車輛用驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】一種車輛用驅(qū)動裝置，具備發(fā)動機、第一電動機和第二電動機，能夠得到良好的燃料經(jīng)濟性。車輛用驅(qū)動裝置(10)包括具備第一太陽輪、第一齒圈和第一行星架的第一行星齒輪裝置(18)及具備第二太陽輪、第二齒圈和第二行星架的第二行星齒輪裝置(20)。而且，第一太陽輪與第一電動機(MG1)連結(jié)，第一齒圈與第二齒圈連結(jié)，第一行星架與發(fā)動機(12)連結(jié)，第二太陽輪與第二電動機(MG2)連結(jié)，第二行星架與驅(qū)動輪連結(jié)。因此，即使在發(fā)動機轉(zhuǎn)速(Ne)及第一電動機轉(zhuǎn)速(Ng)恒定的情況下，電子控制裝置通過使第二電動機轉(zhuǎn)速(Nm)變化也能夠任意地控制車速(V)。因此，能夠控制發(fā)動機(12)、第一電動機(MG1)及第二電動機(MG2)從而得到良好的燃料經(jīng)濟性。
【專利說明】車輛用驅(qū)動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有發(fā)動機和兩個電動機的車輛用驅(qū)動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知具備發(fā)動機、第一電動機和第二電動機的車輛用驅(qū)動裝置。例如，專利文獻I所述的車輛用驅(qū)動裝置就是這樣的裝置。在該專利文獻I的車輛用驅(qū)動裝置中，所述發(fā)動機經(jīng)由通過所述第一電動機來控制差動狀態(tài)的差動機構(gòu)而與驅(qū)動輪連結(jié)，所述第二電動機經(jīng)由具有一定減速比的減速機構(gòu)而與所述驅(qū)動輪連結(jié)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2002-247201號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2010-125900號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0008]在專利文獻I的車輛用驅(qū)動裝置中，假設(shè)發(fā)動機轉(zhuǎn)速恒定，則車速越高，所述第二電動機的轉(zhuǎn)速變得越高，并且所述第一電動機的轉(zhuǎn)速變得越低。因此，在以高車速行駛時，所述第一電動機會向反方向旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，為了將所述發(fā)動機的動力傳遞給所述驅(qū)動輪，產(chǎn)生所述第一電動機不是作為發(fā)電機而是作為馬達發(fā)揮功能并且所述第二電動機作為發(fā)電機發(fā)揮功能的動力循環(huán)。在所述專利文獻I的車輛用驅(qū)動裝置中，會產(chǎn)生這樣的動力循環(huán)，該動力循環(huán)會導(dǎo)致車輛的燃料經(jīng)濟性惡化。
[0009]本發(fā)明是以上述情況為背景而做出的，其目的在于提供一種車輛用驅(qū)動裝置，該車輛用驅(qū)動裝置具備發(fā)動機、第一電動機和第二電動機，能夠得到良好的車輛燃料經(jīng)濟性。
[0010]用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0011]用于達成上述目的的第一發(fā)明的主旨在于，(a)是具備發(fā)動機、第一電動機和第二電動機的車輛用驅(qū)動裝置，(b)包括具備第一太陽輪、第一齒圈和與所述發(fā)動機連結(jié)的第一行星架的第一行星齒輪裝置及具備第二太陽輪、第二齒圈和與驅(qū)動輪連結(jié)的第二行星架的第二行星齒輪裝置，(C)所述第一太陽輪和所述第一齒圈中的一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件與所述第一電動機連結(jié)，該第一太陽輪和該第一齒圈中的另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件與所述第二太陽輪和所述第二齒圈中的一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件連結(jié)，該第二太陽輪和該第二齒圈中的另一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件與所述第二電動機連結(jié)。