JP2006266487A - ハイブリッド駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 原動機と、発電機能のある電動機と、出力部材とが、複数の係合機構の係合・解放の状態に応じて複数種類の動力伝達経路を形成する遊星歯車機構を介して連結されているハイブリッド駆動装置において、前記遊星歯車機構は、サンギヤと、リングギヤと、これらサンギヤおよびリングギヤの間に介在されたピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持するキャリヤとを有し、前記ピニオンギヤとキャリヤとの相対回転数を予め定めた許容回転数以下に制御するピニオン回転数制御手段(ステップS3,S5)を備えている。
【選択図】 図1
Description
Claims (12)
- 原動機と、発電機能のある電動機と、出力部材とが、複数の係合機構の係合・解放の状態に応じて複数種類の動力伝達経路を形成する遊星歯車機構を介して連結されているハイブリッド駆動装置において、
前記遊星歯車機構は、サンギヤと、リングギヤと、これらサンギヤおよびリングギヤの間に介在されたピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持するキャリヤとを有し、
前記ピニオンギヤとキャリヤとの相対回転数を予め定めた許容回転数以下に制御するピニオン回転数制御手段を
備えていることを特徴とするハイブリッド駆動装置。 - 前記ピニオン回転数制御手段は、前記原動機の回転数を制御することにより、前記ピニオンギヤとキャリヤとの相対回転数を前記許容回転数以下に制御する手段を含むことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。
- 前記係合機構は、スリップ状態に応じてトルク伝達量が変化する摩擦係合機構を含み、
前記原動機の出力増大要求に伴っていずれかの摩擦係合機構を解放しかつ他の摩擦係合機構を係合させることにより前記動力伝達経路を切り替える際に、前記ピニオン回転数制御手段が前記原動機の回転数を前記ピニオンギヤとキャリヤとの相対回転数が前記許容回転数の範囲内の回転数に制御されている状態で、前記各摩擦係合機構をスリップ状態を経て次第に解放および係合させる切替制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記ピニオン回転数制御手段は、前記原動機の出力増大要求に伴っていずれかの係合機構を解放しかつ他の係合機構を係合させることにより前記動力伝達経路を切り替える際に、前記ピニオンギヤとキャリヤとの相対回転数が前記許容回転数を超えない範囲で前記原動機の回転数を増大させた後、前記各係合機構によって連結されもしくは連結が解除される回転部材の相対回転数が前記係合機構の解放および係合によって変化しない同期回転数でかつ前記ピニオンギヤとキャリヤとの相対回転数が前記許容回転数を超えない範囲での高い同期回転数となるように前記原動機の回転数を制御する手段を含み、
かつその同期回転数が維持された状態で前記各係合機構を解放および係合させる切替制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記ピニオン回転数制御手段は、前記原動機の出力増大要求に伴っていずれかの係合機構を解放しかつ他の係合機構を係合させることにより前記動力伝達経路を切り替える際に、前記ピニオンギヤとキャリヤとの相対回転数が前記許容回転数を超えない範囲で前記原動機の回転数を増大させる手段を含み、
その原動機の回転数の増大の過程で、前記各係合機構によって連結されもしくは連結が解除される回転部材の相対回転数が前記係合機構の解放および係合によって変化しない同期回転数になった状態で前記各係合機構を解放および係合させる切替制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記複数の動力伝達経路には、前記ピニオンギヤと前記キャリヤとの相対回転数が前記許容回転数となる状態での前記原動機と前記出力部材との回転数比が最も大きくなる低速用経路と、前記回転数比が低速用経路での値とより小さくなる中速用経路と、前記回転数比が中速用経路での値より小さくなる高速用経路とを含み、かつ
前記ピニオン回転数制御手段は、前記動力伝達経路を前記低速用経路と前記中速用経路との間で切り替える際に前記相対回転数を前記許容回転数以下に制御する手段を含む
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記動力伝達経路を形成する前記遊星歯車機構は、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた第1遊星歯車機構と、二つのサンギヤとそれぞれ一つのキャリヤおよびリングギヤとを備えたラビニョ型遊星歯車機構である第2遊星歯車機構とを含み、
第1遊星歯車機構の入力要素に前記原動機が連結されるとともに反力要素に第1の電動機が連結され、かつ出力要素が第2遊星歯車機構におけるリングギヤとの間でシングルピニオン型遊星歯車機構を構成する一方のサンギヤと第2の電動機とに連結され、さらに第2遊星歯車機構のリングギヤが前記出力部材に連結され、他方のサンギヤを選択的に固定する第1ブレーキ機構と前記第2遊星歯車機構の全体を選択的に一体化する第1クラッチ機構と第1遊星歯車機構のキャリヤと第2遊星歯車機構のキャリヤとを選択的に連結する第2クラッチ機構とを備えていることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記動力伝達経路を形成する前記遊星歯車機構は、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた第1遊星歯車機構と第2遊星歯車機構とを含み、
