(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関と、
第一回転機と、
前記機関とは別軸上に配置された第二回転機と、
ブレーキ機構と、
第一差動機構と、
第二差動機構と、
前記第二差動機構を収容するケースと、
を備え、
前記第一差動機構は、前記第一回転機が接続されたサンギアと、前記機関が接続されたキャリアと、前記第二回転機および駆動輪が接続されたリングギアと、を有し、
前記第二差動機構は、前記第一回転機が接続された第一回転要素と、前記ブレーキ機構によって回転が規制される第二回転要素と、前記機関が接続された第三回転要素と、を有するとともに、軸方向において前記第一回転機を挟んで前記第一差動機構とは反対側に配置され、
前記ブレーキ機構は、前記第二回転要素の回転を規制することで、前記機関の回転が増速されて前記リングギアから出力されるオーバードライブ状態とし、
前記ブレーキ機構は、前記ケース内に配置されている
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
更に、前記第二差動機構とは別軸上に配置されたオイルポンプを備え、
前記オイルポンプを回転駆動するポンプ駆動ギアは、前記第三回転要素と接続されており、前記第三回転要素と一体回転する
請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記ブレーキ機構は、前記第二回転要素の一方向の回転を規制する規制状態と、前記第二回転要素の両方向の回転を許容する許容状態とに切り替え可能なセレクタブルワンウェイクラッチである
請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記セレクタブルワンウェイクラッチを前記規制状態から前記許容状態に切り替える場合、前記第一回転機によって前記第二回転要素を前記一方向とは反対方向に回転させた状態で前記規制状態から前記許容状態に切り替える
請求項３に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記セレクタブルワンウェイクラッチを前記許容状態から前記規制状態に切り替える場合、前記第一回転機によって前記第二回転要素を前記一方向とは反対方向に回転させた状態で前記許容状態から前記規制状態に切り替える
請求項３に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車両がある。例えば、特許文献１には、２つの回転機が別軸上に配置された動力伝達装置の技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、エンジン及びモータジェネレータを有し、無段変速モードと固定変速比モードとの少なくとも２つのモードを切り替え可能に構成されたハイブリッド車両の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１３９０５２号公報
【特許文献２】特開２００９−２０８７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
動力伝達装置において、複数のモードを切り替え可能とする機構を追加する場合の、追加する機構の取り付けに係る工程を短縮できることが望ましい。例えば、追加する機構をモジュール化することができれば、当該モジュールを既存の構成に取り付けることで工程を短縮することが可能となる。
【０００６】
本発明の目的は、複数のモードを切り替え可能とする追加機構の取り付けに係る工程を短縮することが可能な動力伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の動力伝達装置は、機関と、第一回転機と、前記機関とは別軸上に配置された第二回転機と、ブレーキ機構と、前記第一回転機が接続されたサンギアと、前記機関が接続されたキャリアと、前記第二回転機および駆動輪が接続されたリングギアと、を有する第一差動機構と、前記第一回転機が接続された第一回転要素と、前記ブレーキ機構によって回転が規制される第二回転要素と、前記機関が接続された第三回転要素と、を有する第二差動機構と、前記第二差動機構を収容するケースと、を備え、前記第二差動機構は、軸方向において前記第一回転機を挟んで前記第一差動機構とは反対側に配置され、前記ブレーキ機構は、前記第二回転要素の回転を規制することで、前記機関の回転が増速されて前記リングギアから出力されるオーバードライブ状態とし、前記ブレーキ機構は、前記ケース内に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
上記動力伝達装置において、更に、前記第二差動機構とは別軸上に配置されたオイルポンプを備え、前記オイルポンプを回転駆動するポンプ駆動ギアは、前記第三回転要素と接続されており、前記第三回転要素と一体回転することが好ましい。
【０００９】
上記動力伝達装置において、前記ブレーキ機構は、前記第二回転要素の一方向の回転を規制する規制状態と、前記第二回転要素の両方向の回転を許容する許容状態とに切り替え可能なセレクタブルワンウェイクラッチであることが好ましい。
【００１０】
上記動力伝達装置において、前記セレクタブルワンウェイクラッチを前記規制状態から前記許容状態に切り替える場合、前記第一回転機によって前記第二回転要素を前記一方向とは反対方向に回転させた状態で前記規制状態から前記許容状態に切り替えることが好ましい。
【００１１】
