[go: up one dir, main page]

JP3855905B2 - ハイブリッド車の駆動装置 - Google Patents

ハイブリッド車の駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
JP3855905B2
JP3855905B2 JP2002284201A JP2002284201A JP3855905B2 JP 3855905 B2 JP3855905 B2 JP 3855905B2 JP 2002284201 A JP2002284201 A JP 2002284201A JP 2002284201 A JP2002284201 A JP 2002284201A JP 3855905 B2 JP3855905 B2 JP 3855905B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
driving force
power
force source
vehicle
planetary gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002284201A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004114944A (ja
Inventor
一利 本池
昌洋 小嶋
昌俊 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2002284201A priority Critical patent/JP3855905B2/ja
Publication of JP2004114944A publication Critical patent/JP2004114944A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3855905B2 publication Critical patent/JP3855905B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の駆動力源を有するハイブリッド車の駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の駆動力源、例えば、エンジンおよびモータ・ジェネレータを駆動力源として用いるハイブリッド車が提案されており、そのハイブリッド車の駆動装置の一例が、下記の特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載されているハイブリッド車の駆動装置は、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)車両用であり、このハイブリッド車の駆動装置は、エンジン、電気トルコン、自動変速機、トランスファを有している。前記電気トルコンはモータ・ジェネレータを有しており、エンジンと電気トルコンと自動変速機とトランスファとが、車両の前後方向に沿って配置されている。また、電気トルコンとトランスファとの間に、自動変速機が配置されている。
【0003】
さらに、トランスファは、遊星歯車装置と、前輪出力軸および後輪出力軸とを有しており、遊星歯車装置は、自動変速機の出力軸の延長上に配置されている。この遊星歯車装置は、サンギヤとリングギヤとキャリヤとを有しており、このキャリヤと自動変速機の出力軸とが連結されている。また、サンギヤと前輪用出力軸とが連結され、リングギヤと後輪用出力軸とが連結されている。
【0004】
上記のように構成されたハイブリッド車駆動装置においては、エンジンおよびモータ・ジェネレータのトルクが、自動変速機を経由してトランスファに伝達される。トランスファに伝達されたトルクは、前輪出力軸と後輪出力軸とに分配される。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−322312号公報(段落番号0013、段落番号0021ないし段落番号0027、段落番号0128ないし段落番号0131、図1、図12)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献1においては、エンジンと電気トルコンと自動変速機とが、車両の前後方向に沿って配置されているとともに、自動変速機の出力軸の延長上に、トランスファの一部を構成する遊星歯車装置が配置されている。このため、前輪用出力軸のトルクを前輪に伝達するための動力伝達部材の長さが、車両の前後方向に長くなってしまうという問題があった。
【0007】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、動力分配機構の動力を前輪に伝達する動力伝達部材の長さを、車両の前後方向で短くすることのできるハイブリッド車の駆動装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、後輪に動力を伝達する第1の駆動力源および第2の駆動力源と、第1の駆動力源と前輪および後輪との間の動力伝達経路に配置された変速機構と、この変速機構から出力される動力を、前輪と後輪とに分配する動力分配機構とを備え、前記第1の駆動力源と前記第2の駆動力源と前記変速機構と前記動力分配機構とが、車両の前後方向に配列されているとともに、前記動力分配機構と前記前輪とを連結する動力伝達部材が、前記車両の前後方向に設けられているハイブリッド車の駆動装置において、前記変速機構は、前記車両の前後方向に配置された第1のモータ・ジェネレータおよび第1の遊星歯車機構を有しており、この第1の遊星歯車機構は、入力要素および出力要素および反力要素を備えており、前記車両の前後方向であって、前記第1の遊星歯車機構と前記第2の駆動力源との間に前記動力分配機構が配列されていることを特徴とするものである。
【0009】
請求項1の発明によれば、車両の前後方向であって、変速機構と第2の駆動力源との間に動力分配機構が配列されているため、動力分配機構の動力を前輪に伝達する動力伝達部材の長さが、車両の前後方向で長くなることが抑制される。
【0010】
