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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022127840
(43)【公開日】2022-09-01
(54)【発明の名称】車両用駆動装置
(51)【国際特許分類】
   B60K 6/365 20071001AFI20220825BHJP
   B60K 6/445 20071001ALI20220825BHJP
   F16H 3/72 20060101ALI20220825BHJP
【FI】
B60K6/365
B60K6/445
F16H3/72 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021026045
(22)【出願日】2021-02-22
(71)【出願人】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】株式会社アイシン
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】特許業務法人R&C
(72)【発明者】
【氏名】須山 大樹
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 達也
(72)【発明者】
【氏名】加藤 光彦
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼柳 博貴
【テーマコード(参考)】
3D202
3J528
【Fターム(参考)】
3D202AA05
3D202BB30
3D202BB63
3D202EE09
3J528EA25
3J528EB33
3J528EB37
3J528EB62
3J528EB63
3J528EB66
3J528EB85
3J528FA13
3J528FB13
3J528FB14
3J528FC13
3J528FC16
3J528FC24
3J528FC32
3J528GA01
3J528HA22
3J528JA01
3J528JB01
3J528JF02
3J528JK02
(57)【要約】
【課題】ハイブリッド車両の駆動装置の径方向の小型化が可能な技術を提供する。
【解決手段】第1ギヤG1及び第2ギヤG2を備えたカウンタギヤ機構CGと、第2ギヤG2に噛合う第3ギヤG3の回転を、車輪Wに駆動連結される一対の出力部材OUTに分配する出力用差動歯車機構DFと、内燃機関EGに駆動連結される入力部材INと第1回転電機MG1のロータ10とを駆動連結する第1伝達系1と、第1回転電機MG1のロータ10と第1ギヤG1とを駆動連結する第2伝達系2と、第2回転電機MG2のロータ20と第3ギヤG3とを駆動連結する第3伝達系3と、第1伝達系1における動力伝達を断接する第1係合装置CL1と、第2伝達系2における動力伝達を断接する第2係合装置CL2と、第1伝達系1に設けられた遊星歯車式増速機PG1と、第2伝達系2に設けられた遊星歯車式減速機PG2とを備える。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関に駆動連結される入力部材と、
それぞれ車輪に駆動連結される一対の出力部材と、
第1ロータを備えた第1回転電機と、
第2ロータを備えた第2回転電機と、
第1ギヤ及び前記第1ギヤと一体的に回転する第2ギヤを備えたカウンタギヤ機構と、
前記第2ギヤに噛合う第3ギヤを備え、前記第3ギヤの回転を一対の前記出力部材に分配する出力用差動歯車機構と、
前記入力部材と前記第1ロータとを駆動連結する第1伝達系と、
前記第1ロータと前記第1ギヤとを駆動連結する第2伝達系と、
前記第2ロータと前記第3ギヤとを駆動連結する第3伝達系と、
前記第1伝達系における動力伝達を断接する第1係合装置と、
前記第2伝達系における動力伝達を断接する第2係合装置と、
前記第1伝達系に設けられた遊星歯車機構であって、前記入力部材の回転を増速して前記第1ロータに伝達する遊星歯車式増速機と、
前記第2伝達系に設けられた遊星歯車機構であって、前記第1ロータの回転を減速して前記第1ギヤに伝達する遊星歯車式減速機と、を備える車両用駆動装置。
【請求項2】
前記遊星歯車式増速機は、第1回転要素、第2回転要素、及び第3回転要素を備え、
前記第1回転要素が前記第1ロータに駆動連結され、前記第2回転要素が前記入力部材に駆動連結され、前記第3回転要素が前記第1係合装置により非回転部材に選択的に連結される、請求項1に記載の車両用駆動装置。
【請求項3】
前記入力部材と、前記第1回転電機と、前記遊星歯車式増速機と、前記遊星歯車式減速機と、前記第1係合装置と、前記第2係合装置と、が、第1軸上に配置され、
前記カウンタギヤ機構が、前記第1軸と平行な別軸である第2軸上に配置され、
前記出力用差動歯車機構が、前記第1軸及び前記第2軸と平行な別軸である第3軸上に配置されている、請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
【請求項4】
前記遊星歯車式減速機は、第4回転要素、第5回転要素、及び第6回転要素を備え、
前記第4回転要素が前記第1ロータと一体的に回転するように連結され、前記第5回転要素が前記第2係合装置を介して非回転部材に選択的に連結され、前記第6回転要素が前記第1ギヤに噛合う第4ギヤと一体的に回転するように連結されている、請求項1から3の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
【請求項5】
前記遊星歯車式減速機は、第7回転要素、第8回転要素、及び第9回転要素を備え、
前記第7回転要素が前記第2係合装置を介して前記第1ロータに選択的に連結されると共に前記第2ロータと一体的に回転するように連結され、前記第8回転要素が前記第1ギヤに噛合う第4ギヤと一体的に回転するように連結され、前記第9回転要素が非回転部材に連結されている、請求項1から3の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第1回転電機と、第2回転電機と、これらの間を駆動連結する複数のギヤとを備えた車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許第5593117号公報には、内燃機関と同軸に第1回転電機と第2回転電機と遊星歯車機構とを備え、内燃機関と第1回転電機とが遊星歯車機構を介して駆動連結され、さらに、カウンタギヤ機構を介して出力部材に駆動連結される構造のハイブリッド車両用の車両用駆動装置が開示されている。この車両用駆動装置は、内燃機関の動力により第1回転電機に発電させ、その電力で第2回転電機を駆動して出力部材を介して車輪を駆動するシリーズハイブリッド駆動、内燃機関、第1回転電機及び第2回転電機の駆動力により出力部材を介して車輪を駆動するパラレルハイブリッド駆動が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第5593117号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
