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公開番号2023042784
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-03-28
出願番号2021150113
出願日2021-09-15
発明の名称動力出力装置
出願人個人
代理人個人
主分類F16H 3/72 20060101AFI20230320BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】モータの減速比をエンジンの減速比より大きく設定可能でありながらも装置のコンパクト化を図ること。
【解決手段】動力出力装置1を、エンジン2と、遊星歯車機構10と、発電可能なモータMGと、動力出力装置1全体を制御する電子制御ユニット70と、から構成する。遊星歯車機構10は、サンギヤ10sをモータMGの回転軸RSに接続し、ブレーキB1を介してリングギヤ10rをケース90に支持し、クラッチC1を介してキャリア10cをエンジン2のクランク軸2aに接続すると共にクラッチC2を介してキャリア10cを出力軸OSに接続する。また、クラッチC3を介してモータMGの回転軸RSを出力軸OSに接続する。当該構成によれば、ブレーキB1およびクラッチC1,C2,C3の係脱により、EV出力モードの前進1速段,前進2速段および後進段と、ハイブリッド出力モードの前進1速段および前進2速段と、を提供することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
出力軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、
クランク軸を有するエンジンと、
回転軸を有するモータと、
第１サンギヤと、該第１サンギヤと同心上に配置された第１リングギヤと、前記第１サンギヤおよび前記第１リングギヤに噛合う複数の第１ピニオンギヤと、複数の該第１ピニオンギヤを自転かつ公転自在に支持する第１キャリアと、を有する第１遊星歯車機構と、
前記クランク軸と前記第１キャリアとを断接可能な第１クラッチと、
前記第１キャリアと前記出力軸とを断接可能な第２クラッチと、
前記回転軸と前記出力軸とを断接可能な第３クラッチと、
前記第１サンギヤおよび前記第１リングギヤの一方の回転を停止および停止解除可能な第１ブレーキと、
を備え、
前記回転軸は、前記第１サンギヤおよび前記第１リングギヤの他方に接続されている
動力出力装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１，第２および第３クラッチと前記第１ブレーキとをオンオフ制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記第２クラッチおよび前記第１ブレーキをオンすると共に前記第１および第２クラッチをオフする第１状態、または、前記第２および第３クラッチをオンすると共に前記第１クラッチおよび前記第１ブレーキをオフする第２状態に制御することで、前記モータからの動力を前記出力軸に出力可能なモータ出力モードを確立し、前記第１，第２および第３クラッチをオンすると共に前記第１ブレーキをオフする第３状態、または、前記第１および第３クラッチと前記第１ブレーキとをオンすると共に前記第２クラッチをオフする第４状態に制御することで、前記エンジンおよび前記モータからの動力を前記出力軸に出力可能または前記出力軸からの動力を前記モータに入力可能なハイブリッド出力モードを確立し、または、前記第１クラッチおよび前記第１ブレーキをオンすると共に前記第２および第３クラッチをオフする第５状態に制御することで、前記エンジンによって前記モータを駆動する充電モードを確立する
請求項１に記載の動力出力装置。
【請求項３】
第２サンギヤと、該第２サンギヤと同心上に配置された第２リングギヤと、前記第２サンギヤおよび前記第２リングギヤに噛合う複数の第２ピニオンギヤと、複数の該第２ピニオンギヤを自転かつ公転自在に支持する第２キャリアと、を有する第２遊星歯車機構と、
前記第２リングギヤの回転を停止および停止解除可能な第２ブレーキと、
前記第２キャリアと前記出力軸とを断接可能な第４クラッチと、
をさらに備え、
前記第１サンギヤは、前記第１ブレーキに接続されており、
前記回転軸は、前記第１リングギヤに接続されている
請求項１または２に記載の動力出力装置。
【請求項４】
制御部は、前記第１または第２状態で前記第２ブレーキをオンすると共に前記第４クラッチをオフする制御を実行することで前記モータ出力モードを実現し、前記第３状態で前記第４クラッチをオフする制御を実行することで前進１速ハイブリッド出力モードを実現し、前記第４状態で前記第４クラッチをオフする制御を実行することで前進２速ハイブリッド出力モードを実現し、前記第３状態で前記第４クラッチをオンする制御を実行することで前進３速ハイブリッド出力モードを実現し、前記第４状態で前記第４クラッチをオンする制御を実行して前進４速ハイブリッド出力モードを実現し、前記第５状態で前記第４クラッチおよび前記第２ブレーキをオフする制御を実行することで前記充電モードを実現する