請求項2の発明は、後輪に動力を伝達する第1の駆動力源および第2の駆動力源と、第1の駆動力源と前輪および後輪との間の動力伝達経路に配置された変速機構と、この変速機構から出力される動力を、前輪と後輪とに分配する動力分配機構とを備え、前記第1の駆動力源と前記第2の駆動力源と前記変速機構と前記動力分配機構とが、車両の前後方向に配列されているとともに、前記動力分配機構の動力を前記前輪に伝達する動力伝達部材が、前記車両の前後方向に設けられているハイブリッド車の駆動装置において、前記車両の前後方向であって、前記変速機構と前記第2の駆動力源との間に前記動力分配機構が配列されており、前記変速機構は、第1のモータ・ジェネレータおよび第1の遊星歯車機構を有しており、この第1の遊星歯車機構は、同心状に配置された第1のサンギヤおよび第1のリングギヤと、第1のサンギヤと第1のリングギヤとの間に配置された第1のピニオンギヤを保持する第1のキャリヤとを有しており、この第1のキャリヤと前記第1の駆動力源とが連結され、前記第1のサンギヤと前記第1のモータ・ジェネレータとが連結され、前記第1のリングギヤと前記動力分配機構とが連結されていることを特徴とするものである。
【0011】
請求項2の発明によれば、請求項1の発明と同様の作用が生じる他に、第1の駆動力源の動力が、第1の遊星歯車機構の第1のキャリヤを経由して第1のリングギヤに伝達されるとともに、第1のモータ・ジェネレータの回転速度に基づいて、第1のリングギヤの回転速度が無段階に制御される。
【0012】
請求項3の発明は、後輪に動力を伝達する第1の駆動力源および第2の駆動力源と、第1の駆動力源と前輪および後輪との間の動力伝達経路に配置された変速機構と、この変速機構から出力される動力を、前輪と後輪とに分配する動力分配機構とを備え、前記第1の駆動力源と前記第2の駆動力源と前記変速機構と前記動力分配機構とが、車両の前後方向に配列されているとともに、前記動力分配機構の動力を前記前輪に伝達する動力伝達部材が、前記車両の前後方向に設けられているハイブリッド車の駆動装置において、前記車両の前後方向であって、前記変速機構と前記第2の駆動力源との間に前記動力分配機構が配列されており、前記変速機構は、第1のモータ・ジェネレータおよび第1の遊星歯車機構を有しており、この第1の遊星歯車機構は、同心状に配置された第1のサンギヤおよび第1のリングギヤと、第1のサンギヤおよび第1のリングギヤに噛合する第1のピニオンギヤを保持する第1のキャリヤとを有しており、前記第1のキャリヤと前記第1の駆動力源とが連結され、前記第1のサンギヤと前記第1のモータ・ジェネレータとが連結されているとともに、前記動力分配機構は、3つの回転要素を備えた第2の遊星歯車機構を有しており、第1の回転要素と前記第1の遊星歯車機構の第1のリングギヤとが連結され、前記第2の回転要素と前記前輪とが連結され、前記第3の回転要素と前記後輪とが連結されていることを特徴とするものである。この請求項3の発明によれば、第1の駆動力源の動力が、第1の遊星歯車機構の第1のキャリヤを経由して第1のリングギヤに伝達されるとともに、第1のモータ・ジェネレータの回転速度に基づいて、第1のリングギヤの回転速度が無段階に制御される。また、第1の遊星歯車機構の第1のリングギヤの動力が、第2の遊星歯車機構の第1の回転要素を経由して、第2の回転要素および第3の回転要素に伝達される。そして、第2の回転要素の動力は前輪に伝達され、第3の回転要素の動力は後輪に伝達される。
【0013】
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの構成に加えて、前記車両の前後方向で前記第1の駆動力源の後方には、ケーシングが設けられており、このケーシングは第1のケースおよび第2のケースを有しており、前記ケーシングの内部に前記動力分配機構が配置されていることを特徴とするものである。この請求項4の発明においても、請求項1ないし3のいずれかの発明と同様の作用が生じる。
また、請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの構成に加えて、前記動力分配機構は、3つの回転要素を備えた第2の遊星歯車機構を有しており、第1の回転要素と前記変速機構とが連結され、前記第2の回転要素と前記前輪とが連結され、前記第3の回転要素と前記後輪とが連結されていることを特徴とするものである。この請求項5の発明によれば、請求項1ないし4のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、第1の駆動力源の動力が、変速機構、第2の遊星歯車機構の第1の回転要素を経由して、遊星歯車機構の第2の回転要素および第3の回転要素に伝達される。そして、第2の回転要素の動力は前輪に伝達され、第3の回転要素の動力は後輪に伝達される。また、前輪および後輪に回転速度差が生じた場合は、その回転速度差が第2の遊星歯車機構により吸収される。
【0014】
請求項6の発明は、請求項1ないし5のいずれかの構成に加えて、前記第1の駆動力源にはエンジンが含まれており、前記第2の駆動力源には第2のモータ・ジェネレータが含まれていることを特徴とするものである。
【0015】
請求項6の発明によれば、請求項1ないし5のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、エンジンの動力が変速機構および動力分配機構を経由して、前輪および後輪に分配されるとともに、第2のモータ・ジェネレータの動力が後輪に伝達される。
【0016】
請求項7の発明は、請求項4の構成に加えて、前記ケーシングの内部における前記車両の前後方向で、前記第1のモータ・ジェネレータと前記動力分配機構との間に前記第1の遊星歯車機構が配置されていることを特徴とするものである。請求項7の発明によれば、請求項4の発明と同様の作用が生じる。
【0018】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図1は、この発明の実施例である四輪駆動車1のパワートレーンを示すスケルトン図である。この四輪駆動車1のパワートレーンは、エンジン2、第1のモータ・ジェネレータ3、第2のモータ・ジェネレータ4、第1の遊星歯車機構5、第2の遊星歯車機構6、フロントデファレンシャル7、リヤデファレンシャル8などを有している。この図1のパワートレーンは、FR車(フロントエンジン・リヤドライブ車;エンジン前置き後輪駆動車)のパワートレーンをベースとしている。