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]通過以上方式，即使在發(fā)動機轉(zhuǎn)速及所述第一電動機的轉(zhuǎn)速恒定的情況下，通過使所述第二電動機的轉(zhuǎn)速變化也能夠任意地控制車速。因此，即使在車輛以高車速行駛的情況下，無論車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速如何，都能夠自由地控制所述第一電動機的工作點，例如無論車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速如何都能夠使該第一電動機維持正轉(zhuǎn)，因此能夠減少該第一電動機作為馬達發(fā)揮功能并且所述第二電動機作為發(fā)電機發(fā)揮功能的動力循環(huán)的產(chǎn)生。其結(jié)果是，能夠得到良好的車輛的燃料經(jīng)濟性。此外，燃料經(jīng)濟性是指例如單位燃料消耗量的行駛距離等，燃料經(jīng)濟性的提高是指該單位燃料消耗量的行駛距離變長，或者，車輛整體的燃料消耗率(=燃料消耗量/驅(qū)動輪輸出)變小。相反，燃料經(jīng)濟性的降低(惡化)是指該單位燃料消耗量的行駛距離變短，或者，車輛整體的燃料消耗率變大。
[0014]另外，第二發(fā)明的主旨在于，根據(jù)所述第一發(fā)明的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于，具備對所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件的旋轉(zhuǎn)及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件的旋轉(zhuǎn)進行抑制的制動器。這樣，在所述車輛用驅(qū)動裝置中，利用所述制動器的動作使所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件不能旋轉(zhuǎn)，能夠在發(fā)動機側(cè)和第二電動機側(cè)分別進行獨立的控制。例如，能夠進行所謂的串聯(lián)混合動力行駛。
[0015]另外，第三發(fā)明的主旨在于，根據(jù)所述第二發(fā)明的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于，包括控制裝置，所述控制裝置利用所述制動器使所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件不能旋轉(zhuǎn)，從而進行使所述發(fā)動機處于非驅(qū)動狀態(tài)而利用所述第二電動機的動力進行行駛的電動機行駛。這樣，與例如在車輛行駛中不能使所述發(fā)動機停止的混合動力車輛等相比，能夠容易地實現(xiàn)車輛燃料經(jīng)濟性的提高。
[0016]另外，第四發(fā)明的主旨在于，根據(jù)所述第三發(fā)明的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于，所述控制裝置利用所述制動器使所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件不能旋轉(zhuǎn)，從而進行不使所述發(fā)動機的動力機械地傳遞到所述驅(qū)動輪而是利用該發(fā)動機的動力由所述第一電動機發(fā)電并且利用所述第二電動機的動力進行行駛的串聯(lián)混合動力行駛。這樣，在所述串聯(lián)混合動力行駛中，在能夠得到良好的燃料經(jīng)濟性的行駛狀態(tài)下，利用所述制動器使所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件不能旋轉(zhuǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的燃料經(jīng)濟性的提高。
[0017]另外，第五發(fā)明的主旨在于，根據(jù)所述第三發(fā)明或所述第四發(fā)明的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于，所述控制裝置通過釋放所述制動器，進行利用所述發(fā)動機及所述第二電動機的動力進行行駛的并聯(lián)混合動力行駛。這樣，在所述并聯(lián)混合動力行駛中，在能夠得到良好的燃料經(jīng)濟性的行駛狀態(tài)下，利用所述制動器的釋放能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的燃料經(jīng)濟性的提聞。
