JP2016098909A - Power transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device.
従来の動力伝達装置に関して、たとえば、特開2002−213583号公報には、加工工数および組み立て工数が低減されるとともに部品点数が低減されて製造コストが低減され、さらに接続部等における流体シールが確実になされて信頼性が向上することを目的とした、トランスミッションの給油装置が開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示されたトランスミッションの給油装置においては、油路が、ミッションケースカバーの、ミッションケースとの合わせ面に凹設されている。ミッションケースカバーの、ミッションケースとの合わせ面の全体には、液体パッキンが塗布されている。
With respect to a conventional power transmission device, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-213583 discloses that the number of processing steps and the number of assembly steps are reduced, the number of parts is reduced, the manufacturing cost is reduced, and a fluid seal at a connection portion or the like is ensured. There has been disclosed a fueling device for a transmission that is intended to improve reliability by being made (Patent Document 1). In the transmission fueling device disclosed in
このほか、特開2014−88906号公報(特許文献2)、特開2011−163428号公報(特許文献3)、国際公開第2014/045415号(特許文献4)および特開平5−332449号公報(特許文献5)にも、各種の動力伝達装置が開示されている。 In addition, JP2014-88906A (Patent Document 2), JP2011-163428A (Patent Document 3), International Publication No. 2014/045415 (Patent Document 4) and JP-A-5-332449 ( Various power transmission devices are also disclosed in Patent Document 5).
上述の特許文献1に開示されるように、ミッションケース(ケース部材)およびカバー部材(ミッションケースカバー)の合わせ面に油路が設けられた動力伝達装置が知られている。このような動力伝達装置において、合わせ面にシール部材が介挿された状態でケース部材およびカバー部材が締結されると、弾性変形したシール部材の反発力が、ケース部材およびカバー部材が互いに離れる方向に作用する。この場合、ケース部材およびカバー部材の締結力が低下した場合などに、油路のシール性が悪化する可能性がある。
As disclosed in
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、油路のシール性に対する信頼性が高められた動力伝達装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem and to provide a power transmission device with improved reliability with respect to the sealing performance of the oil passage.
この発明に従った動力伝達装置は、第1合わせ面が形成され、動力伝達機構を収容するケース部材と、第1合わせ面に重ね合わされる第2合わせ面が形成され、ケース部材に締結されるカバー部材とを備える。第1合わせ面および第2合わせ面の間には、油路が設けられる。ケース部材は、第1合わせ面から突出し、カバー部材が嵌め合わされる縁部を有する。動力伝達装置は、縁部およびカバー部材の間に設けられ、油路を流れる油を封止するシール部材をさらに備える。 In the power transmission device according to the present invention, a first mating surface is formed, a case member that houses the power transmission mechanism, and a second mating surface that is superimposed on the first mating surface are formed, and are fastened to the case member. A cover member. An oil passage is provided between the first mating surface and the second mating surface. The case member protrudes from the first mating surface and has an edge portion to which the cover member is fitted. The power transmission device further includes a seal member that is provided between the edge portion and the cover member and seals oil flowing through the oil passage.
このように構成された動力伝達装置によれば、シール部材の反発力が第1合わせ面および第2合わせ面が互いに離れる方向に作用することを抑制できる。これにより、第1合わせ面および第2合わせ面の間に設けられた油路において、そのシール性に対する信頼性を高めることができる。 According to the power transmission device configured as described above, it is possible to suppress the repulsive force of the seal member from acting in the direction in which the first mating surface and the second mating surface are separated from each other. Thereby, in the oil passage provided between the first mating surface and the second mating surface, the reliability of the sealing performance can be enhanced.
以上に説明したように、この発明に従えば、油路のシール性に対する信頼性が高められた動力伝達装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power transmission device with improved reliability with respect to the sealing performance of the oil passage.
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.
[ハイブリッド車両用駆動装置の全体構成]
図1から図3を参照して、まず、この発明の実施の形態におけるハイブリッド車両用駆動装置の全体構成について説明する。
[Overall configuration of drive device for hybrid vehicle]
With reference to FIGS. 1 to 3, the overall configuration of a hybrid vehicle drive device according to an embodiment of the present invention will be described first.
図1は、この発明の実施の形態におけるハイブリッド車両用駆動装置の断面図である。図2は、図1中のハイブリッド車両用駆動装置のスケルトン図である。図3は、図1中のハイブリッド車両用駆動装置が適用される車両の入出力関係図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a hybrid vehicle drive device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a skeleton diagram of the hybrid vehicle drive device in FIG. 1. FIG. 3 is an input / output relationship diagram of a vehicle to which the hybrid vehicle drive device in FIG. 1 is applied.