内燃機関の駆動力により第1回転電機に発電させる場合には、内燃機関の回転を増速して第1回転電機に伝達する方が、効率的に発電を行うことができる場合が多い。一方、内燃機関、第1回転電機、及び第2回転電機等の駆動力を出力部材に伝達する場合には、それらの回転を減速して伝達する方が大きい駆動力を確保し易いため、これらの駆動力の伝達経路に減速機構が設けられることが多い。上記の車両用駆動装置では、内燃機関、第1回転電機、及び第2回転電機が、減速機構として機能するカウンタギヤ機構を介して出力部材に駆動連結されている。しかし、カウンタギヤ機構によって大きな減速比を得ようとすると、駆動側(駆動力源側)のギヤに対して被駆動側(出力部材側)となるカウンタギヤ機構のギヤの径を大きくする必要があるため、カウンタギヤ機構の軸と隣接する軸との軸間距離が大きくなり易い。そのため、車両用駆動装置が径方向に大型化し易い。
【0005】
上記背景に鑑みて、ハイブリッド車両用の車両用駆動装置の径方向の小型化を図ることが可能な技術の提供が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記に鑑みた車両用駆動装置は、内燃機関に駆動連結される入力部材と、それぞれ車輪に駆動連結される一対の出力部材と、第1ロータを備えた第1回転電機と、第2ロータを備えた第2回転電機と、第1ギヤ及び前記第1ギヤと一体的に回転する第2ギヤを備えたカウンタギヤ機構と、前記第2ギヤに噛合う第3ギヤを備え、前記第3ギヤの回転を一対の前記出力部材に分配する出力用差動歯車機構と、前記入力部材と前記第1ロータとを駆動連結する第1伝達系と、前記第1ロータと前記第1ギヤとを駆動連結する第2伝達系と、前記第2ロータと前記第3ギヤとを駆動連結する第3伝達系と、前記第1伝達系における動力伝達を断接する第1係合装置と、前記第2伝達系における動力伝達を断接する第2係合装置と、前記第1伝達系に設けられた遊星歯車機構であって、前記入力部材の回転を増速して前記第1ロータに伝達する遊星歯車式増速機と、前記第2伝達系に設けられた遊星歯車機構であって、前記第1ロータの回転を減速して前記第1ギヤに伝達する遊星歯車式減速機と、を備える。
【0007】
本構成によれば、シリーズハイブリッドモードとパラレルハイブリッドモードとの双方を実行可能なハイブリッド車両用の駆動装置を実現することができる。また、第1伝達系に遊星歯車式増速機が備えられることで、内燃機関の回転を増速して第1ロータに伝達できるため、第1ロータを比較的高速で回転させることが可能となり、第1回転電機による発電を効率的に行うことができる。また、第2伝達系には遊星歯車式減速機が備えられるので、第1ロータの回転を減速してカウンタギヤ機構に伝達することができる。このため、第1回転電機の駆動力、及び、第1係合装置が係合状態である場合には更に内燃機関の駆動力を増幅して一対の出力部材に伝達することができる。遊星歯車機構により構成された遊星歯車式減速機が、カウンタギヤ機構とは別に備えられているため、カウンタギヤ機構のみで減速比を確保する場合に比べて、カウンタギヤ機構での減速比を大きくする必要性を低減でき、カウンタギヤ機構のギヤの径を小さく抑え易い。よって、カウンタギヤ機構の軸と隣接する軸との軸間距離を小さく抑え易くなり、車両用駆動装置の径方向の大型化を抑制できる。即ち、本構成によれば、ハイブリッド車両用の車両用駆動装置の径方向の小型化を図り易い。
【0008】
車両用駆動装置のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する非限定的且つ例示的な実施形態についての以下の記載から明確となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】第1実施形態の車両用駆動装置のスケルトン図
図2】第1実施形態の車両用駆動装置の模式的断面図
図3】第2実施形態の車両用駆動装置のスケルトン図
図4】第2実施形態の車両用駆動装置の模式的断面図
図5】第1実施形態の車両用駆動装置の速度線図
図6】第2実施形態の車両用駆動装置の速度線図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、車両用駆動装置の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の説明における各部材についての方向は、それらが車両用駆動装置に組み付けられた状態での方向を表す。また、各部材についての寸法、配置方向、配置位置等に関する用語は、誤差(製造上許容され得る程度の誤差)による差異を有する状態を含む概念である。
【0011】
また、本明細書では、「駆動連結」とは、2つ以上の回転要素が駆動力(トルクと同義)を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が1つ又は2つ以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材(例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等)が含まれ、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置(例えば、摩擦係合装置、噛み合い式係合装置等)が含まれていてもよい。
【0012】
また、本明細書では、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。また、本明細書では、2つの部材の配置に関して、「特定方向視で重複する」とは、その視線方向に平行な仮想直線を当該仮想直線に直交する各方向に移動させた場合に、当該仮想直線が2つの部材の双方に交わる領域が少なくとも一部に存在することを意味する。また、本明細書では、2つの部材の配置に関して、「軸方向の配置領域が重複する」とは、一方の部材の軸方向の配置領域内に、他方の部材の軸方向の配置領域の少なくとも一部が含まれることを意味する。
【0013】
図1図2図5は、第1実施形態の車両用駆動装置についての図であり、図1はスケルトン図、図2は、模式的断面図、図5は、速度線図である。また、図3図4図6は、第2実施形態の車両用駆動装置についての図であり、図3はスケルトン図、図4は、模式的断面図、図6は、速度線図である。第1実施形態と第2実施形態とを区別する場合は、第1実施形態に係る車両用駆動装置100を第1車両用駆動装置100Aと称し、第2実施形態に係る車両用駆動装置100を第2車両用駆動装置100Bと称する。両者を区別しない場合には、単に車両用駆動装置100と称する。両実施形態において共通する事項については、適宜説明を省略する。
【0014】
図1図4に示すように、車両用駆動装置100は、内燃機関EGに駆動連結される入力部材INと、それぞれ車輪Wに駆動連結される一対の出力部材OUTと、第1ロータを備えた第1回転電機MG1と、第2ロータ20を備えた第2回転電機MG2と、複数のギヤ機構とを備えている。図2図4に示すように、第1実施形態及び第2実施形態共に、これらはケースCSに収容されている。尚、入力部材INの一部、及び一対の出力部材OUTの一部は、ケースCSの外部に露出している。
【0015】
詳細は後述するが、車両用駆動装置100は、複数のギヤ機構として、カウンタギヤ機構CGと、出力用差動歯車機構DFと、複数の遊星歯車機構とを備えている。また、車両用駆動装置100は、複数の遊星歯車機構として、遊星歯車式増速機PG1と、遊星歯車式減速機PG2とを備えている。第1車両用駆動装置100Aと第2車両用駆動装置100Bとを区別する場合、第1車両用駆動装置100Aには、第1遊星歯車式増速機PG11と第1遊星歯車式減速機PG12とが備えられており、第2車両用駆動装置100Bには、第2遊星歯車式増速機PG21と第2遊星歯車式減速機PG22とが備えられている。
