混合动力车辆的驱动装置的制作方法

文档序号:15618201发布日期:2018-10-09 21:47阅读:127来源:国知局

本发明涉及具有多个动力源的混合动力车辆的驱动装置,尤其涉及具有多个旋转电机的混合动力车辆的驱动装置。



背景技术:

存在作为动力源而具有发动机及马达的混合动力车辆。在这样的混合动力车辆中,具有设在发动机与驱动轮之间的离合器,通过该离合器的接合、切断的切换来切换有无发动机驱动力的传递。在这种混合动力车辆中,在低旋转和低负载的起动时,能够将离合器解除而仅通过马达的驱动力来使车辆行驶。另一方面,在规定以上的车速的区域中,通过将离合器接合而将向驱动轮传递的驱动力从马达的驱动力切换成发动机的驱动力来使车辆行驶。通过进行这样的驱动力的切换,能够使用发动机和马达各自的高效的运转区域,从而能够有助于提高车辆的燃料效率。

在此,近年来,具有双离合器式的变速机,但通常双离合器式的变速机具有变速机复杂化和大长化这些课题。因此,具有在变速机内的不同的两个轴上分别配置马达而利用两个马达来实现变速机的小型化的情况(例如参照专利文献1)。

另外,在专利文献1中,在发动机与输出轴之间具有经由第1离合器而连接并配置有第1马达的第1旋转轴、和经由第2离合器而连接并配置有第2马达的第2旋转轴。并且,在将发动机的动力向输出轴传递的情况下,连接第1离合器及第2离合器中的某一方。

但是,根据专利文献1那样的构造,在将来自发动机的动力向输出轴传递的情况下,需要将发动机、和第1旋转轴及第2旋转轴中的至少一方相连。因此,第1旋转轴上的第1马达及第2旋转轴上的第2马达中的至少一方与发动机一起连动旋转。因此,会使并不一定需要旋转的马达旋转,而有可能使燃料效率恶化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2011/027616号



技术实现要素:

本发明是鉴于上述方面而研发的,其目的在于提供一种通过将来自多个动力源的动力高效地向输出轴传递而燃料效率高的混合动力车辆的驱动装置。

为了解决上述课题,本发明的混合动力车辆的驱动装置的特征在于,具有:动力源,其具有内燃机(e)、第1旋转电机(m1)及第2旋转电机(m2);输出轴(os),其输出来自上述动力源的动力;第1切断连接机构(c1),其将从上述内燃机向上述输出轴(os)的动力传递连接或切断;第2切断连接机构(c2),其将从上述第1旋转电机(m1)向上述输出轴(os)的动力传递连接或切断;和第3切断连接机构(c3),其将从上述第2旋转电机(m2)向上述输出轴(os)的动力传递连接或切断。

像这样,具有将从第1旋转电机(m1)向输出轴(os)的动力传递连接或切断的第2切断连接机构(c2)、和将从第2旋转电机(m2)向输出轴(os)的动力传递连接或切断的第3切断连接机构(c3)。由此,在作为动力源而具有内燃机(e)、第1旋转电机(m1)及第2旋转电机(m2)的混合动力车辆(1)中,在连接第1切断连接机构(c1)而仅使内燃机(e)工作来向输出轴(os)进行动力传递的情况下,通过切断第2切断连接机构(c2)及第3切断连接机构(c3),而能够使第1旋转电机(m1)和第2旋转电机(m2)不会相对于输出轴(os)连动旋转。因此,在仅使内燃机(e)工作来向输出轴(os)进行动力传递的情况下,能够减轻负载,从而能够实现提高燃料效率。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,其特征在于,具有配置有上述第1旋转电机(m1)的第1旋转轴(s1)、和配置有上述第2旋转电机(m2)的第2旋转轴(s2),第2旋转轴(s2)配置在与上述第1旋转轴(s1)共通的旋转轴线上。

像这样,通过将第1旋转轴(s1)和第2旋转轴(s2)配置在共通的旋转轴线上,而能够防止第1旋转轴(s1)或第2旋转轴(s2)在径向上的装置大型化。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,其特征在于,具有配置有上述内燃机(e)的第3旋转轴(s3)、和配置有上述第1切断连接机构(c1)的第4旋转轴(s4),上述第1旋转轴(s1)、上述第2旋转轴(s2)、上述第3旋转轴(s3)及上述第4旋转轴(s4)相互平行地配置。

像这样,第1旋转轴(s1)、第2旋转轴(s2)、第3旋转轴(s3)及第4旋转轴(s4)相互平行地配置,由此能够抑制轴向上的长度。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,其特征在于,上述内燃机(e)和上述第1切断连接机构(c1)经由配置在与上述第4旋转轴(s4)相同的旋转轴线上的第4旋转机构(24)而连接。