車両100は、動力源として、エンジン1と、第1回転機MG1および第2回転機MG2とを有するハイブリッド車両である。車両100は、外部電源により充電可能なプラグインハイブリッド車両であってもよい。図1から図3に示すように、車両100は、エンジン1、第1遊星歯車機構10、第2遊星歯車機構20、第1回転機MG1、第2回転機MG2、クラッチCL1、ブレーキBK1、HV_ECU50、MG_ECU60およびエンジン_ECU70を含んで構成されている。
ハイブリッド車両用駆動装置110は、第1遊星歯車機構10、第2遊星歯車機構20、クラッチCL1およびブレーキBK1を含んで構成されている。ハイブリッド車両用駆動装置110は、さらに、ECU50,60,70等の制御装置を含んで構成されてもよい。ハイブリッド車両用駆動装置110は、FF(前置きエンジン前輪駆動)車両、または、RR(後置きエンジン後輪駆動)車両等に適用可能である。ハイブリッド車両用駆動装置110は、たとえば、軸方向が車幅方向となるように車両100に搭載される。
The hybrid
ハイブリッド車両用駆動装置110では、第1遊星歯車機構10、クラッチCL1(第1係合要素)およびブレーキBK1(第2係合要素)を含んで変速部が構成されている。また、第2遊星歯車機構20を含んで差動部が構成されている。また、クラッチCL1およびブレーキBK1を含んで第1遊星歯車機構10を変速させる切替装置が構成されている。
The hybrid
機関であるエンジン1は、燃料の燃焼エネルギーを出力軸の回転運動に変換して出力する。エンジン1の出力軸は、入力軸2と接続されている。入力軸2は、動力伝達装置の入力軸である。動力伝達装置は、第1回転機MG1、第2回転機MG2、クラッチCL1、ブレーキBK1および差動装置30等を含んで構成されている。入力軸2は、エンジン1の出力軸と同軸上、かつ、出力軸の延長線上に配置されている。入力軸2は、第1遊星歯車機構10の第1キャリア14と接続されている。
The
第1遊星歯車機構10は、エンジン1と接続され、エンジン1の回転を伝達する動力伝達機構に対応している。ここでは、動力伝達機構の一例として、差動機構である第1遊星歯車機構10が示されている。第1遊星歯車機構10は、第1差動機構として車両100に搭載されている。第1遊星歯車機構10は、第2遊星歯車機構20よりもエンジン1側に配置された入力側差動機構である。第1遊星歯車機構10は、エンジン1の回転を変速して出力可能である。第1遊星歯車機構10は、シングルピニオン式であり、第1サンギア11、第1ピニオンギア12、第1リングギア13および第1キャリア14を有する。なお、第1遊星歯車機構10はダブルピニオン式でもよい。
The first
第1リングギア13は、第1サンギア11と同軸上であって、かつ、第1サンギア11の径方向外側に配置されている。第1ピニオンギア12は、第1サンギア11と第1リングギア13との間に配置されており、第1サンギア11および第1リングギア13と噛み合っている。第1ピニオンギア12は、第1キャリア14によって回転自在に支持されている。第1キャリア14は、入力軸2と連結されており、入力軸2と一体回転する。第1ピニオンギア12は、入力軸2とともに入力軸2の中心軸線周りに回転(公転)可能であり、かつ、第1キャリア14によって支持されて第1ピニオンギア12の中心軸線周りに回転(自転)可能である。
The
クラッチCL1は、第1サンギア11と第1キャリア14とを連結可能なクラッチ装置である。クラッチCL1は、たとえば、摩擦係合式のクラッチとすることができるが、これに限らず、噛合い式のクラッチ等の公知のクラッチ装置がクラッチCL1として用いられてもよい。クラッチCL1は、たとえば、油圧によって制御されて係合あるいは開放する。完全係合状態のクラッチCL1は、第1サンギア11と第1キャリア14とを連結し、第1サンギア11と第1キャリア14とを一体回転させることができる。完全係合状態のクラッチCL1は、第1遊星歯車機構10の差動を規制する。一方、開放状態のクラッチCL1は、第1サンギア11と第1キャリア14とを切り離し、第1サンギア11と第1キャリア14との相対回転を許容する。つまり、開放状態のクラッチCL1は、第1遊星歯車機構10の差動を許容する。なお、クラッチCL1は、半係合状態(スリップ係合状態)に制御可能である。
The clutch CL <b> 1 is a clutch device that can connect the
ブレーキBK1は、第1サンギア11の回転を規制することができるブレーキ装置である。ブレーキBK1は、第1サンギア11に接続された係合要素と、車体側、たとえば動力伝達装置のケースと接続された係合要素とを有する。ブレーキBK1は、クラッチCL1と同様の摩擦係合式のクラッチ装置とすることができるが、これに限らず、噛合い式のクラッチ等の公知のクラッチ装置がブレーキBK1として用いられてもよい。ブレーキBK1は、たとえば、油圧によって制御されて係合あるいは開放する。完全係合状態のブレーキBK1は、第1サンギア11と車体側とを連結し、第1サンギア11の回転を規制することができる。一方、開放状態のブレーキBK1は、第1サンギア11と車体側とを切り離し、第1サンギア11の回転を許容する。なお、ブレーキBK1は、半係合状態(スリップ係合状態)に制御可能である。
The brake BK1 is a brake device that can regulate the rotation of the
第2遊星歯車機構20は、第1遊星歯車機構10と駆動輪32とを接続する差動機構に対応している。第2遊星歯車機構20は、第2差動機構として車両100に搭載されている。第2遊星歯車機構20は、第1遊星歯車機構10よりも駆動輪32側に配置された出力側差動機構である。第2遊星歯車機構20は、シングルピニオン式であり、第2サンギア21、第2ピニオンギア22、第2リングギア23および第2キャリア24を有する。第2遊星歯車機構20は、第1遊星歯車機構10と同軸上に配置され、第1遊星歯車機構10を挟んでエンジン1と互いに対向している。
The second
第2リングギア23は、第2サンギア21と同軸上であって、かつ、第2サンギア21の径方向外側に配置されている。第2ピニオンギア22は、第2サンギア21と第2リングギア23との間に配置されており、第2サンギア21および第2リングギア23と噛み合っている。第2ピニオンギア22は、第2キャリア24によって回転自在に支持されている。第2キャリア24は、第1リングギア13と接続されており、第1リングギア13と一体回転する。第2ピニオンギア22は、第2キャリア24とともに入力軸2の中心軸線周りに回転(公転)可能であり、かつ、第2キャリア24によって支持されて第2ピニオンギア22の中心軸線周りに回転(自転)可能である。第1リングギア13は、第1遊星歯車機構10の出力要素であり、エンジン1から第1遊星歯車機構10に入力された回転を第2キャリア24に出力することができる。第2キャリア24は、第1遊星歯車機構10の出力要素に接続された第1回転要素に対応している。
The
第2サンギア21には、第1回転機MG1の回転軸33が接続されている。第1回転機MG1の回転軸33は、入力軸2と同軸上に配置されており、第2サンギア21と一体回転する。第2サンギア21は、第1回転機MG1に接続された第2回転要素に対応している。第2リングギア23には、カウンタドライブギア25が接続されている。カウンタドライブギア25は、第2リングギア23と一体回転する出力ギアである。第2リングギア23は、第2回転機MG2および駆動輪32に接続された第3回転要素に対応している。第2リングギア23は、第1回転機MG1あるいは第1遊星歯車機構10から入力された回転を駆動輪32に出力することができる出力要素である。また、カウンタドライブギア25は、図1および図2には図示しないが、軸方向の両端がケースに支持されており、片側支持に対して軸の振れを低減できるよう構成されている。
