本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力車(chē)輛。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,作為混合動(dòng)力車(chē)輛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),有一種采用雙離合變速器的機(jī)構(gòu)(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。圖5表示混合動(dòng)力車(chē)輛所采用的雙離合變速器A的一個(gè)例子的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。在該雙離合變速器A中,在進(jìn)行后退行駛(倒車(chē)擋位行駛)時(shí),使離合器C1處于斷開(kāi)狀態(tài),使離合器C2處于接合狀態(tài)。并且,由切換機(jī)構(gòu)SFr使中間軸27和連接軸28處于連接狀態(tài),另外,由切換機(jī)構(gòu)SF1r使行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的齒圈PGr和變速器箱體1a處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C2→主軸21、齒輪Ga→惰齒輪Gi→齒輪Gc、中間軸27、連接軸28、主動(dòng)齒輪Gr→從動(dòng)齒輪Gr’、主軸11、太陽(yáng)輪PGs→小齒輪PGp、齒輪PGc、連接軸14、主動(dòng)齒輪G3→從動(dòng)齒輪G23、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,從而實(shí)現(xiàn)后退擋。
【專(zhuān)利文獻(xiàn)1】日本發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2013-169830號(hào)
在圖5所示的雙離合變速器A中,在駕駛員為了進(jìn)行倒車(chē)擋位行駛而將擋位切換為R之后,在變速器內(nèi)使兩處的切換機(jī)構(gòu)(SFr和SF1r)動(dòng)作,因而,有時(shí)到實(shí)現(xiàn)倒車(chē)擋位行駛所需的時(shí)間較長(zhǎng)。另外,欲在倒車(chē)擋位行駛時(shí)用電動(dòng)機(jī)M進(jìn)行發(fā)電的話(huà),在車(chē)速較低時(shí)(例如12Km/h以下),有時(shí)無(wú)法充分地進(jìn)行發(fā)電。即,在車(chē)速較低時(shí),離合器C2處于半離合狀態(tài),與主軸11連接的電動(dòng)機(jī)M的轉(zhuǎn)子Mr的轉(zhuǎn)速較低,有時(shí)難以達(dá)到電動(dòng)機(jī)M的可發(fā)電轉(zhuǎn)速。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的在于,提高選擇了后退擋行駛時(shí)的響應(yīng)性,并且,實(shí)現(xiàn)無(wú)論車(chē)速如何均能夠發(fā)電。
本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力車(chē)輛,其具有:第1變速機(jī)構(gòu)和第2變速機(jī)構(gòu);第1離合器和第2離合器,二者分別對(duì)應(yīng)于所述第1變速機(jī)構(gòu)和所述第2變速機(jī)構(gòu);電動(dòng)機(jī),其與所述第1變速機(jī)構(gòu)連接;內(nèi)燃機(jī),其通過(guò)所述第1離合器和所述第2離合器的接合或斷開(kāi)來(lái)與所述第1變速機(jī)構(gòu)和所述第2變速機(jī)構(gòu)連接或斷開(kāi)。所述第2變速機(jī)構(gòu)包括后退擋位,所述后退擋位通過(guò)所述第1變速機(jī)構(gòu)的規(guī)定的前進(jìn)擋位將所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出;所述混合動(dòng)力車(chē)輛還具有控制機(jī)構(gòu),該控制機(jī)構(gòu)使所述第1變速機(jī)構(gòu)不選擇所述規(guī)定的前進(jìn)擋位并使第2離合器接合,據(jù)此所述第2變速機(jī)構(gòu)使所述混合動(dòng)力車(chē)輛能夠進(jìn)行后退擋行駛;所述控制機(jī)構(gòu)通過(guò)在選擇了所述后退擋行駛的狀態(tài)下使所述第1離合器接合,來(lái)使所述第1變速機(jī)構(gòu)將所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給所述電動(dòng)機(jī)以進(jìn)行發(fā)電。