上記動力伝達装置において、前記セレクタブルワンウェイクラッチを前記許容状態から前記規制状態に切り替える場合、前記第一回転機によって前記第二回転要素を前記一方向とは反対方向に回転させた状態で前記許容状態から前記規制状態に切り替えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る動力伝達装置は、機関と、第一回転機と、機関とは別軸上に配置された第二回転機と、ブレーキ機構と、第一回転機が接続されたサンギアと、機関が接続されたキャリアと、第二回転機および駆動輪が接続されたリングギアと、を有する第一差動機構と、第一回転機が接続された第一回転要素と、ブレーキ機構によって回転が規制される第二回転要素と、機関が接続された第三回転要素と、を有する第二差動機構と、第二差動機構を収容するケースと、を備える。
【００１３】
第二差動機構は、軸方向において第一回転機を挟んで第一差動機構とは反対側に配置されている。ブレーキ機構は、第二回転要素の回転を規制することで、機関の回転が増速されてリングギアから出力されるオーバードライブ状態とする。また、ブレーキ機構は、ケース内に配置されている。本発明に係る動力伝達装置によれば、追加機構の取り付けに係る工程を短縮することが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、第１実施形態に係る動力伝達装置のスケルトン図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る車両のブロック図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る動力伝達装置のＴＨＳモードに係る共線図である。
【図４】図４は、ＴＨＳモード時のセレクタブルワンウェイクラッチを示す図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る動力伝達装置のＯＤロックモードに係る共線図である。
【図６】図６は、ＯＤロックモード時のセレクタブルワンウェイクラッチを示す図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る動力伝達装置のモード遷移時に係る共線図である。
【図８】図８は、モード遷移時の必要推力の説明図である。
【図９】図９は、第１実施形態に係る動力伝達装置の要部断面図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態に係る動力伝達装置のスケルトン図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係る動力伝達装置の要部断面図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態に係る動力伝達装置のＯＤロックモードの共線図である。
【図１３】図１３は、第３実施形態に係る動力伝達装置のスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態に係る動力伝達装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１６】
［第１実施形態］
図１から図９を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、動力伝達装置に関する。図１は、本発明の第１実施形態に係る動力伝達装置のスケルトン図、図２は、第１実施形態に係る車両のブロック図、図３は、第１実施形態に係る動力伝達装置のＴＨＳモードに係る共線図、図４は、ＴＨＳモード時のセレクタブルワンウェイクラッチを示す図、図５は、第１実施形態に係る動力伝達装置のＯＤロックモードに係る共線図、図６は、ＯＤロックモード時のセレクタブルワンウェイクラッチを示す図、図７は、第１実施形態に係る動力伝達装置のモード遷移時に係る共線図、図８は、モード遷移時の必要推力の説明図、図９は、第１実施形態に係る動力伝達装置の要部断面図である。
【００１７】
図１に示す車両１００は、動力源としてエンジン１、第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２を有するハイブリッド（ＨＶ）車両である。車両１００は、外部電源により充電可能なプラグインハイブリッド（ＰＨＶ）車両であってもよい。車両１００は、上記動力源に加えて、第一差動機構１０、第二差動機構２０、セレクタブルワンウェイクラッチ（以下、「ＳＯＷＣ」と称する。）４０および図２に示すＨＶ＿ＥＣＵ５０を含んで構成されている。
【００１８】
また、第１実施形態に係る動力伝達装置１０１は、エンジン１と、第一回転機ＭＧ１と、第二回転機ＭＧ２と、第一差動機構１０と、第二差動機構２０と、ＳＯＷＣ４０とを含んで構成されている。動力伝達装置１０１は、更に、ＨＶ＿ＥＣＵ５０を含んで構成されてもよい。動力伝達装置１０１は、ＦＦ（前置きエンジン前輪駆動）車両あるいはＲＲ（後置きエンジン後輪駆動）車両等に適用可能である。動力伝達装置１０１は、例えば、軸方向が車幅方向となるように車両１００に搭載される。本実施形態の動力伝達装置１０１は、第二回転機ＭＧ２がエンジン１および第一回転機ＭＧ１とは別軸上に配置された複軸式である。
【００１９】
機関としてのエンジン１は、燃料の燃焼エネルギーをクランク軸１ａの回転運動に変換して出力する。エンジン１のクランク軸１ａは、ダンパ１ｂを介して入力軸２と接続されている。入力軸２は、クランク軸１ａと同軸上かつクランク軸１ａの延長線上に配置されている。入力軸２は、第一差動機構１０の第一キャリア１４および第二差動機構２０の第二リングギア２３に接続されている。
【００２０】