A
カウンタドライブギア25は、カウンタドリブンギア26と噛み合っている。カウンタドリブンギア26は、カウンタシャフト27を介してドライブピニオンギア28と接続されている。カウンタドリブンギア26とドライブピニオンギア28とは一体回転する。また、カウンタドリブンギア26には、リダクションギア35が噛み合っている。リダクションギア35は、第2回転機MG2の回転軸34に接続されている。つまり、第2回転機MG2の回転は、リダクションギア35を介してカウンタドリブンギア26に伝達される。リダクションギア35は、カウンタドリブンギア26よりも小径であり、第2回転機MG2の回転を減速してカウンタドリブンギア26に伝達する。
The
ドライブピニオンギア28は、差動装置30のデフリングギア29と噛み合っている。差動装置30は、左右の駆動軸31を介して駆動輪32と接続されている。第2リングギア23は、カウンタドライブギア25、カウンタドリブンギア26、ドライブピニオンギア28、差動装置30および駆動軸31を介して駆動輪32と接続されている。また、第2回転機MG2は、第2リングギア23と駆動輪32との動力伝達経路に対して接続されており、第2リングギア23および駆動輪32に対して動力を伝達可能である。
The
第1回転機MG1および第2回転機MG2は、モータ(電動機)としての機能と、発電機としての機能とを備えている。第1回転機MG1および第2回転機MG2は、インバータを介してバッテリと接続されている。第1回転機MG1および第2回転機MG2は、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力することができるとともに、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換することができる。回転機MG1,MG2によって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。第1回転機MG1および第2回転機MG2としては、たとえば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。 The first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 have a function as a motor (electric motor) and a function as a generator. First rotating machine MG1 and second rotating machine MG2 are connected to a battery via an inverter. The first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 can convert the electric power supplied from the battery into mechanical power and output it, and are driven by the input power to convert the mechanical power into electric power. Can be converted. The electric power generated by the rotating machines MG1 and MG2 can be stored in the battery. As the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2, for example, an AC synchronous motor generator can be used.
図3は、図1中のハイブリッド車両用駆動装置が適用される車両の入出力関係図である。図3を参照して、車両100は、HV_ECU50、MG_ECU60およびエンジン_ECU70を有する。ECU50,60,70は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。HV_ECU50は、車両100全体を統合制御する機能を有している。MG_ECU60およびエンジン_ECU70は、HV_ECU50と電気的に接続されている。
FIG. 3 is an input / output relationship diagram of a vehicle to which the hybrid vehicle drive device in FIG. 1 is applied. Referring to FIG. 3,
MG_ECU60は、第1回転機MG1および第2回転機MG2を制御することができる。MG_ECU60は、たとえば、第1回転機MG1に対して供給する電流値を調節し、第1回転機MG1の出力トルクを制御すること、および、第2回転機MG2に対して供給する電流値を調節し、第2回転機MG2の出力トルクを制御することができる。
The
エンジン_ECU70は、エンジン1を制御することができる。エンジン_ECU70は、たとえば、エンジン1の電子スロットル弁の開度を制御すること、点火信号を出力してエンジン1の点火制御を行なうこと、エンジン1に対する燃料の噴射制御等を行なうことができる。エンジン_ECU70は、電子スロットル弁の開度制御、噴射制御、点火制御等によりエンジン1の出力トルクを制御することができる。
The
HV_ECU50には、車速センサ、アクセル開度センサ、MG1回転数センサ、MG2回転数センサ、出力軸回転数センサ、バッテリ(SOC)センサ等が接続されている。これらのセンサにより、HV_ECU50は、車速、アクセル開度、第1回転機MG1の回転数、第2回転機MG2の回転数、動力伝達装置の出力軸の回転数、バッテリ状態SOC等を取得することができる。 The HV_ECU 50 is connected to a vehicle speed sensor, an accelerator opening sensor, an MG1 rotational speed sensor, an MG2 rotational speed sensor, an output shaft rotational speed sensor, a battery (SOC) sensor, and the like. With these sensors, the HV_ECU 50 acquires the vehicle speed, the accelerator opening, the rotational speed of the first rotating machine MG1, the rotational speed of the second rotating machine MG2, the rotational speed of the output shaft of the power transmission device, the battery state SOC, and the like. Can do.