采用該結(jié)構(gòu),進(jìn)行后退擋行駛時(shí)使用第2變速機(jī)構(gòu)的后退擋位,并且不選擇第1變速機(jī)構(gòu)的擋位,因此能夠減少操作的切換機(jī)構(gòu)的數(shù)量,能夠使實(shí)現(xiàn)后退擋行駛所需的時(shí)間變短。另外,在選擇了后退擋行駛時(shí),通過(guò)不選擇第1變速機(jī)構(gòu)的擋位,從而能夠在不影響驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑的情況下,通過(guò)第1離合器的接合來(lái)將內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給電動(dòng)機(jī),因此無(wú)論車(chē)速如何均能夠發(fā)電,能夠擴(kuò)大發(fā)電范圍。
本發(fā)明中,也可以采用如下結(jié)構(gòu):所述第1變速機(jī)構(gòu)具有奇數(shù)擋的前進(jìn)擋位,所述第2變速機(jī)構(gòu)具有偶數(shù)擋的前進(jìn)擋位。
采用該結(jié)構(gòu),與電動(dòng)機(jī)連接的第1變速機(jī)構(gòu)具有1擋,因此能夠?qū)?擋配置于電動(dòng)機(jī)內(nèi),達(dá)成變速單元的小型化。
本發(fā)明中,也可以采用如下結(jié)構(gòu):所述規(guī)定的前進(jìn)擋 位為3擋。
采用該結(jié)構(gòu),在后退擋行駛時(shí),能夠選擇奇數(shù)擋中僅次于1擋的減速比較大的擋位即3擋,因此能夠確保后退的起步時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力。
本發(fā)明中,也可以采用如下結(jié)構(gòu):還具有與所述電動(dòng)機(jī)連接的從動(dòng)側(cè)電動(dòng)機(jī),所述電動(dòng)機(jī)發(fā)電產(chǎn)生的電力提供給所述從動(dòng)側(cè)電動(dòng)機(jī)。
采用該結(jié)構(gòu),能夠?qū)⑦x擇了后退擋行駛時(shí)產(chǎn)生的電力通過(guò)從動(dòng)側(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成其他驅(qū)動(dòng)力。
本發(fā)明涉及一種變速器,其具有:第1輸入軸,其與電動(dòng)機(jī)連接;第1變速機(jī)構(gòu),其通過(guò)從多個(gè)擋位中選擇的1個(gè)擋位將所述第1輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出給驅(qū)動(dòng)力輸出軸;第2輸入軸;第2變速機(jī)構(gòu),其通過(guò)從多個(gè)擋位中選擇的1個(gè)擋位將所述第2輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出給所述驅(qū)動(dòng)力輸出軸;第1離合器,其使內(nèi)燃機(jī)和所述第1輸入軸連接或斷開(kāi);第2離合器,其使所述內(nèi)燃機(jī)和所述第2輸入軸連接或斷開(kāi)。所述第2變速機(jī)構(gòu)包括倒轉(zhuǎn)用(換向用)的倒車(chē)擋位,所述倒車(chē)擋位通過(guò)所述第1變速機(jī)構(gòu)的規(guī)定的擋位將所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出給所述驅(qū)動(dòng)力輸出軸;通過(guò)使所述第1變速機(jī)構(gòu)不選擇所述規(guī)定的擋位,并使第2離合器接合,來(lái)使所述第2變速機(jī)構(gòu)輸出倒轉(zhuǎn);在進(jìn)行該倒轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)使所述第1離合器接合,所述第1變速機(jī)構(gòu)使所述內(nèi)燃機(jī)和所述第1輸入軸連接。
采用該結(jié)構(gòu),進(jìn)行后退擋行駛時(shí)使用第2變速機(jī)構(gòu)的后退擋位,并且不選擇第1變速機(jī)構(gòu)的擋位,因此能夠減少操作的切換機(jī)構(gòu)的數(shù)量,能夠使實(shí)現(xiàn)后退擋行駛所需的時(shí)間變短。另外,在選擇了后退擋行駛時(shí),通過(guò)不選擇第1變速機(jī)構(gòu)的擋位,從而能夠在不影響驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑的情況下,通過(guò)第1離合器的接合來(lái)將內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給電動(dòng)機(jī),因此無(wú)論車(chē)速如何均能夠發(fā)電,能夠擴(kuò)大發(fā)電范圍。