像这样,通过成为在到达第1切断连接机构(c1)(其将从内燃机(e)向输出轴(os)的动力传递连接或切断)之前经由第4旋转机构(24)的结构,而能够抑制轴向上的长度、且得到基于第4旋转机构(24)的减速比。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,其特征在于,在上述共通的旋转轴线上配置有第1旋转机构(21)和第2旋转机构(22),上述第2切断连接机构(c2)能够选择以下状态:连接上述第1旋转电机(m1)与上述第1旋转机构(21)且切断上述第1旋转电机(m1)与上述第2旋转机构(22)的第1状态;切断上述第1旋转电机(m1)与上述第1旋转机构(21)且切断上述第1旋转电机(m1)与上述第2旋转机构(22)的第2状态;和切断上述第1旋转电机(m1)与上述第1旋转机构(21)且连接上述第1旋转电机(m1)与上述第2旋转机构(22)的第3状态。

通过这样构成,而能够通过第2切断连接机构(c2)的动作来选择性地切换从第1旋转电机(m1)向第1旋转机构(21)的动力传递和从第1旋转电机(m1)向第2旋转机构(22)的动力传递。因此,能够在第1旋转电机(m1)与输出轴(os)之间设置二级变速。另外,通过切换第2切断连接机构(c2),而能够针对使第1旋转电机(m1)的功能为电动机还是为发电机进行切换。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,其特征在于,在上述共通的旋转轴线上配置有第1旋转机构(21)及第3旋转机构(23),上述第3切断连接机构(c3)能够选择以下状态:连接上述第2旋转电机(m2)与上述第1旋转机构(21)且切断上述第2旋转电机(m2)与上述第3旋转机构(23)的第4状态;切断上述第2旋转电机(m2)与上述第1旋转机构(21)且切断上述第2旋转电机(m2)与上述第3旋转机构(23)的第5状态;和切断上述第2旋转电机(m2)与上述第1旋转机构(21)且连接上述第2旋转电机(m2)与上述第3旋转机构(23)的第6状态。

通过这样构成,而能够通过第3切断连接机构(c3)的动作来选择性地切换从第2旋转电机(m2)向第1旋转机构(21)的动力传递和从第2旋转电机(m2)向第3旋转机构(23)的动力传递。因此,能够在第2旋转电机(m2)与输出轴(os)之间设置二级变速。另外,通过切换第3切断连接机构(c3),而能够针对使第2旋转电机(m2)的功能为电动机还是为发电机进行切换。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,其特征在于,在与上述第4旋转轴(s4)相同的旋转轴线上配置有与上述内燃机(e)连接的第4旋转机构(24),在上述第4旋转轴(s4)上配置有与上述输出轴(os)及上述第3旋转机构(23)连接的第5旋转机构(25)、和与上述输出轴(os)及上述第2旋转机构(22)连接的第6旋转机构(26),上述第1切断连接机构(c1)能够选择以下状态:连接上述第4旋转机构(24)与上述第5旋转机构(25)及上述第6旋转机构(26)的第7状态;和切断上述第4旋转机构(24)与上述第5旋转机构(25)及上述第6旋转机构(26)的第8状态。

通过这样构成,而能够通过第1切断连接机构(c1)的动作来切换从第4旋转机构(24)向第5旋转机构(25)及第6旋转机构(26)的动力传递的连接、和从第4旋转机构(24)向第5旋转机构(25)及第6旋转机构(26)的动力传递的切断。因此,能够切换从内燃机(e)向输出轴(os)的动力传递。另外,通过组合第1切断连接机构(c1)、第2切断连接机构(c2)及第3切断连接机构(c3)的动作,而能够针对第1旋转电机(m1)和第2旋转电机(m2)使其具有电动机和发电机双方的功能。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,其特征在于,从上述第1旋转电机(m1)经由上述第2旋转机构(22)、上述第6旋转机构(26)而到达上述输出轴(os)的第1动力传递路径的第1减速比大于从上述第2旋转电机(m2)经由上述第3旋转机构(23)、上述第5旋转机构(25)而到达上述输出轴(os)的第2动力传递路径的第2减速比。

像这样,将第1动力传递路径的第1减速比构成得比第2动力传递路径的第2减速比大,由此能够在向输出轴(os)传递规定的动力的情况下,与第2旋转电机(m2)相比抑制第1旋转电机(m1)的输出。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,其特征在于,从上述内燃机(e)经由上述第4旋转机构(24)而到达上述输出轴(os)的第3动力传递路径的第3减速比小于上述第1减速比和上述第2减速比中的任一个。

像这样,若将第3动力传递路径的第3减速比构成得比第1减速比和第2减速比中的任一个均小且在输出轴(os)高旋转时使用内燃机(e),而能够提高燃料效率。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,可以是,其特征在于,上述第1旋转电机(m1)的输出大于上述第2旋转电机(m2)的输出。