HV_ECU50は、取得する情報に基づいて、車両100に対する要求駆動力や要求パワー、要求トルク等を算出することができる。HV_ECU50は、算出した要求値に基づいて、第1回転機MG1の出力トルク(以下、「MG1トルク」とも記載する。)、第2回転機MG2の出力トルク(以下、「MG2トルク」とも記載する。)およびエンジン1の出力トルク(以下、「エンジントルク」とも記載する。)を決定する。HV_ECU50は、MG1トルクの指令値およびMG2トルクの指令値をMG_ECU60に対して出力する。また、HV_ECU50は、エンジントルクの指令値をエンジン_ECU70に対して出力する。
The HV_ECU 50 can calculate the required driving force, required power, required torque, and the like for the
HV_ECU50は、後述する走行モード等に基づいて、クラッチCL1およびブレーキBK1を制御する。HV_ECU50は、クラッチCL1に対する供給油圧の指令値(PbCL1)およびブレーキBK1に対する供給油圧の指令値(PbBK1)をそれぞれ出力する。図示しない油圧制御装置は、各指令値PbCL1,PbBK1に応じてクラッチCL1およびブレーキBK1に対する供給油圧を制御する。 The HV_ECU 50 controls the clutch CL1 and the brake BK1 based on a travel mode described later. The HV_ECU 50 outputs a command value (PbCL1) of the supply hydraulic pressure for the clutch CL1 and a command value (PbBK1) of the supply hydraulic pressure for the brake BK1. A hydraulic control device (not shown) controls the hydraulic pressure supplied to the clutch CL1 and the brake BK1 according to the command values PbCL1, PbBK1.
車両100では、図2に示すように、エンジン1の出力軸(入力軸2)と同軸上に、第1回転機MG1が配置されている。第2回転機MG2は、エンジン1の出力軸とは異なる回転軸34上に配置されている。つまり、本実施の形態におけるハイブリッド車両用駆動装置110は、入力軸2と、第2回転機MG2の回転軸34とが異なる軸上に配置された複軸式とされている。
In the
ハイブリッド車両用駆動装置110では、第1遊星歯車機構10は、エンジン1と第1回転機MG1との間に、エンジン1の回転軸と同一軸線上に配置されている。また、第1遊星歯車機構10の切替装置としてのブレーキBK1およびクラッチCL1は、第1回転機MG1を基準としてエンジン1と反対側に配置されている。第2遊星歯車機構20は、第1遊星歯車機構10と第1回転機MG1との間に配置される。すなわち、本実施の形態におけるハイブリッド車両用駆動装置110では、エンジン1の出力軸と同一の軸線(中心軸301)上に、エンジン1から近い側から順に、第1遊星歯車機構10、カウンタドライブギア25、第2遊星歯車機構20、第1回転機MG1、ブレーキBK1およびクラッチCL1が配置されている。
In the hybrid
なお、「要素aが要素bと要素cとの間に配置される」との表現は、エンジン1の出力軸(入力軸2)の軸線方向に沿った位置において、要素aが、要素bおよび要素cのいずれとも重畳することなく両者の間に存在する状態をいう。また、第1回転機MG1をこの表現に用いる場合、第1回転機MG1とはロータとステータの範囲に限定するものであり、回転軸33は含まないものとする。
Note that the expression “element a is disposed between element b and element c” means that the element a is in the position along the axial direction of the output shaft (input shaft 2) of the
つまり、本実施の形態では、変速部として機能する第1遊星歯車機構10と、ブレーキBK1およびクラッチCL1とが離間して配置されている。エンジン1と第2遊星歯車機構20(差動部)との間には、第1遊星歯車機構10のみが配置されている。第1遊星歯車機構10は、第2遊星歯車機構20と連接配置されている。
That is, in the present embodiment, the first
入力軸2は、MG1の回転軸33の内側を通過して、ブレーキBK1およびクラッチCL1よりさらにエンジン1と反対側へ延在しており、機械式オイルポンプ3と接続されている。機械式オイルポンプ3は、エンジン1、第1遊星歯車機構10、第2遊星歯車機構20、第1回転機MG1と同軸上に配置され、第1遊星歯車機構10、第2遊星歯車機構20および第1回転機MG1を挟んでエンジン1と互いに対向している。機械式オイルポンプ3は、入力軸2を介してエンジン1の出力軸と接続され、エンジン1の駆動力によって駆動する。
The
機械式オイルポンプ3は、エンジン1を駆動源として駆動することで、クラッチCL1およびブレーキBK1の切替装置に作動用オイルを供給するとともに、第1遊星歯車機構10および第2遊星歯車機構20に潤滑用オイルを供給するよう構成されている。また、車両100は、エンジン1が停止している場合のオイル供給源として、図示しない電動式オイルポンプを有する。
The
第1遊星歯車機構10および第2遊星歯車機構20に供給する潤滑用オイルは、比較的低い油圧で足りるものである。潤滑用オイルは、入力軸2や第1回転機MG1の回転軸33の隙間に形成される潤滑油路(不図示)を通って、機械式オイルポンプ3から第1遊星歯車機構10および第2遊星歯車機構20に供給される。
The lubricating oil supplied to the first
一方、切替装置へ供給する作動用オイルは、クラッチCL1およびブレーキBK1の係合/開放動作のために比較的高い油圧を要するものである。このため、機械式オイルポンプ3から吐出されたオイルは、たとえば図示しない油圧制御回路を経由して高圧に制御された上で、切替装置に供給される。切替装置が第1遊星歯車機構10と一体的にエンジン1側に配置され、機械式オイルポンプ3と離間して配置された場合には、高圧の作動用オイルを切替装置に供給するために、長い供給油路が必要となる。もしくは、機械式オイルポンプ3とは別のオイルポンプを切替装置と近接して配置し、このポンプへエンジン動力を伝達する駆動軸などを別途設ける必要が生じうる。これに対して、本実施の形態では、切替装置が第1遊星歯車機構10と離間して機械式オイルポンプ3の近傍に配置されるため、切替装置への作動用オイル供給が容易であり、一台の機械式オイルポンプ3で第1遊星歯車機構10および第2遊星歯車機構20への潤滑用オイル供給と、クラッチCL1およびブレーキBK1への作動用オイル供給とを併用できるので、簡易な構成で好適にオイル供給を行なうことができる。
On the other hand, the working oil supplied to the switching device requires a relatively high oil pressure for engaging / disengaging operation of the clutch CL1 and the brake BK1. For this reason, the oil discharged from the
