき電気的エネルギすなわちが第1電動機M1が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて、換言すれば第1電動機M1の保障すべき電気的反力を小さくできてその第1電動機M1や第2電動機M2、或いはそれを含む駆動装置10が一層小型化される。
By the switching control means 50, the hybrid control means 52, and the stepped speed change control means 54, the power distribution mechanism 16 is brought into the stepless speed change state in the normal output range of the engine where the vehicle is driven at low to medium speed and low to medium power. Thus, the fuel efficiency of the hybrid vehicle is ensured. However, the power distribution mechanism 16 is in a constant speed change state at a high speed or in a high rotation range of the engine 8, and the output of the engine 8 is exclusively transmitted to the drive wheels 38 through a mechanical power transmission path. This is transmitted to suppress the conversion loss between power and electricity and improve the fuel efficiency. Further, in the high output range of the engine 8, the region where the power distribution mechanism 16 is set to the constant speed change state and is operated as the continuously variable speed change state is the low / medium speed travel and the low / medium power travel of the vehicle, so the first electric motor M1 is generated. The maximum electric energy to be transmitted, that is, the maximum value of the electric energy transmitted by the first electric motor M1, can be reduced, in other words, the electric reaction force to be guaranteed by the first electric motor M1 can be reduced, and the first electric motor M1 and the first electric energy can be reduced. The two electric motor M2 or the driving device 10 including the same is further reduced in size.
図10は手動変速操作装置であるシフト操作装置46の一例を示す図である。シフト操作装置46は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフトレバー48を備えている。そのシフトレバー48は、例えば図2の係合作動表に示されるようにクラッチC1およびクラッチC2のいずれもが係合されないような駆動装置10内つまり自動変速機20内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速機20の駆動装置出力軸22をロックするための駐車ポジション「P(パーキング)」、後進走行のための後進走行ポジション「R(リバース)」、駆動装置10内の動力伝達経路が遮断された中立状態とする中立ポジション「N(ニュートラル)」、前進自動変速走行ポジション「D(ドライブ)」、または前進手動変速走行ポジション「M(マニュアル)」へ手動操作されるように設けられている。上記「P」乃至「M」ポジションに示す各シフトポジションは、「P」ポジションおよび「N」ポジションは車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであり、「R」ポジション、「D」ポジションおよび「M」ポジションは車両を走行させるときに選択される走行ポジションである。また、「D」ポジションは最高速走行ポジションでもあり、「M」ポジションにおける例えば「4」レンジ乃至「L」レンジはエンジンブレーキ効果が得られるエンジンブレーキレンジでもある。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a shift operation device 46 which is a manual transmission operation device. The shift operation device 46 includes a shift lever 48 that is disposed next to the driver's seat, for example, and is operated to select a plurality of types of shift positions. In the shift lever 48, for example, as shown in the engagement operation table of FIG. 2, the power transmission path in the drive device 10, that is, in the automatic transmission 20 is blocked so that neither the clutch C1 nor the clutch C2 is engaged. A neutral position, that is, a neutral state and a parking position “P (parking)” for locking the driving device output shaft 22 of the automatic transmission 20; a reverse traveling position “R (reverse)” for reverse traveling; Is manually operated to a neutral position “N (neutral)”, a forward automatic shift travel position “D (drive)”, or a forward manual shift travel position “M (manual)”. It is provided so that. The shift positions shown in the “P” to “M” positions are the “P” position and the “N” position, which are non-traveling positions selected when the vehicle is not traveling, and are “R” position and “D” position. The “M” position is a traveling position selected when the vehicle is traveling. Further, the “D” position is also the fastest running position, and the “M” position, for example, the “4” range to the “L” range is also an engine brake range in which an engine brake effect can be obtained.
上記「M」ポジションは、例えば車両の前後方向において上記「D」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、シフトレバー48が「M」ポジションへ操作されることにより、「D」レンジ乃至「L」レンジの何れかがシフトレバー48の操作に応じて変更される。具体的には、この「M」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「+」、およびダウンシフト位置「−」が設けられており、シフトレバー48がそれ等のアップシフト位置「+」またはダウンシフト位置「−」へ操作されると、「D」レンジ乃至「L」レンジの何れかへ切り換えられる。例えば、「M」ポジションにおける「D」レンジ乃至「L」レンジの5つの変速レンジは、駆動装置10の自動変速制御が可能なトータル変速比γTの変化範囲における高速側(変速比が最小側)のトータル変速比γTが異なる複数種類の変速レンジであり、また自動変速機20の変速が可能な最高速側変速段が異なるように変速段(ギヤ段)の変速範囲を制限するものである。また、シフトレバー48はスプリング等の付勢手段により上記アップシフト位置「+」およびダウンシフト位置「−」から、「M」ポジションへ自動的に戻されるようになっている。また、シフト操作装置46にはシフトレバー48の各シフトポジションを検出するための図示しないシフトポジションセンサが備えられており、そのシフトレバー48のシフトポジションや「M」ポジションにおける操作回数等を電子制御装置40へ出力する。
The “M” position is provided adjacent to the width direction of the vehicle at the same position as the “D” position, for example, in the longitudinal direction of the vehicle, and when the shift lever 48 is operated to the “M” position, Any of the “D” range to the “L” range is changed according to the operation of the shift lever 48. Specifically, the “M” position is provided with an upshift position “+” and a downshift position “−” in the front-rear direction of the vehicle, and the shift lever 48 is provided with the upshift position “+”. ”Or the downshift position“ − ”, the“ D ”range to the“ L ”range is selected. For example, the five shift ranges from the “D” range to the “L” range at the “M” position are the high speed side (the minimum gear ratio side) in the change range of the total gear ratio γT in which the automatic shift control of the drive device 10 is possible. The speed range of the shift stage (gear stage) is limited so that there are a plurality of types of shift ranges having different total speed ratios γT, and the maximum speed side shift stage where the automatic transmission 20 can be shifted is different. The shift lever 48 is automatically returned from the upshift position “+” and the downshift position “−” to the “M” position by a biasing means such as a spring. The shift operation device 46 is provided with a shift position sensor (not shown) for detecting each shift position of the shift lever 48, and electronically controls the shift position of the shift lever 48, the number of operations at the “M” position, and the like. Output to the device 40.