像这样,成为使第1旋转电机(m1)的输出大于第2旋转电机(m2)的输出这样的结构且在混合动力车辆(1)的低速区域中使用第1旋转电机(m1),由此能够使第2旋转电机(m2)小型化或轻量化。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,也可以是,其特征在于,上述第1旋转电机(m1)的输出与上述第2旋转电机(m2)的输出相等。

像这样,若成为使第1旋转电机(m1)的输出和第2旋转电机(m2)的输出相等这样的结构,则能够使第1旋转电机(m1)和第2旋转电机(m2)为相同的结构,从而能够谋求主要零件的共用化。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,其特征在于,上述第2旋转轴(s2)由中空轴形成,上述第1旋转轴(s1)配置在上述第2旋转轴(s2)的径向内侧。

像这样,通过将第1旋转轴(s1)配置在中空的第2旋转轴(s2)的径向内侧,而能够将配置在第1旋转轴(s1)上的第1旋转电机(m1)、和配置在第2旋转轴(m2)上的第2旋转电机(m2)更集中地配置在共通的旋转轴线上,从而能够防止径向上的装置大型化。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,其特征在于,上述第2切断连接机构(c2)及上述第3切断连接机构(c3)通过基于一个切换机构(32)实施的操作而连动地被操作。

像这样,若成为通过基于一个切换机构(32)实施的操作来连动地对第2切断连接机构(c2)及第3切断连接机构(c3)进行操作的结构,则能够减少零部件数量。

另外,在上述混合动力车辆的驱动装置中,其特征在于,具有对上述第1切断连接机构(c1)进行操作的第1切换机构(31)、和对上述第2切断连接机构(c2)及上述第3切断连接机构(c3)进行操作的第2切换机构(32),上述第1切换机构(31)和上述第2切换机构(32)独立地被操作。

像这样,若独立地对第1切换机构(31)和第2切换机构(32)进行操作,则能够从第1旋转电机(m1)和第2旋转电机(m2)独立地对内燃机(e)的动作进行操作。

此外,上述的括号内的附图标记是将后述的实施方式的相对应的结构要素的附图标记作为本发明的一个例子而示出的。

发明效果

根据本发明的混合动力车辆的驱动装置,通过将来自多个动力源的动力高效地向输出轴传递而能够提高燃料效率。

附图说明

图1是表示本实施方式的混合动力车辆1的内部结构的框图。

图2是图1所示的驱动装置11的骨架图。

图3是表示图2所示的各旋转机构的位置关系的图。

图4是离合器的切换方式的说明图,(a)是关于第1切断连接机构的切换的说明图,(b)是关于第2切断连接机构及第3切断连接机构的切换的说明图,(c)是说明基于(b)实现的切换模式的图表。

图5是驱动装置的动作说明图(p状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置的状态图。

图6是驱动装置的动作说明图(a状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置的状态图。

图7是驱动装置的动作说明图(b状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置的状态图。

图8是驱动装置的动作说明图(c状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置的状态图。

图9是驱动装置的动作说明图(d状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置的状态图。

图10是驱动装置的动作说明图(e状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置的状态图。

图11是驱动装置的动作说明图(f状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置的状态图。

附图标记说明

1…混合动力车辆

11…驱动装置

15…ecu

16…速度传感器

20…旋转机构

21…第1旋转机构

22…第2旋转机构

23…第3旋转机构

24…第4旋转机构

25…第5旋转机构

26…第6旋转机构

27…第7旋转机构

28…第8旋转机构

31…第1切换机构

31a…第1换挡杆

31b…第1执行机构

31c…第1换挡叉

32…第2切换机构

32a…第2换挡杆

32b…第2执行机构

32c…第2换挡叉

32d…第3换挡叉

c1…第1切断连接机构

c2…第2切断连接机构

c3…第3切断连接机构

e…内燃机

m1…第1旋转电机

m2…第2旋转电机

os…输出轴

s1…第1旋转轴

s2…第2旋转轴

s3…第3旋转轴

s4…第4旋转轴

w…驱动轮

d1…第1引导槽

d2…第2引导槽

d3…第3引导槽

具体实施方式

以下,参照附图来说明本发明的实施方式。图1是表示本实施方式的混合动力车辆的内部结构的框图。本实施方式中的混合动力车辆1具有驱动装置11。驱动装置11作为动力源而具有发动机等内燃机e、第1旋转电机m1及第2旋转电机m2。将从驱动装置11产生的动力向驱动轮w传递。

混合动力车辆1具有蓄电池12和dc-dc转换器13。在此,蓄电池12是对发电得到的电力进行蓄电的蓄电器,包含电容器。dc-dc转换器13是转换蓄电池12的电压并将转换后的电压对后述的ecu15和车辆的辅机负载供给的电压转换装置。