【0019】
前記エンジン2としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなどを用いることができる。このエンジン2のクランクシャフト9は、四輪駆動車1は、車両1の前後方向に配置された回転軸線(図示せず)を中心として回転可能である。そして、四輪駆動車1の前後方向であって、エンジン2の後方にはケーシング50が配置されており、ケーシング50は、第1のケース51および第2のケース52を有している。第1のケース51および第2のケース52は、四輪駆動車1の前後方向に配置されている。具体的には、第1のケース51は第2のケース52よりも前方に配置されている。そして、ケーシング50の内部に、第1のモータ・ジェネレータ3、第2のモータ・ジェネレータ4、第1の遊星歯車機構5、第2の遊星歯車機構6が配置されている。
【0020】
前記クランクシャフト9には、トルクリミッタ10、ダンパ機構11を介して第1のシャフト12が連結されている。このトルクリミッタ10、ダンパ機構1もケーシング50の内部に配置されている。前記第1のモータ・ジェネレータ3および第2のモータ・ジェネレータ4は、電気エネルギを機械エネルギに変換する力行機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備している。
【0021】
そして、四輪駆動車1の前後方向であって、トルクリミッタ10およびダンパ機構11よりも後方に、第1のモータ・ジェネレータ3が配置されている。第1のモータ・ジェネレータ3は、ステータ13およびロータ14を有している。このロータ14には中空シャフト15が一体回転可能に連結されている。そして、この中空シャフト15は第1のシャフト12の外周に相対回転可能に取り付けられている。
【0022】
さらに、第1のモータ・ジェネレータ3と第2のモータ・ジェネレータ4とは、四輪駆動車1の前後方向に配置されている。具体的には、第1のモータ・ジェネレータ3よりも後方に、第2のモータ・ジェネレータ4が配置されている。なお、第1のモータ・ジェネレータ3は、第1のケース51の内部に配置され、第2のモータ・ジェネレータ54は第2のケース52の内部に配置されている。そして、ケーシング50の内部であって、第1のモータ・ジェネレータ3と第2のモータ・ジェネレータ4との間に、前記第1の遊星歯車機構5が配置されている。
【0023】
この第1の遊星歯車機構5は、いわゆるシングルピニオン式の遊星歯車機構であって、この第1の遊星歯車機構5は、中空シャフト15と一体回転するサンギヤ16と、サンギヤ16と同心状に配置されたリングギヤ17と、サンギヤ16およびリングギヤ17に噛合するピニオンギヤ18を保持したキャリヤ19とを有している。リングギヤ17は、環状部材であるコネクティングドラム53に形成されている。そして、キャリヤ19と第1のシャフト12とが一体回転するように連結されている。
【0024】
前記第2の遊星歯車機構6は、いわゆるダブルピニオン式の遊星歯車機構である。この第2の遊星歯車機構6は、四輪駆動車1の前後方向において、第1の遊星歯車機構5と第2のモータ・ジェネレータ4との間に配置されている。この第2の遊星歯車機構6は、エンジン2のトルクを、フロントデファレンシャル7とリヤデファレンシャル8とに分配する動力分配機構(トランスファ)である。この第2の遊星歯車機構6は、第2のシャフト20と一体回転するサンギヤ21と、サンギヤ21と同心状に配置されたリングギヤ22と、サンギヤ21に噛合するピニオンギヤ23と、ピニオンギヤ23およびリングギヤ22に噛合するピニオンギヤ24と、ピニオンギヤ23,24を一体的に公転可能に保持するキャリヤ25とを有している。前記リングギヤ22は、前記コネクティングドラム53に形成されており、リングギヤ17とリングギヤ22とが一体回転する。
【0025】
前記第2のシャフト20は、クランクシャフト9および中空シャフト12と同心状に配置されているとともに、四輪駆動車1の前後方向において、第1のシャフト12よりも第2のシャフト20の方が後方に配置されている。この第2のシャフト20と相対回転可能な中空シャフト26が設けられており、中空シャフト26とキャリヤ25とが一体回転するように連結されている。さらに、中空シャフト26の外周には第1のスプロケット27が形成されている。
【0026】
一方、ケーシング50により回転可能に支持されたシャフト28が設けられている。シャフト28には第2のスプロケット29が形成されている。そして、第1のスプロケット27および第2のスプロケット29に、無端状のチェーン30が巻き掛けられている。また、シャフト28にはプロペラシャフト33が連結されており、プロペラシャフト33は、ケーシング50の外部に配置されている。このプロペラシャフト33は、四輪駆動車1の前後方向における回転軸線(図示せず)を中心として回転可能であり、プロペラシャフト33とフロントデファレンシャル7とが連結されている。フロントデファレンシャル7には、フロントドライブシャフト31を介して前輪32が連結されている。
【0027】
前記第2のモータ・ジェネレータ4は、ステータ34およびロータ35を有している。このロータ35には中空シャフト36が一体回転可能に連結されている。そして、この中空シャフト36は第2のシャフト20の外周に相対回転可能に取り付けられている。さらにケーシング50の内部であって、四輪駆動車1の前後方向において、第2のモータ・ジェネレータ4よりも後方には、減速機構37が設けられている。上記のように、エンジン2、第1のモータ・ジェネレータ3、第2のモータ・ジェネレータ4、第1の遊星歯車機構5、第2の遊星歯車機構6は、減速機構37は同一軸線上に配列されている。
【0028】
この減速機構37は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、減速機構37は、中空シャフト36と一体回転するサンギヤ38と、サンギヤ38と同心状に配置されたリングギヤ39と、サンギヤ38およびリングギヤ39に噛合するピニオンギヤ40を保持したキャリヤ41とを有している。このキャリヤ41は、ケーシング50に対して回転不可能に固定されている。また、リングギヤ39と第2のシャフト20とが一体回転するように連結されている。第2のシャフト20の一部は、ケーシング50の外部に露出しており、第2のシャフト20にはプロペラシャフト54を介してリヤデファレンシャル8が連結されている。リヤデファレンシャル8にはドライブシャフト42を介して後輪43が連結されている。