次に、図4から図8を参照して、本実施の形態におけるハイブリッド車両用駆動装置110の動作について説明する。
Next, with reference to FIG. 4 to FIG. 8, the operation of the hybrid
図4は、図1中のハイブリッド車両用駆動装置の作動係合表を示す図である。車両100では、ハイブリッド(HV)走行あるいはEV走行を選択的に実行可能である。HV走行とは、エンジン1および第2回転機MG2の両者、もしくはどちらか一方を動力源として車両100を走行させる走行モードである。
FIG. 4 is a diagram showing an operation engagement table of the hybrid vehicle drive device in FIG. 1. The
EV走行は、第1回転機MG1あるいは第2回転機MG2の少なくともいずれか一方を動力源として走行する走行モードである。EV走行では、エンジン1を停止して走行することが可能である。本実施の形態におけるハイブリッド車両用駆動装置110は、EV走行モードとして、第2回転機MG2を単独の動力源として車両100を走行させる単独モータEVモード(単独駆動EVモード)と、第1回転機MG1および第2回転機MG2を動力源として車両100を走行させる両モータEVモード(両駆動EVモード)とを有する。
The EV traveling is a traveling mode in which traveling is performed using at least one of the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 as a power source. In EV traveling, it is possible to travel with the
図4に示す係合表において、クラッチCL1の欄およびブレーキBK1の欄の丸印は、係合を示し、空欄は開放を示す。また、三角印は、クラッチCL1あるいはブレーキBK1のいずれかを係合し、他方を開放することを示す。単独モータEVモードは、たとえば、クラッチCL1およびブレーキBK1をともに開放して実行される。 In the engagement table shown in FIG. 4, the circles in the clutch CL1 column and the brake BK1 column indicate engagement, and the blank column indicates disengagement. The triangle mark indicates that either the clutch CL1 or the brake BK1 is engaged and the other is released. The single motor EV mode is executed with both the clutch CL1 and the brake BK1 released, for example.
図5は、単独モータEVモードに係る共線図である。図6は、両モータEVモードに係る共線図である。図7は、ロー状態のHV走行モード(以下、「HVローモード」とも記載する。)に係る共線図である。図8は、ハイ状態のHV走行モード(以下、「HVハイモード」とも記載する。)に係る共線図である。これら共線図において、符号S1,C1,R1は、それぞれ、第1サンギア11、第1キャリア14、第1リングギア13を示し、符号S2,C2,R2は、それぞれ、第2サンギア21、第2キャリア24、第2リングギア23を示す。
FIG. 5 is a collinear diagram related to the single motor EV mode. FIG. 6 is a collinear diagram related to the both-motor EV mode. FIG. 7 is a collinear diagram related to the HV running mode in the low state (hereinafter also referred to as “HV low mode”). FIG. 8 is a collinear diagram related to the HV driving mode in the high state (hereinafter also referred to as “HV high mode”). In these nomographs, reference numerals S1, C1, and R1 indicate the
単独モータEVモードでは、クラッチCL1およびブレーキBK1が開放している。ブレーキBK1が開放していることで、第1サンギア11の回転が許容され、クラッチCL1が開放していることで、第1遊星歯車機構10は差動可能である。HV_ECU50は、MG_ECU60を介して第2回転機MG2に正トルクを出力させて車両100に前進方向の駆動力を発生させる。第2リングギア23は、駆動輪32の回転と連動して正回転する。ここで、正回転とは、車両100の前進時の第2リングギア23の回転方向とする。
In the single motor EV mode, the clutch CL1 and the brake BK1 are released. When the brake BK1 is opened, the rotation of the
HV_ECU50は、第1回転機MG1をジェネレータとして作動させて引き摺り損失を低減させる。具体的には、HV_ECU50は、第1回転機MG1にわずかなトルクをかけて発電させ、第1回転機MG1の回転数を0回転とする。これにより、第1回転機MG1の引き摺り損失を低減することができる。また、MG1トルクを0としてもコギングトルクを利用してMG1回転数を0に維持できるときは、MG1トルクを加えないようにしてもよい。あるいは、第1回転機MG1のd軸ロックによってMG1回転数を0としてもよい。 The HV_ECU 50 operates the first rotating machine MG1 as a generator to reduce drag loss. Specifically, the HV_ECU 50 applies a slight torque to the first rotating machine MG1 to generate electric power, and sets the rotation speed of the first rotating machine MG1 to zero. Thereby, the drag loss of the first rotating machine MG1 can be reduced. Further, even when the MG1 torque is set to 0, the MG1 torque may not be applied if the MG1 rotation speed can be maintained at 0 using the cogging torque. Alternatively, the MG1 rotation speed may be set to 0 by the d-axis lock of the first rotating machine MG1.