内燃机e是通过将燃料与空气混合并使其燃烧来产生用于使车辆行驶的动力的发动机。旋转电机m1、m2既作为电动机发挥功能也作为发电机发挥功能。在使旋转电机m1、m2作为电动机而发挥功能的情况下,利用蓄电池12的电能来产生用于使车辆行驶的动力。在使旋转电机m1、m2作为发电机而发挥功能的情况下,将发电得到的电力向蓄电池12蓄电。旋转电机m1、m2通过来自内燃机的动力而发电,或在车辆减速时通过再生发电。

混合动力车辆1具有ecu15(electroniccontrolunit:电子控制单元)。ecu15根据各种运转条件进行控制,而控制成进行仅使电动机作为动力源的马达单独行驶(ev行驶),或控制成进行仅使内燃机作为动力源的发动机单独行驶,或控制成进行将内燃机和电动机双方作为动力源而同时使用的协动行驶(hev行驶)。

ecu15控制车辆的各部分。作为该各部分,具有例如内燃机e、蓄电池12等。另外,对ecu15作为控制参数而输入有来自各种传感器的信号。作为各种传感器,例如具有检测车辆的速度的速度传感器16、和检测燃料的消耗量的燃料消耗量传感器17。在混合动力车辆1上还设有检测、测定车辆的行驶所需的控制参数的其他传感器,基于来自各种传感器的信号,ecu15进行混合动力车辆1的行驶控制。

图2是图1所示的驱动装置11的骨架图。驱动装置11通过在多个旋转轴上配置各种动力源和驱动传递机构而构成。如图2所示,本实施方式的驱动装置11作为多个旋转轴而具有第1旋转轴s1、第2旋转轴s2、第3旋转轴s3、第4旋转轴s4及输出轴os。这些多个旋转轴均平行地配置。作为动力源,在第1旋转轴s1上配置有第1旋转电机m1,在第2旋转轴s2上配置有第2旋转电机m2,在第3旋转轴s3上配置有内燃机e。此外,第1旋转电机m1的输出和第2旋转电机m2的输出可以相同,也可以例如使第1旋转电机m1的输出大于第2旋转电机m2的输出。

第1旋转轴s1和第2旋转轴s2配置在共通的旋转轴线上。在本实施方式中,第2旋转轴s2为中空轴,通过在第2旋转轴s2内配置第1旋转轴s1,第1旋转轴s1的旋转轴和第2旋转轴s2的旋转轴线变为共通。

驱动装置11为了在旋转轴彼此之间传递动力,而具有齿轮等多个旋转机构。具体地说,在第1旋转轴s1及第2旋转轴s2的共通的旋转轴线上配置有传递来自第3旋转轴s3的动力的第1旋转机构21、用于从第1旋转轴s1向第4旋转轴s4传递动力的第2旋转机构22、和用于从第2旋转轴s2向第4旋转轴s4传递动力的第3旋转机构23。在第3旋转轴s3上配置有用于将内燃机e的动力向第1旋转轴s1或第2旋转轴s2、和第4旋转轴s4传递的旋转机构20。

在与第4旋转轴s4相同的轴线上配置有传递来自第3旋转轴s3的动力的第4旋转机构24。另外,在第4旋转轴s4上配置有传递来自第2旋转轴s2的动力的第5旋转机构25、传递来自第2旋转轴s2的动力的第6旋转机构26、和向输出轴os传递动力的第7旋转机构27。在输出轴os上配置有传递来自第4旋转轴s4的动力的第8旋转机构28。传递到输出轴os的第8旋转机构28的动力对驱动轮w进行驱动。

驱动装置11为了连接或切断动力传递、或者改变动力传递的路径,而具有多个离合器。具体地说,第1切断连接机构c1连接或切断第4旋转机构24与第5旋转机构25之间的动力传递。第2切断连接机构c2连接或切断第1旋转轴s1与第1旋转机构21或第2旋转机构22之间的动力传递。第3切断连接机构c3连接或切断第2旋转轴s2与第1旋转机构21或第3旋转机构23之间的动力传递。

另外,在上述的构造中,将从第1旋转电机m1经由第2旋转机构22、第6旋转机构26而到达输出轴os的动力传递路径设为第1动力传递路径。另外,将从第2旋转电机m2经由第3旋转机构23、第5旋转机构25而到达输出轴os的动力传递路径设为第2动力传递路径。并且,将从内燃机e经由第4旋转机构24而到达输出轴os的动力传递路径设为第3动力传递路径。在该情况下,将作为第1动力传递路径的减速比的第1减速比构成得比作为第2动力传递路径的减速比的第2减速比大。另外,将作为第3动力传递路径的减速比的第3减速比构成得比第1减速比或第2减速比均小。