【0029】
つぎに、四輪駆動車1の制御について説明する。まず、四輪駆動車1が停止している状態で、エンジン2を始動する場合を説明する。この場合は、第1のモータ・ジェネレータ3を電動機として駆動させる。そして、第1のモータ・ジェネレータ3のトルクが、サンギヤ14に伝達されると、リングギヤ17が反力要素となり、キャリヤ19が回転する。このキャリヤ19のトルクは、第1のシャフト12を経由してクランクシャフト9に伝達される。
【0030】
このように、エンジン2がクランキングされるとともに、エンジン2がガソリンエンジンであれば、燃料噴射制御および点火制御がおこなわれて、エンジン2が自律回転する。このエンジン2のトルクは、第1のシャフト12、第1の遊星歯車機構5のキャリヤ19を経由して、リングギヤ17に伝達される。ここで、第1のモータ・ジェネレータ3の回転速度に基づいて、リングギヤ17の回転速度が無段階に制御される。つまり、第1の遊星歯車機構5の入力要素であるキャリヤ19の回転速度と、第1の遊星歯車機構5の出力要素であるリングギヤ17との間の回転速度の比、すなわち回転速度を無段階に制御する、いわゆる無段変速機としての機能を有している。
【0031】
上記のようにして、コネティングドラム53に伝達された動力が、第2の遊星歯車機構6のリングギヤ22に伝達されると、リングギヤ22の動力の一部は、キャリヤ25、中空シャフト26、第1のスプロケット27,チェーン27を経由して、第2のスプロケット29に伝達される。第2のスプロケット29のトルクは、シャフト28、プロペラシャフト33を経由してフロントデファレンシャル7に伝達される。このフロントデファレンシャル7に伝達されたトルクは、左右の前輪32に分配される。
【0032】
一方、前記第2の遊星歯車機構6のリングギヤ22に伝達された動力の一部は、サンギヤ21、第2のシャフト20、リヤデファレンシャル8を経由して左右の後輪43に分配される。また、エンジン2の運転中、または、エンジン2の停止中に、第2のモータ・ジェネレータ4を電動機として駆動させると、そのトルクがサンギヤ38、ピニオンギヤ40、リングギヤ39を経由して第2のシャフト20に伝達される。この場合、減速機構37のキャリヤ41が反力要素となり、リングギヤ39は第2のモータ・ジェネレータ4とは逆方向に回転する。さらに、第2のモータ・ジェネレータ4の回転速度に対して、リングギヤ39の回転速度は減速される。
【0033】
なお、前輪32と後輪43とに回転速度差が生じて、中空シャフト26と第2のシャフト20とに回転速度差が生じた場合は、その回転速度差は、第2の遊星歯車機構6により吸収される。すなわち、第2の遊星歯車機構6は、差動装置(センターデファレンシャル)としての機能をも有している。また、エンジントルクの一部を第1のモータ・ジェネレータ3に伝達して、第1のモータ・ジェネレータ3を発電機として機能させ、発生した電力を蓄電装置に蓄電することもできる。
【0034】
さらに、四輪駆動車1の惰力走行中には、後輪43の運動エネルギに対応するトルクが、リヤデファレンシャル8、第2の中空シャフト20を経由して第2の遊星歯車機構6に伝達される。これに対して、前輪32の運動エネルギに対応するトルクが、フロントデファレンシャル7、プロペラシャフト33、シャフト28、第2のスプロケット29、チェーン30、第1のスプロケット27を経由して第2の遊星歯車機構6に伝達される。
【0035】
このようにして、第2の遊星歯車機構6に伝達されたトルクは、第1の遊星歯車機構5、第1の中空シャフト12を経由してエンジン2に伝達されて、エンジンブレーキ力が強められる。なお、後輪43の運動エネルギに対応するトルクの一部を第2のモータ・ジェネレータ4に伝達して発電機として機能させ、その電力を蓄電装置(図示せず)に蓄電することもできる。さらに、前輪32および後輪43の運動エネルギに対応するトルクが、第1の遊星歯車機構5に伝達された場合に、そのトルクの一部を第2のモータ・ジェネレータ4に伝達して発電機として機能させ、その電力を蓄電装置に蓄電することもできる。
【0036】
このように、図1に示す四輪駆動車1は、FR車(フロントエンジン・リヤドライブ;エンジン前置き後輪駆動車)のパワートレーンをベースとして、第2の遊星歯車機構6を加えた四輪駆動車である。また、この四輪駆動車1は、エンジン1または第2の第1のモータ・ジェネレータ3のトルクを前輪32および後輪43に分配することができるとともに、後輪43に対して第2のモータ・ジェネレータ4のトルクを加えることのできる四輪駆動車、すなわち、複数種類の駆動力源を有するハイブリッド形式の四輪駆動車である。
【0037】
図1に示す四輪駆動車1のパワートレーンにおいては、ケーシング50の内部に、駆動ユニット、例えば、第1のモータ・ジェネレータ3、第1の遊星歯車機構5、第2の遊星歯車機構6、第2のモータ・ジェネレータ4、減速機構37などが、四輪駆動車1の前後方向に配置されている。そして、四輪駆動車1の前後方向における駆動ユニットの配置空間であって、四輪駆動車1の前後方向のほぼ中央部、具体的には、第1のモータ・ジェネレータ3と第2のモータ・ジェネレータ4との間に、第2の遊星歯車機構6が配置されている。さらに、四輪駆動車1の幅方向(左右方向)において、第2の動力伝達装置6の側方に第2のスプロケット29が配置され、かつ、第2のスプロケット29とフロントデファレンシャル7とがシャフト28およびプロペラシャフト33により連結されている。したがって、四輪駆動車1の前後方向において、プロペラシャフト33の長さを可及的に短く設定することができる。また、減速機構37よりも後方にはトランスファが配置されないため、減速機構37よりも後方におけるケーシング50の長さ(突出量)の増加を抑制できる。
【0038】
ところで、パワープラント、すなわち、エンジン2、第1の遊星歯車機構5を含む機構の固有振動の周波数と、プロペラシャフト33,53の回転1次の振動周波数とが一致すると、パワープラントが共振(連成振動)する可能性がある。
【0039】