第1遊星歯車機構の入力要素に前記原動機が連結されるとともに反力要素に第1の電動機が連結され、かつ出力要素が第2遊星歯車機構のサンギヤと第2の電動機とに連結され、
第2遊星歯車機構におけるキャリヤを前記原動機に選択的に連結する第5クラッチ機構と、第2遊星歯車機構における前記キャリヤを前記出力部材に選択的に連結する第4クラッチ機構と、第2遊星歯車機構におけるリングギヤを前記出力部材に選択的に連結する第3クラッチ機構と、第2遊星歯車機構における前記リングギヤを選択的に固定する第2ブレーキ機構とを更に備えていることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記動力伝達経路を形成する前記遊星歯車機構は、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた第1遊星歯車機構と、二つのサンギヤとこれらのサンギヤにそれぞれ噛み合っているピニオンを保持する一つのキャリヤといずれかのピニオンに噛み合っている一つのリングギヤとを備えた第2遊星歯車機構とを含み、
第1遊星歯車機構の入力要素に前記原動機が連結されるとともに前記第1遊星歯車機構の入力要素が第6クラッチ機構を経由して第2遊星歯車機構の一方のサンギヤと第2の電動機とに連結され、反力要素に第1の電動機が連結され、かつ出力要素が第2遊星歯車機構における他方のサンギヤに連結され、さらに第2遊星歯車機構のキャリヤが前記出力部材に連結され、
第2遊星歯車機構における少なくともいずれか二つの要素を選択的に連結して第2遊星歯車機構の全体を一体回転させる第7クラッチ機構と、第2遊星歯車機構におけるリングギヤを選択的に固定する第3ブレーキ機構とを更に備えていることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記動力伝達経路を形成する前記遊星歯車機構は、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた第1遊星歯車機構と、二つのサンギヤとそれぞれ一つのキャリヤおよびリングギヤとを備えたラビニョ型遊星歯車機構である第3遊星歯車機構と、第2の電動機の出力トルクを増減速して出力部材に加減する第2遊星歯車機構とを含み、
第1遊星歯車機構の入力要素に前記原動機が連結されるとともに反力要素に第1の電動機が連結され、かつ出力要素が第3遊星歯車機構におけるリングギヤとの間でシングルピニオン型遊星歯車機構を構成する一方のサンギヤに連結され、さらに第3遊星歯車機構のリングギヤが前記出力部材に連結され、
第3遊星歯車機構における少なくともいずれか二つの要素を選択的に連結して第3遊星歯車機構の全体を一体回転させる第8クラッチ機構と、第3遊星歯車機構におけるキャリヤを前記原動機に選択的に連結させる第9クラッチ機構と、第3遊星歯車機構における他方のサンギヤを選択的に固定する第4ブレーキ機構とを更に備えていることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記動力伝達経路を形成する前記遊星歯車機構は、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた第1遊星歯車機構と、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた第3遊星歯車機構と、第2の電動機の出力トルクを増減速して出力部材に加減する第2遊星歯車機構とを含み、
第1遊星歯車機構の入力要素に前記原動機が連結されるとともに反力要素に第1の電動機が連結され、かつ出力要素が第3遊星歯車機構におけるサンギヤに連結され、さらに第3遊星歯車機構のキャリヤが前記出力部材に連結され、
第1遊星歯車機構の反力要素と第3遊星歯車機構のリングギヤとを選択的に連結する第10クラッチ機構と、第3遊星歯車機構における少なくとも二つの回転要素を選択的に連結する第11クラッチ機構と、第3遊星歯車機構におけるリングギヤを選択的に固定する第5ブレーキ機構とを更に備えていることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記動力伝達経路を形成する前記遊星歯車機構は、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた二組のシングルピニオン型遊星歯車機構である第1遊星歯車機構と第3遊星歯車機構と、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされたダブルピニオン型遊星歯車機構である第2遊星歯車機構とを含み、
第3遊星歯車機構の入力要素に第1遊星歯車機構の入力要素が連結されるとともに第1遊星歯車機構の反力要素と第3遊星歯車機構の反力要素とに第1の電動機が連結され、かつ第1遊星歯車機構の出力要素が第2遊星歯車機構におけるサンギヤと第2の電動機とに連結され、さらに第2遊星歯車機構のリングギヤが出力部材に連結され、
第2遊星歯車機構における少なくともいずれか二つの要素を選択的に連結して第2遊星歯車機構の全体を一体回転させる第12クラッチ機構と、第2遊星歯車機構のキャリヤを前記第3遊星歯車機構の出力要素に選択的に連結させる第13クラッチ機構と、第2遊星歯車機構におけるキャリヤを選択的に固定する第6ブレーキ機構とを更に備えていることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。
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