[0018]另外，第六發(fā)明的主旨在于，根據(jù)所述第三發(fā)明的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于，所述控制裝置在所述電動機行駛中起動所述發(fā)動機的情況下，利用所述制動器使所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件保持不能旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，利用所述第一電動機使所述發(fā)動機旋轉(zhuǎn)。這樣，利用所述制動器能夠容易地切斷在所述發(fā)動機的起動中進行的一系列控制對車速或車輛的驅(qū)動力的影響。例如，所述控制裝置無需為了所述發(fā)動機的曲軸起轉(zhuǎn)而控制所述第二電動機，利用所述第一電動機的控制就能夠進行所述發(fā)動機的曲軸起轉(zhuǎn)，因此容易控制該曲軸起轉(zhuǎn)時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
[0019]另外，第七發(fā)明的主旨在于，根據(jù)所述第六發(fā)明的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于，所述控制裝置在所述發(fā)動機的起動后釋放所述制動器的情況下，在所述制動器的釋放前控制所述第一電動機，以使通過所述發(fā)動機的動力而作用在所述制動器上的扭矩達到與通過行駛阻力而作用在所述制動器上的扭矩相均衡的大小。這樣，能夠降低在所述制動器釋放時產(chǎn)生的沖擊。
[0020]另外，第八發(fā)明的主旨在于，根據(jù)所述第五發(fā)明的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于，所述控制裝置在所述并聯(lián)混合動力行駛中使所述發(fā)動機停止的情況下，在控制所述第一電動機及所述第二電動機以使所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件的轉(zhuǎn)速接近零后，使所述制動器動作，以使所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件不能旋轉(zhuǎn)，在該制動器的動作結(jié)束后使所述發(fā)動機停止。這樣，能夠降低在所述制動器動作以使得所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件不能旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的來自該制動器的沖擊，及，在將所述發(fā)動機從驅(qū)動狀態(tài)切換到非驅(qū)動狀態(tài)時產(chǎn)生的沖擊。
[0021]在這里，優(yōu)選的是，所述控制裝置在所述并聯(lián)混合動力行駛中在所述第二電動機的扭矩為預(yù)先確定的第二電動機扭矩判定值以下的情況下，使所述制動器滑移。
[0022]另外，優(yōu)選的是，在與所述發(fā)動機的輸出軸相同的軸心上，從靠近該發(fā)動機側(cè)依次配設(shè)有所述第一電動機、所述第一行星齒輪裝置、所述第二行星齒輪裝置和所述第二電動機。
[0023]另外，優(yōu)選的是，所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件與所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件以不能相對旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)。
[0024]另外，優(yōu)選的是，(a)在所述第一行星齒輪裝置的共線圖中，該第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件、第三旋轉(zhuǎn)元件以此順序依次排列，(b)在所述第二行星齒輪裝置的共線圖中，該第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件、第三旋轉(zhuǎn)元件以此順序依次排列，(C)所述第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件與所述第一電動機連結(jié)，所述第一行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