これに対して、図1のパワートレーンにおいては、第2の遊星歯車機構6が、第1のモータ・ジェネレータ3と第2のモータ・ジェネレータ4との間に配置されており、第2の遊星歯車機構6とエンジン2との間の動力伝達経路が可及的に短くなっている。例えば、第1のシャフト12の長さを可及的に短くして、第1のシャフト12のねじり剛性が高められている。つまり、前記のパワープラントの固有振動の周波数を高められている。したがって、図1に示す第2の遊星歯車機構6のレイアウトを採用すれば、連成振動の増加を抑制することができる。このようにして、第1の遊星歯車機構5および第1のシャフト2を含む動力伝達経路を、車両の前後方向に短くし、かつ、軽量化している。
【0040】
さらに、後輪43に伝達されるトルクに、第2のモータ・ジェネレータ4のトルクを加えることにより、前輪32で発生する駆動力よりも、後輪43で発生する駆動力の方を高くすることができる。したがって、四輪駆動車1の走行性能を、乗用車に適した走行性能、具体的には、“オーバーステア傾向を強めて操縦安定性に優れたもの”とすることができる。
【0041】
図1に示す実施例においては、エンジン2のトルクを、前輪32と後輪43とに分配する機能と、センターデファレンシャルとしての機能を兼備する動力分配機構として、第2の遊星歯車機構6が記載されているが、前記2つの機能を兼備した動力分配機構として、例えば、傘歯車を用いた動力分配機構、差動制限機構付きの動力分配機構を用いることもできる。また、エンジン2のトルクを、前輪32または後輪43のうちの少なくとも一方に分配する機能を有するビスカスカップリングを動力分配機構として用いることもできる。さらに、中空シャフト26とシャフト28との間の伝動装置として、巻き掛け伝動装置(チェーン)に代えて、歯車伝動装置を用いることもできる。
【0042】
さらに、図1においては、第2のモータ・ジェネレータ4と、第2のシャフト20とが、減速機構37を介して動力伝達可能に連結されている。このため、第2のモータ・ジェネレータ4の動力は、後輪43には伝達されるが、前輪32には伝達されない。そこで、第2のモータ・ジェネレータ4の動力を、前輪32および後輪43に伝達可能なドライブトレーンを形成してもよい。例えば、第2のモータ・ジェネレータ4のロータ35と、コネクティングドラム53とを連結する動力伝達機構(図示せず)を設けることができる。このように構成すれば、第2のモータ・ジェネレータ4の動力は、動力伝達機構および第2の第2の遊星歯車機構6を経由して前輪32および後輪43に分配されるため、前輪32で発生する駆動力と、後輪43で発生する駆動力との差の増加を抑制できる。したがって、悪路走破性に適した走行性能を得ることができる。
【0043】
さらに、この実施例では、プロペラシャフト33の長さを可及的に短くし、かつ、第1のシャフト12の長さを可及的に短くすることができ、駆動装置の軽量化・コンパクト化・低コスト化を図ることができる。
【0044】
ここで、実施例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、エンジン2がこの発明の第1の駆動力源に相当し、第2のモータ・ジェネレータ4がこの発明の第2の駆動力源に相当し、第1のモータ・ジェネレータ3および第1の遊星歯車機構5が、この発明の変速機構に相当し、第2の遊星歯車機構6、傘歯車を用いた動力分配機構、差動制限機構付きの動力分配機構が、この発明の動力分配機構に相当し、四輪駆動車1が、この発明の車両およびハイブリッド車に相当する。
【0045】
また、サンギヤ16がこの発明の第1のサンギヤに相当し、リングギヤ17がこの発明の第1のリングギヤに相当し、ピニオンギヤ18がこの発明の第1のピニオンギヤに相当し、キャリヤ19がこの発明の第1のキャリヤに相当し、サンギヤ21が、この発明の第2のサンギヤおよび第3の回転要素に相当し、リングギヤ22がこの発明の第1の回転要素に相当し、キャリヤ25がこの発明の第2の回転要素に相当し、リングギヤ22とキャリヤ25とサンギヤ21とが、この発明の3つの回転要素に相当する。
【0046】
また、図1に示す実施例では、第1の遊星歯車機構としてシングルピニオン式の遊星歯車機構が用いられているが、第1の遊星歯車機構として、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いることもできる。さらに、第2の遊星歯車機構としてダブルピニオン式の遊星歯車機構が用いられているが、第2の遊星歯車機構として、シングルピニオン式の遊星歯車機構(図示せず)を用いることもできる。この構成は、請求項3および請求項5の発明に対応する構成である。
【0047】
すなわち、第3のサンギヤおよび第3のリングギヤと、第3のサンギヤおよび第3のリングギヤに噛合する第4のピニオンギヤを保持する第3のキャリヤとを有する第2の遊星歯車機構を構成することができる。そして、第1の遊星歯車機構のリングギヤと、第2の遊星歯車機構のキャリヤとが連結され、第3のサンギヤと前輪とが連結され、第3のリングギヤと後輪とが連結される。この場合、第3のサンギヤがこの発明の第1の回転要素に相当し、第3のキャリヤがこの発明の第2の回転要素に相当し、第3のリングギヤがこの発明の第3の回転要素に相当する。
【0048】
さらに、図1に示す四輪駆動車1は、第1の駆動力源の動力を、前輪および後輪に同時に伝達することのできる、いわゆるフルタイム四輪駆動車であるが、この発明は、▲1▼第1の駆動力源の動力を、前輪または後輪に伝達するとともに、前輪と後輪の回転速度差が所定値に以上となった場合に、第1の駆動力源の動力を前輪および後輪に同時に伝達する、いわゆるスタンバイ四輪駆動車、または▲2▼四輪駆動状態と二輪駆動状態とを、ドライバーの切換操作により切り換えることのできる、いわゆるパートタイム四輪駆動車にも適用できる。
【0049】
さらに、この実施例に記載した特徴的な構成を述べる。すなわち、後輪に動力を伝達する第1の駆動力源および第2の駆動力源と、第1の駆動力源と前輪および後輪との間の動力伝達経路に配置された変速機構と、この変速機構から出力される動力を、前輪と後輪とに分配する動力分配機構とを備え、前記第1の駆動力源と前記第2の駆動力源と前記変速機構と前記動力分配機構とが、車両の前後方向に配置されているとともに、前記動力分配機構と前輪とを連結する動力伝達部材とを有し、この動力伝達部材が車両の前後方向に配置されているハイブリッド車の駆動装置において、前記車両の前後方向であって、前記変速機構と前記第2の駆動力源との間に前記動力分配機構が配置されていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置である。前記の動力伝達部材には、プロペラシャフト33が含まれる。