图3是表示图2所示的各旋转机构的位置关系的图。在图3中,将各旋转轴s1、s2、s3、s4、os的旋转轴线以点示出。各旋转轴线的周围的圆的大小示出配置在与各旋转轴线相同的轴上的旋转机构的大小。

在第1旋转轴s1及第2旋转轴s2的共通的旋转轴线上配置有相同直径的第1旋转机构21及第2旋转机构22、和直径比它们小的第3旋转机构23。第1旋转机构21的外径与第3旋转轴s3上的旋转机构20的外径相切,第2旋转机构22的外径与第4旋转轴s4上的第6旋转机构26的外径相切(参照图2)。第3旋转机构23的外径与第5旋转机构25的外径相切。

在第3旋转轴s3上配置有旋转机构20。旋转机构20不仅如上述那样与第1旋转机构21的外径相切,也与配置在与第4旋转轴s4相同的轴线上的第4旋转机构24的外径相切。

在第4旋转轴s4上配置有小径的第7旋转机构27。第7旋转机构27的外径与经由差动齿轮(differentialgear)等而连接于输出轴os的第8旋转机构28的外径相切。

图4是离合器的切换方式的说明图,(a)是关于第1切断连接机构c1的切换的说明图,(b)是关于第2切断连接机构c2及第3切断连接机构c3的切换的说明图,(c)是说明基于(b)实现的切换模式的图表。在本实施方式中,使切换方式为通过同一鼓轮(drum)控制第2切断连接机构c2和第3切断连接机构c3的鼓轮式。此外,切换方式并不限于鼓轮式,也可以使用其他切换方式。

如图4的(a)所示,对第1切断连接机构c1的切换使用第1切换机构31。第1切换机构31具有第1换挡杆31a、使第1换挡杆31a转动到任意角度的第1执行机构31b、和第1换挡叉31c。在第1换挡杆31a的外周形成有第1引导槽d1。第1换挡叉31c沿着第1引导槽d1移动。

第1引导槽d1沿着第1换挡杆31a的周向形成,根据形成有第1引导槽d1的轴向上的位置,第1换挡叉31c沿轴向移动。即,通过第1执行机构31b使第1换挡杆31a转动规定的角度,而能够使第1换挡叉31c移动到所期望的状态。并且,随着第1换挡叉31c在轴向上的移动,套筒状的第1切断连接机构c1(参照图2)沿轴向移动。

如图4的(a)的右图所示,在本实施方式中,形成在第1换挡杆31a上的第1引导槽d1在位置l和位置r处不同。具体地说,在通过第1引导槽d1的位置l引导第1换挡叉31c的情况下,第1换挡叉31c向左移动。同样地,在位置r的情况下,第1换挡叉31c向右移动。

如图4的(b)所示,对第2切断连接机构c2的切换使用第2切换机构32。第2切换机构32具有第2换挡杆32a、使第2换挡杆32a转动到任意角度的第2执行机构32b、和第2换挡叉32c及第3换挡叉32d。在第2换挡杆32a的外周形成有第2引导槽d2及第3引导槽d3。第2换挡叉32c沿着第2引导槽d2移动,第3换挡叉32d沿着第3引导槽d3移动。

第2引导槽d2沿着第2换挡杆32a的周向形成,根据形成有第2引导槽d2及第3引导槽d3的轴向上的位置,第2换挡叉32c及第3换挡叉32d沿轴向移动。即,通过第2执行机构32b使第2换挡杆32a转动规定的角度,而能够使第2换挡叉32c及第3换挡叉32d同时移动到所期望的状态。并且,随着第2换挡叉32c在轴向上的移动,套筒状的第2切断连接机构c2及第3切断连接机构c3(参照图2)沿轴向连动地移动。此外,通过使用被执行机构31b及执行机构32b电驱动的设备,而也能够采用sbw(shift-by-wire:线控换档)。

如图4的(b)的右图所示,在本实施方式中,形成在第2换挡杆32a上的第2引导槽d2及第3引导槽d3在位置p、位置a、位置b、位置c、位置d、位置e、位置f处分别不同。即,在各位置中,第2换挡叉32c及第3换挡叉32d的轴向位置不同,如图4的(c)的图表所示,第2换挡叉32c及第3换挡叉32d选择性地向左、右、中央这三个位置移动。此外,在第2换挡叉32c或第3换挡叉32d成为中央位置的情况下,离合器成为中立状态,不会发生动力传递。

在本实施方式中,在第2切断连接机构c2位于左的情况下,成为连接第1旋转电机m1与第1旋转机构21且切断第1旋转电机m1与第2旋转机构22的第1状态。在第2切断连接机构c2位于中央的情况下,成为切断第1旋转电机m1与第1旋转机构21且切断第1旋转电机m1与第2旋转机构22的第2状态。在第2切断连接机构c2位于右的情况下,成为切断第1旋转电机m1与第1旋转机构21且连接第1旋转电机m1与第2旋转机构22的第3状态。第2切断连接机构c2能够选择性地采取第1状态、第2状态、第3状态。