【0016】
カウンタギヤ機構CGは、第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)及び第1カウンタギヤ61と一体的に回転する第2カウンタギヤ62(第2ギヤG2)を備えている。出力用差動歯車機構DFは、第2カウンタギヤ62に噛合う差動入力ギヤ71(第3ギヤをG3)備え、差動入力ギヤ71の回転を一対の出力部材OUTに分配する。車両用駆動装置100は、入力部材INから差動入力ギヤ71までの間に3つの駆動力の伝達系を備えている。第1伝達系1は、入力部材INと第1ロータ10とを駆動連結する伝達系である。第2伝達系2は、第1ロータ10と第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)とを駆動連結する伝達系である。第3伝達系3は、第2ロータ20と差動入力ギヤ71(第3ギヤをG3)とを駆動連結する伝達系である。第1伝達系1、第2伝達系2、第3伝達系3は、それぞれの動力伝達経路の一部又は全部が、他の伝達系の動力伝達経路と重複していてもよい。尚、第1伝達系1には、第1伝達系1における動力伝達を断接する第1係合装置CL1が備えられており、第2伝達系2には、第2伝達系2における動力伝達を断接する第2係合装置CL2が備えられている。
【0017】
上述した遊星歯車式増速機PG1は、第1伝達系1に設けられた遊星歯車機構であって、入力部材INの回転を増速して第1ロータ10に伝達する。また、遊星歯車式減速機PG2は、第2伝達系2に設けられた遊星歯車機構であって、第1ロータ10の回転を減速して第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)に伝達する。また、詳細は、後述するが、遊星歯車式増速機PG1は、第1回転要素E1、第2回転要素E2、及び第3回転要素E3を備えている。第1回転要素E1は、第1ロータ10に駆動連結され、第2回転要素E2は入力部材INに駆動連結され、第3回転要素E3は、第1係合装置CL1により非回転部材(ここではケースCS)に選択的に連結される。
【0018】
また、図1図4に示すように、入力部材INと、第1回転電機MG1と、遊星歯車式増速機PG1と、遊星歯車式減速機PG2と、第1係合装置CL1と、第2係合装置CL2とは、第1軸A1上に配置されている。そして、カウンタギヤ機構CGは、第1軸A1と平行な別軸である第2軸A2上に配置され、出力用差動歯車機構DFは、第1軸A1及び第2軸A2と平行な別軸である第3軸A3上に配置されている。
【0019】
また、第1実施形態に係る第1車両用駆動装置100Aでは、第2回転電機MG2は、第1軸A1、第2軸A2及び第3軸A3と平行な別軸である第4軸A4上に配置されている。第2実施形態に係る第2車両用駆動装置100Bでは、第2回転電機MG2は、第1軸A1に配置されている。つまり、第2車両用駆動装置100Bでは、第1回転電機MG1と第2回転電機MG2とが同軸に配置されている。
【0020】
第1回転電機MG1と、遊星歯車式増速機PG1と、遊星歯車式減速機PG2と、第1係合装置CL1と、第2係合装置CL2とが、同じ軸(第1軸A1)に配置されることで、車両用駆動装置100の全体の軸数の増加を抑制することができる。その結果、車両用駆動装置100が大型化することを抑制することができる。
【0021】
本明細書では、第1軸A1、第2軸A2、第3軸A3、第4軸A4に平行な方向を、車両用駆動装置100の「軸方向L」とし、その一方側を「軸方向第1側L1」、他方側を「軸方向第2側L2」とする。ここでは、入力部材INが内燃機関EGに接続される側を「軸方向第2側L2」とする。また、第1軸A1、第2軸A2、第3軸A3、第4軸A4のそれぞれに直交する方向を、各軸を基準とした「径方向」と称する。尚、どの軸を基準とするかを区別する必要がない場合やどの軸を基準とするかが明らかである場合には、単に「径方向」と称する場合がある。
【0022】
尚、本明細書では、全体で3軸(第2車両用駆動装置100B)、又は4軸(第1車両用駆動装置100A)の車両用駆動装置100が構成される形態を例示している。しかし、例えば遊星歯車式減速機PG2とカウンタギヤ機構CGとを駆動連結するギヤ(例えばカウンタ駆動ギヤ51)が、第1軸A1、第2軸A2、第3軸A3、第4軸A4とは別のこれらに平行な軸(例えば第5軸)に配置されるような形態を妨げるものではない。また、第2回転電機MG2と第1カウンタギヤ61とを駆動連結する第2回転電機出力ギヤ29と第1カウンタギヤ61とを駆動連結するギヤが、そのような第5軸に配置されるような形態も妨げるものではない。
【0023】
上述したように、第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2は、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能とを有している。そのため、第1回転電機MG1及びダウ2回転電機MG2は、それぞれ蓄電装置(不図示)と電気的に接続されている。この蓄電装置としては、バッテリやキャパシタ等の公知の各種の蓄電装置を用いることができる。
【0024】
第1回転電機MG1は、内燃機関EGのトルクにより発電を行い、蓄電装置を充電し、或いは第2回転電機MG2を駆動するための電力を供給するジェネレータとして機能する。ただし、第1回転電機MG1は、車両の高速走行時や内燃機関EGの始動時等には、力行して駆動力(「トルク」と同義)を発生するモータとして機能する場合もある。内燃機関EGは、燃料の燃焼により駆動されて動力を取り出す原動機(ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等)である。第2回転電機MG2は、主に車両を走行させるための駆動力を発生するモータとして機能する。ただし、車両の減速時等には、第2回転電機MG2は、車両の慣性力を電気エネルギとして回生するジェネレータとして機能する場合もある。
【0025】
第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2は、インナーロータ型の回転電機である。第1回転電機MG1は、第1ステータ12と、第1ロータ10とを備えている。第1ステータ12は、非回転部材(ここでは、ケースCS)に固定され、第1ロータ10は、第1ステータ12の径方向内側に回転可能に配置されている。第1ロータ10の径方向内側には第1ロータ10と一体的に回転する第1ロータ軸11が配置されている。同様に、第2回転電機MG2は、第2ステータ22と、第2ロータ20とを備えている。第2ステータ
22は、非回転部材(ここでは、ケースCS)に固定され、第2ロータ20は、第2ステータ22の径方向内側に回転可能に配置されている。第2ロータ20の径方向内側には第2ロータ20と一体的に回転する第2ロータ軸21が配置されている。
【0026】