本發(fā)明中還可以采用如下結(jié)構(gòu):所述第2變速機(jī)構(gòu)還 具有惰齒輪,所述惰齒輪配置在怠速軸上,被用于所述倒車(chē)擋位,所述規(guī)定的擋位以能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式配置在所述第1輸入軸上,其能夠通過(guò)同步裝置與該第1輸入軸連接,所述倒車(chē)擋位以不能夠相對(duì)于所述規(guī)定的擋位轉(zhuǎn)動(dòng)的方式配置,其通過(guò)所述惰齒輪而倒轉(zhuǎn),從而通過(guò)所述規(guī)定的擋位將倒轉(zhuǎn)傳遞給所述驅(qū)動(dòng)力輸出軸。
采用該結(jié)構(gòu),倒車(chē)擋位以不能夠相對(duì)于第1變速機(jī)構(gòu)的規(guī)定的擋位轉(zhuǎn)動(dòng)的方式配置,能夠解除規(guī)定的擋位和第1輸入軸的卡合而實(shí)現(xiàn)倒轉(zhuǎn),因此能夠通過(guò)第1離合器的接合,來(lái)通過(guò)不位于倒轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑上的第1輸入軸將內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給電動(dòng)機(jī)以進(jìn)行發(fā)電。
本發(fā)明中還可以采用如下結(jié)構(gòu):所述第1變速機(jī)構(gòu)具有奇數(shù)擋的前進(jìn)擋位,所述第2變速機(jī)構(gòu)具有偶數(shù)擋的前進(jìn)擋位。
采用該結(jié)構(gòu),與電動(dòng)機(jī)連接的第1變速機(jī)構(gòu)具有1擋,因此能夠?qū)?擋配置于電動(dòng)機(jī)內(nèi),達(dá)成變速單元的小型化。
本發(fā)明中,還可以采用如下結(jié)構(gòu):所述規(guī)定的前進(jìn)擋位為3擋。
采用該結(jié)構(gòu),在后退擋行駛時(shí),能夠選擇奇數(shù)擋中僅次于1擋的減速比較大的擋位即3擋,因此能夠確保后退的起步時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力。
如上所述,采用本發(fā)明,能夠提供一種技術(shù),采用該技術(shù)能夠提高選擇了后退擋行駛(倒轉(zhuǎn))時(shí)的響應(yīng)性,并且無(wú)論車(chē)速如何均能夠發(fā)電。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明第1實(shí)施方式所涉及的混合動(dòng)力車(chē)輛的概略連接結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1所示的變速器的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。
圖3是本發(fā)明第2實(shí)施方式所涉及的混合動(dòng)力車(chē)輛的概略連接結(jié) 構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的變速器的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。
圖5是現(xiàn)有技術(shù)中的變速器的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。
【附圖標(biāo)記說(shuō)明】
10:第1變速機(jī)構(gòu);20:第2變速機(jī)構(gòu);C1:第1離合器;C2:第2離合器;Eg:內(nèi)燃機(jī);M:電動(dòng)機(jī)。
具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的混合動(dòng)力車(chē)輛HV的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一部分的概略連接結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明所涉及的混合動(dòng)力車(chē)輛HV所配備的控制裝置例如由控制整個(gè)車(chē)輛的電控單元(ECU:Electronic Control Unit)構(gòu)成?;旌蟿?dòng)力車(chē)輛HV至少具有內(nèi)燃機(jī)(引擎)Eg、電動(dòng)機(jī)(發(fā)電機(jī))M、蓄電設(shè)備BT、變速器1、最終減速裝置2、和通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸3連接的左、右驅(qū)動(dòng)輪DW。內(nèi)燃機(jī)Eg和電動(dòng)機(jī)M的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)變速器1、最終減速裝置2、驅(qū)動(dòng)軸3傳遞給左、右驅(qū)動(dòng)輪DW。內(nèi)燃機(jī)Eg是通過(guò)將燃料與空氣混合并使之燃燒來(lái)產(chǎn)生用于使車(chē)輛HV行駛的驅(qū)動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)引擎。
此外,電控單元ECU不僅是作為1個(gè)單元構(gòu)成,例如也可以由控制內(nèi)燃機(jī)Eg的引擎ECU、控制電動(dòng)機(jī)M的發(fā)電機(jī)ECU、控制蓄電設(shè)備BT的電池ECU、控制變速器1的ATECU等多個(gè)ECU構(gòu)成。在下面的實(shí)施方式中進(jìn)行以下說(shuō)明:電控單元ECU控制內(nèi)燃機(jī)Eg,并且控制變速器1、蓄電設(shè)備BT和電動(dòng)機(jī)M,
作為與本實(shí)施方式相關(guān)的控制,電控單元ECU進(jìn)行“倒車(chē)擋位行駛時(shí)連接內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)以進(jìn)行發(fā)電的控制”。另外,電控單元ECU可以根據(jù)各種運(yùn)行條件來(lái)進(jìn)行各種控制,以進(jìn)行僅以電動(dòng)機(jī)M為動(dòng)力源的電機(jī)單獨(dú)行駛(EV行駛)、僅以?xún)?nèi)燃機(jī)Eg為動(dòng)力源的引擎單獨(dú)行駛、同時(shí)使用內(nèi)燃機(jī)Eg和電動(dòng)機(jī)M兩者來(lái)作為動(dòng)力源的協(xié)同行駛等控制。另外,電控單元ECU根據(jù)未圖示的油門(mén)踏板開(kāi)度檢測(cè)器所檢測(cè)到的油門(mén)踏板開(kāi)度以及其他公知的各種運(yùn)行參 數(shù)來(lái)進(jìn)行變速控制,另外,電控單元ECU進(jìn)行其他各種運(yùn)行所需的控制。
另外,對(duì)于混合動(dòng)力車(chē)輛HV,如通常所知,利用內(nèi)燃機(jī)Eg和電動(dòng)機(jī)M的協(xié)同行駛或僅利用電動(dòng)機(jī)M的EV行駛時(shí),該電動(dòng)機(jī)M作為利用蓄電設(shè)備BT的電能來(lái)產(chǎn)生用于使車(chē)輛HV行駛的驅(qū)動(dòng)力的電機(jī)發(fā)揮作用。另外,在車(chē)輛HV減速時(shí),電動(dòng)機(jī)M通過(guò)處于再生狀態(tài)來(lái)發(fā)揮發(fā)電的發(fā)電機(jī)的作用。在該電動(dòng)機(jī)M處于再生狀態(tài)時(shí),利用電動(dòng)機(jī)M所產(chǎn)生的電力(再生能源)對(duì)蓄電設(shè)備BT充電。
【第1實(shí)施方式】
圖2表示圖1所示的變速器1的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖和變速器1周?chē)慕Y(jié)構(gòu)。概括而言,內(nèi)燃機(jī)Eg或電動(dòng)機(jī)M輸出的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)變速器1、最終減速裝置2而傳遞給驅(qū)動(dòng)軸3,使驅(qū)動(dòng)輪DM轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)形成推動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛前進(jìn)的力,從而使該車(chē)輛加速。另外,通過(guò)基于電動(dòng)機(jī)M的減速再生或通過(guò)制動(dòng)裝置4取得對(duì)混合動(dòng)力車(chē)輛的制動(dòng)力,來(lái)使該車(chē)輛減速。
內(nèi)燃機(jī)Eg例如為汽油引擎,其輸出軸(曲軸)與作為起動(dòng)裝置的離合器C1、C2連接。離合器C1使變速器1的第1變速機(jī)構(gòu)10、尤其是主軸11與內(nèi)燃機(jī)Eg連接或斷開(kāi),離合器C2使變速器1的第2變速機(jī)構(gòu)20、尤其是主軸21與內(nèi)燃機(jī)Eg連接或斷開(kāi)。離合器C1和離合器C2例如采用干式摩擦片式離合器,不過(guò),也可以采用其他形式的摩擦離合器。
電動(dòng)機(jī)M例如為3相無(wú)刷電機(jī),具有轉(zhuǎn)子Mr和定子Ms。通過(guò)圖1中未圖示的變頻器IT將蓄電設(shè)備BT所儲(chǔ)存的電力提供給電動(dòng)機(jī)M,從而,電動(dòng)機(jī)M輸出驅(qū)動(dòng)力(動(dòng)力輸出狀態(tài)),或者,電動(dòng)機(jī)M起到發(fā)電機(jī)的作用,通過(guò)變頻器IT將電力存儲(chǔ)到蓄電設(shè)備BT(再生狀態(tài))。利用再生狀態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)子Mr產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力,能夠得到制動(dòng)力。蓄電設(shè)備BT例如為二次電池。
本實(shí)施方式中,電動(dòng)機(jī)M與第1變速機(jī)構(gòu)10連接。 詳細(xì)而言,電動(dòng)機(jī)M與第1變速機(jī)構(gòu)10的主軸11(第1輸入軸)配置在同一軸線(xiàn)上,電動(dòng)機(jī)M的轉(zhuǎn)子Mr固定在第1變速機(jī)構(gòu)10的主軸11的端部,轉(zhuǎn)子Mr與主軸11以同一軸線(xiàn)為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,主軸11的轉(zhuǎn)動(dòng)力始終傳遞給轉(zhuǎn)子Mr。本實(shí)施方式中,采用主軸11和轉(zhuǎn)子Mr固定在一起的結(jié)構(gòu),不過(guò),也可以采用主軸11的轉(zhuǎn)動(dòng)力始終傳遞給電動(dòng)機(jī)M的任意結(jié)構(gòu)。
最終減速裝置2具有與2個(gè)驅(qū)動(dòng)軸3連接的差速機(jī)構(gòu),最終減速機(jī)構(gòu)2與變速器1之間通過(guò)變速器1的輸出齒輪Gf進(jìn)行動(dòng)力傳遞。制動(dòng)裝置4為摩擦式制動(dòng)裝置。圖1所示例子中,設(shè)定制動(dòng)裝置4為具有車(chē)身一側(cè)的制動(dòng)鉗和驅(qū)動(dòng)輪DM及驅(qū)動(dòng)軸3一側(cè)的制動(dòng)片。但是,也可以采用鼓式制動(dòng)器等其他摩擦式制動(dòng)裝置。
【變速器的結(jié)構(gòu)】
變速器1為具有7個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)后退擋的變速器,其是主要由第1變速機(jī)構(gòu)10及離合器C1、第2變速機(jī)構(gòu)20及離合器C2構(gòu)成的雙離合變速器,其中,第1變速機(jī)構(gòu)10及離合器C1用于實(shí)現(xiàn)前進(jìn)擋位中的奇數(shù)擋,第2變速機(jī)構(gòu)20及離合器C2用于實(shí)現(xiàn)前進(jìn)擋位中的偶數(shù)擋和后退擋。
第1變速機(jī)構(gòu)10具有主軸11,主軸11的一個(gè)端部固定在離合器C1上,另一個(gè)端部固定在電動(dòng)機(jī)M的轉(zhuǎn)子Mr上。
主軸11的另一個(gè)端部上還固定著行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的太陽(yáng)輪PGs。行星齒輪機(jī)構(gòu)PG與主軸11配置在同一軸線(xiàn)上。行星齒輪機(jī)構(gòu)PG具有太陽(yáng)輪PGs、齒圈PGr、小齒輪PGp以及行星架PGc,其中,小齒輪PGp嚙合于太陽(yáng)輪PGs和齒圈PGr,行星架PGc支承小齒輪PGp使其轉(zhuǎn)動(dòng)自如,并且,行星架PGc以主軸11為中心轉(zhuǎn)動(dòng)自如。
行星架PGc為與主軸11位于同一軸線(xiàn)上的筒形體,由連接軸14支承,該連接軸14以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式與主軸11支承在同一軸線(xiàn)上。連接軸14上固定著5擋用主動(dòng)齒輪G5。連接軸14、行星架PGc及小齒輪PGp與主動(dòng)齒輪G3這些構(gòu)件與主軸11以同一軸 線(xiàn)為中心一起轉(zhuǎn)動(dòng)自如。
連接軸12、13為與主軸11位于同一軸線(xiàn)上的筒形體,以能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與主軸11支承在同一軸線(xiàn)上。連接軸12上固定著3擋用主動(dòng)齒輪(3擋)G3,連接軸13上固定著7擋用主動(dòng)齒輪G7。連接軸12和主動(dòng)齒輪G3這二者與主軸11位于同一軸線(xiàn)上,且能夠與主軸11一起轉(zhuǎn)動(dòng);連接軸13和主動(dòng)齒輪G7這二者與主軸11位于同一軸線(xiàn)上,且能夠與主軸11一起轉(zhuǎn)動(dòng)。主動(dòng)齒輪G3上以不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固定著從動(dòng)齒輪Gr’,該從動(dòng)齒輪Gr’始終與后退擋用主動(dòng)齒輪Gr(后退擋位、倒轉(zhuǎn)用的倒車(chē)擋位)嚙合。
1擋用切換機(jī)構(gòu)SF1進(jìn)行使行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的齒圈PGr和變速器箱體1a連接或斷開(kāi)的動(dòng)作。5擋和7擋用切換機(jī)構(gòu)SF57進(jìn)行使主軸11和連接軸14(主動(dòng)齒輪G5)連接或斷開(kāi)的動(dòng)作以及使主軸11和連接軸13(主動(dòng)齒輪G7)連接或斷開(kāi)的動(dòng)作。3擋用切換機(jī)構(gòu)SF3進(jìn)行使主軸11和連接軸12(主動(dòng)齒輪G3)連接或斷開(kāi)的動(dòng)作。這些切換機(jī)構(gòu)是具有同步裝置的爪式離合器或制動(dòng)器等的卡合機(jī)構(gòu)。
第2變速機(jī)構(gòu)20為與主軸11位于同一軸線(xiàn)上的筒形體,其具有以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式與主軸11支承在同一軸線(xiàn)上的主軸21(第2輸入軸)。主軸21的一個(gè)端部上固定著離合器C2,另一個(gè)端部上固定著齒輪Ga。
第2變速機(jī)構(gòu)20還具有與主軸11平行的、以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式設(shè)置的怠速軸26以及中間軸22。怠速軸26上固定著始終與齒輪Ga嚙合的惰齒輪Gi。中間軸22上固定著始終與惰齒輪Gi嚙合的齒輪Gb。
連接軸23~25為與中間軸22位于同一軸線(xiàn)上的筒形體,以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式與中間軸22支承在同一軸線(xiàn)上。連接軸23上固定著構(gòu)成2擋用主動(dòng)齒輪G2及泊車(chē)鎖止機(jī)構(gòu)的泊車(chē)齒輪Gp;連接軸24上固定著6擋用主動(dòng)齒輪G6;連接軸25上固定著4擋用主動(dòng)齒輪G4;泊車(chē)齒輪Gp、主動(dòng)齒輪G6和主動(dòng)齒輪G4分別與中間軸 22能夠一起轉(zhuǎn)動(dòng)自如且位于同一軸線(xiàn)上。
4擋和6擋用切換機(jī)構(gòu)SF46進(jìn)行使中間軸22和連接軸25(主動(dòng)齒輪G4)連接或斷開(kāi)的動(dòng)作以及使中間軸22和連接軸24(主動(dòng)齒輪G6)連接或斷開(kāi)的動(dòng)作。2擋用切換機(jī)構(gòu)SF2進(jìn)行使中間軸22和連接軸23(主動(dòng)齒輪G2)連接或斷開(kāi)的動(dòng)作。這些切換機(jī)構(gòu)為具有同步裝置的爪式離合器等的卡合機(jī)構(gòu)。
第2變速機(jī)構(gòu)20還具有與主軸11平行的、以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式設(shè)置的中間軸27。中間軸27上設(shè)有始終與倒轉(zhuǎn)用的齒輪Gi嚙合的齒輪Gc。連接軸28是與中間軸27位于同一軸線(xiàn)上的筒形體,以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式與中間軸27支承在同一軸線(xiàn)上。連接軸28上固定著主動(dòng)齒輪Gr(后退擋位、倒轉(zhuǎn)用的倒車(chē)擋位)。后退擋用切換機(jī)構(gòu)SFr進(jìn)行使中間軸27和連接軸28(主動(dòng)齒輪Gr)連接或斷開(kāi)的動(dòng)作。該切換機(jī)構(gòu)SFr為爪式離合器等的卡合機(jī)構(gòu)。
變速器1具有與主軸11平行的、以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式設(shè)置的副軸(驅(qū)動(dòng)力輸出軸)30。副軸30上固定著始終與最終減速裝置2的差速機(jī)構(gòu)嚙合的輸出齒輪Gf、4擋和5擋用從動(dòng)齒輪G45、6擋和7擋用從動(dòng)齒輪G67以及2擋和3擋用從動(dòng)齒輪G23。
從動(dòng)齒輪G45始終與主動(dòng)齒輪G4、G5嚙合。從動(dòng)齒輪G67始終與主動(dòng)齒輪G6、G7嚙合。從動(dòng)齒輪G23始終與主動(dòng)齒輪G2、G3嚙合。
下面,對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的變速器1的、以?xún)?nèi)燃機(jī)Eg為驅(qū)動(dòng)源的情況下選擇各擋位時(shí)的傳動(dòng)方式進(jìn)行說(shuō)明。首先,對(duì)1擋、3擋、5擋和7擋的情況進(jìn)行說(shuō)明。選擇這些擋位的情況下,使離合器C1處于接合狀態(tài),使離合器C2處于斷開(kāi)狀態(tài)。
1擋的情況下,由切換機(jī)構(gòu)SF1使行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的齒圈PGr和變速器箱體1a處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C1→主軸11、太陽(yáng)輪PGs→小齒輪PGp、行星架PGc、連接軸14、主動(dòng)齒輪G5→從動(dòng)齒輪G45、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)1擋。
3擋的情況下,由切換機(jī)構(gòu)SF3使主軸11和連接軸12處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C1→主軸11、連接軸12、主動(dòng)齒輪G3→從動(dòng)齒輪G23、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)3擋。
5擋的情況下,由切換機(jī)構(gòu)SF57使主軸11和連接軸14處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C1→主軸11、連接軸14、主動(dòng)齒輪G5→從動(dòng)齒輪G45、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)5擋。
7擋的情況下,由切換機(jī)構(gòu)SF57使主軸11和連接軸13處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C1→主軸11、連接軸13、主動(dòng)齒輪G7→從動(dòng)齒輪G67、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)7擋。
選擇2擋、4擋和6擋這些擋位的情況下,使離合器C1處于斷開(kāi)狀態(tài),使離合器C2處于接合狀態(tài)。
2擋的情況下,由切換機(jī)構(gòu)SF2使中間軸22和連接軸23處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C2→主軸21、齒輪Ga→惰齒輪Gi→齒輪Gb、中間軸22、連接軸23、主動(dòng)齒輪G2→從動(dòng)齒輪G23、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)2擋。
4擋的情況下,由切換機(jī)構(gòu)SF46使中間軸22和連接軸25處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C2→主軸21、齒輪Ga→惰齒輪Gi→齒輪Gb、中間軸22、連接軸25、主動(dòng)齒輪G4→從動(dòng)齒輪G45、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)4擋。
6擋的情況下,由切換機(jī)構(gòu)SF46使中間軸22和連接軸24處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C2→主軸21、齒輪Ga→惰齒輪Gi→齒輪Gb、中間軸22、連接軸24、主動(dòng)齒輪G6→從動(dòng)齒輪G67、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)6擋。
通過(guò)以上方式能夠?qū)崿F(xiàn)1擋到7擋。1個(gè)擋位1個(gè)擋位地升擋及降擋的情況下,在切換離合器C1、C2的接合、斷開(kāi)前,能夠通過(guò)切換機(jī)構(gòu)使下一個(gè)要切換至的擋位處于預(yù)選狀態(tài),因此能夠縮短變速時(shí)間。
【后退擋】
選擇后退擋的情況下,使離合器C1處于斷開(kāi)狀態(tài),使離合器C2處于連接狀態(tài)。而且,由切換機(jī)構(gòu)SFr使中間軸27和連接軸28處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C2→主軸21、齒輪Ga→惰齒輪Gi→齒輪Gc、中間軸27、連接軸28、主動(dòng)齒輪Gr→從動(dòng)齒輪Gr’、主動(dòng)齒輪G3→從動(dòng)齒輪G23、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)后退擋。即,在保持未選擇3擋齒輪(規(guī)定的前進(jìn)擋位)的狀態(tài)下,主動(dòng)齒輪Gr(后退擋位、倒轉(zhuǎn)用的倒車(chē)擋位)與副軸30卡合,達(dá)成后退擋行駛(倒車(chē)擋位行駛、倒轉(zhuǎn))。因此,駕駛員選擇了后退擋行駛時(shí),動(dòng)作的切換機(jī)構(gòu)的數(shù)量為1個(gè),能夠使實(shí)現(xiàn)倒車(chē)擋位行駛所需的時(shí)間變短。
【后退擋行駛時(shí)的發(fā)電的控制】
下面,對(duì)在上述后退擋行駛時(shí)內(nèi)燃機(jī)Eg的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給電動(dòng)機(jī)M以進(jìn)行發(fā)電的情況進(jìn)行說(shuō)明。進(jìn)行發(fā)電的情況下,電控單元ECU在變速器1仍處于上述后退擋的狀態(tài)下,使離合器C1處于接合狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C1→主軸11、太陽(yáng)輪PGs→轉(zhuǎn)子Mr這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,使定子Ms和轉(zhuǎn)子Mr相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。此時(shí),無(wú)論實(shí)際上是否正在進(jìn)行后退擋行駛,例如在車(chē)速為0km/h時(shí)電動(dòng)機(jī)M也能夠進(jìn)行發(fā)電。