件與所述發(fā)動機連結(jié)，所述第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件與所述第二行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件連結(jié)，所述第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件與所述第二電動機連結(jié)，所述第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件與所述驅(qū)動輪連結(jié)。具體地說，所述第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件是所述第一太陽輪，所述第一行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件是所述第一行星架，所述第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件是所述第一齒圈，所述第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件是所述第二太陽輪，所述第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件是所述第二行星架，所述第二行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件是所述第二齒圈。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是用于說明應(yīng)用了本發(fā)明的混合動力車輛所具有的車輛用驅(qū)動裝置的要點圖。
[0026]圖2是表示從圖1的車輛用驅(qū)動裝置到驅(qū)動輪的動力傳遞路徑的圖。
[0027]圖3是圖1的混合動力車輛在停車中且發(fā)動機處于非驅(qū)動狀態(tài)時的共線圖。
[0028]圖4是圖1的混合動力車輛在停車中進行發(fā)動機起動時的共線圖。
[0029]圖5是圖1的混合動力車輛在停車中利用發(fā)動機的動力進行發(fā)電時的共線圖。
[0030]圖6是圖1的混合動力車輛進行串聯(lián)HV行駛時的共線圖。
[0031]圖7是圖1的混合動力車輛在低車速的前進行駛下進行并聯(lián)HV行駛時的共線圖。[0032]圖8是圖1的混合動力車輛在高車速的前進行駛下進行并聯(lián)HV行駛時的共線圖。
[0033]圖9是在圖1的混合動力車輛的并聯(lián)HV行駛中進行車輛起步時的共線圖。
[0034]圖10是在圖1的混合動力車輛的并聯(lián)HV行駛中對來自驅(qū)動輪的反驅(qū)動力進行再生時的共線圖。
[0035]圖11是用于說明在圖1的混合動力車輛的并聯(lián)HV行駛中發(fā)動機停止并且從該并聯(lián)HV行駛轉(zhuǎn)換到EV行駛的情況的共線圖。
[0036]圖12是圖1的混合動力車輛進行EV行駛時的共線圖。
[0037]圖13是在圖1的混合動力車輛的EV行駛中第二電動機MG2進行再生動作時的共線圖。
[0038]圖14是用于說明在圖1的混合動力車輛EV行駛中起動發(fā)動機并且從EV行駛轉(zhuǎn)換到并聯(lián)HV行駛的情況的共線圖。
[0039]圖15是圖1的混合動力車輛在后退行駛中進行EV行駛時的共線圖。
[0040]圖16是圖1的混合動力車輛后退行駛的EV行駛中起動發(fā)動機時的共線圖。
[0041]圖17是圖1的混合動力車輛進行串聯(lián)HV行駛時的共線圖。
[0042]圖18是用于說明圖1的混合動力車輛在低車速的前進行駛下的并聯(lián)HV行駛中，車輛的行駛模式被從該并聯(lián)HV行駛切換到EV行駛的控制的圖，圖中的(a)?(d)是按時間序列依次排列的第一行星齒輪裝置及第二行星齒輪裝置的共線圖。
[0043]圖19是用于說明圖1的混合動力車輛在前進行駛下的EV行駛中起動發(fā)動機，車輛的行駛模式從該EV行駛切換到并聯(lián)HV行駛的控制的圖，圖中的(a)?(d)是按時間序列依次排列的第一行星齒輪裝置及第二行星齒輪裝置的共線圖。
[0044]圖20是用于說明圖1的混合動力車輛在前進行駛下的并聯(lián)HV行駛中對來自驅(qū)動輪的反驅(qū)動力進行再生的控制的圖，圖中的(a)?(C)是第一行星齒輪裝置及第二行星齒輪裝置的共線圖。
[0045]圖21是用于說明利用圖1的車輛用驅(qū)動裝置減少動力循環(huán)的共線圖。