上述したように、第1伝達系では、入力部材INと第1ロータ10とが駆動連結される。換言すれば、第1ロータ10と一体的に回転する第1ロータ軸11が入力部材と駆動連結される。入力部材INは、軸方向Lに沿って延在するように形成されている。図2及び図4に示すように、入力部材INは、ケースCSから軸方向第2側L2に突出するように、ケースCSを軸方向Lに貫通している。入力部材INは、内燃機関EGに対して軸方向第1側L1に配置されている。入力部材INは、ダンパ装置DPを介して内燃機関EGの出力軸EOUT(クランクシャフト等)に駆動連結されている。ダンパ装置DPは、伝達されるトルクの変動を減衰する装置である。例えば、ダンパ装置DPには、出力側から過大なトルクが入力される等した場合に、出力部材OUTから内燃機関EGまでの動力伝達経路に過大な負荷が作用することを制限するためのトルクリミッタが設けられていると好適である。
【0027】
また、出力部材OUTには、出力用差動歯車機構DFを介して動力が伝達される。出力用差動歯車機構DFは、差動入力ギヤ71(第3ギヤG3)の回転を一対の出力部材OUTに分配する。出力用差動歯車機構DFは、差動入力ギヤ71に加えて、差動ケースに支持された一対の差動ピニオンギヤ72と、一対のサイドギヤ73とを備えている。ここでは、一対の差動ピニオンギヤ72、及び一対のサイドギヤ73は、いずれも傘歯車である。差動ケースは、差動入力ギヤ71と一体的に回転する中空の部材であり、その内部に、一対の差動ピニオンギヤ72と、一対のサイドギヤ73とが収容されている。
【0028】
一対の差動ピニオンギヤ72は、第3軸A3を基準とした径方向に沿って互いに間隔を空けて対向するように配置されている。一対の差動ピニオンギヤ72のそれぞれは、差動ケースと一体的に回転するように支持されたピニオンシャフトに取り付けられ、ピニオンシャフトを中心として回転(自転)可能、かつ、第3軸A3を中心として回転(公転)可能である。
【0029】
一対のサイドギヤ73は、出力用差動歯車機構DFにおける駆動力の分配後の回転要素である。一対のサイドギヤ73は、互いに軸方向Lに間隔を空けて、一対のピニオンシャフトを挟んで対向するように配置されている。それぞれのサイドギヤ73は、双方の差動ピニオンギヤ72と噛み合っている。そして、一対のサイドギヤ73のそれぞれは、一対の出力軸80と一体的に回転するように連結されている。本実施形態では、一対のサイドギヤ73のそれぞれが、出力用差動歯車機構DFの一部であると共に、出力部材OUTにも相当する。
【0030】
一対の出力軸80は、出力用差動歯車機構DFから軸方向Lの両側に突出するように形成されている。具体的には、軸方向第1側L1の出力軸80は、その軸方向第1側L1の端部がケースCSを軸方向Lに貫通してケースCSの外部に露出するように配置され、軸方向第2側L2の出力軸80は、その軸方向第2側L2の端部がケースCSを軸方向Lに貫通してケースCSの外部に露出するように配置されている。即ち、軸方向第1側L1の出力軸80は、軸方向第1側L1のサイドギヤ73から軸方向第1側L1に突出するように、当該サイドギヤ73と一体的に連結されている。また、軸方向第2側L2の出力軸80は、軸方向第2側L2のサイドギヤ73から軸方向第2側L2に突出するように、当該サイドギヤ73と一体的に連結されている。そして、一対の出力軸80のそれぞれは、車輪Wに駆動連結されている。尚、一対の出力軸80のそれぞれを出力部材OUTと考えても良い。
【0031】
内燃機関EGと入力部材INとの動力伝達、差動入力ギヤ71(第3ギヤG3)と車輪Wとの間の動力伝達は、第1実施形態と第2実施形態とで同様である。入力部材INと第3ギヤG3との間の動力伝達については、具体的な構成が第1実施形態と第2実施形態とで異なるため、以下、それぞれの実施形態に分けて説明する。
【0032】
初めに第1実施形態について説明する。入力部材INと第1ロータ10とを駆動連結する第1伝達系1には、遊星歯車式増速機PG1と、第1係合装置CL1とが含まれる。第1ロータ軸11も第1伝達系1に含めることができる。遊星歯車式増速機PG1は、第1サンギヤS1(両実施形態を区別する場合は“S11”以下同様)と、第1キャリヤC1(C11)と、第1リングギヤR1(R11)と、第1キャリヤC1に支持されたピニオンギヤとを備えている。ピニオンギヤは、第1サンギヤS1に噛み合うサンギヤ側ピニオンギヤと、第1リングギヤR1に噛み合うリングギヤ側ピニオンギヤとを含み、遊星歯車式増速機PG1はこれら2種類のピニオンギヤが相互に噛み合うダブルピニオン型の遊星歯車機構である。
【0033】
本例では、第1サンギヤS1は第1回転要素E1に相当し、第1キャリヤC1は第2回転要素E2に相当し、第1リングギヤR1は第3回転要素E3に相当する。図1に示すように、入力部材INは、第1キャリヤC1(第2回転要素E2)に駆動連結され、第1ロータ10と一体的に回転する第1ロータ軸11は、第1サンギヤS1(第1回転要素E1)に駆動連結される。第1リングギヤR1(第3回転要素E3)は、第1係合装置CL1により非回転部材であるケースCSに選択的に連結される。第1リングギヤR1が第1係合装置CL1によりケースCSに連結された場合、図5の速度線図に示すように、内燃機関EGから入力部材INを介して入力された動力は、遊星歯車式増速機PG1によって増速されて第1回転電機MG1に伝達される。
【0034】
本実施形態では、第1回転要素E1、第2回転要素E2、第3回転要素E3の回転速度の順が記載の順となっている。そして、第2回転要素E2に入力部材INが駆動連結され、第1回転要素E1と第3回転要素E3の一方に第1ロータ10が駆動連結され、他方がケースCSに固定されることで、入力部材INの回転が増速されて第1ロータ10に伝達される。本実施形態では、第1係合装置CL1が係合された状態で、第1回転要素E1、第2回転要素E2、第3回転要素E3の順に高い回転速度となっており、第2回転要素E2に連結された入力部材IN(内燃機関EG)の回転が増速されて、第1回転要素E1に連結された第1ロータ10に伝達される。
【0035】
尚、本願において、「回転速度の順」とは、各回転要素の回転状態における回転速度の順番のことである。各回転要素の回転速度は、遊星歯車機構の回転状態によって変化するが、各回転要素の回転速度の高低の並び順は、遊星歯車機構の構造によって定まるものであるため一定となる。尚、「各回転要素の回転速度の順」は、各回転要素の速度線図(共線図)における配置順に等しい。ここで、「各回転要素の速度線図における配置順」とは、速度線図(共線図)における各回転要素に対応する軸が、当該軸に直交する方向に沿って配置される順番のことである。速度線図(共線図)における各回転要素に対応する軸の配置方向は、速度線図の描き方によって異なるが、その配置順は遊星歯車機構の構造によって定まるものであるため一定となる。
【0036】
また、図5の速度線図から明らかなように、第1回転要素E1と第2回転要素との距離が、第2回転要素E2と第3回転要素E3との距離よりも大きくなるほど、高い増速比を得ることができる。ここでは、上述したように、ダブルピニオン型の遊星歯車機構により遊星歯車式増速機PG1を構成する形態を例示したが、シングルピニオン型の遊星歯車機構により遊星歯車式増速機PG1が構成されてもよい。また、上記のような第1回転要素E1、第2回転要素E2、第3回転要素E3の回転速度の順は単なる一例であり、第2回転要素E2(入力部材IN)の回転が増速されて第1回転要素E1(第1ロータ10)に伝達される構成であれば、これらの回転速度の順が入れ替わっても良い。