【0050】
また、後輪に動力を伝達する第1の駆動力源および第2の駆動力源と、第1の駆動力源と前輪および後輪との間の動力伝達経路に配置された変速機構と、この変速機構から出力される動力を、前輪と後輪とに分配する動力分配機構とを備え、前記第1の駆動力源と前記第2の駆動力源と前記変速機構と前記動力分配機構とが、車両の前後方向に配置されているハイブリッド車の駆動装置において、前記車両の前後方向であって、前記変速機構と前記第2の駆動力源との間に前記動力分配機構が配置されているとともに、第2の駆動力源の動力を、前記動力分配機構を経由させて前記前輪および後輪に伝達させる動力伝達機構が設けられていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置である。
【0051】
さらに、車両の前後方向に第1の車輪と第2の車輪とが配置されているとともに、第2の車輪に動力を伝達する第1の駆動力源および第2の駆動力源と、第1の駆動力源と第1の車輪および第2の車輪との間の動力伝達経路に配置された変速機構と、この変速機構から出力される動力を、第1の車輪と第2の車輪とに分配する動力分配機構とを備え、前記第1の駆動力源と前記第2の駆動力源と前記変速機構と前記動力分配機構とが、車両の前後方向に配列されているハイブリッド車の駆動装置において、前記車両の前後方向であって、前記変速機構と前記第2の駆動力源との間に前記動力分配機構が配列されていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置である。
【0052】
上記の第1の車輪としては、前輪または後輪の一方が挙げられ、第2の車輪としては前輪または後輪のうち、第1の車輪以外の車輪が挙げられる。すなわち、この実施例は動力分配機構と、前輪または後輪が連結されたデファレンシャルとが、車両の前後方向に配置される構成の車両に適用できる。また、この実施例は、RF車(リヤエンジン・フロントドライブ車;エンジンを車両の後部に搭載し、前輪を駆動する形式の車)のパワートレーンをベースとして、前輪に加えて後輪をも駆動できるように構成した四輪駆動車にも適用できる。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の発明によれば、動力分配機構の動力を前輪に伝達する動力伝達部材の長さが、車両の前後方向に長くなることを抑制できる。
【0054】
請求項2の発明によれば、動力分配機構の動力を前輪に伝達する動力伝達部材の長さが、車両の前後方向に長くなることを抑制できる。また、請求項2の発明によれば、第1の駆動力源の動力を、第1の遊星歯車機構の第1のキャリヤを経由させて第1のリングギヤに伝達できるとともに、第1のモータ・ジェネレータの回転速度に基づいて、第1のリングギヤの回転速度を無段階に制御できる。したがって、第1の駆動力源から前輪および後輪に伝達する動力を任意に制御でき、ハイブリッド車の走行性能が向上する
また、請求項3の発明によれば、動力分配機構の動力を前輪に伝達する動力伝達部材の長さが、車両の前後方向に長くなることを抑制できる。また、請求項3の発明によれば、第1の駆動力源の動力を、第1の遊星歯車機構の第1のキャリヤを経由させて第1のリングギヤに伝達することができるとともに、第1のモータ・ジェネレータの回転速度に基づいて、第1のリングギヤの回転速度を無段階に制御できる。したがって、第1の駆動力源から前輪および後輪に伝達する動力を任意に制御でき、ハイブリッド車の走行性能が向上する。また、第1の遊星歯車機構の第1のリングギヤの動力を、第2の遊星歯車機構の第1の回転要素を経由させて、第2の回転要素および第3の回転要素に伝達することができる。そして、第2の回転要素の動力を前輪に伝達し、第3の回転要素の動力を後輪に伝達することができる。また、前輪および後輪に回転速度差が生じた場合は、その回転速度差を第2の遊星歯車機構により吸収できる。
【0055】
請求項4の発明によれば、請求項1ないし3のいずれかの発明と同様の効果を得られる。また、請求項5の発明によれば、請求項1ないし4のいずれかの発明と同様の効果を得ることができる他に、第1の駆動力源の動力を、変速機構、第2の遊星歯車機構の第1の回転要素を経由させて、第2の回転要素および第3の回転要素に伝達することができる。そして、第2の回転要素の動力を前輪に伝達し、第3の回転要素の動力を後輪に伝達することができる。また、前輪および後輪に回転速度差が生じた場合は、その回転速度差を第2の遊星歯車機構により吸収できる。
【0056】
請求項6の発明によれば、請求項1ないし5のいずれかの発明と同様の効果を得ることができる他に、エンジンの動力を、変速機構および動力分配機構を経由させて、前輪および後輪に分配することができるとともに、第2のモータ・ジェネレータの動力を後輪に伝達できる。また、請求項7の発明によれば、請求項4の発明と同様の効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例であるハイブリッド車のパワートレーンを示すスケルトン図である。
【符号の説明】
1…四輪駆動車、 2…エンジン、 3…第1のモータ・ジェネレータ、 4…第2のモータ・ジェネレータ、 5…第1の遊星歯車機構、 6…第2の遊星歯車機構、 16,21…サンギヤ、 17,22…リングギヤ、 18,23,24…ピニオンギヤ、 19,25…キャリヤ、 32…前輪、 43…後輪。

Claims (7)

  1. 後輪に動力を伝達する第1の駆動力源および第2の駆動力源と、第1の駆動力源と前輪および後輪との間の動力伝達経路に配置された変速機構と、この変速機構から出力される動力を、前輪と後輪とに分配する動力分配機構とを備え、前記第1の駆動力源と前記第2の駆動力源と前記変速機構と前記動力分配機構とが、車両の前後方向に配列されているとともに、前記動力分配機構と前記前輪とを連結する動力伝達部材が、前記車両の前後方向に設けられているハイブリッド車の駆動装置において、