[0046]圖22是圖21 (a)的驅(qū)動裝置的共線圖，是用于說明在該驅(qū)動裝置中發(fā)動機的振動傳遞到驅(qū)動輪及第二電動機的狀況的圖。
[0047]圖23是圖1的混合動力車輛進行串聯(lián)HV行駛時的車輛用驅(qū)動裝置的共線圖，是用于說明在該圖1的車輛用驅(qū)動裝置中發(fā)動機的振動難以傳遞到驅(qū)動輪及第二電動機的圖。
[0048]圖24是圖1的混合動力車輛進行并聯(lián)HV行駛時的車輛用驅(qū)動裝置的共線圖，是用于說明在該圖1的車輛用驅(qū)動裝置中發(fā)動機的振動難以傳遞到驅(qū)動輪及第二電動機的圖。
[0049]圖25是表示針對圖1的第一變形例的車輛用驅(qū)動裝置的要點圖。
[0050]圖26是表示針對圖1的第二變形例的車輛用驅(qū)動裝置的要點圖。
[0051]圖27是表示針對圖1的第三變形例的車輛用驅(qū)動裝置的要點圖。
[0052]圖28是沿著發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸心方向觀察圖27的車輛用驅(qū)動裝置得到的圖，是表示該車輛用驅(qū)動裝置所包含的三個軸心的相對位置關(guān)系的示意圖。
[0053]圖29是表示針對圖1的第四變形例的車輛用驅(qū)動裝置的要點圖。
[0054]圖30是表示針對圖1的第五變形例的車輛用驅(qū)動裝置的要點圖。[0055]圖31是表示針對圖1的第六變形例的車輛用驅(qū)動裝置的要點圖。
[0056]圖32是圖29的車輛用驅(qū)動裝置的共線圖。
[0057]圖33是圖30的車輛用驅(qū)動裝置的共線圖。
[0058]圖34是圖31的車輛用驅(qū)動裝置的共線圖。
【具體實施方式】
[0059]以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的實施例。
[0060]實施例
[0061]圖1是用于說明應(yīng)用了本發(fā)明的混合動力車輛8(以下，稱為車輛8)所具有的車輛用驅(qū)動裝置10的要點圖。圖2是表示從車輛用驅(qū)動裝置10到驅(qū)動輪30的動力傳遞路徑的圖。此外，對于各附圖中彼此相同的部分，標(biāo)注了同一附圖標(biāo)記并省略其說明。
[0062]如圖1所示，車輛用驅(qū)動裝置10具備:通常為人所知的汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機等內(nèi)燃機即發(fā)動機12、通過螺栓止動等安裝在車體上的作為非旋轉(zhuǎn)部件的驅(qū)動橋箱16 (以下稱為箱16)和電子控制裝置50。而且，在車輛用驅(qū)動裝置10的殼體即該箱16內(nèi)，在與發(fā)動機12的輸出軸(曲軸)14相同的軸心(軸心RCa)上，從靠近發(fā)動機12的一側(cè)依次具備第一電動機MG1、第一行星齒輪裝置18、第二行星齒輪裝置20、第二電動機MG2。另外,車輛用驅(qū)動裝置10在箱16內(nèi)具備制動器BI。這些第一行星齒輪裝置18、第二行星齒輪裝置20及制動器BI構(gòu)成動力傳遞裝置21。此外，在圖1中，由于第一電動機MG1、第一行星齒輪裝置18、第二行星齒輪裝置20、第二電動機MG2及輸出齒輪22等構(gòu)成為相對于軸心RCa對稱，因此附圖中省略了比該軸心Rca靠下側(cè)的部分。
[0063]第一行星齒輪裝置18構(gòu)成發(fā)動機12與驅(qū)動輪30 (參照圖2)之間的動力傳遞路徑的一部分，在該動力傳遞路徑中配設(shè)在比第二行星齒輪裝置20靠近發(fā)動機的一側(cè)。而且，第一行星齒輪裝置18是將發(fā)動機12的動力向驅(qū)動輪30輸出并且由第一電動機MGl控制差動狀態(tài)的電動差動機構(gòu)，作為將發(fā)動機12的動力分割到第一電動機MGl和通向驅(qū)動輪30的動力傳遞路徑的動力分割機構(gòu)發(fā)揮功能。具體地說，第一行星齒輪裝置18是單行星型的行星齒輪裝置，具備第一太陽輪Sf、第一行星齒輪Pf、將該第一行星齒輪Pf支承為能夠自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)的第一行星架Cf、以及經(jīng)由第一行星齒輪Pf而與第一太陽輪Sf嚙合的第一齒圈Rf。