第1リングギア13は、第2キャリア24に連れ回り正回転する。第1遊星歯車機構10では、クラッチCL1およびブレーキBK1が開放されたニュートラルの状態であるため、エンジン1は連れ回されず、第1キャリア14は回転を停止する。よって、回生量を大きく取ることが可能である。第1サンギア11は空転して負回転する。なお、第1遊星歯車機構10のニュートラル(中立)状態は、第1リングギア13と第1キャリア14との間で動力が伝達されない状態、すなわちエンジン1と第2遊星歯車機構20とが切り離され、動力の伝達が遮断された状態である。第1遊星歯車機構10は、クラッチCL1あるいはブレーキBK1の少なくともいずれか一方が係合していると、エンジン1と第2遊星歯車機構20とを接続する接続状態となる。
The
単独モータEVモードでの走行時に、バッテリの充電状態がフルとなり、回生エネルギーが取れない場合が発生し得る。この場合、エンジンブレーキを併用することが考えられる。クラッチCL1あるいはブレーキBK1を係合することで、エンジン1を駆動輪32と接続し、エンジンブレーキを駆動輪32に作用させることができる。図4に三角印で示すように、単独モータEVモードでクラッチCL1あるいはブレーキBK1を係合すると、エンジン1を連れ回し状態とし、第1回転機MG1でエンジン回転数を上げてエンジンブレーキ状態とすることができる。
When traveling in the single motor EV mode, the battery may be fully charged and regenerative energy may not be obtained. In this case, it is conceivable to use an engine brake together. By engaging the clutch CL <b> 1 or the brake BK <b> 1, the
両モータEVモードでは、HV_ECU50は、クラッチCL1およびブレーキBK1を係合する。クラッチCL1が係合することで、第1遊星歯車機構10の差動は規制され、ブレーキBK1が係合することで、第1サンギア11の回転が規制される。したがって、第1遊星歯車機構10の全回転要素の回転が停止する。出力要素である第1リングギア13の回転が規制されることで、これと接続された第2キャリア24が0回転にロックされる。
In the both-motor EV mode, the HV_ECU 50 engages the clutch CL1 and the brake BK1. When the clutch CL1 is engaged, the differential of the first
HV_ECU50は、第1回転機MG1および第2回転機MG2に走行駆動用のトルクを出力させる。第2キャリア24は、回転が規制されていることで、第1回転機MG1のトルクに対して反力を取り、第1回転機MG1のトルクを第2リングギア23から出力させることができる。第1回転機MG1は、前進時に負トルクを出力して負回転することで、第2リングギア23から正のトルクを出力させることができる。一方、後進時には、第1回転機MG1は、正トルクを出力して正回転することで、第2リングギア23から負のトルクを出力させることができる。
The HV_ECU 50 causes the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 to output driving driving torque. Since the rotation of the
HV走行では、差動部としての第2遊星歯車機構20は作動状態を基本とし、変速部の第1遊星歯車機構10は、ロー/ハイの切り替えがなされる。
In HV traveling, the second
HVローモードでは、HV_ECU50は、クラッチCL1を係合し、ブレーキBK1を開放する。クラッチCL1が係合することにより、第1遊星歯車機構10は差動が規制され、各回転要素11,13,14が一体回転する。したがって、エンジン1の回転は増速も減速もされず、等速で第1リングギア13から第2キャリア24に伝達される。
In the HV low mode, the HV_ECU 50 engages the clutch CL1 and releases the brake BK1. When the clutch CL1 is engaged, the differential of the first
一方、HVハイモードでは、HV_ECU50は、クラッチCL1を開放し、ブレーキBK1を係合する。ブレーキBK1が係合することにより、第1サンギア11の回転が規制される。よって、第1遊星歯車機構10は、第1キャリア14に入力されたエンジン1の回転が増速されて第1リングギア13から出力されるオーバドライブ(OD)状態となる。このように、第1遊星歯車機構10は、エンジン1の回転を増速して出力することができる。オーバドライブ時の第1遊星歯車機構10の変速比は、たとえば、0.7とすることができる。
On the other hand, in the HV high mode, the HV_ECU 50 releases the clutch CL1 and engages the brake BK1. The engagement of the brake BK1 restricts the rotation of the
このように、クラッチCL1およびブレーキBK1からなる切替装置は、第1遊星歯車機構10の差動を規制する状態と、第1遊星歯車機構10の差動を許容する状態とを切り替えて第1遊星歯車機構10を変速させる。ハイブリッド車両用駆動装置110は、第1遊星歯車機構10、クラッチCL1およびブレーキBK1を含む変速部によってHVハイモードとHVローモードとの切り替えが可能であり、車両100の伝達効率を向上させることができる。また、変速部の後段には、直列に差動部としての第2遊星歯車機構20が接続されている。第1遊星歯車機構10がオーバドライブに切り替え可能であるため、第1回転機MG1を大きく高トルク化しなくてもよいという利点がある。
As described above, the switching device including the clutch CL1 and the brake BK1 switches between the state in which the differential of the first
[ハイブリッド車両用駆動装置のケース構造]
図9は、図1中のハイブリッド車両用駆動装置のケース構造を示す断面図である。図10は、図9中の矢印Xに示す方向から見たハイブリッド車両用駆動装置を示す図である。
[Case structure of drive device for hybrid vehicle]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a case structure of the hybrid vehicle drive device in FIG. 1. FIG. 10 is a diagram illustrating the hybrid vehicle drive device viewed from the direction indicated by the arrow X in FIG. 9.