【0037】
尚、第1係合装置CL1が解放状態で、第1リングギヤR1がケースCSに連結されていない場合には、第1キャリヤC1が空転し、入力部材INと第1ロータ10との間での第1伝達系1の動力伝達が遮断され、内燃機関EGからの動力は第1ロータ10に伝達されない。
【0038】
このような回転要素を備えることで、適切な増速比を実現可能な遊星歯車式増速機PG1を得ることができる。また、固定される回転要素は、第1係合装置CL1を介して非回転部材(ケースCS)に固定されるので、入力部材INからの動力伝達の断接も適切に制御することができる。
【0039】
第1実施形態では、第1係合装置CL1は、噛み合い式係合装置(ドグクラッチ)である。例えば、第1係合装置CL1は、ソレノイド等のアクチュエータによって係合状態と解放状態とを切り替え可能に構成されている。具体的には、第1係合装置CL1は、アクチュエータによって軸方向Lに沿って移動するように構成された第1噛み合い部材DS1(ドグスリーブ)と、第1噛み合い部材DS1が係合される一対の第1被噛み合い部材DT1とを有している。一対の第1被噛み合い部材DT1のうち、一方は第1リングギヤR1と一体的に回転するように連結され、他方はケースCSに固定されている。例えば、第1被噛み合い部材DT1は、一対の第1被噛み合い部材DT1に対して径方向外側に配置され、軸方向Lに移動可能に支持されている。第1係合装置CL1は、第1噛み合い部材DS1が一対の第1被噛み合い部材DT1の双方に係合することで係合状態となり、第1噛み合い部材DS1が一対の第1噛み合い部材DS1の少なくとも一方から離間することで解放状態となる。
【0040】
第1実施形態では、軸方向第1側L1から軸方向第2側L2に向かって、遊星歯車式増速機PG1、第1回転電機MG1、遊星歯車式減速機PG2が記載の順に配置されている。第1ロータ軸11は、第1回転電機MG1の軸方向第1側L1において、遊星歯車式増速機PG1の第1サンギヤS1と一体回転するように連結され、第1回転電機MG1の軸方向第2側L2において、遊星歯車式減速機PG2の第2サンギヤS2(後述する)と一体回転するように連結されている。
【0041】
遊星歯車式減速機PG2は、第2サンギヤS2(両実施形態を区別する場合は“S12”以下同様)と、第2キャリヤC2(C12)と、第2リングギヤR2(R12)と、第2キャリヤC2に支持されたピニオンギヤとを備えている。ピニオンギヤは、第2サンギヤS2に噛み合うと共に第2リングギヤR2に噛み合う。遊星歯車式減速機PG2はシングルピニオン型の遊星歯車機構である。本例では、第2サンギヤS2は第4回転要素E4に相当し、第2キャリヤC2は第5回転要素E5に相当し、第2リングギヤR2は第6回転要素E6に相当する。
【0042】
第2サンギヤS2(第4回転要素E4)は第1ロータ10と一体的に回転するように第1ロータ軸11に連結され、第2キャリヤC2(第5回転要素E5)は第2係合装置CL2を介して非回転部材であるケースCSに選択的に連結され、第2リングギヤR2(第6回転要素E6)はカウンタ駆動ギヤ51(第4ギヤG4)と一体的に回転するように連結されている。後述するように、カウンタ駆動ギヤ51は、カウンタギヤ機構CGの第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)に噛み合うギヤであり、本実施形態では第2リングギヤR2に対して径方向外側に配置され、第2リングギヤR2と一体的に回転するように連結されている。
【0043】
上述したように、第2キャリヤC2(第5回転要素E5)は、第2係合装置CL2により非回転部材であるケースCSに選択的に連結される。第2キャリヤC2が第2係合装置CL2によりケースCSに連結された場合、図5の速度線図に示すように、第1ロータ軸11を介して遊星歯車式減速機PG2に入力された動力は、遊星歯車式減速機PG2によって減速されて伝達される。
【0044】
本実施形態では、第4回転要素E4、第5回転要素E5、第6回転要素E6の回転速度の順が記載の順となっている。そして、第5回転要素E5はケースCSに固定され、第4回転要素E4と第6回転要素E6のうち、回転速度の絶対値が大きい方に駆動源(ここでは第1回転電機MG1)側の部材が駆動連結され、回転速度の絶対値が小さい方に出力部材OUT側の部材が駆動連結されることで、駆動源の回転が減速されて出力部材OUTの側に伝達される。本実施形態では、第2係合装置CL2が係合された状態で、第4回転要素E4の回転が反転されると共に減速されて第6回転要素E6に伝達される構成となっている。よって、第4回転要素E4に連結された第1ロータ10の回転が減速されて、第6回転要素E6に連結されたカウンタ駆動ギヤ51に伝達される。
【0045】
ここでは、シングルピニオン型の遊星歯車機構により遊星歯車式減速機PG2を構成する形態を例示したが、ダブルピニオン型の遊星歯車機構により遊星歯車式減速機PG2が構成されてもよい。また、上記のような第4回転要素E4、第5回転要素E5、第6回転要素E6の回転速度の順は単なる一例であり、第4回転要素E4(第1ロータ10)の回転が減速されて第6回転要素E6(カウンタ駆動ギヤ51)に伝達される構成であれば、これらの回転速度の順が入れ替わっても良い。
【0046】
このような回転要素を備えることで、適切な減速比を実現可能な遊星歯車式減速機PG2を得ることができる。また、固定される回転要素は、第2係合装置CL2を介して非回転部材(ケースCS)に固定されるので、入力部材IN及び第1回転電機MG1の側から出力部材OUTの側への動力伝達の断接も適切に制御することができる。
【0047】
第2係合装置CL2も、噛み合い式係合装置(ドグクラッチ)である。第2係合装置CL2も、例えばソレノイド等のアクチュエータによって係合状態と解放状態とを切り替え可能に構成されている。具体的には、第2係合装置CL2は、アクチュエータによって軸方向Lに沿って移動するように構成された第2噛み合い部材DS2(ドグスリーブ)と、第2噛み合い部材DS2が係合される一対の第2被噛み合い部材DT2とを有している。一対の第2被噛み合い部材DT2のうち、一方は第2キャリヤC2と一体的に回転するように連結され、他方はケースCSに固定されている。第2係合装置CL2は、第2噛み合い部材DS2が一対の第2被噛み合い部材DT2の双方に係合することで係合状態となり、第2噛み合い部材DS2が一対の第2被噛み合い部材DT2の少なくとも一方から離間することで解放状態となる。
【0048】
第2係合装置CL2が解放状態で、第2キャリヤC2がケースCSに連結されていな場合には、第2リングギヤR2が空転し、第1ロータ軸11と第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)との間での動力伝達が遮断される。つまり、入力部材INと第1カウンタギヤ61との間での第2伝達系2の動力伝達が遮断され、内燃機関EGからの動力は第1カウンタギヤ61に伝達されない。
【0049】
上述したように、第2伝達系2は、第1ロータ10と第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)とを駆動連結する伝達系である。上述した遊星歯車式減速機PG2、第2係合装置CL2、カウンタ駆動ギヤ51(第4ギヤG4)が、第2伝達系2に含まれる。第1ロータ軸11も第2伝達系2に含めることができる。本実施形態では、第1ロータ軸11は、第1伝達系1と第2伝達系2との双方に重複して含めることができる。