[0064]在第一行星齒輪裝置18中，作為該第一行星齒輪裝置18的第一旋轉(zhuǎn)元件REll的第一太陽輪Sf與第一電動機MGl連結(jié)，作為第二旋轉(zhuǎn)元件RE12的第一行星架Cf與發(fā)動機12具體地說與該發(fā)動機12的輸出軸14連結(jié)，作為第三旋轉(zhuǎn)元件RE13的第一齒圈Rf與第二行星齒輪裝置20的第二齒圈Rr連結(jié)。此外，在圖1中，第一太陽輪Sf相當(dāng)于本發(fā)明中的一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件，第一齒圈Rf相當(dāng)于本發(fā)明中的另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件。
[0065]第二行星齒輪裝置20構(gòu)成發(fā)動機12與驅(qū)動輪30 (參照圖2)之間的動力傳遞路徑的一部分，在該動力傳遞路徑中配設(shè)在比第一行星齒輪裝置18靠近驅(qū)動輪的一側(cè)。具體地說，第二行星齒輪裝置20是單行星型的行星齒輪裝置，具備第二太陽輪Sr、第二行星齒輪Pr、將該第二行星齒輪Pr支承為能夠自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)的第二行星架Cr、以及經(jīng)由第二行星齒輪Pr而與第二太陽輪Sr嚙合的第二齒圈Rr。[0066]在第二行星齒輪裝置20中，作為該第二行星齒輪裝置20的第一旋轉(zhuǎn)元件RE21的第二太陽輪Sr與第二電動機MG2連結(jié)，作為第二旋轉(zhuǎn)元件RE22的第二行星架Cr與輸出齒輪22連結(jié)。另外，如圖2所示，該輸出齒輪22依次經(jīng)由差動齒輪裝置24及一對車軸26等而與一對驅(qū)動輪30連結(jié)。即，第二行星架Cr與通向驅(qū)動輪30的動力傳遞路徑連結(jié)?？傊?，第二行星架Cr與驅(qū)動輪30連結(jié)。在以這種方式構(gòu)成的第二行星齒輪裝置20中，能夠利用第二電動機MG2使第二齒圈Rr與第二行星架Cr之間的變速比連續(xù)地變化。即，在第二行星齒輪裝置20中，如果以第二齒圈Rr為輸入部件并且以第二行星架Cr為輸出部件，則第二行星齒輪裝置20可以說是利用第二電動機MG2使該輸入部件與輸出部件之間的變速比連續(xù)地變化的電動無級變速機構(gòu)(電動CVT機構(gòu))。此外，第二齒圈Rr是第二行星齒輪裝置20的第三旋轉(zhuǎn)元件RE23。另外，第一行星齒輪裝置18的第一齒圈Rf及第二行星齒輪裝置20的第二齒圈Rr以不能相對旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)，第一齒圈Rf及第二齒圈Rr可以說作為整體構(gòu)成了在第一行星齒輪裝置18與第二行星齒輪裝置20之間進行動力傳遞的中間傳遞部件。另外，在圖1中，第二齒圈Rr相當(dāng)于本發(fā)明中的一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件，第二太陽輪Sr相當(dāng)于本發(fā)明中的另一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件。
[0067]第一電動機MGl及第二電動機MG2均為例如三相同步電動機，是具有作為產(chǎn)生動力的馬達(發(fā)動機)的功能和作為產(chǎn)生反作用力的發(fā)電機組(發(fā)電機)的功能的電動發(fā)電機。而且，第一電動機MGl及第二電動機MG2分別經(jīng)由變換器等而與蓄電裝置32電連接。即，第一電動機MGl、第二電動機MG2和蓄電裝置32構(gòu)成為能夠相互供給或接受電能。該蓄電裝置32由例如鉛蓄電池等蓄電池(二次電池)或電容器等構(gòu)成。
[0068]制動器BI由公知的濕式多片型液壓式摩擦接合裝置構(gòu)成，通過來自電子控制裝置50的指令而動作。該制動器BI安裝在箱16與所述第一齒圈Rf及所述第二齒圈Rr之間，選擇性地將箱16與該第一齒圈Rf及第二齒圈Rr連結(jié)。即，通過使制動器BI接合來抑制所述第一齒圈Rf的旋轉(zhuǎn)及所述第二齒圈Rr的旋轉(zhuǎn)。例如，通過使制動器BI處于接合狀態(tài)(完全接合狀態(tài))，從而使第一齒圈Rf及第二齒圈Rr不能旋轉(zhuǎn)。換句話說，阻止第一齒圈Rf及第二齒圈Rr的旋轉(zhuǎn)。另一方面，通過使制動器BI處于釋放狀態(tài)，從而使第一齒圈Rf及第二齒圈Rr能夠旋轉(zhuǎn)。換句話說，允許第一齒圈Rf及第二齒圈Rr的自由旋轉(zhuǎn)。另夕卜，通過使制動器BI處于滑移狀態(tài)(半離合狀態(tài))，從而允許第一齒圈Rf及第二齒圈Rr的旋轉(zhuǎn)并且能夠施加制動力。