図1、図9および図10を参照して、ハイブリッド車両用駆動装置110は、T/A(トランスアクスル)ケース211を有する。T/Aケース211は、内部空間を形成するケース形状を有する。T/Aケース211の内部には、第1遊星歯車機構10、第2遊星歯車機構20、クラッチCL1およびブレーキBK1等の動力伝達機構が収容されている。
Referring to FIGS. 1, 9 and 10, hybrid
T/Aケース211は、メインケース212およびリヤケース213を有する。メインケース212は、第1遊星歯車機構10、第2遊星歯車機構20および第1回転機MG1を取り囲みながら、エンジン1から遠ざかる方向に筒状に延びる形状を有する。メインケース212は、入力軸2の回転中心である中心軸301の延長上に開口部を有する。リヤケース213は、そのメインケース212の開口部を塞ぐように設けられている。リヤケース213の内側には、クラッチCL1およびブレーキBK1が収容されている。
The T / A
ハイブリッド車両用駆動装置110は、オイルポンプカバー216を有する。オイルポンプカバー216は、リヤケース213に取り付けられている。オイルポンプカバー216は、中心軸301の軸線上に配置されている。オイルポンプカバー216は、中心軸301の軸線上において、メインケース212とは反対側からリヤケース213に取り付けられている。
The hybrid
オイルポンプカバー216およびリヤケース213は、ボルト351によって互いに締結されている(図9を参照のこと)。本実施の形態では、ボルト351が、T/Aケース211の内部からリヤケース213に挿通され、オイルポンプカバー216に螺合されている。ボルト351は、T/Aケース211の外部からオイルポンプカバー216およびリヤケース213を締結するように設けられてもよい。
The
本実施の形態では、オイルポンプカバー216およびリヤケース213を締結するための手段として、ボルト353がさらに設けられている(図10を参照のこと)。ボルト353は、T/Aケース211の外部からオイルポンプカバー216およびリヤケース213を締結するように設けられている。ボルト353は、後述するオイルポンプカバー216に設けられた油路を避けるように設けられている。ボルト353は、オイルポンプカバー216に設けられた、隣り合う油路間に設けられている。
In the present embodiment, a
オイルポンプカバー216およびT/Aケース211(リヤケース213)は、それぞれ、合わせ面352および合わせ面361を有する。合わせ面352および合わせ面361は、中心軸301に直交する平面により構成されている。合わせ面352および合わせ面361は、オイルポンプカバー216およびリヤケース213が締結された状態で、互いに重ね合わされている。合わせ面352および合わせ面361は、面接触している。
The
機械式オイルポンプ3は、オイルポンプカバー216およびリヤケース213の間に内蔵されている。入力軸2は、中心軸301の軸線方向に沿ってリヤケース213からオイルポンプカバー216に向けて延び、機械式オイルポンプ3に接続されている。エンジン1からの動力が入力軸2を介して機械式オイルポンプ3に伝達されることによって、機械式オイルポンプ3が駆動する。
The
ハイブリッド車両用駆動装置110は、ハイブリッド車両用駆動装置110における油圧を制御するための油圧制御装置320を有する。油圧制御装置320は、T/Aケース211(メインケース212)の下部に取り付けられている。油圧制御装置320は、第1回転機MG1の下部に配置されている。
The hybrid
油圧制御装置320は、オイルパン321、オイルストレーナ322およびバルブボディ323から構成されている。オイルパン321は、オイルを貯留可能な受け皿形状を有する。オイルストレーナ322は、オイルパン321に収容されている。オイルストレーナ322は、オイルパン321に貯留されたオイルから不純物を除去する。バルブボディ323は、オイルパン321に収容され、T/Aケース211の下部に取り付けられている。バルブボディ323の下部には、オイルストレーナ322が配置されている。バルブボディ323は、油圧制御回路を形成するバルブユニットである。
The
ハイブリッド車両用駆動装置110には、油圧制御装置320および機械式オイルポンプ3の間を連絡する油路として、油路331、油路332、油路333、油路334、油路335および油路336が設けらている。
The hybrid
油路331、油路332および油路333は、油圧制御装置320から機械式オイルポンプ3への流入側油路を構成している。油路331および油路332は、T/Aケース211に形成されている。油路331および油路332は、油圧制御装置320からオイルポンプカバー216に向けて延び、合わせ面361に開口している。油路333は、オイルポンプカバー216に形成されている。油路333は、合わせ面352から凹む溝形状を有し、合わせ面352および合わせ面361の間に設けられている。油路333は、油路331および油路332と、機械式オイルポンプ3との間を連通するように設けられている。
The
油路334、油路335および油路336は、機械式オイルポンプ3から油圧制御装置320への流出側油路を構成している。油路334、油路335および油路336は、それぞれ、油路333、油路332および油路331と同様の態様で設けられている。
The
ハイブリッド車両用駆動装置110には、油圧制御装置320およびブレーキBK1の間を連絡し、ブレーキBK1に作動用オイルを供給するための油路として、油路341が設けられている。ハイブリッド車両用駆動装置110には、油圧制御装置320およびクラッチCL1の間を連絡し、クラッチCL1に作動用オイルを供給するための油路として、油路343が設けられている。ハイブリッド車両用駆動装置110には、機械式オイルポンプ3と、第1遊星歯車機構10および第2遊星歯車機構20との間を連絡し、これら歯車機構に潤滑用オイルを供給するための油路として、油路342が設けられている。
The hybrid
本実施の形態では、油路333,334および油路331,336の間を連絡する油路332,335が、第1回転機MG1の外周上のメインケース212およびリヤケース213に設けられている。このような構成により、第1回転機MG1の下部空間を有効に利用して油路332,335を設けることができる。
In the present embodiment,
次に、リヤケース213およびオイルポンプカバー216間のシール構造について説明する。図11は、図9中の2点鎖線XIで囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。図9から図11を参照して、リヤケース213は、その構成部位として、縁部214を有する。
Next, a seal structure between the
縁部214は、合わせ面361から突出して設けられている。縁部214は、合わせ面361の外周縁に沿って環状に周回して設けられている。合わせ面361は、縁部214に囲まれた位置に形成されている。縁部214は、中心軸302を中心とする円周上を周回するように設けられてる。中心軸302は、中心軸301と平行である。縁部214は、合わせ面361から、中心軸302の軸方向に突出して設けられている。
The
オイルポンプカバー216は、縁部214の内側に嵌め合わされている。オイルポンプカバー216は、中心軸302の軸方向から見て、中心軸302を中心とする円形の平面視を有する。
The
ハイブリッド車両用駆動装置110は、シール部材215を有する。シール部材215は、ゴム等の弾性部材から形成されている。シール部材215は、合わせ面352および合わせ面361の間に設けられた油路333、油路334、油路341、油路342および油路343(以下、油路333等ともいう)を流れる油を封止するために設けられている。
The hybrid
シール部材215は、リヤケース213の縁部214およびオイルポンプカバー216の間に設けられている。より具体的には、オイルポンプカバー216には、溝部217が形成されている。溝部217は、オイルポンプカバー216の外周面から凹み、中心軸302を中心に環状に周回する溝形状を有する。シール部材215は、閉環状のシール材である。シール部材215は、溝部217に嵌め合わされている。シール部材215が縁部214と接触しながら弾性変形することによって、縁部214およびオイルポンプカバー216の間が密封されている。