另外,在第3切断连接机构c3位于右的情况下,成为连接第2旋转电机m2与第1旋转机构21且切断第2旋转电机m2与第3旋转机构23的第4状态。在第3切断连接机构c3位于中央的情况下,成为切断第2旋转电机m2与第1旋转机构21且切断第2旋转电机m2与第3旋转机构23的第5状态。在第3切断连接机构c3位于左的情况下,成为切断第2旋转电机m2与第1旋转机构21且连接第2旋转电机m2与第3旋转机构23的第6状态。第3切断连接机构c3能够选择性地采取第4状态、第5状态、第6状态。

此外,关于第1切断连接机构c1,如下所述。在第1切断连接机构c1位于左的情况下,成为连接第4旋转机构24与第5旋转机构25及第6旋转机构26的第7状态。在第1切断连接机构c1位于右的情况下,成为切断第4旋转机构24与第5旋转机构25及第6旋转机构26的第8状态。第1切断连接机构c1能够选择性地采取第7状态、第8状态。

接下来使用图5至图11来说明本实施方式的混合动力车辆1的各变速档位下的动作状态。图5是驱动装置11的动作说明图(p状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置11的状态图。如图5的(a)所示,在p状态下,内燃机e、第1旋转电机m1及第2旋转电机m2全部为非工作状态。

关于p状态下的离合器的切换机构,第1切换机构31的变速档位的位置成为位置r,第2切换机构32的变速档位的位置成为位置p(参照图4的(b)的右图及图4的(c))。其结果为,如图5的(b)所示,离合器状态成为第1切断连接机构c1位于右、第2切断连接机构c2位于右、第3切断连接机构c3位于右。

说明该状态下的混合动力车辆1的动作。在该状态下,内燃机e、第1旋转电机m1及第2旋转电机m2均为非工作状态。因此,从内燃机e、第1旋转电机m1及第2旋转电机m2均不会发生动力传递。

图6是驱动装置11的动作说明图(a状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置11的状态图。如图6的(a)所示,在a状态下,内燃机e的动力被向第2旋转电机m2传递,第1旋转电机m1的动力被向驱动轮w传递。在该情况下,第1旋转电机m1作为电动机而发挥功能,第2旋转电机m2作为发电机而发挥功能。

关于a状态下的离合器的切换机构,第1切换机构31的变速档位的位置成为位置r,第2切换机构32的变速档位的位置成为位置a(参照图4的(b)的右图及图4的(c))。其结果为,如图6的(b)所示,离合器状态成为第1切断连接机构c1位于右、第2切断连接机构c2位于右、第3切断连接机构c3位于右。

说明该状态下的混合动力车辆1的动作。在该状态下,内燃机e工作。并且,内燃机e的动力按第3旋转轴s3→旋转机构20→第1旋转机构21→第3切断连接机构c3→第2旋转轴s2→第2旋转电机m2的顺序传递。由此,内燃机e使第2旋转电机m2旋转。

另一方面,第1旋转电机m1工作。并且,第1旋转电机m1的动力按第1旋转轴s1→第2切断连接机构c2→第2旋转机构22→第6旋转机构26→第4旋转轴s4→第7旋转机构27→第8旋转机构28→输出轴os→驱动轮w的顺序传递。由此,第1旋转电机m1使驱动轮w旋转。

图7是驱动装置11的动作说明图(b状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置11的状态图。如图7的(a)所示,在b状态下,内燃机e为非工作状态,第1旋转电机m1的动力被向驱动轮w传递。在该情况下,第1旋转电机m1作为电动机而发挥功能。

关于b状态下的离合器的切换机构,第1切换机构31的变速档位的位置成为位置r,第2切换机构32的变速档位的位置成为位置b(参照图4的(b)的右图及图4的(c))。其结果为,如图7的(b)所示,离合器状态成为第1切断连接机构c1位于右、第2切断连接机构c2位于右、第3切断连接机构c3位于中央。

说明该状态下的混合动力车辆1的动作。在该状态下,内燃机e及第2旋转电机m2为非工作状态。因此,不会发生来自内燃机e及第2旋转电机m2的动力传递。

另一方面,第1旋转电机m1工作。并且,第1旋转电机m1的动力按第1旋转轴s1→第2切断连接机构c2→第2旋转机构22→第6旋转机构26→第4旋转轴s4→第7旋转机构27→第8旋转机构28→输出轴os→驱动轮w的顺序传递。由此,第1旋转电机m1使驱动轮w旋转。