[0069]在以這種方式構(gòu)成的車輛用驅(qū)動裝置10中，在釋放制動器BI的情況下，輸入到第一行星齒輪裝置18的第一行星架Cf的發(fā)動機12的動力從該第一行星架Cf，依次經(jīng)由第一齒圈Rf、第二齒圈Rr、第二行星架Cr、輸出齒輪22、差動齒輪裝置24及車軸26等傳遞給驅(qū)動輪30。另外，在制動器BI接合的情況下，第二行星齒輪裝置20作為具有一定減速比的減速器發(fā)揮功能，例如輸入到第二太陽輪Sr的第二電動機MG2的動力從該第二太陽輪Sr，依次經(jīng)由第二行星架Cr、輸出齒輪22、差動齒輪裝置24及車軸26等傳遞給驅(qū)動輪30。
[0070]電子控制裝置50構(gòu)成為包括所謂的微型計算機，是執(zhí)行關(guān)于發(fā)動機12、第一電動機MG1、第二電動機MG2及制動器BI的混合動力驅(qū)動控制等車輛控制的控制裝置。對電子控制裝置50，分別從設(shè)置在車輛8上的各傳感器或開關(guān)等供給例如表示由發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器52檢測出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne的信號、表不由輸出轉(zhuǎn)速傳感器54檢測出的輸出齒輪22的轉(zhuǎn)速Nout(以下稱為輸出轉(zhuǎn)速Nout)的信號、表不由第一電動機轉(zhuǎn)速傳感器56檢測出的第一電動機MGl的轉(zhuǎn)速Ng (以下稱為第一電動機轉(zhuǎn)速Ng)的信號、表不由第二電動機轉(zhuǎn)速傳感器58檢測出的第二電動機MG2的轉(zhuǎn)速Nm(以下稱為第二電動機轉(zhuǎn)速Nm)的信號、來自節(jié)氣門開度傳感器60的表示設(shè)置在發(fā)動機12的進氣管并且電動調(diào)節(jié)發(fā)動機12的吸入空氣量的電子節(jié)氣門的節(jié)氣門開度Gth的信號等。此外，輸出轉(zhuǎn)速Nout與車速V對應(yīng)，因此輸出轉(zhuǎn)速傳感器54也作為車速傳感器發(fā)揮功能。
[0071]另外，從電子控制裝置50輸出用于控制發(fā)動機12、第一電動機MG1、第二電動機MG2及制動器BI等的各種控制信號。例如，電子控制裝置50在發(fā)動機12的驅(qū)動狀態(tài)下，與發(fā)動機輸出相對應(yīng)地控制發(fā)動機12及第一電動機MG1，以使發(fā)動機12的工作點位于通過實驗預(yù)先確定的發(fā)動機工作曲線即燃料經(jīng)濟性最佳線上，從而得到最高的燃料經(jīng)濟性。
[0072]在車輛8的行駛中，為了兼顧燃料經(jīng)濟性和行駛性能，電子控制裝置50按照通過實驗預(yù)先確定的關(guān)系(行駛模式映射)，基于例如車速V及加速器開度Acc等，選擇性地執(zhí)行電動機行駛(也稱為“EV行駛”)、串聯(lián)混合動力行駛(有時簡稱為“串聯(lián)HV行駛”)和并聯(lián)混合動力行駛(有時簡稱為“并聯(lián)HV行駛”)。所述EV行駛是使發(fā)動機12處于非驅(qū)動狀態(tài)而利用第二電動機MG2的動力進行行駛。所述串聯(lián)HV行駛是不使發(fā)動機12的動力機械地傳遞到驅(qū)動輪30而是利用該發(fā)動機12的動力由第一電動機MGl發(fā)電并且利用第二電動機MG2的動力進行行駛。所述并聯(lián)HV行駛是利用發(fā)動機12及第二電動機MG2的動力進行行駛。使用圖3至圖17所示的共線圖來說明處于這些EV行駛、串聯(lián)HV行駛及并聯(lián)HV行駛中的車輛用驅(qū)動裝置10的動作狀態(tài)。這些共線圖(圖3~17)均為第一行星齒輪裝置18及第二行星齒輪裝置20的共線圖。車輛狀態(tài)等與各共線圖的對應(yīng)關(guān)系在下表1中示出，按照該表1依次進行說明。此外，圖3~17的各共線圖中的各豎線，從圖中左側(cè)起依次與第一太陽輪Sf、第一行星架Cf、第一齒圈Rf及第二齒圈Rr、第二行星架Cr、第二太陽輪Sr分別對應(yīng)，圖中向上的方 向為轉(zhuǎn)速及扭矩(以箭頭表示)的正向。另外，寫在括號內(nèi)的ENG表示發(fā)動機12，寫在括號內(nèi)的OUT表示輸出齒輪22。
[0073]【表1】
[0074]
【權(quán)利要求】