第一差動機構１０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構であり、第一サンギア１１、第一ピニオンギア１２、第一リングギア１３および第一キャリア１４を有する。第一リングギア１３は、第一サンギア１１と同軸上であってかつ第一サンギア１１の径方向外側に配置されている。第一ピニオンギア１２は、第一サンギア１１と第一リングギア１３との間に配置されており、第一サンギア１１および第一リングギア１３とそれぞれ噛み合っている。第一ピニオンギア１２は、第一キャリア１４によって回転自在に支持されている。第一キャリア１４は、入力軸２と連結されており、入力軸２と一体回転する。つまり、第一キャリア１４は、入力軸２を介してエンジン１と接続されている。
【００２１】
従って、第一ピニオンギア１２は、入力軸２と共に入力軸２の中心軸線周りに回転（公転）可能であり、かつ第一キャリア１４によって支持されて第一ピニオンギア１２の中心軸線周りに回転（自転）可能である。第一差動機構１０は、エンジン１から入力される動力を第一回転機ＭＧ１側と駆動輪３５側とに分割する動力分割機構として機能する。
【００２２】
第二差動機構２０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構であり、第二サンギア２１、第二ピニオンギア２２、第二リングギア２３および第二キャリア２４を有する。第二リングギア２３は、第二サンギア２１と同軸上であって第二サンギア２１の径方向外側に配置されている。第二ピニオンギア２２は、第二サンギア２１と第二リングギア２３との間に配置されおり、第二サンギア２１および第二リングギア２３とそれぞれ噛み合っている。第二ピニオンギア２２は、第二キャリア２４によって回転自在に支持されている。第二キャリア２４は、入力軸２と連結されており、入力軸２と一体回転する。
【００２３】
従って、第二ピニオンギア２２は、入力軸２と共に入力軸２の中心軸線周りに回転（公転）可能であり、かつ第二キャリア２４によって支持されて第二ピニオンギア２２の中心軸線周りに回転（自転）可能である。
【００２４】
第一サンギア１１および第二サンギア２１は、第一回転機ＭＧ１のロータ軸３１と接続されており、ロータ軸３１と一体回転する。ロータ軸３１は、円筒形状であり、入力軸２と同軸上かつ入力軸２の径方向外側に配置されている。ロータ軸３１は、入力軸２に対して相対回転自在に支持されている。
【００２５】
本実施形態の第二差動機構２０では、第二サンギア２１が第一回転要素に相当する。また、第二キャリア２４は、ＳＯＷＣ４０によって回転が規制される第二回転要素に相当する。また、第二リングギア２３は、入力軸２を介してエンジン１と接続されており、第三回転要素に相当する。
【００２６】
第一リングギア１３には、カウンタドライブギア１５が接続されている。カウンタドライブギア１５は、軸方向における第一差動機構１０とダンパ１ｂとの間に配置されている。カウンタドライブギア１５は、カウンタドリブンギア１６と噛み合っている。カウンタドリブンギア１６は、カウンタ軸１７を介してドライブピニオンギア１８と接続されている。ドライブピニオンギア１８は、デファレンシャル装置１９のデフリングギア１９ａと噛み合っている。デファレンシャル装置１９は、左右の駆動軸３４を介して、駆動輪３５と接続されている。
【００２７】
また、カウンタドリブンギア１６には、リダクションギア３３が噛み合っている。リダクションギア３３は、第二回転機ＭＧ２のロータ軸３２と接続されている。リダクションギア３３は、カウンタドリブンギア１６よりも小径であり、第二回転機ＭＧ２の回転を減速してカウンタドリブンギア１６に伝達する。エンジン１および第一回転機ＭＧ１から伝達される動力と、第二回転機ＭＧ２から伝達される動力とは、カウンタドリブンギア１６において合成されて駆動輪３５に伝達される。第一リングギア１３は、カウンタドライブギア１５を介して、第二回転機ＭＧ２および駆動輪３５と接続されている。
【００２８】
入力軸２におけるエンジン１側と反対側の端部には、オイルポンプ３が配置されている。オイルポンプ３は、入力軸２の回転によって回転駆動されて、オイルを吐出する。オイルポンプ３は、エンジン１、第一回転機ＭＧ１、第二回転機ＭＧ２、第一差動機構１０、第二差動機構２０等の動力伝達装置１０１の各所にオイルを供給する。
【００２９】
第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２は、それぞれモータ（電動機）としての機能と、発電機としての機能とを備えている。第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２は、インバータを介してバッテリと接続されている。第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２は、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力することができると共に、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換することができる。回転機ＭＧ１，ＭＧ２によって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。
【００３０】
図２に示すように、車両１００は、ＨＶ＿ＥＣＵ５０、ＭＧ＿ＥＣＵ６０およびエンジンＥＣＵ７０を有する。各ＥＣＵ５０，６０，７０は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、車両１００全体を統合制御する機能を有している。ＭＧ＿ＥＣＵ６０およびエンジンＥＣＵ７０は、ＨＶ＿ＥＣＵ５０と電気的に接続されている。
【００３１】
ＭＧ＿ＥＣＵ６０は、第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２を制御する。ＭＧ＿ＥＣＵ６０は、例えば、第一回転機ＭＧ１に対して供給する電流値を調節し、第一回転機ＭＧ１の出力トルクを制御すること、および第二回転機ＭＧ２に対して供給する電流値を調節し、第二回転機ＭＧ２の出力トルクを制御することができる。
【００３２】
エンジンＥＣＵ７０は、エンジン１を制御する。エンジンＥＣＵ７０は、例えば、エンジン１の電子スロットル弁の開度を制御すること、点火信号を出力してエンジン１の点火制御を行うこと、エンジン１に対する燃料の噴射制御等を行うことができる。エンジンＥＣＵ７０は、電子スロットル弁の開度制御、噴射制御、点火制御等によりエンジン１の出力トルクを制御することができる。
【００３３】
ＨＶ＿ＥＣＵ５０には、車速センサ、アクセル開度センサ、ＭＧ１回転数センサ、ＭＧ２回転数センサ、出力軸回転数センサ、バッテリセンサ等が接続されている。これらのセンサにより、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、車速、アクセル開度、第一回転機ＭＧ１の回転数、第二回転機ＭＧ２の回転数、動力伝達装置１０１の出力軸の回転数、バッテリ状態ＳＯＣ等を取得することができる。
【００３４】
ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、取得する情報に基づいて、車両１００に対する要求駆動力や要求パワー、要求トルク等を算出することができる。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、算出した要求値に基づいて、第一回転機ＭＧ１の出力トルク（以下、「ＭＧ１トルク」とも記載する。）、第二回転機ＭＧ２の出力トルク（以下、「ＭＧ２トルク」とも記載する。）およびエンジン１の出力トルク（以下、「エンジントルク」とも記載する。）を決定する。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、ＭＧ１トルクの指令値およびＭＧ２トルクの指令値をＭＧ＿ＥＣＵ６０に対して出力する。また、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、エンジントルクの指令値をエンジンＥＣＵ７０に対して出力する。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、後述する走行モードに基づいて、ＳＯＷＣ４０を制御する。
【００３５】
動力伝達装置１０１は、大別してＨＶ走行モードとＥＶ走行モードの２つの走行モードを有している。ＨＶ走行モードは、エンジン１を動力源として走行する走行モードである。ＨＶ走行モードでは、更に、第二回転機ＭＧ２を動力源として用いることができる。ＥＶ走行モードは、第二回転機ＭＧ２を動力源として走行する走行モードである。
【００３６】
本実施形態の動力伝達装置１０１は、ＨＶ走行モードとして、ＴＨＳモードと、ＯＤロックモードを有する。図３を参照して、ＴＨＳモードに付いて説明する。図３、図５および図７の共線図において、第一サンギア１１を「Ｓ１」、第一キャリア１４を「Ｃ１」、第一リングギア１３を「Ｒ１」と記載する。また、第二サンギア２１を「Ｓ２」、第二キャリア２４を「Ｃ２」、第二リングギア２３を「Ｒ２」と記載する。
【００３７】
ＴＨＳモードは、第一回転機ＭＧ１によってエンジン１の動力に対する反力を発生させて走行する走行モードである。車両１００の前進時には、図３に示すように、エンジン１の正方向のトルクＴｅに対して、第一回転機ＭＧ１が逆方向のトルクＴｇを出力する。これにより、第一回転機ＭＧ１は、エンジントルクＴｅに対する反力受けとして機能し、エンジントルクＴｅを第一リングギア１３から駆動輪３５に向けて出力させる。なお、本明細書において「正方向」は、車両１００が前進走行するときの第一リングギア１３の回転方向、「逆方向」は正方向とは逆の回転方向である。
【００３８】
ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、ＴＨＳモードを実行する場合、ＳＯＷＣ４０を許容状態とする。図４を参照して、ＳＯＷＣ４０の構成について説明する。ＳＯＷＣ４０は、ブレーキ機構の一例であり、許容状態と規制状態とに切り替え可能な選択式のワンウェイクラッチである。許容状態とは、ＳＯＷＣ４０が第二キャリア２４の両方向の回転を許容する状態である。一方、規制状態とは、ＳＯＷＣ４０が第二キャリア２４の一方向の回転を規制する状態である。本実施形態のＳＯＷＣ４０は、規制状態において、第二キャリア２４の正方向の回転を規制し、逆方向の回転を許容する。
【００３９】
図４に示すように、ＳＯＷＣ４０は、固定側レース４１と、回転側レース４２と、ストラット４３と、セレクタプレート４４と、待ちバネ４５とを含んで構成されている。図４には、ＳＯＷＣ４０を径方向の外側から見た側面図が示されている。
【００４０】
固定側レース４１および回転側レース４２は、それぞれ円板形状の部材である。固定側レース４１および回転側レース４２は、第二差動機構２０と同軸上に配置されている。固定側レース４１は車体側に固定された部材であり、回転不能である。回転側レース４２は、固定側レース４１と同軸上に、固定側レース４１と対向して配置されている。回転側レース４２は、固定側レース４１に対して相対回転自在に支持されている。回転側レース４２は、第二キャリア２４と連結されており、第二キャリア２４と一体回転する。
【００４１】
ストラット４３は、回転側レース４２の係合凹部４６と当接することにより、回転側レース４２の回転を規制する。係合凹部４６は、回転側レース４２における固定側レース４１と対向する面に配置されている。係合凹部４６は、周方向の逆方向側へ向かうに従い深さが大きくなる溝部である。係合凹部４６の逆方向側の端部は、壁面４６ａとなっている。壁面４６ａは、周方向に対して直交する面である。係合凹部４６は、周方向に沿って所定の間隔で複数配置されている。
【００４２】
ストラット４３は、板状の部材であり、固定側レース４１の溝部４７に配置されている。ストラット４３および溝部４７は、係合凹部４６に対応して複数設けられている。溝部４７は、固定側レース４１における回転側レース４２と対向する面に配置されている。ストラット４３の正方向側の端部４３ａは、溝部４７に保持されている。ストラット４３は、端部４３ａを支点として矢印Ｙ１で示す回転方向に回動自在である。
【００４３】
待ちバネ４５は、溝部４７の底部とストラット４３との間に配置されたスプリングである。待ちバネ４５は、ストラット４３を回転側レース４２に向けて軸方向に押圧する。セレクタプレート４４は、ＳＯＷＣ４０を許容状態と規制状態とに選択的に切り替える切り替え部材である。セレクタプレート４４は、固定側レース４１と回転側レース４２との間に配置された板状部材である。セレクタプレート４４は、固定側レース４１に対して周方向に相対移動自在である。１枚のストラット４３に対して、１枚のセレクタプレート４４が配置されている。
【００４４】
セレクタプレート４４は、アクチュエータ４８の推力によって、固定側レース４１に対して相対移動する。各セレクタプレート４４は、互いに連結されており、一体となって移動する。セレクタプレート４４は、周方向の位置に応じて、図４に示すようにストラット４３が溝部４７に収納された状態と、図６に示すようにストラット４３が係合凹部４６に係合した状態とを選択的に実現する。
【００４５】
図４に示すようにストラット４３が溝部４７に収納された状態では、回転側レース４２の回転は規制されない。すなわち、回転側レース４２は、正方向および逆方向の何れの方向にも回転することができる。この状態は、ＳＯＷＣ４０の許容状態であり、第二キャリア２４は、正方向および逆方向の何れの方向に回転することも許容される。図３を参照すると、第二キャリア２４（Ｃ２軸）の回転数は、正の回転数および負の回転数の何れの回転数にも調整可能である。従って、第一回転機ＭＧ１は、運転状態等に応じて、任意の回転数で動作することができる。
【００４６】
ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、ＯＤロックモードを実行する場合、ＳＯＷＣ４０を規制状態とする。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、ＳＯＷＣ４０のアクチュエータ４８に指令して、ストラット４３が係合凹部４６に係合可能となる位置までセレクタプレート４４を移動させる。アクチュエータ４８は、セレクタプレート４４を正方向に移動させて、溝部４７を開放させる。これにより、待ちバネ４５によって押圧されたストラット４３が溝部４７から回転側レース４２に向けて突出する。ストラット４３は、回転側レース４２に向けて移動し、図６に示すように、係合凹部４６の壁面４６ａに当接する。その結果、回転側レース４２の正方向の回転が規制される。
【００４７】
従って、図５に示すように、ＳＯＷＣ４０は、第二キャリア２４（Ｃ２軸）の正回転を規制する。ＳＯＷＣ４０は、エンジントルクＴｅに対する反力トルクＴｗを発生させて、エンジントルクＴｅに対する反力受けとして機能する。ＳＯＷＣ４０は、反力トルクＴｗにより、エンジントルクＴｅを第一リングギア１３から出力させる。
【００４８】
ＯＤロックモードでは、図５に示すように、第一キャリア１４（Ｃ１軸）の回転数が、出力軸（Ｒ１軸）の回転数よりも低回転であり、エンジン１から入力される回転が増速されて第一リングギア１３から出力される。つまり、ＳＯＷＣ４０は、第二回転要素である第二キャリア２４の回転を規制することで、エンジン１の回転が増速されて第一リングギア１３から出力されるオーバードライブ状態とする。
【００４９】
ここで、ＳＯＷＣ４０の状態を切り替えるときに要するアクチュエータ４８の推力を低減できることが好ましい。例えば、図６に示すＳＯＷＣ４０の規制状態から、ＳＯＷＣ４０を許容状態に切り替える場合、アクチュエータ４８の推力Ｆ１によってストラット４３と係合凹部４６との係合を解除する必要がある。このときに、ＳＯＷＣ４０が反力トルクＴｗを伝達している状態であると、必要となる推力Ｆ１の大きさが、伝達トルクに依存した大きさとなる。
【００５０】
従って、ＳＯＷＣ４０が反力トルクＴｗを伝達している状態でＳＯＷＣ４０を許容状態に切り替えようとすると、発生可能な推力Ｆ１の最大値を最大の反力トルクＴｗに応じて定めることが必要となり、アクチュエータ４８の大型化を招く。
【００５１】
本実施形態に係る動力伝達装置１０１は、以下に説明するように、ＳＯＷＣ４０を規制状態から許容状態に切り替える場合、第一回転機ＭＧ１によって第二キャリア２４を逆方向に回転させた状態で規制状態から許容状態に切り替える。これにより、必要とされるアクチュエータ４８の推力Ｆ１の変動を抑制することや、必要とされる推力Ｆ１の最大値を低減することができる。
【００５２】
ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、ＯＤロックモードからＴＨＳモードに遷移する場合、図７に示すように、第一回転機ＭＧ１によって第二キャリア２４（Ｃ２軸）を逆方向に回転させる。このときは、第一回転機ＭＧ１がエンジントルクＴｅに対する反力受けとして機能する。図８に示すように、回転側レース４２が逆方向に回転している場合、規制状態から許容状態に切り替えるために必要とされる推力Ｆ１は、セレクタプレート４４とストラット４３との間の動摩擦、セレクタプレート４４と各レース４１，４２との間の動摩擦、および待ちバネ４５の押圧力による荷重によって決まる。ＳＯＷＣ４０がトルクを伝達していないことから、伝達トルク等の外乱によって必要な推力Ｆ１が変動してしまうようなことが抑制される。よって、本実施形態に係る動力伝達装置１０１によれば、アクチュエータ４８の小型化が可能となる。
【００５３】
なお、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、ＳＯＷＣ４０を規制状態から許容状態に切り替える場合だけでなく、許容状態から規制状態に切り替える場合に、第一回転機ＭＧ１によって第二キャリア２４を逆方向に回転させてもよい。第二キャリア２４を逆方向に回転させた状態で許容状態から規制状態に切り替えることにより、状態の切り替え時に要求される推力Ｆ１の低減を図ることができる。
【００５４】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０１では、従来の動力伝達装置と部品を共通化できるように、第二差動機構２０およびＳＯＷＣ４０が配置されている。図１に示すように、第二差動機構２０は、軸方向において第一回転機ＭＧ１を間に挟んで第一差動機構１０とは反対側に配置されている。第一差動機構１０は、第一回転機ＭＧ１よりもエンジン１側に配置されており、第二差動機構２０は、第一回転機ＭＧ１よりもエンジン１側と反対側に配置されている。また、ＳＯＷＣ４０も、軸方向において第一回転機ＭＧ１を間に挟んで第一差動機構１０とは反対側に配置されている。従って、既存の構成要素として、エンジン１、第一差動機構１０および第一回転機ＭＧ１を有し、エンジン１と第二回転機ＭＧ２とが別軸上に配置された動力伝達装置に対して、第二差動機構２０およびＳＯＷＣ４０を追加する場合に部品を最大限共通化することができる。
【００５５】
また、以下に図９を参照して説明するように、ＳＯＷＣ４０は、第二差動機構２０を収容するケース４内に配置されている。よって、ＳＯＷＣ４０や第二差動機構２０をケース等とＡｓｓｙ（Ａｓｓｅｍｂｌｙ）化することが可能となり、取り付け工程の短縮が可能となる。
【００５６】
図９に示すように、動力伝達装置１０１は、ケース４およびカバー５を有する。ケース４は、例えば、リアケースであり、第二差動機構２０に加えて、第一回転機ＭＧ１や第一差動機構１０を内部に収容してもよい。ケース４およびカバー５によって、第二差動機構２０およびＳＯＷＣ４０が収容される。ケース４は、センターサポート４ａを有する。センターサポート４ａは、ケース４の外殻から径方向の内側に向けて突出した支持部である。ここで、「径方向」は、入力軸２の中心軸線Ｘを中心とし、中心軸線Ｘに対して直交する半径方向を示す。第一回転機ＭＧ１のロータ軸３１は、センターサポート４ａの先端部、すなわち径方向内側の端部によって、軸受６を介して支持されている。
【００５７】
第二差動機構２０の第二サンギア２１は、ロータ軸３１に対して相対回転不能に嵌合しており、ロータ軸３１および軸受６を介してセンターサポート４ａによって支持されている。第二リングギア２３には、接続部材２５が連結されている。接続部材２５は、第二リングギア２３に対して軸方向のエンジン１側と反対側に配置されている。接続部材２５は、円環形状の部材であり、径方向の内側端部が入力軸２と相対回転不能に嵌合している。
【００５８】
ＳＯＷＣ４０は、軸方向においてセンターサポート４ａと第二差動機構２０との間に配置されている。ＳＯＷＣ４０の固定側レース４１は、センターサポート４ａに対して相対回転不能に固定されている。より具体的には、固定側レース４１は、センターサポート４ａにおけるエンジン１側と反対側の面に形成されている。すなわち、本実施形態では、凹部４７がセンターサポート４ａに形成されており、センターサポート４ａが固定側レース４１として機能する。回転側レース４２は、固定側レース４１に対してエンジン１側と反対側に配置されており、固定側レース４１によって回転自在に支持されている。回転側レース４２は、第二キャリア２４に対して径方向外側に配置されており、第二キャリア２４と連結されている。すなわち、回転側レース４２は、第二キャリア２４と軸方向の位置がオーバーラップしており、径方向に見た場合に回転側レース４２と第二キャリア２４とが重なるように配置されている。
【００５９】
カバー５は、ケース４に対してエンジン１側と反対側に配置されている。カバー５は、ケース４を閉塞し、ケース４と共に第二差動機構２０、ＳＯＷＣ４０、オイルポンプ３等を内部に収容する。
【００６０】
本実施形態の動力伝達装置１０１によれば、第二差動機構２０、ＳＯＷＣ４０、オイルポンプ３、およびカバー５をＡｓｓｙ化することが可能である。よって、動力伝達装置１０１の組付け時に第二差動機構２０、ＳＯＷＣ４０、オイルポンプ３、およびカバー５を取り付ける際の取り付け工程を短縮することができる。
【００６１】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０１では、ＯＤロックモードにおいて第二キャリア２４が固定される。第二キャリア２４が公転しないことで、第二キャリア２４や第二ピニオンギア２２の遠心荷重による損失が発生しないという利点がある。
【００６２】
また、センターサポート４ａによって第一回転機ＭＧ１のロータが支持される。ＳＯＷＣ４０や第二差動機構２０をモジュール化して追加することにより、軸受６の軸方向配置を変更する必要が無くなる。また、各差動機構１０，２０や回転機ＭＧ１，ＭＧ２等を含むトランスアクスル部分を収容するケースの合わせ面の数を増加させることなく、ＳＯＷＣ４０や第二差動機構２０をモジュール化して追加することができる。従って、オイル漏れの抑制の点で有利である。
【００６３】
また、ＳＯＷＣ４０の固定側レース４１がセンターサポート４ａと一体化されている。よって、本実施形態に係る動力伝達装置１０１は、小型化や軸長短縮、部品点数の削減等の点で有利である。
【００６４】
［第２実施形態］
図１０から図１２を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図１０は、第２実施形態に係る動力伝達装置のスケルトン図、図１１は、第２実施形態に係る動力伝達装置の要部断面図、図１２は、第２実施形態に係る動力伝達装置のＯＤロックモードの共線図である。本実施形態の動力伝達装置１０２において、上記第１実施形態の動力伝達装置１０１と異なる点は、第二差動機構８０がダブルピニオン式の遊星歯車機構である点、および第二差動機構８０に対してオイルポンプ９０が別軸上に配置されており、オイルポンプ９０が第二キャリア８４によって回転駆動される点である。
【００６５】
図１０に示すように、第二差動機構８０は、上記第１実施形態の第二差動機構２０と同様に、軸方向において第一回転機ＭＧ１を挟んで第一差動機構１０とは反対側に配置されている。第二差動機構８０は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構であり、第二サンギア８１、内側第二ピニオンギア８２ａ、外側第二ピニオンギア８２ｂ、第二リングギア８３および第二キャリア８４を有する。
【００６６】
第二リングギア８３は、第二サンギア８１と同軸上であって第二サンギア８１の径方向外側に配置されている。内側第二ピニオンギア８２ａおよび外側第二ピニオンギア８２ｂは、第二サンギア８１と第二リングギア８３との間に配置されている。内側第二ピニオンギア８２ａは、第二サンギア８１および外側第二ピニオンギア８２ｂとそれぞれ噛み合っている。外側第二ピニオンギア８２ｂは、内側第二ピニオンギア８２ａおよび第二リングギア８３とそれぞれ噛み合っている。第二ピニオンギア８２ａ，８２ｂは、第二キャリア８４によって回転自在に支持されている。第二キャリア８４は、入力軸２と連結されており、入力軸２と一体回転する。
【００６７】
従って、第二ピニオンギア８２ａ，８２ｂは、入力軸２と共に入力軸２の中心軸線周りに回転（公転）可能であり、かつ第二キャリア８４によって支持されて各第二ピニオンギア８２ａ，８２ｂの中心軸線周りに回転（自転）可能である。
【００６８】
第二サンギア８１は、第一回転機ＭＧ１のロータ軸３１と接続されており、ロータ軸３１と一体回転する。第二キャリア８４は、入力軸２を介してエンジン１と接続されている。第二リングギア８３は、ＳＯＷＣ４０と接続されており、ＳＯＷＣ４０によって回転が規制される。
【００６９】
従って、本実施形態の第二差動機構８０では、第二サンギア８１が第一回転要素に相当し、第二リングギア８３が第二回転要素に相当し、第二キャリア８４が第三回転要素に相当する。
【００７０】
本実施形態のオイルポンプ９０は、第二差動機構８０とは別軸上に配置されている。第二キャリア８４は、オイルポンプ９０を回転駆動するポンプ駆動ギア８４ａを有する。ポンプ駆動ギア８４ａは、第二キャリア８４と接続されており、第二キャリア８４と一体回転する。オイルポンプ９０は、ポンプ駆動ギア８４ａと噛み合う入力ギア９２ａを有する。オイルポンプ９０は、ポンプ駆動ギア８４ａから入力ギア９２ａに入力されるトルクによって回転駆動される。本実施形態に係る動力伝達装置１０２では、第二差動機構８０とオイルポンプ９０の軸方向の位置がオーバーラップしており、径方向に見た場合に第二差動機構８０とオイルポンプ９０とが重なる。よって、第二差動機構８０とオイルポンプ９０の配置に係る軸長を短縮することができる。その結果、空いたスペースを利用してＳＯＷＣ４０を配置することができ、ＳＯＷＣ４０の小径化等が可能となる。
【００７１】
図１１を参照して、第二差動機構８０、ＳＯＷＣ４０およびオイルポンプ９０等の配置について詳細に説明する。図１１に示すように、動力伝達装置１０２は、ケース７およびカバー８を有する。第一回転機ＭＧ１のロータ軸３１は、ケース７のセンターサポート７ａによって、軸受６を介して回転自在に支持されている。
【００７２】
第二サンギア８１は、ロータ軸３１と相対回転不能に接続されている。第二リングギア８３は、接続部材８５を介してＳＯＷＣ４０の回転側レース４２と相対回転不能に接続されている。接続部材８５は、第二リングギア８３に対して軸方向のエンジン１側と反対側に配置されている。接続部材８５は、円環形状の部材である。回転側レース４２は、接続部材８５に対して第二リングギア８３側と反対側に配置されている。
【００７３】
オイルポンプ９０は、入力軸２とは別軸上に配置されている。本実施形態の動力伝達装置１０２では、第二差動機構８０に対して鉛直方向上方にオイルポンプ９０が配置されている。オイルポンプ９０は、ポンプボデー９１と、ポンプシャフト９２と、ポンプロータ９３と、ポンプ室９４とを含んで構成されている。ポンプボデー９１は、略円筒形状の中空の部材である。ポンプボデー９１は、軸方向の一方の端部が開口しており、その開口部は仕切部材９５によって閉塞されている。ポンプ室９４は、ポンプボデー９１の中空部分であり、ポンプボデー９１と仕切部材９５とにより囲まれている。
【００７４】
ポンプ室９４内には、ポンプロータ９３が配置されている。ポンプロータ９３は、ドライブロータ９３ａとドリブンロータ９３ｂとを有する。ドライブロータ９３ａは、ポンプシャフト９２に連結されている。ポンプシャフト９２は、ポンプボデー９１を貫通しており、ポンプボデー９１によって回転自在に支持されている。ポンプシャフト９２には、入力ギア９２ａが連結されている。