图8为驱动装置11的动作说明图(c状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置11的状态图。如图8的(a)所示,在c状态下,内燃机e为非工作状态,第1旋转电机m1及第2旋转电机m2的动力被向驱动轮w传递。在该情况下,第1旋转电机m1及第2旋转电机m2作为电动机而发挥功能。

关于c状态下的离合器的切换机构,第1切换机构31的变速档位的位置成为位置r,第2切换机构32的变速档位的位置成为位置c(参照图4的(b)的右图及图4的(c))。其结果为,如图8的(b)所示,离合器状态成为第1切断连接机构c1位于右、第2切断连接机构c2位于右、第3切断连接机构c3位于左。

说明该状态下的混合动力车辆1的动作。在该状态下,内燃机e为非工作状态。因此,不会发生来自内燃机e的动力传递。

另一方面,第1旋转电机m1工作。并且,第1旋转电机m1的动力按第1旋转轴s1→第2切断连接机构c2→第2旋转机构22→第6旋转机构26→第4旋转轴s4→第7旋转机构27→第8旋转机构28→输出轴os→驱动轮w的顺序传递。由此,第1旋转电机m1使驱动轮w旋转。

另外,第2旋转电机m2工作。并且,第2旋转电机m2的动力按第2旋转轴s2→第3切断连接机构c3→第3旋转机构23→第5旋转机构25→第4旋转轴s4→第7旋转机构27→第8旋转机构28→输出轴os→驱动轮w的顺序传递。由此,第2旋转电机m2使驱动轮w旋转。

图9是驱动装置11的动作说明图(d状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置11的状态图。如图9的(a)所示,在d状态下,内燃机e为非工作状态,第2旋转电机m2的动力被向驱动轮w传递。在该情况下,第2旋转电机m2作为电动机而发挥功能。

关于d状态下的离合器的切换机构,第1切换机构31的变速档位的位置成为位置r,第2切换机构32的变速档位的位置成为位置d(参照图4的(b)的右图及图4的(c))。其结果为,如图9的(b)所示,离合器状态成为第1切断连接机构c1位于右、第2切断连接机构c2位于中央、第3切断连接机构c3位于左。

说明该状态下的混合动力车辆1的动作。在该状态下,内燃机e及第1旋转电机m1为非工作状态。因此,不会发生来自内燃机e及第1旋转电机m1的动力传递。

另一方面,第2旋转电机m2工作。并且,第2旋转电机m2的动力按第2旋转轴s2→第3切断连接机构c3→第3旋转机构23→第5旋转机构25→第4旋转轴s4→第7旋转机构27→第8旋转机构28→输出轴os→驱动轮w的顺序传递。由此,第2旋转电机m2使驱动轮w旋转。

图10是驱动装置11的动作说明图(e状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置11的状态图。如图10的(a)所示,在e状态下,内燃机e的动力被向第1旋转电机m1传递,第2旋转电机m2的动力被向驱动轮w传递。在该情况下,第1旋转电机m1作为发电机而发挥功能,第2旋转电机m2作为电动机而发挥功能。

关于e状态下的离合器的切换机构,第1切换机构31的变速档位的位置成为位置r,第2切换机构32的变速档位的位置成为位置e(参照图4的(b)的右图及图4的(c))。其结果为,如图10的(b)所示,离合器状态成为第1切断连接机构c1位于右、第2切断连接机构c2位于左、第3切断连接机构c3位于左。

说明该状态下的混合动力车辆1的动作。在该状态下,内燃机e工作。并且,内燃机e的动力按第3旋转轴s3→旋转机构20→第1旋转机构21→第2切断连接机构c2→第1旋转轴s1→第1旋转电机m1的顺序传递。由此,内燃机e使第1旋转电机m1旋转。

另一方面,第2旋转电机m2工作。并且,第2旋转电机m2的动力按第2旋转轴s2→第3切断连接机构c3→第3旋转机构23→第5旋转机构25→第4旋转轴s4→第7旋转机构27→第8旋转机构28→输出轴os→驱动轮w的顺序传递。由此,第2旋转电机m2使驱动轮w旋转。

图11是驱动装置11的动作说明图(f状态),(a)是动力源的状态图,(b)是驱动装置11的状态图。如图11的(a)所示,在f状态下,内燃机e的动力被向驱动轮w传递。第1旋转电机m1及第2旋转电机m2为非工作状态。因此,不会发生来自第1旋转电机m1及第2旋转电机m2的动力传递。此外,能够从向马达和蓄电池供给电力的所谓串联行驶状态(图6或图10的状态)选择性地转变为图11所示的所谓发动机行驶状态。

关于f状态下的离合器的切换机构,第1切换机构31的变速档位的位置成为位置l,第2切换机构32的变速档位的位置成为位置f(参照图4的(b)的右图及图4的(c))。其结果为,如图11的(b)所示,离合器状态成为第1切断连接机构c1位于左、第2切断连接机构c2位于中央、第3切断连接机构c3位于中央。