例えば、「D」ポジションがシフトレバー48の操作により選択された場合には、前記切換制御手段50により駆動装置10の変速状態の自動切換制御が実行され、ハイブリッド制御手段52により動力分配機構16の無段変速制御が実行され、有段変速制御手段54により自動変速機20の自動変速制御が実行される。例えば、駆動装置10が有段変速状態に切り換えられる有段変速走行時には駆動装置10が例えば図2に示すような第1速ギヤ段乃至第5速ギヤ段の範囲で自動変速制御され、或いは駆動装置10が無段変速状態に切り換えられる無段変速走行時には駆動装置10が動力分配機構16の無段的な変速比幅と自動変速機20の第1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる駆動装置10の変速可能なトータル変速比γTの変化範囲内で自動変速制御される。この「D」ポジションは駆動装置10の自動変速制御が実行される制御様式である自動変速走行モード(自動モード)を選択するシフトポジションでもある。
For example, when the “D” position is selected by operating the shift lever 48, automatic switching control of the shift state of the driving device 10 is executed by the switching control means 50, and the power distribution mechanism 16 is controlled by the hybrid control means 52. The continuously variable transmission control is executed, and the automatic transmission control of the automatic transmission 20 is executed by the stepped transmission control means 54. For example, when the drive device 10 is switched to the stepped speed change state, the drive device 10 is automatically controlled to shift within the range of the first gear to the fifth gear as shown in FIG. During continuously variable speed travel in which the device 10 is switched to the continuously variable transmission state, the drive device 10 has a continuously variable gear ratio range of the power distribution mechanism 16 and a range from the first speed gear stage to the fourth speed gear stage of the automatic transmission 20. Thus, automatic shift control is performed within a change range of the total gear ratio γT that can be shifted by the drive device 10 obtained by each gear stage that is automatically controlled by the shift control. The “D” position is also a shift position for selecting an automatic shift traveling mode (automatic mode) which is a control mode in which the automatic shift control of the drive device 10 is executed.
或いは、「M」ポジションがシフトレバー48の操作により選択された場合には、変速レンジの最高速側変速段或いは変速比を越えないように、切換制御手段50、ハイブリッド制御手段52、および有段変速制御手段54により駆動装置10の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γTの範囲で自動変速制御される。例えば、駆動装置10が有段変速状態に切り換えられる有段変速走行時には駆動装置10が各変速レンジで駆動装置10が変速可能なトータル変速比γTの範囲で自動変速制御され、或いは駆動装置10が無段変速状態に切り換えられる無段変速走行時には駆動装置10が動力分配機構16の無段的な変速比幅と各変速レンジに応じた自動変速機20の変速可能な変速段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる駆動装置10の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γTの範囲で自動変速制御される。この「M」ポジションは駆動装置10の手動変速制御が実行される制御様式である手動変速走行モード(手動モード)を選択するシフトポジションでもある。
Alternatively, when the “M” position is selected by operating the shift lever 48, the switching control means 50, the hybrid control means 52, and the stepped gear are set so as not to exceed the highest speed side shift speed or gear ratio of the shift range. The shift control means 54 performs automatic shift control within the range of the total gear ratio γT that can be shifted in each shift range of the drive device 10. For example, when the drive device 10 is switched to the stepped speed change state, the drive device 10 is automatically controlled to shift within the range of the total gear ratio γT at which the drive device 10 can shift in each shift range, or the drive device 10 is During continuously variable speed driving that can be switched to a continuously variable speed state, the drive device 10 automatically shifts within the range of the continuously variable speed ratio of the power distribution mechanism 16 and the shift speed range of the automatic transmission 20 corresponding to each speed range. Automatic shift control is performed within the range of the total gear ratio γT that can be shifted in each shift range of the drive device 10 obtained for each gear stage to be controlled. The “M” position is also a shift position for selecting a manual shift traveling mode (manual mode) which is a control mode in which the manual shift control of the drive device 10 is executed.
図11は上記駆動装置10の要部断面図である。図11に示すように、駆動装置10のケース12は、第1電動機M1および動力分配機構16を収容する第1ケース12aと、第2電動機M2および図11には図示しない自動変速機20を収容する第2ケース12bとからなる。なお、第1ケース12aと、それに収容される第1電動機M1および動力分配機構16により第1ユニット70が構成され、第2ケース12bと、それに収容される第2電動機M2および自動変速機20により第2ユニット100が構成される。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the main part of the driving device 10. As shown in FIG. 11, the case 12 of the drive device 10 houses the first case 12a that houses the first motor M1 and the power distribution mechanism 16, the second motor M2, and the automatic transmission 20 that is not shown in FIG. Second case 12b. The first case 12a, the first electric motor M1 accommodated therein and the power distribution mechanism 16 constitute the first unit 70, and the second case 12b, the second electric motor M2 accommodated therein and the automatic transmission 20 included therein. A second unit 100 is configured.
第1ケース12aは、略筒状の外形形状をしており、動力分配機構16を収容している部分の外径は略一定とされている一方、第1電動機M1を収容している部分の外径は、エンジン8側(図左側)へ向かうほど大きくなっている。また、第1ケース12aは、軸方向の両側が開口しており、動力分配機構16と第1電動機M1との間に、第1ケース12aと一体化された第1支持壁72が形成されている。この第1支持壁72は、入力軸14に対して略垂直な円盤状の垂直部72aと、その垂直部72aの内周端に軸方向の一端が連結され第1遊星歯車装置24側へ延びる筒部72bと、上記垂直部72aの第1電動機M1側の側面の内周部から第1電動機M1方向へ軸方向に突き出す凸部72cとを有しており、筒部72bの軸心には、軸方向に貫通する貫通孔73が形成されている。この第1支持壁72によって仕切られることにより、第1ケース12a内は、第1電動機M1を収容するエンジン8側の第1収容空間74と、動力分配機構16を収容する第2収容空間76とに分割されている。そして、第1電動機M1は、図左側から第1収容空間74に収容され、動力分配機構16は図右側から第2収容空間76に収容される。
The first case 12a has a substantially cylindrical outer shape, and the outer diameter of the portion accommodating the power distribution mechanism 16 is substantially constant, while the first case 12a is the portion accommodating the first electric motor M1. The outer diameter increases toward the engine 8 side (left side in the figure). The first case 12a is open on both sides in the axial direction, and a first support wall 72 integrated with the first case 12a is formed between the power distribution mechanism 16 and the first electric motor M1. Yes. The first support wall 72 has a disk-like vertical portion 72a substantially perpendicular to the input shaft 14, and one end in the axial direction is connected to the inner peripheral end of the vertical portion 72a and extends toward the first planetary gear unit 24. It has a cylindrical portion 72b and a convex portion 72c that protrudes in the axial direction from the inner peripheral portion of the side of the vertical portion 72a on the first electric motor M1 side toward the first electric motor M1, and the axial center of the cylindrical portion 72b A through hole 73 penetrating in the axial direction is formed. By being partitioned by the first support wall 72, the inside of the first case 12a has a first accommodation space 74 on the engine 8 side that accommodates the first electric motor M1, and a second accommodation space 76 that accommodates the power distribution mechanism 16. It is divided into The first electric motor M1 is accommodated in the first accommodation space 74 from the left side of the figure, and the power distribution mechanism 16 is accommodated in the second accommodation space 76 from the right side of the figure.