The
オイルポンプカバー216およびリヤケース213は、図9および図10中に示すボルト351およびボルト353によって、合わせ面361および合わせ面352が互いに圧接する方向の力を受けて締結されている。
The
一方、ハイブリッド車両用駆動装置110においては、弾性変形したシール部材215の反発力は、図11中の矢印306に示すように合わせ面361および合わせ面352に平行な方向に作用する。このため、シール部材215の反発力が、合わせ面361および合わせ面352が互いに離れる方向に作用するということがない。これにより、仮にオイルポンプカバー216およびリヤケース213の締結力が低下した場合を想定しても、合わせ面361および合わせ面352の間に設けられた油路333等のシール性が悪化することを抑制できる。本実施の形態では、合わせ面361および合わせ面352の間に設けられる油路に、クラッチCL1およびブレーキBK1に向けて高圧のオイルを送る油路343,341が含まれるため、以上に説明したリヤケース213およびオイルポンプカバー216間のシール構造が特に有効である。
On the other hand, in hybrid
次に、機械式オイルポンプ3の回転中心に対するオイルポンプカバー216のオフセット配置について説明する。
Next, the offset arrangement of the
図9および図10を参照して、オイルポンプカバー216は、シール部材215の配索要件や、オイルポンプカバー216の製造要件(加工性)を考慮して、中心軸302を中心とする円形の平面視を有する。ハイブリッド車両用駆動装置110においては、オイルポンプカバー216の中心が、機械式オイルポンプ3の回転中心に対してオフセットして配置されている。
Referring to FIGS. 9 and 10, the
より具体的には、オイルポンプカバー216の中心(中心軸302)は、機械式オイルポンプ3の回転中心(中心軸301)から下方にオフセットされている。オイルポンプカバー216の中心(中心軸302)は、機械式オイルポンプ3の回転中心(中心軸301)から油圧制御装置320に近づく方向にオフセットされている。オイルポンプカバー216の中心(中心軸302)は、機械式オイルポンプ3の回転中心(中心軸301)と、油圧制御装置320との間に位置する。
More specifically, the center (center axis 302) of the
このような構成によれば、機械式オイルポンプ3および油圧制御装置320の間を連絡するための油路333,334をオイルポンプカバー216に設ける場合に、油路333,334を、より油圧制御装置320に近づく下方にまで延ばすことができる。
According to such a configuration, when the
以上に説明した、この発明の実施の形態におけるハイブリッド車両用駆動装置110の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態における動力伝達装置としてのハイブリッド車両用駆動装置110は、第1合わせ面としての合わせ面361が形成され、動力伝達機構を収容するケース部材としてのT/Aケース211と、合わせ面361に重ね合わされる第2合わせ面としての合わせ面352が形成され、T/Aケース211に締結されるカバー部材としてのオイルポンプカバー216とを備える。合わせ面361および合わせ面352の間には、油路333等が設けられる。T/Aケース211は、合わせ面361から突出し、オイルポンプカバー216が嵌め合わされる縁部214を有する。ハイブリッド車両用駆動装置110は、縁部214およびオイルポンプカバー216の間に設けられ、油路333等を流れる油を封止するシール部材215をさらに備える。
When the structure of the hybrid
このように構成された、この発明の実施の形態におけるハイブリッド車両用駆動装置110によれば、弾性変形したシール部材215の反発力に起因した油路333等のシール性の悪化を防止できる。これにより、ハイブリッド車両用駆動装置110の信頼性を向上させることができる。
According to the hybrid
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
この発明は、車両に搭載される動力伝達装置に適用される。 The present invention is applied to a power transmission device mounted on a vehicle.
1 エンジン、2 入力軸、3 機械式オイルポンプ、10 第1遊星歯車機構、11 第1サンギア、12 第1ピニオンギア、13 第1リングギア、14 第1キャリア、20 第2遊星歯車機構、21 第2サンギア、22 第2ピニオンギア、23 第2リングギア、24 第2キャリア、25 カウンタドライブギア、26 カウンタドリブンギア、27 カウンタシャフト、28 ドライブピニオンギア、29 デフリングギア、30 差動装置、31 駆動軸、32 駆動輪、33,34 回転軸、35 リダクションギア、100 車両、110 ハイブリッド車両用駆動装置、211 T/Aケース、212 メインケース、213 リヤケース、214 縁部、215 シール部材、216 オイルポンプカバー、217 溝部、301,302 中心軸、320 油圧制御装置、321 オイルパン、322 オイルストレーナ、323 バルブボディ、331,332,333,334,335,336,341,342,343 油路、351,353 ボルト、352,361 合わせ面。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記第1合わせ面に重ね合わされる第2合わせ面が形成され、前記ケース部材に締結されるカバー部材とを備え、
前記第1合わせ面および前記第2合わせ面の間には、油路が設けられ、
前記ケース部材は、前記第1合わせ面から突出し、前記カバー部材が嵌め合わされる縁部を有し、さらに、
前記縁部および前記カバー部材の間に設けられ、前記油路を流れる油を封止するシール部材を備える、動力伝達装置。 A case member in which a first mating surface is formed and accommodates a power transmission mechanism;
A second mating surface superimposed on the first mating surface is formed, and includes a cover member fastened to the case member,
An oil passage is provided between the first mating surface and the second mating surface,
The case member has an edge protruding from the first mating surface and fitted with the cover member;
A power transmission device comprising a seal member that is provided between the edge and the cover member and seals oil flowing through the oil passage.
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JP2020067147A (en) * | 2018-10-25 | 2020-04-30 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle power transmission device |
-
2014
- 2014-11-21 JP JP2014236446A patent/JP2016098909A/en active Pending
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