請求項２に従属する請求項３に記載の動力出力装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力軸に動力を出力可能な動力出力装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０００－２７２３６１号公報（特許文献１）には、クランク軸を有するエンジンと、入力軸および出力軸を有する自動変速機と、回転軸を有するモータと、エンジンのクランク軸と自動変速機の入力軸とを断接可能な自動クラッチと、モータの回転軸と自動変速機の入力軸とを接続する減速機と、を備え、動力を出力軸に出力可能な動力出力装置が記載されている。
【０００３】
当該動力出力装置では、モータが減速機を介して自動変速機に接続されているため、モータの減速比をエンジンの減速比より大きく設定することができ、モータからのトルクの増幅を図ることができる。これにより、モータの小型化やモータのコスト低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０００－２７２３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した公報に記載の動力出力装置では、モータの減速比をエンジンの減速比より大きく設定するための専用の減速機が必要であるため、当該減速機の分だけ動力出力装置が大型化すると共に装置全体としてコストアップに繋がり、装置のコンパクト化や装置のコスト低減という点において、なお改良の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、モータの減速比をエンジンの減速比より大きく設定可能でありながらも装置のコンパクト化を図ることができる動力出力装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の動力出力装置は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明に係る動力出力装置の好ましい形態によれば、出力軸に動力を出力可能な動力出力装置が構成される。当該動力出力装置は、クランク軸を有するエンジンと、回転軸を有するモータと、第１遊星歯車機構と、第１クラッチと、第２クラッチと、第３クラッチと、第１ブレーキと、を備えている。第１遊星歯車機構は、第１サンギヤと、当該第１サンギヤと同心上に配置された第１リングギヤと、第１サンギヤおよび第１リングギヤに噛合う複数の第１ピニオンギヤと、複数の等該第１ピニオンギヤを自転かつ公転自在に支持する第１キャリアと、を有している。第１クラッチは、クランク軸と第１キャリアとを断接可能である。第２クラッチは、第１キャリアと出力軸とを断接可能である。第３クラッチは、回転軸と出力軸とを断接可能である。第１ブレーキは、第１サンギヤおよび第１リングギヤの一方の回転を停止および停止解除可能である。そして、回転軸は、第１サンギヤおよび第１リングギヤの他方に接続されている。
【０００９】
本発明によれば、モータ専用の減速機を設けることなく、モータから出力軸までの減速比を、エンジンから出力軸までの減速比と異ならせることができる。即ち、専用の減速機を設けることなく、モータの減速比をエンジンの減速比より大きく設定することができる。これにより、モータからのトルクの増幅を図ることができるため、モータの小型化やモータのコスト低減を図ることができる。
【００１０】
本発明に係る動力出力装置の更なる形態によれば、エンジンおよびモータを駆動制御すると共に、第１，第２および第３クラッチと第１ブレーキとをオンオフ制御する制御部をさらに備えている。そして、制御部は、第２クラッチおよび第１ブレーキをオンすると共に第１および第３クラッチをオフする第１状態、または、第２および第３クラッチをオンすると共に第１クラッチおよび第１ブレーキをオフする第２状態に制御することで、モータからの動力を出力軸に出力可能なモータ出力モードを確立する。また、制御部は、第１，第２および第３クラッチをオンすると共に第１ブレーキをオフする第３状態、または、第１および第３クラッチと第１ブレーキとをオンすると共に第２クラッチをオフする第４状態に制御することで、エンジンおよびモータからの動力を出力軸に出力可能または出力軸からの動力をモータに入力可能なハイブリッド出力モードを確立する。さらに、制御部は、第１クラッチおよび第１ブレーキをオンすると共に第２および第３クラッチをオフする第５状態に制御することで、エンジンによってモータを駆動する充電モードを確立する。
（【００１１】以降は省略されています）

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