また、第1ケース12aに、入力軸14と平行に軸方向のエンジン8側に突き出す環状の突部78が形成されることにより、第1収容空間74は径が略一定とされており、その突部78に側面の外周縁が当接するように、蓋板80が第1ケース12aに固定されている。
Further, the first housing space 74 has a substantially constant diameter by forming an annular protrusion 78 projecting toward the axial engine 8 side in parallel with the input shaft 14 on the first case 12a. The lid plate 80 is fixed to the first case 12a so that the outer peripheral edge of the side surface comes into contact with the protrusion 78.
第1電動機M1は、第1ステータ(固定子)82と、第1ロータ(回転子)84と、その第1ロータ84と一体的に構成された第1ロータ支持軸(すなわちロータのハブ)86とからなる。前記第1支持壁72は支持部材として機能し、第1ロータ支持軸86の一方の端は、ベアリング88を介して第1ケース12aの一部である第1支持壁72の凸部72cの内周面に回転可能に支持されている。また、第1ロータ支持軸86の他方の端は、ベアリング90および第1ケース12aに固定されている蓋板80を介して第1ケース12aに回転可能に支持されている。
The first electric motor M 1 includes a first stator (stator) 82, a first rotor (rotor) 84, and a first rotor support shaft (that is, a rotor hub) 86 configured integrally with the first rotor 84. It consists of. The first support wall 72 functions as a support member, and one end of the first rotor support shaft 86 is inside a convex portion 72c of the first support wall 72 that is a part of the first case 12a via a bearing 88. The peripheral surface is rotatably supported. The other end of the first rotor support shaft 86 is rotatably supported by the first case 12a via a bearing 90 and a cover plate 80 fixed to the first case 12a.
第1サンギヤS1と一体的に構成されたサンギヤ軸92の一端は、貫通孔73を貫通して、すなわち第1支持壁72の筒部72bを貫通して、上記第1ロータ支持軸86の第1支持壁72側の端の内周まで延びている。前記入力軸14は、上記第1ロータ支持軸86およびサンギヤ軸92の内周側となる第1ケース12aの軸心において、それら第1ロータ支持軸86およびサンギヤ軸92に対して相対回転可能とされ、また、一方の端は、第1キャリヤCA1と一体的に連結されているので、図11には図示しないエンジン8の出力はこの入力軸14を介して第1キャリヤCA1に入力される。
One end of the sun gear shaft 92 integrally formed with the first sun gear S1 passes through the through-hole 73, that is, passes through the cylindrical portion 72b of the first support wall 72, and the first rotor support shaft 86 has a first end. It extends to the inner periphery of the end on the one support wall 72 side. The input shaft 14 is rotatable relative to the first rotor support shaft 86 and the sun gear shaft 92 at the axial center of the first case 12a on the inner peripheral side of the first rotor support shaft 86 and the sun gear shaft 92. Since one end is integrally connected to the first carrier CA1, the output of the engine 8 (not shown in FIG. 11) is input to the first carrier CA1 via the input shaft 14.
第1遊星歯車装置24の第1リングギヤR1には、第2ユニット100側の端部の内周面に、環状板94が軸方向および周方向に相対移動不能に固定されている。この環状板94は、入力軸14の軸心に垂直であり、また、その軸心に穴が設けられている。第1遊星歯車装置24の出力軸(すなわち動力分配機構16の出力軸)96は、第2ユニット100側に突き出す筒状の軸部96aと、その軸部96aの第1遊星歯車装置24側において径方向に突き出すフランジ部96bとを有している。このフランジ部96bが上記環状板94に接合しており、出力軸96と環状板94とは一体回転させられるようになっている。また、切換クラッチC0は、第1支持壁72と第1遊星歯車装置24との間に配置され、切換ブレーキB0は、第1遊星歯車装置24の外周側に配置されている。
An annular plate 94 is fixed to the first ring gear R1 of the first planetary gear device 24 on the inner peripheral surface of the end on the second unit 100 side so as not to be relatively movable in the axial direction and the circumferential direction. The annular plate 94 is perpendicular to the axis of the input shaft 14 and has a hole in the axis. The output shaft 96 of the first planetary gear device 24 (that is, the output shaft of the power distribution mechanism 16) is a cylindrical shaft portion 96a protruding toward the second unit 100 side, and on the first planetary gear device 24 side of the shaft portion 96a. And a flange portion 96b protruding in the radial direction. The flange portion 96b is joined to the annular plate 94, and the output shaft 96 and the annular plate 94 are rotated together. The switching clutch C0 is disposed between the first support wall 72 and the first planetary gear device 24, and the switching brake B0 is disposed on the outer peripheral side of the first planetary gear device 24.
第2電動機M2は、第2ステータ102と、第2ロータ104と、その第2ロータ104と一体回転する第2ロータ支持軸106とを備えている。この第2電動機M2よりも第2ケース12bの開口側(第1ケース12a側)には、第2支持壁108が配置されている。この第2支持壁108は、ボルト110により第2ケース12bに固定されており、また、その径方向の中心に軸方向に貫通する貫通孔112が形成されている。また、第2支持壁108には、第2ステータ102のステータコイル102aよりも内径側にて軸方向の第2ロータ104側に突き出す凸部108aが形成されており、この凸部108aの内周面にはベアリング114が当接させられている。
The second electric motor M <b> 2 includes a second stator 102, a second rotor 104, and a second rotor support shaft 106 that rotates integrally with the second rotor 104. A second support wall 108 is disposed on the opening side (first case 12a side) of the second case 12b with respect to the second electric motor M2. The second support wall 108 is fixed to the second case 12b by a bolt 110, and a through hole 112 penetrating in the axial direction is formed at the center in the radial direction. The second support wall 108 is formed with a convex portion 108a that protrudes toward the second rotor 104 in the axial direction on the inner diameter side of the stator coil 102a of the second stator 102, and the inner periphery of the convex portion 108a. A bearing 114 is brought into contact with the surface.