    前記変速機構は、前記車両の前後方向に配置された第1のモータ・ジェネレータおよび第1の遊星歯車機構を有しており、この第1の遊星歯車機構は、入力要素および出力要素および反力要素を備えており、前記車両の前後方向であって、前記第1の遊星歯車機構と前記第2の駆動力源との間に前記動力分配機構が配列されていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。
  2. 後輪に動力を伝達する第1の駆動力源および第2の駆動力源と、第1の駆動力源と前輪および後輪との間の動力伝達経路に配置された変速機構と、この変速機構から出力される動力を、前輪と後輪とに分配する動力分配機構とを備え、前記第1の駆動力源と前記第2の駆動力源と前記変速機構と前記動力分配機構とが、車両の前後方向に配列されているとともに、前記動力分配機構の動力を前記前輪に伝達する動力伝達部材が、前記車両の前後方向に設けられているハイブリッド車の駆動装置において、
    前記車両の前後方向であって、前記変速機構と前記第2の駆動力源との間に前記動力分配機構が配列されており、
    記変速機構は、第1のモータ・ジェネレータおよび第1の遊星歯車機構を有しており、この第1の遊星歯車機構は、同心状に配置された第1のサンギヤおよび第1のリングギヤと、第1のサンギヤと第1のリングギヤとの間に配置された第1のピニオンギヤを保持する第1のキャリヤとを有しており、この第1のキャリヤと前記第1の駆動力源とが連結され、前記第1のサンギヤと前記第1のモータ・ジェネレータとが連結され、前記第1のリングギヤと前記動力分配機構とが連結されていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。
  3. 後輪に動力を伝達する第1の駆動力源および第2の駆動力源と、第1の駆動力源と前輪および後輪との間の動力伝達経路に配置された変速機構と、この変速機構から出力される動力を、前輪と後輪とに分配する動力分配機構とを備え、前記第1の駆動力源と前記第2の駆動力源と前記変速機構と前記動力分配機構とが、車両の前後方向に配列されているとともに、前記動力分配機構の動力を前記前輪に伝達する動力伝達部材が、前記車両の前後方向に設けられているハイブリッド車の駆動装置において、
    前記車両の前後方向であって、前記変速機構と前記第2の駆動力源との間に前記動力分配機構が配列されており、
    前記変速機構は、第1のモータ・ジェネレータおよび第1の遊星歯車機構を有しており、この第1の遊星歯車機構は、同心状に配置された第1のサンギヤおよび第1のリングギヤと、第1のサンギヤおよび第1のリングギヤに噛合する第1のピニオンギヤを保持する第1のキャリヤとを有しており、前記第1のキャリヤと前記第1の駆動力源とが連結され、前記第1のサンギヤと前記第1のモータ・ジェネレータとが連結されているとともに、
    記動力分配機構は、3つの回転要素を備えた第2の遊星歯車機構を有しており、第1の回転要素と前記第1の遊星歯車機構の第1のリングギヤとが連結され、前記第2の回転要素と前記前輪とが連結され、前記第3の回転要素と前記後輪とが連結されていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。
  4. 記車両の前後方向で前記第1の駆動力源の後方には、ケーシングが設けられており、このケーシングは第1のケースおよび第2のケースを有しており、前記ケーシングの内部に前記動力分配機構が配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のハイブリッド車の駆動装置。
  5. 記動力分配機構は、3つの回転要素を備えた第2の遊星歯車機構を有しており、第1の回転要素と前記変速機構とが連結され、前記第2の回転要素と前記前輪とが連結され、前記第3の回転要素と前記後輪とが連結されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のハイブリッド車の駆動装置。
  6. 前記第1の駆動力源にはエンジンが含まれており、前記第2の駆動力源には第2のモータ・ジェネレータが含まれている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車の駆動装置。
  7. 前記ケーシングの内部における前記車両の前後方向で、前記第1のモータ・ジェネレータと前記動力分配機構との間に前記第1の遊星歯車機構が配置されていることを特徴とする請求項4に記載のハイブリッド車の駆動装置。
JP2002284201A 2002-09-27 2002-09-27 ハイブリッド車の駆動装置 Expired - Fee Related JP3855905B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002284201A JP3855905B2 (ja) 2002-09-27 2002-09-27 ハイブリッド車の駆動装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002284201A JP3855905B2 (ja) 2002-09-27 2002-09-27 ハイブリッド車の駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004114944A JP2004114944A (ja) 2004-04-15
JP3855905B2 true JP3855905B2 (ja) 2006-12-13

Family

ID=32277840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002284201A Expired - Fee Related JP3855905B2 (ja) 2002-09-27 2002-09-27 ハイブリッド車の駆動装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3855905B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102245419A (zh) * 2008-12-15 2011-11-16 丰田自动车株式会社 车辆用动力传递装置