1.一種車輛用驅(qū)動裝置，具備發(fā)動機、第一電動機和第二電動機，該車輛用驅(qū)動裝置的特征在于，具備: 第一行星齒輪裝置，具備第一太陽輪、第一齒圈和與所述發(fā)動機連結(jié)的第一行星架； 第二行星齒輪裝置，具備第二太陽輪、第二齒圈和與驅(qū)動輪連結(jié)的第二行星架； 所述第一太陽輪和所述第一齒圈中的一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件與所述第一電動機連結(jié)，該第一太陽輪和該第一齒圈中的另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件，與所述第二太陽輪和所述第二齒圈中的一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件連結(jié)，該第二太陽輪和該第二齒圈中的另一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件與所述第二電動機連結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于， 具備制動器，所述制動器抑制所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件的旋轉(zhuǎn)及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件的旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于， 包括控制裝置，所述控制裝置利用所述制動器使所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件不能旋轉(zhuǎn)，從而進行電動機行駛，所述電動機行駛是使所述發(fā)動機處于非驅(qū)動狀態(tài)而利用所述第二電動機的動力進行行駛。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述控制裝置利用所述制動器使所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件不能旋轉(zhuǎn)，從而進行串聯(lián)混合動力行駛，所述串聯(lián)混合動力行駛是不使所述發(fā)動機的動力機械地傳遞到所述驅(qū)動輪而是利用該發(fā)動機的動力由所述第一電動機發(fā)電并且利用所述第二電動機的動力進行行駛。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述控制裝置通過釋放所述制動器，進行并聯(lián)混合動力行駛，所述并聯(lián)混合動力行駛是利用所述發(fā)動機及所述第二電動機的動力進行行駛。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述控制裝置，在所述電動機行駛中起動所述發(fā)動機的情況下，利用所述制動器使所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件保持不能旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，利用所述第一電動機使所述發(fā)動機旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述控制裝置，在所述發(fā)動機的起動后釋放所述制動器的情況下，在所述制動器的釋放前控制所述第一電動機，以使通過所述發(fā)動機的動力而作用在所述制動器上的扭矩達到與通過行駛阻力而作用在所述制動器上的扭矩相均衡的大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛用驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述控制裝置，在所述并聯(lián)混合動力行駛中使所述發(fā)動機停止的情況下，在控制所述第一電動機及所述第二電動機以使所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件的轉(zhuǎn)速接近零后，使所述制動器動作，以使所述另一方的第一行星齒輪裝置構(gòu)成部件及所述一方的第二行星齒輪裝置構(gòu)成部件不能旋轉(zhuǎn)，在該制動器的動作結(jié)束后使所述發(fā)動機停止。
【文檔編號】B60W10/10GK103998269SQ201180075602
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月20日
【發(fā)明者】清上博章, 山村憲弘 申請人:豐田自動車株式會社