第2ロータ支持軸106の一方の端は、上記ベアリング114を介して第2支持壁108に支持されている。また、第2ロータ支持軸106は、第2支持壁108側の端部において、上記ベアリング114の内周側に設けられたベアリング116を介して自動変速機20の入力軸すなわち変速機入力軸118を支持している。この変速機入力軸118は、貫通孔112を貫通して第1ユニット70側へ突き出しており、変速機入力軸118は、貫通孔112と対向する部分において第1遊星歯車装置24の出力軸96とスプライン嵌合されている。なお、図1の伝達部材18は、スプライン結合されることにより一体回転させられる変速機入力軸118および出力軸96から構成される。
One end of the second rotor support shaft 106 is supported by the second support wall 108 via the bearing 114. Further, the second rotor support shaft 106 is an input shaft of the automatic transmission 20, that is, a transmission input shaft 118 via a bearing 116 provided on the inner peripheral side of the bearing 114 at the end portion on the second support wall 108 side. Support. The transmission input shaft 118 passes through the through hole 112 and protrudes toward the first unit 70, and the transmission input shaft 118 is an output shaft 96 of the first planetary gear device 24 at a portion facing the through hole 112. And spline is fitted. The transmission member 18 in FIG. 1 includes a transmission input shaft 118 and an output shaft 96 that are integrally rotated by spline coupling.
また、この変速機入力軸118の第1ユニット70側の先端部は、前記入力軸14の第2ユニット100側の端部の内周まで延設されており、入力軸14の第2ユニット100側の端部は、第1サンギヤS1の内径側において入力軸14と変速機入力軸118との間に介装された軸受120を介して変速機入力軸118に支持されている。そして、この変速機入力軸118は、ベアリング116、第2ロータ支持軸106、ベアリング114および第2支持壁108を介して第2ケース12bに支持されていることから、入力軸14の第2ユニット100側の端部は、それらの部材120、118、116、106、114、108を介して第2ケース12bに支持されていることになる。また、入力軸14は、第1ロータ支持軸86の蓋板80側の端部の内周面と入力軸14との間に介装された軸受122を介して第1ロータ支持軸86に支持されており、その第1ロータ支持軸86は、ベアリング90および蓋板80を介して第1ケース12aに支持されていることから、入力軸14は、それらの部材122、86、90、80を介して第1ケース12aにも支持されている。このように入力軸14は2箇所においてケース12に支持されており、また、その2箇所は比較的軸方向に離れていることから、入力軸14の軸心精度が高精度となっている。
Further, the front end portion of the transmission input shaft 118 on the first unit 70 side extends to the inner periphery of the end portion of the input shaft 14 on the second unit 100 side, and the second unit 100 of the input shaft 14 is extended. The end on the side is supported by the transmission input shaft 118 via a bearing 120 interposed between the input shaft 14 and the transmission input shaft 118 on the inner diameter side of the first sun gear S1. Since the transmission input shaft 118 is supported by the second case 12b via the bearing 116, the second rotor support shaft 106, the bearing 114, and the second support wall 108, the second unit of the input shaft 14 is provided. The end portion on the 100 side is supported by the second case 12 b via these members 120, 118, 116, 106, 114, and 108. The input shaft 14 is supported by the first rotor support shaft 86 via a bearing 122 interposed between the inner peripheral surface of the end portion of the first rotor support shaft 86 on the cover plate 80 side and the input shaft 14. Since the first rotor support shaft 86 is supported by the first case 12a via the bearing 90 and the cover plate 80, the input shaft 14 has the members 122, 86, 90, and 80 connected to each other. Also supported by the first case 12a. As described above, the input shaft 14 is supported by the case 12 at two locations, and the two locations are relatively separated from each other in the axial direction. Therefore, the axial center accuracy of the input shaft 14 is high.
図12は、図11の動力分配機構16部分を拡大した図である。第1サンギヤS1は、その第1サンギヤS1と入力軸14との間に介装された軸受124を介してその入力軸14に支持されている。また、第1サンギヤS1と一体とされたサンギヤ軸92の他方の端部は、前述のように、第1ロータ支持軸86の内周まで延設されており、スプライン(スプライン嵌合部)126により、第1ロータ支持軸86とサンギヤ軸92とは一体回転させられるようになっている。また、サンギヤ軸92の上記スプライン嵌合部126における内周面と入力軸14との間には軸受128が介装されており、その軸受128を介してサンギヤ軸92のスプライン嵌合部126側の端部は入力軸14に支持されている。従って、第1サンギヤS1およびそれと一体的に構成されたサンギヤ軸92は、軸受124、128を介して入力軸14に二箇所で支持されており、前述のように入力軸14の軸心精度は高精度であることから、第1サンギヤS1およびサンギヤ軸92の軸心精度も高精度に定まる。
FIG. 12 is an enlarged view of the power distribution mechanism 16 of FIG. The first sun gear S1 is supported on the input shaft 14 via a bearing 124 interposed between the first sun gear S1 and the input shaft 14. The other end portion of the sun gear shaft 92 integrated with the first sun gear S1 extends to the inner periphery of the first rotor support shaft 86 as described above, and a spline (spline fitting portion) 126 is provided. Thus, the first rotor support shaft 86 and the sun gear shaft 92 can be rotated together. In addition, a bearing 128 is interposed between the inner peripheral surface of the spline fitting portion 126 of the sun gear shaft 92 and the input shaft 14, and the spline fitting portion 126 side of the sun gear shaft 92 is interposed via the bearing 128. Is supported by the input shaft 14. Accordingly, the first sun gear S1 and the sun gear shaft 92 integrally formed with the first sun gear S1 are supported at two locations on the input shaft 14 via the bearings 124 and 128, and the axial center accuracy of the input shaft 14 is as described above. Because of the high accuracy, the axial center accuracy of the first sun gear S1 and the sun gear shaft 92 is also determined with high accuracy.