CN105150825A (zh) * 2015-07-14 2015-12-16 中国人民解放军装甲兵技术学院 一种多轴驱动重型车辆混合动力装置及其控制方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT8336U1 (de) * 2004-09-27 2006-06-15 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag Antriebseinheit für kraftfahrzeug mit hybridantrieb in längsanordnung
JP2007211890A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Toyota Motor Corp パワートレイン曲げ共振時応力調節方法及びパワートレイン
JP4909807B2 (ja) 2007-05-25 2012-04-04 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の駆動装置
DE112008004174T5 (de) 2008-12-09 2012-03-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Energieübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge mit Vorder- und Hinterradantrieb
WO2010079604A1 (ja) * 2009-01-08 2010-07-15 トヨタ自動車株式会社 四輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置
JP2010162970A (ja) 2009-01-14 2010-07-29 Toyota Motor Corp 四輪駆動ハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置
CN101992679B (zh) * 2009-08-24 2013-09-25 上海华普国润汽车有限公司 双行星排四轴混合动力传动装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102245419A (zh) * 2008-12-15 2011-11-16 丰田自动车株式会社 车辆用动力传递装置
CN102245419B (zh) * 2008-12-15 2014-12-24 丰田自动车株式会社 车辆用动力传递装置
CN105150825A (zh) * 2015-07-14 2015-12-16 中国人民解放军装甲兵技术学院 一种多轴驱动重型车辆混合动力装置及其控制方法
CN105150825B (zh) * 2015-07-14 2017-07-18 中国人民解放军装甲兵技术学院 一种多轴驱动重型车辆混合动力装置及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004114944A (ja) 2004-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7980349B2 (en) Drive system for vehicle
JP7496875B2 (ja) 電動パワートレイン用ギアボックス
US20080176707A1 (en) Vehicle Drive Device
JP5034532B2 (ja) 駆動力配分装置
JP5921773B2 (ja) ハイブリッド駆動自動車用駆動装置
JP4797941B2 (ja) ハイブリッド駆動装置
US7350603B2 (en) Hybrid drive unit and vehicle mounted therewith
GB2438293A (en) Hybrid electric vehicle powertrain for two and four wheel drive
CN103770622B (zh) 用于车辆的混合动力推进系统和用于该推进系统的变速器
JPH10217779A (ja) ハイブリッド駆動装置
JP3922230B2 (ja) ハイブリッド車の駆動装置
US20220161652A1 (en) Front-and-rear-wheel-drive vehicle
JP7052262B2 (ja) 四輪駆動車用駆動装置
JP3175423B2 (ja) ハイブリッド車両における駆動機構
US20220161653A1 (en) Front-and-rear-wheel drive vehicle
JP3855905B2 (ja) ハイブリッド車の駆動装置
KR102654447B1 (ko) 토크 벡터링 장치
JP3879325B2 (ja) ハイブリッド駆動装置
US11052745B1 (en) Powersplit hybrid transaxles
KR102715815B1 (ko) 토크 벡터링 장치
JP2006290187A (ja) 車両用ハイブリッド駆動装置
JP2001260684A (ja) 前後輪駆動車
JP2005014831A (ja) ハイブリッド車の駆動装置
KR102654449B1 (ko) 토크 벡터링 장치
KR102654454B1 (ko) 토크 벡터링 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050701

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060501

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060822

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060904

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130922

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees