[发明专利]前后轮驱动车辆的动力传递装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有电气式差动部的前后轮驱动车辆的动力传递装置，特别涉及改善高速行驶时的燃耗及加速行驶时的动力性能的技术。

背景技术

提出了具有如下装置的前后轮驱动车辆：(a)电气式差动部，通过对以能够传递动力的方式与差动机构的旋转要素连接的第一旋转机的运转状态进行控制，控制差动输入部件的转速和差动输出部件的转速之间的差动状态；(b)第二旋转机，以能够对前后轮的至少一方传递动力的方式配置；(c)前后轮动力分配装置，包括输入旋转要素、与前后轮的一方的第一车轮运转地连接的第一输出旋转要素、及与前后轮的另一方的第二车轮运转地连接的第二输出旋转要素这三个旋转要素，将从上述差动输出部件输入到该输入旋转要素的动力分配给那些第一输出旋转要素和第二输出旋转要素(参照专利文献1)。

图14(a)中表示概要构成(构架图)的混合动力车辆的动力传递装置100是其一个例子，具备电气式差动部102及前后轮动力分配装置104。电气式差动部102具备单小齿轮型差动用行星齿轮装置106作为差动机构，在该差动用行星齿轮装置106的行星齿轮架SCA上，经由作为差动输入部件的差动输入轴108等连接有用作主驱动力源的发动机110。另外，在太阳齿轮SS上连接有第一电动发电机MG1作为第一旋转机，在齿圈SR上一体地连接有差动输出部件112。前后轮动力分配装置104以双小齿轮型的分配用行星齿轮装置114为主体而构成，该分配用行星齿轮装置114的齿圈CR为输入旋转要素，一体地连接于上述差动输出部件112。另外，太阳齿轮CS为第一输出旋转要素，经由后轮侧输出轴116等，运转地连接于后轮，行星齿轮架CCA为第二输出旋转要素，经由前轮侧输出齿轮118等，运转地连接于前轮。在后轮侧输出轴116上，可传递动力地连接有第二电动发电机MG2作为第二旋转机。

而且，这种动力传递装置100如能够在直线上表示电气式差动部102的各部转速的图15的列线图所示，考虑燃耗等，控制发动机转速NE即差动输入轴108的转速，并且对第一电动发电机MG1进行再生控制，以达到根据差动输出部件112的转速即车速V而定的规定的转速NMG1。另外，通过用由该第一电动发电机MG1的再生控制得到的电能对第二电动发电机MG2进行动力运行控制，对后轮侧附加辅助转矩，发动机负荷相应地降低。图15的列线图中的各旋转要素(SS、SCA、SR)的间隔的比率根据差动用行星齿轮装置106的传动比(＝太阳齿轮的齿数/齿圈的齿数)ρS而定。图15还是也一并表示与前后轮动力分配装置104有关的列线图的图，“Rr”为后轮侧输出轴116的转速即太阳齿轮CS的转速，“Fr”为前轮侧输出齿轮118的转速即行星齿轮架CCA的转速，在该例中，从后轮侧输出轴116到后轮的变速比和从前轮侧输出齿轮118到前轮的变速比相同，表示了那些转速相等的情况。就该前后轮动力分配装置104而言，包含齿圈CR的三个旋转要素的间隔的比率也根据分配用行星齿轮装置114的传动比ρC而定。

专利文献1：日本特开2004-114944号公报

发明内容

但是，在这种现有动力传递装置中，在高速行驶时，会产生能量循环，能量转换效率(燃耗等)下降，或者在加速行驶时，差动输入部件的转速受限制而动力性能受制约等，尚有改善的余地。即，当对图14的动力传递装置100进行具体说明时，随着车速V上升，第一电动发电机MG1的转速NMG1下降，如图16(a)中实线所示，当使其反转时，需要对其第一电动发电机MG1进行动力运行控制，并且在通过第二电动发电机MG2的再生控制来回收此时的电能的情况下，从发动机110传递到第二电动发电机MG2的动力转换为电能，用其电能对位于上游侧的电气式差动部102的第一电动发电机MG1进行动力运行控制，因此在此期间会产生能量循环，能量转换效率变差。另外，在起步时等加速行驶时，如图16(b)中实线所示，第一电动发电机MG1的转速NMG1上升，但其转速NMG1有时因防止蓄电装置的过充电等而被限制到规定的容许最大转速NMG1max以下，由此，发动机转速NE的上升受制约，有可能得不到充分的输出。