切換クラッチC0は、前記第1支持壁72の筒部72bに外嵌されれるクラッチシリンダ130と、そのクラッチシリンダ130に収容されるクラッチピストン132と、そのクラッチピストン132に押圧されることにより互いに係合させられる複数のプレッシャープレート134および複数の摩擦板ディスク136を有している。上記クラッチシリンダ130は、第1支持壁72の垂直部72aに平行な底部130aと、その底部130aの内周端に連結されるとともに、第1支持壁72の筒部72bに外嵌される内周側筒部130bと、底部130aの外周端に連結された外周側筒部130cとを有している。そして、このクラッチシリンダ130にクラッチピストン132が収容されることにより、クラッチシリンダ130の底部130aとクラッチピストン132との間に油室135が形成されている。
The switching clutch C0 is engaged with the clutch cylinder 130 fitted on the cylindrical portion 72b of the first support wall 72, the clutch piston 132 accommodated in the clutch cylinder 130, and the clutch piston 132 when pressed. It has a plurality of pressure plates 134 and a plurality of friction plate disks 136 to be combined. The clutch cylinder 130 is connected to a bottom portion 130 a parallel to the vertical portion 72 a of the first support wall 72, and an inner peripheral end of the bottom portion 130 a, and is internally fitted to the cylinder portion 72 b of the first support wall 72. It has a peripheral cylindrical portion 130b and an outer peripheral cylindrical portion 130c connected to the outer peripheral end of the bottom portion 130a. The clutch piston 132 is accommodated in the clutch cylinder 130, whereby an oil chamber 135 is formed between the bottom portion 130 a of the clutch cylinder 130 and the clutch piston 132.
サンギヤ軸92には、上記クラッチシリンダ130の内周側筒部130bに向けて径方向に突き出し、その外周端が第1サンギヤS1よりも径方向外側となるように径方向突起部92aが形成されており、切換クラッチC0の一部であるクラッチシリンダ130の内周側筒部130bの内周端とサンギヤ軸92の径方向突起部92aの外周端とは溶接部137において互いに接合(連結)されている。これにより、サンギヤ軸92に一体的に構成された第1サンギヤS1とクラッチシリンダ130とが一体的に構成されており、前述のように、第1サンギヤS1およびサンギヤ軸92の軸心精度は高精度に定まっていることから、クラッチシリンダ130の軸心精度も高精度に定まる。また、溶接によりクラッチシリンダ130とサンギヤ軸92とが連結されていることから、スプライン嵌合により両部材を連結する場合よりも連結部分の軸方向寸法が短くなるとともに、スプライン嵌合により連結される場合のような径方向のがたつきもない。
The sun gear shaft 92 is formed with a radial protrusion 92a that protrudes in the radial direction toward the inner peripheral side cylinder portion 130b of the clutch cylinder 130 and has an outer peripheral end radially outside the first sun gear S1. The inner peripheral end of the inner cylindrical portion 130b of the clutch cylinder 130, which is a part of the switching clutch C0, and the outer peripheral end of the radial projection 92a of the sun gear shaft 92 are joined (connected) to each other at the welded portion 137. ing. As a result, the first sun gear S1 and the clutch cylinder 130, which are integrally formed with the sun gear shaft 92, are integrally formed. As described above, the axial accuracy of the first sun gear S1 and the sun gear shaft 92 is high. Since the accuracy is determined, the axial center accuracy of the clutch cylinder 130 is also determined with high accuracy. Further, since the clutch cylinder 130 and the sun gear shaft 92 are connected by welding, the axial dimension of the connecting portion is shorter than that in the case of connecting both members by spline fitting, and they are connected by spline fitting. There is no shakiness in the radial direction as in the case.
また、上記サンギヤ軸92の径方向突起部92aの側面と、それに対向する第1支持壁72の筒部72bの端面との間にはスラストベアリング138が設けられており、第1サンギヤS1の第1電動機M1方向のスラスト力がこのスラストベアリング138を介して第1支持壁72によって受けられ、また、サンギヤ軸92と第1ロータ支持軸86との間はスプライン126によって嵌合されているので、第1サンギヤS1の第1電動機M1方向のスラスト力は、第1ロータ支持軸86に伝達されることはない。また、これとは反対方向の第1サンギヤS1のスラスト力は、第1サンギヤS1の側面と第1キャリヤCA1の側面との間に設けられたスラストベアリング139を介して、第1キャリヤCA1と一体化された入力軸14によって受けられる。
A thrust bearing 138 is provided between the side surface of the radial projection 92a of the sun gear shaft 92 and the end surface of the cylindrical portion 72b of the first support wall 72 facing the sun gear shaft 92, and the first sun gear S1 has a first bearing. Since the thrust force in the direction of one electric motor M1 is received by the first support wall 72 via the thrust bearing 138, and the sun gear shaft 92 and the first rotor support shaft 86 are fitted by the spline 126, The thrust force of the first sun gear S1 in the direction of the first electric motor M1 is not transmitted to the first rotor support shaft 86. The thrust force of the first sun gear S1 in the opposite direction is integrated with the first carrier CA1 through a thrust bearing 139 provided between the side surface of the first sun gear S1 and the side surface of the first carrier CA1. It is received by the converted input shaft 14.
前記複数のプレッシャープレート134は、クラッチシリンダ130の外周側筒部130cの内周面にスプライン嵌合させられている。また、外周側筒部130cの内周面には、最もクラッチシリンダ130の開口側のプレッシャープレート134よりもさらにその開口側に、スナップリング140が固定されている。一方、複数のプレッシャープレート134の間に介装されている複数の摩擦板ディスク136は、第1キャリヤCA1の外周端に連結されてクラッチピストン132側へ軸方向に平行に突き出すクラッチハブ141の外周面にスプライン嵌合されている。さらに、クラッチシリンダ130の内周側筒部130bの外周面であって、上記クラッチハブ141の内径側となるクラッチシリンダ130の開口側端部には、径方向に延出するスプリング係止板142が軸方向の第1遊星歯車装置24側へ移動不能に設けられており、そのスプリング係止板142とクラッチピストン132との間にリターンスプリング144が介装されている。
The plurality of pressure plates 134 are spline-fitted to the inner peripheral surface of the outer peripheral side cylinder portion 130 c of the clutch cylinder 130. Further, a snap ring 140 is fixed to the inner peripheral surface of the outer peripheral side cylinder portion 130c further on the opening side than the pressure plate 134 on the most opening side of the clutch cylinder 130. On the other hand, the plurality of friction plate disks 136 interposed between the plurality of pressure plates 134 are connected to the outer peripheral end of the first carrier CA1 and protruded in parallel to the clutch piston 132 in the axial direction. The surface is splined. Further, on the outer peripheral surface of the inner peripheral side cylinder portion 130b of the clutch cylinder 130 and at the opening side end portion of the clutch cylinder 130 which is the inner diameter side of the clutch hub 141, a spring locking plate 142 extending in the radial direction is provided. Is provided so as not to move toward the first planetary gear unit 24 in the axial direction, and a return spring 144 is interposed between the spring locking plate 142 and the clutch piston 132.
上記のように構成された切換クラッチC0の油室135へ作動油を供給するための油路が前記第1支持壁72に形成されている。すなわち、第1支持壁72の垂直部72aには第1径方向油路146が形成されており、第1支持壁72の筒部72bには、その第1径方向油路146に一方の端が連通する軸方向油路148およびその軸方向油路148に一方の端が連通するとともに他方の端が筒部72bの外周面に開口する第2径方向油路150が形成されている。また、クラッチシリンダ130の内周側筒部130bには、上記第2径方向油路150と油室135とを連通する第3径方向油路152が形成されている。なお、本実施例では、サンギヤ軸92を、第1支持壁72の筒部72bを貫通してその筒部72bから第1サンギヤS1と反対側に突き出すように構成し、その筒部72bに隣接して配置されているベアリング88の内径側においてサンギヤ軸92と第1ロータ支持軸86とがスプライン126により嵌合されるようにしたことから、第1ロータ支持軸86を筒部72bの内径側まで延設し、筒部72bの内径側で第1ロータ支持軸86とサンギヤ軸92とを嵌合する場合に比較して、筒部72bの肉厚(径方向厚み)を比較的厚く設定することが可能となるので、上記軸方向油路148および第2径方向油路150の形成が比較的容易となる。
An oil passage for supplying hydraulic oil to the oil chamber 135 of the switching clutch C0 configured as described above is formed in the first support wall 72. That is, a first radial oil passage 146 is formed in the vertical portion 72 a of the first support wall 72, and one end of the first radial oil passage 146 is formed in the cylindrical portion 72 b of the first support wall 72. Is connected to the axial oil passage 148 and the second radial oil passage 150 having one end communicating with the axial oil passage 148 and the other end opening on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 72b. Further, a third radial oil passage 152 that communicates the second radial oil passage 150 and the oil chamber 135 is formed in the inner circumferential side cylinder portion 130 b of the clutch cylinder 130. In this embodiment, the sun gear shaft 92 is configured to pass through the cylindrical portion 72b of the first support wall 72 and protrude from the cylindrical portion 72b to the opposite side of the first sun gear S1, and is adjacent to the cylindrical portion 72b. Since the sun gear shaft 92 and the first rotor support shaft 86 are fitted by the spline 126 on the inner diameter side of the bearing 88 arranged in this manner, the first rotor support shaft 86 is connected to the inner diameter side of the cylindrical portion 72b. Compared with the case where the first rotor support shaft 86 and the sun gear shaft 92 are fitted on the inner diameter side of the cylindrical portion 72b, the thickness (diameter thickness) of the cylindrical portion 72b is set to be relatively thick. Therefore, the formation of the axial oil passage 148 and the second radial oil passage 150 is relatively easy.
ブレーキハブ156は、上記クラッチシリンダ130の外周側筒部130cの外周に嵌合された内周側筒部156aと、その内周側筒部156aの第1支持壁72とは反対側の端に内周端が連結されて径方向外側へ延びる連結部156bと、その連結部156bの外周端に一方の端が連結されて軸方向の内周側筒部156aとは反対側へ延びる外周側筒部156cとからなり、内周側筒部156aがクラッチシリンダ130の外周側筒部130cに溶接されることにより、ブレーキハブ156はその位置が定まるとともにクラッチシリンダ130と一体回転させられる。
The brake hub 156 has an inner peripheral side cylindrical portion 156a fitted to the outer periphery of the outer peripheral side cylindrical portion 130c of the clutch cylinder 130, and an end opposite to the first support wall 72 of the inner peripheral side cylindrical portion 156a. A connecting portion 156b having an inner peripheral end connected and extending radially outward, and an outer peripheral tube having one end connected to the outer peripheral end of the connecting portion 156b and extending to the opposite side of the axial inner peripheral side cylindrical portion 156a. When the inner peripheral side cylinder part 156a is welded to the outer peripheral side cylinder part 130c of the clutch cylinder 130, the position of the brake hub 156 is determined and the clutch cylinder 130 is rotated together.
切換ブレーキB0は、上記ブレーキハブ156と、第1ケース12aに内嵌めされるブレーキシリンダ158と、そのブレーキシリンダ158に収容されるブレーキピストン160と、そのブレーキピストン160に押圧されることにより互いに係合させられる複数のプレッシャープレート162および摩擦板ディスク164とを有している。
The switching brake B0 is engaged with the brake hub 156, the brake cylinder 158 fitted in the first case 12a, the brake piston 160 housed in the brake cylinder 158, and the brake piston 160. A plurality of pressure plates 162 and friction plate disks 164 are combined.
第1支持壁72の垂直部72aの外周端部は、切換ブレーキB0側へ延びる肉厚形状となっており、第1ケース12aの内周面には、第1支持壁72の垂直部72aの切換ブレーキB0側の端面からブレーキシリンダ158の第1支持壁72側の端面にかけてスプライン歯166が形成されている。このスプライン歯166に、複数のプレッシャープレート162がスプライン嵌合されている。また、その複数のプレッシャープレート162のうちの最も第1支持壁72側の内向プレッシャープレート162と、第1支持壁72との間には、筒状のスペーサ部材168が介装されている。一方、複数の摩擦板ディスク164は、ブレーキハブ156の外周側筒部156cの外周面にスプライン嵌合されている。
The outer peripheral end of the vertical portion 72a of the first support wall 72 has a thick shape extending toward the switching brake B0, and the inner peripheral surface of the first case 12a has the vertical portion 72a of the first support wall 72. Spline teeth 166 are formed from the end face on the switching brake B0 side to the end face on the first support wall 72 side of the brake cylinder 158. A plurality of pressure plates 162 are spline fitted to the spline teeth 166. A cylindrical spacer member 168 is interposed between the first support wall 72 and the inward pressure plate 162 closest to the first support wall 72 among the plurality of pressure plates 162. On the other hand, the plurality of friction plate disks 164 are spline-fitted to the outer peripheral surface of the outer peripheral side cylinder portion 156c of the brake hub 156.