说明该状态下的混合动力车辆1的动作。在该状态下,内燃机e工作。并且,内燃机e的动力按第3旋转轴s3→旋转机构20→第4旋转机构24→第1切断连接机构c1→第5旋转机构25→第4旋转轴s4→第7旋转机构27→第8旋转机构28→输出轴os→驱动轮w的顺序传递。由此,内燃机e使驱动轮w旋转。

如以上那样,在本实施方式中,具有将从第1旋转电机m1向输出轴os的动力传递连接或切断的第2切断连接机构c2、和将从第2旋转电机m2向输出轴os的动力传递连接或切断的第3切断连接机构c3。由此,在作为动力源而具有内燃机e、第1旋转电机m1及第2旋转电机m2的混合动力车辆1中,在连接第1切断连接机构c1而仅使内燃机e工作来向输出轴os进行动力传递的情况下,通过切断第2切断连接机构c2及第3切断连接机构c3,而能够使第1旋转电机m1和第2旋转电机m2不会相对于输出轴os连动旋转。因此,在仅使内燃机e工作来向输出轴os进行动力传递的情况下,能够减轻负载,从而能够谋求提高燃料效率。

另外,通过将第1旋转轴s1和第2旋转轴s2配置在共通的旋转轴线上,而能够防止第1旋转轴s1或第2旋转轴s2在径向上的装置大型化。

另外,通过将第1旋转轴s1、第2旋转轴s2、第3旋转轴s3及第4旋转轴s4相互平行地配置,而能够抑制轴向上的长度。

另外,通过成为在到达第1切断连接机构c1(其将从内燃机e向输出轴os的动力传递连接或切断)之前经由第4旋转机构24的结构,而能够抑制轴向上的长度、且得到基于第4旋转机构24的减速比。

另外,通过第2切断连接机构c2的动作,能够选择性地切换从第1旋转电机m1向第1旋转机构21的动力传递和从第1旋转电机m1向第2旋转机构22的动力传递。因此,能够在第1旋转电机m1与输出轴os之间设置二级变速。另外,通过切换第2切断连接机构c2,而能够针对使第1旋转电机m1的功能为电动机还是为发电机进行切换。

另外,通过第3切断连接机构c3的动作,能够选择性地切换从第2旋转电机m2向第1旋转机构21的动力传递和从第2旋转电机m2向第3旋转机构23的动力传递。因此,能够在第2旋转电机m2与输出轴os之间设置二级变速。另外,通过切换第3切断连接机构c3,而能够针对使第2旋转电机m2的功能为电动机还是为发电机进行切换。

另外,通过第1切断连接机构c1的动作,能够切换从第4旋转机构24向第5旋转机构25及第6旋转机构26的动力传递的连接、和从第4旋转机构24向第5旋转机构25及第6旋转机构26的动力传递的切断。因此,能够切换从内燃机e向输出轴os的动力传递。另外,通过组合第1切断连接机构c1、第2切断连接机构c2及第3切断连接机构c3的动作而能够针对第1旋转电机m1和第2旋转电机m2使其具有电动机和发电机双方的功能。

另外,通过将第1动力传递路径的第1减速比构成得比第2动力传递路径的第2减速比大,而能够在向输出轴os传递规定的动力的情况下,与第2旋转电机m2相比抑制第1旋转电机m1的输出。

另外,若将第3动力传递路径的第3减速比构成得比第1减速比和第2减速比中的任一个均小且在输出轴os高旋转时使用内燃机e,则能够提高燃料效率。

另外,通过成为使第1旋转电机m1的输出大于第2旋转电机m2的输出这样的结构、且在混合动力车辆1的低速区域中使用第1旋转电机m1,而能够使第2旋转电机m2小型化或轻量化。

另外,若成为使第1旋转电机m1的输出和第2旋转电机m2的输出相等这样的结构,则能够使第1旋转电机m1和第2旋转电机m2为相同的结构,从而能够谋求主要零件的共用化。

另外,通过将第1旋转轴s1配置在中空的第2旋转轴s2的径向内侧,而能够将配置在第1旋转轴s1上的第1旋转电机m1、和配置在第2旋转轴s2上的第2旋转电机m2更集中地配置在共通的旋转轴线上,从而能够防止径向上的装置大型化。

另外,若成为通过基于一个切换机构即第2切换机构32实施的操作来连动地对第2切断连接机构c2及第3切断连接机构c3进行操作的结构,则能够减少零部件数量。

另外,若独立地对第1切换机构31和第2切换机构32进行操作,则能够从第1旋转电机m1和第2旋转电机m2独立地对内燃机e的动作进行操作。

以上,说明了本发明的实施方式,但本发明并不限定于上述实施方式,能够在权利要求书、及说明书和附图所记载的技术思想的范围内进行各种变形。

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