【0050】
カウンタギヤ機構CGは、第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)及び第1カウンタギヤ61と一体的に回転する第2カウンタギヤ62(第2ギヤG2)を備えて構成されている。第1実施形態では、第1カウンタギヤ61は第2カウンタギヤ62に対して軸方向第2側L2に配置されている。第2カウンタギヤ62は第1カウンタギヤ61よりも小径のギヤである。そのため、第1カウンタギヤ61の歯数に対して第2カウンタギヤ62の歯数が少なくなっている。これにより、カウンタ駆動ギヤ51と差動入力ギヤ71とが直接、或いは、アイドラギヤを介して噛み合っている場合に比べて、カウンタ駆動ギヤ51と差動入力ギヤ71との間の動力伝達経路における減速比を大きくすることができる。従って、カウンタギヤ機構CGは減速機構として機能する。ここで、カウンタギヤ機構CGにおける減速比を大きく取るためには、第1カウンタギヤ61の径を大きく(歯数を多く)すると共に、第2カウンタギヤ62の径を小さく(歯数を少なく)する必要がある。しかし、強度や耐久性の観点から第2カウンタギヤ62の径を小さくすることには限度があるため、カウンタギヤ機構CGにおける減速比を大きくすると、第1カウンタギヤ61が大径化する傾向がある。そして、第1カウンタギヤ61が大径化すると、カウンタギヤ機構CGが配置された第2軸A2と、隣接する第1軸A1や第4軸A4、更には第3軸A3との軸間距離が大きくなり易い。しかし、本実施形態においては、遊星歯車式減速機PG2を介してカウンタギヤ機構CGに動力が伝達されるので、カウンタギヤ機構CGにおける減速比を大きくする必要性を低減できる。その結果、カウンタギヤ機構CGの大径化、及び、カウンタギヤ機構の軸と隣接する軸との軸間距離の拡大を抑制でき、延いては、車両用駆動装置100の径方向の大型化を抑制することができる。
【0051】
第2カウンタギヤ62は、出力用差動歯車機構DFの差動入力ギヤ71に噛み合っている。従って、カウンタギヤ機構CGは、カウンタ駆動ギヤ51(第4ギヤG4)と、出力用差動歯車機構DFとの間の動力伝達経路に配置されて、両者の間で動力を伝達する。また、第1カウンタギヤ61は、第2回転電機出力ギヤ29と噛み合っている。第2回転電機出力ギヤ29は、第2回転電機MG2のロータ(第2ロータ20)に連結されて第2ロータ20と一体的に回転する第2ロータ軸21と一体回転するように、第2ロータ軸21に連結されている。第2回転電機MG2からの動力は、第1カウンタギヤ61を介して、出力用差動歯車機構DFに伝達される。即ち、カウンタギヤ機構CGは、内燃機関EG及び第1回転電機MG1の側からの動力と、第2回転電機MG2の側からの動力とを合わせて出力用差動歯車機構DFに伝達することができる。
【0052】
上述したように、第3伝達系3は、第2ロータ20と差動入力ギヤ71(第3ギヤG3)とを駆動連結する伝達系である。従って、カウンタギヤ機構CG及び第2回転電機出力ギヤ29が、第3伝達系3に含まれる。また、第1ロータ軸11と同様に、第2ロータ軸21も、第3伝達系3に含めることができる。
【0053】
第1車両用駆動装置100Aは、内燃機関EG、第1回転電機MG1、第2回転電機MG2、第1係合装置CL1、第2係合装置CL2の作動状態によって、例えば、下記の表1に例示するような複数の動作モードにより駆動されることができる。尚、表1の第1係合装置CL1及び第2係合装置CL2の欄における「〇」は対象の係合装置が係合状態であることを示し、内燃機関EG、第1回転電機MG1、第2回転電機MG2の欄における「○」は対象の動力源が動力を出力している状態であることを示す。また、第1回転電機MG1の欄における「●」は伝達される動力によって発電している状態であることを示す。第1係合装置CL1及び第2係合装置CL2の欄における「×」は対象の係合装置が解放状態であることを示す。そして、内燃機関EG、第1回転電機MG1、第2回転電機MG2の欄における「×」は対象の動力源が動力を出力しておらず、回転電機が発電もしていない状態を示す。
【0054】
【表1】
【0055】
例えば、蓄電装置に十分な電力が蓄えられており、車両の発進時等で高トルクが要求されないような場合には、第2回転電機MG2のみが動力源として駆動される第1EVモードが選択される。この時、内燃機関EG及び第1回転電機MG1は停止状態であり、第1係合装置CL1及び第2係合装置CL2は解放状態に制御される。そして、第2回転電機MG2の動力が第3伝達系3を介して出力用差動歯車機構DFに伝達されて車輪Wが駆動される。尚、第1係合装置CL1は、係合状態であってもよい。
【0056】
蓄電装置に十分な電力が蓄えられており、第1EVモードよりも高いトルクが要求される場合には、第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2が動力源として駆動される第2EVモードを選択することができる。この時、内燃機関EGは停止状態であり、第1回転電機MG1は第2回転電機MG2と共に駆動される。第1係合装置CL1は解放状態に制御され、第2係合装置CL2が係合されることで第1回転電機MG1の動力が第2伝達系2を介して出力用差動歯車機構DFに伝達されると共に、第2回転電機MG2の動力が第3伝達系3を介して出力用差動歯車機構DFに伝達されて車輪Wが駆動される。
【0057】
蓄電装置に蓄えられた電力量が十分でない場合等には、内燃機関EGの動力によって第1回転電機MG1に発電させると共に、発電された電力を用いて第2回転電機MG2を駆動するいわゆるシリーズハイブリッドモード(第1HVモード)が選択される。内燃機関EGは駆動され、第1係合装置CL1が係合されることで、第1伝達系1を介して内燃機関EGの動力が第1回転電機MG1に伝達され、第1回転電機MG1に発電させる。第2係合装置CL2は解放状態に制御され、第2伝達系2が遮断されることで、内燃機関EG及び第1回転電機MG1の動力は出力用差動歯車機構DFには伝達されない。一方、第2回転電機MG2の動力は、第3伝達系3を介して出力用差動歯車機構DF及び車輪Wに伝達される。
【0058】
第1ハイブリッドモードよりも高いトルクが要求される場合、第2回転電機MG2の動力に加えて内燃機関EGの動力も出力用差動歯車機構DFに伝達して車輪Wを駆動するいわゆるパラレルハイブリッドモード(第2HVモード)が選択可能である。内燃機関EGは駆動され、第1係合装置CL1が係合されることで、第1伝達系1を介して内燃機関EGの動力が第1回転電機MG1に伝達され、第1回転電機MG1に発電させる。さらに、第2係合装置CL2が係合されることで、第2伝達系2を介して内燃機関EGからの動力を出力用差動歯車機構DFに伝達することができる。内燃機関EGからの動力が第2伝達系2を介して出力用差動歯車機構DFに伝達されると共に、第2回転電機MG2の動力が第3伝達系3を介して出力用差動歯車機構DFに伝達されて車輪Wが駆動される。
【0059】