前記ブレーキシリンダ158は、スプライン歯166の側面に当接させられることにより軸方向の一方への移動が禁止され、また、軸方向の他方への移動は、第1ケース12aに固定されたスナップリング170により禁止されている。ブレーキシリンダ158の開口端には、その開口側へ突き出すスプリング係止板172が軸方向の第1支持壁72側へ移動不能に設けられており、そのスプリング係止板172とブレーキピストン160との間にリターンスプリング174が介装されている。
The brake cylinder 158 is prevented from moving in one axial direction by being brought into contact with the side surface of the spline teeth 166, and the movement in the other axial direction is a snap ring fixed to the first case 12a. It is prohibited by 170. A spring locking plate 172 that protrudes toward the opening side of the brake cylinder 158 is provided so as not to move toward the first support wall 72 in the axial direction, and the spring locking plate 172 and the brake piston 160 are connected to each other. A return spring 174 is interposed therebetween.
上述のように、本実施例によれば、エンジン8の出力を第1電動機M1および伝達部材18へ分配する動力分配機構16には、その動力分配機構16を差動作用が作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態と、差動作用が不能な非差動状態例えば定変速比を有する変速機として作動可能な定変速状態とに選択的に切換える差動制限装置としての切換クラッチC0および切換ブレーキB0が設けられていることから、多様な動力伝達状態が可能となる。加えて、エンジン8の高出力域では動力分配機構16が定変速状態とされて無段変速状態として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となるので、第1電動機M1が発生すべき電気的エネルギすなわちが第1電動機M1が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて、換言すれば第1電動機M1の保障すべき電気的反力を小さくできてその第1電動機M1や第2電動機M2が小型化される。
As described above, according to the present embodiment, the power distribution mechanism 16 that distributes the output of the engine 8 to the first electric motor M1 and the transmission member 18 is provided with a differential capable of operating a differential action. For example, a continuously variable transmission state that can be operated as an electric continuously variable transmission whose speed ratio can be continuously changed, and a non-differential state where differential action is impossible, such as a constant speed ratio that can be operated as a transmission having a constant speed ratio. Since the switching clutch C0 and the switching brake B0 are provided as differential limiting devices that selectively switch to the shift state, various power transmission states are possible. In addition, in the high output range of the engine 8, the region in which the power distribution mechanism 16 is set to the constant shift state and is operated as the continuously variable shift state is the low / medium speed travel and the low / medium power travel of the vehicle. The electrical energy to be generated, that is, the maximum value of the electrical energy transmitted by the first motor M1, can be reduced, in other words, the electrical reaction force to be ensured by the first motor M1 can be reduced, and the first motor M1 or The second electric motor M2 is reduced in size.
また、第1ロータ支持軸86がケース12に支持され、その第1ロータ支持軸86に入力軸14が支持され、その入力軸14に第1サンギヤS1が支持され、その第1サンギヤS1にクラッチシリンダ130が一体的に構成されているので、切換クラッチC0の径方向の位置が定まって、その切換クラッチC0の支持精度が向上する。
Further, the first rotor support shaft 86 is supported by the case 12, the input shaft 14 is supported by the first rotor support shaft 86, the first sun gear S1 is supported by the input shaft 14, and the clutch is coupled to the first sun gear S1. Since the cylinder 130 is integrally formed, the radial position of the switching clutch C0 is determined, and the support accuracy of the switching clutch C0 is improved.
また、本実施例によれば、第1ロータ支持軸86とサンギヤ軸92とがスプライン嵌合により一体回転するように構成されていることから、その第1ロータ支持軸86とサンギヤ軸92との結合が容易となるとともに、第1サンギヤS1からのスラスト力が第1ロータ84に伝達されることを抑制でき、また、第1ロータ支持軸86とサンギヤ軸92とのスプライン嵌合部126が、第1ロータ支持軸86の内径側に位置されていることから、駆動装置10の軸方向寸法が短くなる。
In addition, according to the present embodiment, the first rotor support shaft 86 and the sun gear shaft 92 are configured to rotate integrally by spline fitting, so that the first rotor support shaft 86 and the sun gear shaft 92 Coupling is facilitated and the thrust force from the first sun gear S1 can be suppressed from being transmitted to the first rotor 84, and the spline fitting portion 126 between the first rotor support shaft 86 and the sun gear shaft 92 is Since it is located on the inner diameter side of the first rotor support shaft 86, the axial dimension of the drive device 10 is shortened.
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
例えば、前述の実施例の駆動装置10は、動力分配機構16が差動状態と非差動状態とに切り換えられることで電気的な無段変速機としての機能する無段変速状態と有段変速機として機能する有段変速状態とに切り換え可能に構成されていたが、無段変速状態と有段変速状態との切換えは動力分配機構16の差動状態と非差動状態との切換えにおける一態様であり、例えば動力分配機構16が差動状態であっても動力分配機構16の変速比を連続的ではなく段階的に変化させて有段変速機として機能させられてもよい。言い換えれば、駆動装置10(動力分配機構16)の差動状態/非差動状態と、無段変速状態/有段変速状態とは必ずしも一対一の関係にある訳ではないので、駆動装置10は必ずしも無段変速状態と有段変速状態とに切り換え可能に構成される必要はない。
For example, in the driving device 10 of the above-described embodiment, the power distribution mechanism 16 is switched between the differential state and the non-differential state so that the continuously variable transmission state and the stepped transmission function as an electric continuously variable transmission. However, the switching between the continuously variable shifting state and the stepped shifting state is one of the switching between the differential state and the non-differential state of the power distribution mechanism 16. For example, even if the power distribution mechanism 16 is in a differential state, the gear ratio of the power distribution mechanism 16 may be changed stepwise instead of continuously to function as a stepped transmission. In other words, the differential state / non-differential state of the drive device 10 (power distribution mechanism 16) and the continuously variable transmission state / stepped transmission state are not necessarily in a one-to-one relationship. It is not always necessary to be able to switch between the continuously variable transmission state and the stepped transmission state.
