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公開番号2024084485
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-25
出願番号2022198781
出願日2022-12-13
発明の名称車両用駆動装置
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人R&C
主分類B60W 20/30 20160101AFI20240618BHJP(車両一般)
要約【課題】回転電機と動力伝達機構とを備えた車両用駆動装置において、大型化を抑制しつつ、回転電機の駆動力を用いた電気走行モードの駆動力を大きくする。
【解決手段】車両用駆動装置は、内燃機関(EG)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(71)と、回転電機(20)と、3つの回転要素(31,32,33)を有する差動歯車機構と、第1伝達経路と第2伝達経路とを備えた動力伝達機構と、第1係合機構と、第2係合機構(C2)と、第3係合機構(C3)と、制御装置とを備える。第1係合機構を解放状態とし、第2係合機構(C2)及び第3係合機構(C3)を係合状態として、ロータの回転を差動歯車機構により減速し、第1伝達経路及び第2伝達経路でさらに減速して出力部材(71)に伝達する回転電機減速モードを実行する。
【選択図】図7
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、
車輪に駆動連結される出力部材と、
ロータを備えた回転電機と、
回転速度の順に、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回転要素が前記入力部材に駆動連結され、前記第３回転要素が前記ロータに駆動連結された差動歯車機構と、
前記第２回転要素の回転を第１変速比で変速して前記出力部材に伝達する第１伝達経路と、前記第１回転要素の回転を前記第１変速比より小さい第２変速比で変速して前記出力部材に伝達する第２伝達経路と、を備えた動力伝達機構と、
前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び前記第３回転要素の３つの回転要素のうちから選択される２つの間の動力伝達を断接する第１係合機構と、
前記第１伝達経路を介した前記第２回転要素と前記出力部材との間の動力伝達を断接する第２係合機構と、
前記第２伝達経路を介した前記第１回転要素と前記出力部材との間の動力伝達を断接する第３係合機構と、
前記内燃機関と前記第１回転要素との間の動力伝達を断接する入力用係合機構と、
前記第１係合機構、前記第２係合機構、前記第３係合機構、及び前記入力用係合機構を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記入力用係合機構及び前記第１係合機構を解放状態とし、前記第２係合機構及び前記第３係合機構を係合状態とすることで、前記ロータの回転を前記差動歯車機構により減速して前記第１回転要素及び前記第２回転要素に伝達し、前記第２回転要素の回転を前記第１伝達経路を介して前記出力部材に伝達するとともに、前記第１回転要素の回転を前記第２伝達経路を介して前記出力部材に伝達する回転電機減速モードを実行する、車両用駆動装置。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記制御装置は、車両を後進させる側に前記出力部材を駆動する場合に、前記回転電機減速モードを実行する、請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記入力用係合機構を係合状態とし、前記第１係合機構及び前記第３係合機構を解放状態とするとともに前記第２係合機構を係合状態とすることで、前記回転電機のトルクを反力として前記差動歯車機構により前記内燃機関のトルクを増幅し、前記第１伝達経路を介して前記出力部材に伝達する電気トルクコンバータモードを実行可能であり、
前記電気トルクコンバータモードの実行中に、車載蓄電装置への充電が制限される状態となった場合には、前記電気トルクコンバータモードから、前記入力用係合機構を解放状態とするとともに前記第３係合機構を係合状態として前記回転電機減速モードに移行する、請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記回転電機減速モードから、前記内燃機関のトルクを前記出力部材に伝達する場合には、前記第１係合機構を解放状態とし前記第２係合機構及び前記第３係合機構を係合状態としたまま、前記入力用係合機構を解放状態から係合状態に変化させる、請求項１又は２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、車両用駆動装置に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
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、回転電機と、３つの回転要素を有する差動歯車機構と、差動歯車機構からの出力回転を変速して出力部材に伝達する動力伝達機構とを備えた車両用駆動装置が利用されている。このような車両用駆動装置の一例が、独国特許出願公開第１０２０２０２０２６５５号明細書（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
特許文献１の車両用駆動装置（Hybrid-Antriebsstrang 4）は、複数のギヤ（Festrad 22,24,26,28,42）と複数の係合機構（Kupplung K3, Schaltkupplung A,B,C,D,R）とを含む動力伝達機構（Stirnradgetriebe 10）を備えている。車両用駆動装置は、複数の係合機構の係合の状態を切り替えることで、複数の動作モード（V1,V2,V3,V4,EDA1,EDA2,EDAR,LiN,E1,E2,E3,E4）を実行することができる。特に回転電機（Elektromotor EM2）の駆動力を用いた電気走行モードに注目すると、変速比の異なる複数の変速段（elektrische Vorwartsgange E1,E2,E3,E4）を切り替えて車両を走行させることができる。
【０００４】
電気走行モードにおける駆動力を大きく確保するためには、大型の回転電機を用いるか、動力伝達機構の減速比を大きくする必要がある。しかし、回転電機の大型化や、より低速側の変速段を追加するためのギヤ対の設置は、車両用駆動装置の大型化につながるため好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
独国特許出願公開第１０２０２０２０２６５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
回転電機と動力伝達機構とを備えた車両用駆動装置において、大型化を抑制しつつ、回転電機の駆動力を用いた電気走行モードの駆動力を大きくすることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る車両用駆動装置は、
内燃機関に駆動連結される入力部材と、
車輪に駆動連結される出力部材と、
ロータを備えた回転電機と、
回転速度の順に、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回転要素が前記入力部材に駆動連結され、前記第３回転要素が前記ロータに駆動連結された差動歯車機構と、
前記第２回転要素の回転を第１変速比で変速して前記出力部材に伝達する第１伝達経路と、前記第１回転要素の回転を前記第１変速比より小さい第２変速比で変速して前記出力部材に伝達する第２伝達経路と、を備えた動力伝達機構と、
前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び前記第３回転要素の３つの回転要素のうちから選択される２つの間の動力伝達を断接する第１係合機構と、
前記第１伝達経路を介した前記第２回転要素と前記出力部材との間の動力伝達を断接する第２係合機構と、
前記第２伝達経路を介した前記第１回転要素と前記出力部材との間の動力伝達を断接する第３係合機構と、
前記内燃機関と前記第１回転要素との間の動力伝達を断接する入力用係合機構と、
前記第１係合機構、前記第２係合機構、前記第３係合機構、及び前記入力用係合機構を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記入力用係合機構及び前記第１係合機構を解放状態とし、前記第２係合機構及び前記第３係合機構を係合状態とすることで、前記ロータの回転を前記差動歯車機構により減速して前記第１回転要素及び前記第２回転要素に伝達し、前記第２回転要素の回転を前記第１伝達経路を介して前記出力部材に伝達するとともに、前記第１回転要素の回転を前記第２伝達経路を介して前記出力部材に伝達する回転電機減速モードを実行する。
【０００８】
この構成によれば、第１係合機構及び第２係合機構を係合状態とし、第３係合機構を解放状態とすることで、第１伝達経路を介して、回転電機の回転を第１変速比で変速して出力部材に伝達する低速段側の第１変速モードを実現できる。また、第１係合機構及び第３係合機構を係合状態とし、第２係合機構を解放状態とすることで、第２伝達経路を介して、回転電機の回転を第２変速比で変速して出力部材に伝達する高速段側の第２変速モードを実現できる。さらに、回転電機減速モードにおいて、第１係合機構を解放状態とし、第２係合機構及び第３係合機構を係合状態とすることで、回転電機の回転を差動歯車機構により大きく減速し、ひいては全体として第１変速比より大きい変速比で減速して出力部材に伝達することができる。よって、回転電機を大型化することなく、回転電機減速モードの駆動力を大きく確保することができる。回転電機減速モードは、第１変速モードや第２変速モードの実行のための第１係合機構、第２係合機構、及び第３係合機構をそのまま用い、それらの係合の状態を切り替えるだけで実行できるので、ギヤ対を新たに設置する必要もない。これらのことから、回転電機と動力伝達機構とを備えた車両用駆動装置において、大型化を抑制しつつ、回転電機の駆動力を用いた電気走行モードの駆動力を大きくすることができる。
【０００９】
本開示に係る技術のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態の車両用駆動装置のスケルトン図
動力伝達機構の第１伝達経路を示す模式図
動力伝達機構の第２伝達経路を示す模式図
各動作モードにおける各係合装置の状態を示す係合表
電気走行第１モードでの分配用差動歯車機構の速度線図
電気走行第２モードでの分配用差動歯車機構の速度線図
電気走行減速モードでの分配用差動歯車機構の速度線図
ハイブリッド走行第１モードでの分配用差動歯車機構の速度線図
ハイブリッド走行第２モードでの分配用差動歯車機構の速度線図
ハイブリッド走行減速モードでの分配用差動歯車機構の速度線図
ｅＴＣモードでの分配用差動歯車機構の速度線図
車両用駆動装置の動作マップ
第２実施形態の車両用駆動装置のスケルトン図
動力伝達機構の第１伝達経路を示す模式図
動力伝達機構の第２伝達経路を示す模式図
各動作モードにおける各係合装置の状態を示す係合表
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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