第2ハイブリッドモードにおける上記の状態では、第2回転電機MG2が力行し(表中の「○」)、第1回転電機MG1が発電している(表中の「●」)。しかし、第1回転電機MG1は、力行も発電(回生)もしていなくてもよい(表中の「×」)。また、このモードでは、蓄電装置に蓄えられた電力量及び必要駆動力に応じて、第1回転電機MG1が駆動力を出力(力行)するように制御されても良い(表中の「○」)。この時、第2回転電機MG2は力行していても良いし(表中の「○」)、停止していても良い(表中の「×」)。第2回転電機MG2が力行している場合、内燃機関EG、第1回転電機MG1、第2回転電機MG2の動力が、出力用差動歯車機構DFに伝達されて車輪Wが駆動される。第2回転電機MG2が停止している場合、内燃機関EG、第1回転電機MG1の動力が、出力用差動歯車機構DFに伝達されて車輪Wが駆動される。
【0060】
また、第2回転電機MG2を停止させ、第2係合装置CL2を解放状態として、出力用差動歯車機構DFへ動力を伝達させない状態で、第1係合装置CL1を係合し、内燃機関EGを駆動してその動力により第1回転電機MG1に発電させることで、車両を停止させた状態で蓄電装置を充電する充電モードが実現できる。
【0061】
このように、本実施形態によれば、シリーズハイブリッドモードとパラレルハイブリッドモードとの双方を実行可能なハイブリッド車両用の駆動装置を実現することができる。また、第1伝達系1に遊星歯車式増速機PG1が備えられることで、内燃機関EGの回転を増速して第1ロータ10に伝達できるため、第1ロータ10を比較的高速で回転させることが可能となり、第1回転電機MG1による発電を効率的に行うことができる。また、第2伝達系2には遊星歯車式減速機PG2が備えられるので、第1ロータ10の回転を減速してカウンタギヤ機構CGに伝達することができる。このため、第1回転電機MG1の駆動力、及び、第1係合装置CL1が係合状態である場合には更に内燃機関EGの駆動力を増幅して一対の出力部材OUTに伝達することができる。遊星歯車機構により構成された遊星歯車式減速機PG2が、カウンタギヤ機構CGとは別に備えられているため、カウンタギヤ機構CGのみで減速比を確保する場合に比べて、カウンタギヤ機構CGでの減速比を大きくする必要性を低減でき、カウンタギヤ機構CGのギヤの径を小さく抑え易い。よって、カウンタギヤ機構CGの軸と隣接する軸との軸間距離を小さく抑え易くなり、車両用駆動装置100の径方向の大型化を抑制できる。
【0062】
次に第2実施形態について説明するが、第1実施形態と同様の事項については、適宜説明を省略する。入力部材INと第1ロータ10とを駆動連結する第1伝達系1には、遊星歯車式増速機PG1と、第1係合装置CL1とが含まれる。また、第1ロータ軸11も第1伝達系1に含めることができる。遊星歯車式増速機PG1は、第1サンギヤS1(両実施形態を区別する場合は“S21”以下同様)と、第1キャリヤC1(C21)と、第1リングギヤR1(R21)と、第1キャリヤC1に支持されたピニオンギヤとを備えている。第2実施形態の遊星歯車式増速機PG1(第2遊星歯車式増速機PG21)は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、当該ピニオンギヤは、第1サンギヤS1及び第1リングギヤR1に噛み合っている。
【0063】
第1実施形態と同様に、第1サンギヤS1は第1回転要素E1に相当し、第1キャリヤC1は第2回転要素E2に相当し、第1リングギヤR1は第3回転要素E3に相当する。図3に示すように、入力部材INは、第1キャリヤC1(第2回転要素E2)に駆動連結され、第1ロータ10と一体的に回転する第1ロータ軸11は、第1サンギヤS1(第1回転要素E1)に駆動連結される。第1リングギヤR1(第3回転要素E3)は、第1係合装置CL1により非回転部材であるケースCSに選択的に連結される。第1リングギヤR1が第1係合装置CL1によりケースCSに連結された場合、図6の速度線図に示すように、内燃機関EGから入力部材INを介して入力された動力は、遊星歯車式増速機PG1によって増速されて第1回転電機MG1に伝達される。
【0064】
尚、ここでは、シングルピニオン型の遊星歯車機構により遊星歯車式増速機PG1を構成する形態を例示したが、第1実施形態と同様に、ダブルピニオン型の遊星歯車機構により遊星歯車式増速機PG1が構成されてもよい。また、第1実施形態と同様に、第2回転要素E2(入力部材IN)の回転が増速されて第1回転要素E1(第1ロータ10)に伝達される構成であれば、第1回転要素E1、第2回転要素E2、第3回転要素E3の回転速度の順が入れ替わっても良い。
【0065】
第1実施形態と同様に、第1係合装置CL1が解放状態で、第1リングギヤR1がケースCSに連結されていない場合には、第1キャリヤC1が空転し、入力部材INと第1ロータ10との間での動力伝達が遮断され、内燃機関EGからの動力は第1ロータ10に伝達されない。
【0066】
第1実施形態では、第1係合装置CL1が噛み合い式係合装置(ドグクラッチ)である形態を例示したが、第2実施形態では第1係合装置CL1は、摩擦係合装置である。第1係合装置CL1は、一対の摩擦部材を備え、当該一対の摩擦部材同士の係合状態が例えば油圧や電磁アクチュエータ等によって制御される。一対の摩擦部材同士を離間させることによって解放状態となり、一対の摩擦係合部材同士を圧接させることによって係合状態となる。
【0067】
第2実施形態では、軸方向第1側L1から軸方向第2側L2に向かって、第1回転電機MG1、第2係合装置CL2、第2回転電機MG2、遊星歯車式減速機PG2、遊星歯車式増速機PG1及び第1係合装置CL1が記載の順に配置されている。第1回転電機MG1と、遊星歯車式増速機PG1及び第1係合装置CL1は、第1軸A1における軸方向Lの両端にそれぞれ配置されている。第1ロータ軸11は、第1軸A1における最も軸方向第1側L1で第1回転電機MG1に連結されると共に、最も軸方向第2側L2で遊星歯車式増速機PG1及び第1係合装置CL1に駆動連結されている。
【0068】
また、第1ロータ軸11は、軸方向Lにおける第1回転電機MG1と第2回転電機MG2との間に配置された第2係合装置CL2によって、選択的に第2ロータ20及び遊星歯車式減速機PG2の第2サンギヤS2と連結される。
【0069】
遊星歯車式減速機PG2は、第2サンギヤS2(両実施形態を区別する場合は“S22”以下同様)と、第2キャリヤC2(C22)と、第2リングギヤR2(R22)と、第2キャリヤC2に支持されたピニオンギヤとを備えている。本例では、遊星歯車式減速機PG2はシングルピニオン型の遊星歯車機構であり、ピニオンギヤは、第2サンギヤS2に噛み合うと共に第2リングギヤR2に噛み合う。第2サンギヤS2は第7回転要素E7に相当し、第2キャリヤC2は第8回転要素E8に相当し、第2リングギヤR2は第9回転要素E9に相当する。
【0070】
第2サンギヤS2(第7回転要素E7)は、第2係合装置CL2を介して第1ロータ10に選択的に連結されると共に第2ロータ20と一体的に回転するように連結され、第8回転要素E8は、第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)に噛合うカウンタ駆動ギヤ51(第4ギヤG4)と一体的に回転するように連結され、第9回転要素E9は、非回転部材であるケースCSに連結されている。カウンタ駆動ギヤ51は、カウンタギヤ機構CGの第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)に噛み合うギヤであり、本実施形態では第2リングギヤR2に対して径方向外側に配置され、第2キャリヤC2と一体的に回転するように連結されている。