また、前述の実施例の動力分配機構16では、第1キャリヤCA1がエンジン8に連結され、第1サンギヤS1が第1電動機M1に連結され、第1リングギヤR1が伝達部材18に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン8、第1電動機M1、伝達部材18は、第1遊星歯車装置24の3要素CA1、S1、R1のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
In the power distribution mechanism 16 of the above-described embodiment, the first carrier CA1 is connected to the engine 8, the first sun gear S1 is connected to the first electric motor M1, and the first ring gear R1 is connected to the transmission member 18. However, the connection relationship is not necessarily limited thereto, and the engine 8, the first electric motor M1, and the transmission member 18 are connected to any of the three elements CA1, S1, and R1 of the first planetary gear device 24. It can be done.
また、前述の実施例では、エンジン8は入力軸14と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
In the above-described embodiment, the engine 8 is directly connected to the input shaft 14. However, the engine 8 only needs to be operatively connected via, for example, a gear, a belt, or the like, and needs to be disposed on a common shaft center. Absent.
また、前述の実施例では、第1電動機M1および第2電動機M2は、入力軸14の回転中心を回転中心として配置されて、第1電動機M1は第1サンギヤS1に連結され、第2電動機M2は伝達部材18に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に第1電動機M1は第1サンギヤS1に連結され、第2電動機M2は伝達部材18に連結されてもよい。
In the above-described embodiment, the first electric motor M1 and the second electric motor M2 are arranged with the rotation center of the input shaft 14 as the rotation center, the first electric motor M1 is connected to the first sun gear S1, and the second electric motor M2 Is connected to the transmission member 18, but is not necessarily arranged as such. For example, the first electric motor M <b> 1 is operatively connected to the first sun gear S <b> 1 via a gear, a belt, etc., and the second electric motor M <b> 2 is connected. May be coupled to the transmission member 18.
また、前述の動力分配機構16には、差動制限装置として、切換クラッチC0に加えて切換ブレーキB0が備えられていたが、切換ブレーキB0が備えられていなくてもよい。また、上記切換クラッチC0は、サンギヤS1とキャリヤCA1とを選択的に連結するものであったが、サンギヤS1とリングギヤR1との間や、キャリヤCA1とリングギヤR1との間を選択的に連結するものであってもよい。要するに、第1遊星歯車装置24の3要素のうちのいずれか2つを相互に連結するものであればよい。
Further, the power distribution mechanism 16 is provided with the switching brake B0 as a differential limiting device in addition to the switching clutch C0. However, the switching brake B0 may not be provided. The switching clutch C0 selectively connects the sun gear S1 and the carrier CA1, but selectively connects the sun gear S1 and the ring gear R1 or between the carrier CA1 and the ring gear R1. It may be a thing. In short, what is necessary is just to connect any two of the three elements of the first planetary gear unit 24 to each other.
また、前述の実施例の駆動装置10では、ニュートラル「N」とする場合には切換クラッチC0が係合されていたが、必ずしも係合される必要はない。
Further, in the driving device 10 of the above-described embodiment, when the neutral “N” is set, the switching clutch C0 is engaged, but it is not always necessary to be engaged.
また、前述の実施例の切換クラッチC0および切換ブレーキB0などの油圧式摩擦係合装置が、パウダー(磁粉)クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。
In addition, the hydraulic friction engagement devices such as the switching clutch C0 and the switching brake B0 of the above-described embodiment are magnetic powder, electromagnetic, and mechanical engagement devices such as a powder (magnetic powder) clutch, an electromagnetic clutch, and a meshing dog clutch. You may be comprised from.
また、前述の実施例では、駆動装置10はエンジン8以外に第1電動機M1或いは第2電動機M2のトルクによって駆動輪38が駆動されるハイブリッド車両用の駆動装置であったが、例えば、動力分配機構16がハイブリッド制御されない電気的CVTと称される無段変速機としての機能のみを有するような車両用の駆動装置であっても本発明は適用され得る。
In the above-described embodiment, the driving device 10 is a driving device for a hybrid vehicle in which the driving wheels 38 are driven by the torque of the first electric motor M1 or the second electric motor M2 in addition to the engine 8. The present invention can be applied even to a vehicle drive device in which the mechanism 16 has only a function as a continuously variable transmission called an electric CVT that is not hybrid-controlled.
また、前述の実施例では、支持部材として機能する第1支持壁72は、ケース12と一体的に形成されていたが、第1支持壁72がケース12と別体とされ、ボルト等によりケース12に固定されていてもよい。
In the above-described embodiment, the first support wall 72 functioning as a support member is formed integrally with the case 12, but the first support wall 72 is separated from the case 12, and the case is made of bolts or the like. 12 may be fixed.
また、前述の実施例の動力分配機構16は、1組の遊星歯車装置から構成されていたが、2以上の遊星歯車装置から構成されて、定変速状態では3段以上の変速機として機能するものであってもよい。
Further, the power distribution mechanism 16 of the above-described embodiment is composed of one set of planetary gear devices, but is composed of two or more planetary gear devices, and functions as a transmission of three or more stages in a constant speed state. It may be a thing.
また、前述の実施例では、伝達部材18と駆動装置出力軸22との間に、3つの遊星歯車装置26、28、30を有する自動変速機20が備えられていたが、自動変速機の構造は前述の実施例のものに限定されず、遊星歯車装置の数や、変速段数、およびクラッチC、ブレーキBが遊星歯車装置のどの要素と選択的に連結されているかなどに特に限定はない。また、自動変速機20に代えて、前記特許文献1のように、1つの遊星歯車装置を有する減速機構が備えられていてもよいし、それら、自動変速機や減速機構が備えられていなくてもよい。
In the above-described embodiment, the automatic transmission 20 having the three planetary gear devices 26, 28, and 30 is provided between the transmission member 18 and the drive device output shaft 22. However, the structure of the automatic transmission is described. Is not limited to the above-described embodiment, and there is no particular limitation on the number of planetary gear units, the number of shift stages, and which element of the planetary gear unit the clutch C and brake B are selectively connected to. Further, in place of the automatic transmission 20, a reduction mechanism having one planetary gear device may be provided as in Patent Document 1, or the automatic transmission and the reduction mechanism are not provided. Also good.
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.