【００７５】
第二キャリア８４のキャリアフランジ８４ｂは、ポンプ駆動ギア８４ａを有する。ポンプ駆動ギア８４ａは、キャリアフランジ８４ｂの外周面に配置されている。ポンプ駆動ギア８４ａは、オイルポンプ９０の入力ギア９２ａと噛み合っている。第二キャリア８４が回転すると、ポンプ駆動ギア８４ａから入力ギア９２ａを介してオイルポンプ９０に回転が伝達される。これにより、ポンプシャフト９２およびドライブロータ９３ａが回転駆動される。ドライブロータ９３ａおよびドリブンロータ９３ｂがポンプ室９４内で回転することにより、オイルが加圧される。
【００７６】
カバー８内には、供給油路８ａおよび吐出油路８ｂが形成されている。ポンプロータ９３の回転により、供給油路８ａを介してポンプ室９４にオイルが吸引される。また、ポンプロータ９３によって圧縮されたオイルは、吐出油路８ｂに押し出されて、動力伝達装置１０２の各部に供給される。
【００７７】
本実施形態の動力伝達装置１０２では、第二差動機構８０の外周に配置されるバルブ類とポンプ吐出部とを接続する吐出油路８ｂを短縮してポンプボデー９１の小型化を図ることができる。
【００７８】
図１０に示すように、オイルポンプ９０は、第二キャリア８４および入力軸２を介してエンジン１と接続されている。従って、図１２に示すＯＤロックモードにおいてオイルポンプ９０はエンジン１の回転と連動して回転し、オイルを供給することができる。ＯＤロックモードにおいてＳＯＷＣ４０が規制状態とされると、ＳＯＷＣ４０は第二リングギア８３（Ｒ２軸）の正方向の回転を規制する。ＳＯＷＣ４０は、エンジントルクＴｅに対する反力受けとして機能し、エンジントルクＴｅを第一リングギア１３から出力させる。
【００７９】
ＯＤロックモードにおいて第二キャリア８４が回転することで、第二キャリア８４が遠心力によってオイルを径方向外側に送り出すことができる。よって、第二差動機構８０やＳＯＷＣ４０の潤滑性能が向上するという利点がある。
【００８０】
［第３実施形態］
図１３を参照して、第３実施形態について説明する。第３実施形態については、上記第１乃至第２実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図１３は、第３実施形態に係る動力伝達装置のスケルトン図である。第３実施形態の動力伝達装置１０３において、上記各実施形態の動力伝達装置１０１，１０２と異なる点は、ＳＯＷＣ４０が制振機構９を介して車体側に接続されている点である。
【００８１】
図１３に示すように、ＳＯＷＣ４０の固定側レース４１は、制振機構９を介して車体側に回転不能に固定されている。制振機構９は、バネ機構９ａとしての機能と減衰機構９ｂとしての機能を併せ持つ。本実施形態の制振機構９は、バネ機構９ａと減衰機構９ｂとが並列的に配置されたものとして機能する。
【００８２】
ＯＤロックモードでは、第一差動機構１０における変速比がハイギア化される。例えば、ＴＨＳモードにおいて一般的に使用される変速比よりもハイギア側の変速比に固定される。これにより、ＯＤロックモードではエンジン１を低回転領域で使用することとなりやすく、こもり音による騒音や振動が顕在化しやすい。これに対して、制振機構９によって駆動系のトルク振動伝達率を低減し、振動や騒音を抑制することが可能となる。ＯＤロックモード時のトルク伝達経路上に制振機構９が設けられることで、ＯＤロックモードに限定して制振機構９の効果を発揮させることができる。
【００８３】
［上記各実施形態の変形例］
上記第１乃至第３実施形態のブレーキ機構は、ＳＯＷＣ４０であったが、ＳＯＷＣ４０に代えて、他のブレーキ機構が用いられてもよい。また、ＳＯＷＣ４０の具体的な構成は、上記各実施形態に開示されたものには限定されない。
【００８４】
上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  エンジン（機関）
２  入力軸
４，７  ケース
４ａ  センターサポート
５，８  カバー
９  制振機構
１０  第一差動機構
１１  第一サンギア
１２  第一ピニオンギア
１３  第一リングギア
１４  第一キャリア
２０  第二差動機構
２１  第二サンギア（第一回転要素）
２３  第二リングギア（第三回転要素）
２４  第二キャリア（第二回転要素）
３５  駆動輪
４０  ＳＯＷＣ（ブレーキ機構）
４１  固定側レース
４２  回転側レース
４３  ストラット
４４  セレクタプレート
８０  第二差動機構
８１  第二サンギア（第一回転要素）
８３  第二リングギア（第二回転要素）
８４  第二キャリア（第三回転要素）
８４ａ  ポンプ駆動ギア
８４ｂ  キャリアフランジ
９０  オイルポンプ
１００  車両
１０１，１０２，１０３  動力伝達装置
【図１】
0005880516.tif 000002
【図２】
0005880516.tif 000003
【図３】
0005880516.tif 000004
【図４】
0005880516.tif 000005
【図５】
0005880516.tif 000006
【図６】
0005880516.tif 000007
【図７】
0005880516.tif 000008
【図８】
0005880516.tif 000009
【図９】
0005880516.tif 000010
【図１０】
0005880516.tif 000011
【図１１】
0005880516.tif 000012
【図１２】
0005880516.tif 000013
【図１３】
0005880516.tif 000014