【0071】
上述したように、第2リングギヤR2はケースCSに固定されている。第2ロータ20と一体的に回転する第2サンギヤS2は、第2係合装置CL2により選択的に第1ロータ10に駆動連結される。第2サンギヤS2が第1ロータ10に駆動連結された場合、図6の速度線図に示すように、第1ロータ軸11を介して遊星歯車式減速機PG2に入力された動力は、遊星歯車式減速機PG2によって減速されて、第2キャリヤC2から出力され、カウンタ駆動ギヤ51を介してカウンタギヤ機構CGに伝達される。
【0072】
本実施形態では、第7回転要素E7、第8回転要素E8、第9回転要素E9の回転速度の順が記載の順となっている。そして、第8回転要素E8に出力部材OUT側の部材が駆動連結され、第7回転要素E7と第7回転要素E7の一方に駆動源(ここでは第1回転電機MG1)側の部材が駆動連結され、他方がケースCSに固定されることで、駆動源側の部材の回転が減速されて出力部材OUT側の部材(ここではカウンタ駆動ギヤ51)に伝達される。本実施形態では、第7回転要素E7、第8回転要素E8、第9回転要素E9の順に低い回転速度となっており、第7回転要素E7に連結された駆動源側の部材の回転が減速されて、第8回転要素E8に連結された出力部材OUT側の部材に伝達される。
【0073】
尚、ここでは、シングルピニオン型の遊星歯車機構により遊星歯車式減速機PG2を構成する形態を例示したが、ダブルピニオン型の遊星歯車機構により遊星歯車式減速機PG2が構成されてもよい。また、第7回転要素E7(第1ロータ10)の回転が減速されて第9回転要素E9(カウンタ駆動ギヤ51)に伝達される構成であれば、第7回転要素E7、第8回転要素E8、第9回転要素E9の回転速度の順が入れ替わっても良い。
【0074】
このような回転要素を備えることで、適切な減速比を実現可能な遊星歯車式減速機PG2を得ることができる。また、第2係合装置CL2は、入力部材INに駆動連結される第1ロータ10との動力伝達経路を遮断可能であるから、入力部材IN及び第1回転電機MG1の側から出力部材OUTの側への動力伝達の断接も適切に制御することができる。
【0075】
第2係合装置CL2は、第1実施形態と同様に、噛み合い式係合装置(ドグクラッチ)である。噛み合い式係合装置については上述した通りであるので、詳細な説明は省略する。
【0076】
第2係合装置CL2が解放状態の場合、第1ロータ軸11と第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)との間での動力伝達が遮断される。これにより、入力部材INと第1カウンタギヤ61との間での動力伝達も遮断され、内燃機関EGからの動力は第1カウンタギヤ61に伝達されない。
【0077】
上述したように、第2伝達系2は、第1ロータ10と第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)とを駆動連結する伝達系である。上述した遊星歯車式減速機PG2、第2係合装置CL2、カウンタ駆動ギヤ51(第4ギヤG4)が、第2伝達系2に含まれる。第1ロータ軸11及び第2ロータ軸21も第2伝達系2に含めることができる。本実施形態では、第1ロータ軸11は、第1伝達系1と第2伝達系2との双方に重複して含めることができる。
【0078】
第1実施形態と同様に、カウンタギヤ機構CGは、第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)及び第1カウンタギヤ61と一体的に回転する第2カウンタギヤ62(第2ギヤG2)を備えて構成されている。第2実施形態では、第1カウンタギヤ61は第2カウンタギヤ62に対して軸方向第2側L2に配置されている。第2カウンタギヤ62は第1カウンタギヤ61よりも小径のギヤである。そのため、上記のとおり、カウンタギヤ機構CGは減速機構として機能する。ここで、カウンタギヤ機構CGにおける減速比を大きく取るためには、第1カウンタギヤ61の径を大きく(歯数を多く)すると共に、第2カウンタギヤ62の径を小さく(歯数を少なく)する必要があり、第1カウンタギヤ61が大径化する傾向がある。そして、第1カウンタギヤ61が大径化すると、カウンタギヤ機構CGが配置された第2軸A2と、隣接する第1軸A1、更には第3軸A3との軸間距離が大きくなり易い。しかし、本実施形態においては、遊星歯車式減速機PG2を介してカウンタギヤ機構CGに動力が伝達されるので、カウンタギヤ機構CGにおける減速比を大きくする必要性を低減できる。その結果、カウンタギヤ機構CGの大径化、及び、カウンタギヤ機構の軸と隣接する軸との軸間距離の拡大を抑制でき、延いては、車両用駆動装置100の径方向の大型化を抑制することができる。
【0079】
第2カウンタギヤ62は、出力用差動歯車機構DFの差動入力ギヤ71に噛み合っている。従って、カウンタギヤ機構CGは、カウンタ駆動ギヤ51(第4ギヤG4)と、出力用差動歯車機構DFとの間の動力伝達経路に配置されて、両者の間で動力を伝達する。本実施形態では、第2回転電機MG2の第2ロータ20が、遊星歯車式減速機PG2の第2サンギヤS2と一体回転するように連結されており、遊星歯車式減速機PG2の第2キャリヤC2は、カウンタ駆動ギヤ51(第4ギヤG4)を介して第1カウンタギヤ61(第1ギヤG1)に駆動連結されている。即ち、第2回転電機MG2からの動力は、第1カウンタギヤ61を介して、出力用差動歯車機構DFに伝達可能される。このように、カウンタギヤ機構CGは、内燃機関EG及び第1回転電機MG1の側からの動力と、第2回転電機MG2の側からの動力とを合わせて出力用差動歯車機構DFに伝達することができる。
【0080】
上述したように、第3伝達系3は、第2ロータ20と差動入力ギヤ71(第3ギヤG3)とを駆動連結する伝達系である。従って、遊星歯車式減速機PG2、カウンタ駆動ギヤ51、カウンタギヤ機構CGが、第3伝達系3に含まれる。また、第1ロータ軸11と同様に、第2ロータ軸21も、第3伝達系3に含めることができる。
【0081】
第2車両用駆動装置100Bも、内燃機関EG、第1回転電機MG1、第2回転電機MG2、第1係合装置CL1、第2係合装置CL2の作動状態によって、表1を参照して上述したような複数の動作モードにより駆動されることができる。
【符号の説明】
【0082】
1:第1伝達系、2:第2伝達系、3:第3伝達系、10:第1ロータ、20:第2ロータ、100:車両用駆動装置、A1:第1軸、A2:第2軸、A3:第3軸、CG:カウンタギヤ機構、CL1:第1係合装置、CL2:第2係合装置、DF:出力用差動歯車機構、E1:第1回転要素、E2:第2回転要素、E3:第3回転要素、E4:第4回転要素、E5:第5回転要素、E6:第6回転要素、E7:第7回転要素、E8:第8回転要素、E9:第9回転要素、EG:内燃機関、G1:第1ギヤ、G2:第2ギヤ、G3:第3ギヤ、G4:第4ギヤ、IN:入力部材、L:軸方向、L1:軸方向第1側、L2:軸方向第2側、MG1:第1回転電機、MG2:第2回転電機、OUT:出力部材、PG1:遊星歯車式増速機、PG2:遊星歯車式減速機、W:車輪
図1
図2
図3
図4
図5
図6