此外,由于第1變速機(jī)構(gòu)10的主動(dòng)齒輪G3(規(guī)定的前進(jìn)用擋位)能夠相對(duì)于主軸11相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),因此后退擋行駛時(shí)的驅(qū)動(dòng)力不會(huì)對(duì)主軸11產(chǎn)生影響。即,在倒車(chē)擋位行駛時(shí),通過(guò)使第1變速機(jī)構(gòu)10的擋位處于非選擇狀態(tài),能夠不對(duì)后退驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑產(chǎn)生影響,而通過(guò)離合器C1(第1離合器)的接合來(lái)將內(nèi)燃機(jī)Eg的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給電動(dòng)機(jī)M,因此無(wú)論車(chē)速如何均能夠進(jìn)行發(fā)電,能夠擴(kuò) 大發(fā)電范圍。
【第2實(shí)施方式】
圖3表示作為第2實(shí)施方式所示的、具有電機(jī)助力式四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的混合動(dòng)力車(chē)輛HV’。圖3所示的混合動(dòng)力車(chē)輛HV’至少具有內(nèi)燃機(jī)(引擎)Eg、第1電動(dòng)機(jī)(發(fā)電機(jī))M1、第2電動(dòng)機(jī)(從動(dòng)側(cè)電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī))M2、蓄電設(shè)備BT、變速器1、通過(guò)最終減速裝置2和驅(qū)動(dòng)軸3而與變速器1連接的左、右前輪FW以及通過(guò)最終減速裝置2和驅(qū)動(dòng)軸3而與第2電動(dòng)機(jī)M2連接的后輪RW。此外,第1電動(dòng)機(jī)M1以及第1電動(dòng)機(jī)M1與變速器1間的連接與上述第1實(shí)施方式中說(shuō)明的電動(dòng)機(jī)M和變速器1相同。即,在后退擋行駛時(shí),通過(guò)使變速器1內(nèi)的離合器C1處于接合狀態(tài),來(lái)將內(nèi)燃機(jī)Eg的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給第1電動(dòng)機(jī)M1,第1電動(dòng)機(jī)M1能夠進(jìn)行發(fā)電。
本實(shí)施方式中,在后退擋行駛時(shí),通過(guò)將第1電動(dòng)機(jī)M1產(chǎn)生的電力提供給第2電動(dòng)機(jī)M2,能夠使第2電動(dòng)機(jī)M2進(jìn)行驅(qū)動(dòng),以驅(qū)動(dòng)后輪RM。即,在車(chē)速較低的后退擋行駛時(shí),也能夠驅(qū)動(dòng)后輪RW,因此無(wú)論后退擋行駛時(shí)的車(chē)速如何,均能夠驅(qū)動(dòng)所有的4個(gè)車(chē)輪。
此外,本實(shí)施方式中,例舉了混合動(dòng)力車(chē)輛HV’中前輪FW與變速器1連接、后輪RW與第2電動(dòng)機(jī)M2連接的方式,但并不局限于此,也可以采用前輪FW與第2電動(dòng)機(jī)M2連接、后輪RW與變速器1連接的方式。
【第3實(shí)施方式】
另外,擋位數(shù)量并不局限于變速器1那樣。圖4是大致地表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的混合動(dòng)力車(chē)輛的圖。圖4中的變速器1’為具有5個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)后退擋的變速器,其基本結(jié)構(gòu)與圖1中的變速器相同。因此,對(duì)與變速器1的結(jié)構(gòu)相同的部分標(biāo)注相同的符號(hào),并省略對(duì)其的說(shuō)明,而僅對(duì)結(jié)構(gòu)不同的部分進(jìn)行說(shuō)明。
變速器1’中,沒(méi)有變速器1的主動(dòng)齒輪G6、G7、從動(dòng)齒輪G67、切換機(jī)構(gòu)SF57、SF3、SF2、SF46、連接軸13、24。相 反,變速器1’具有3擋和5擋用切換機(jī)構(gòu)SF35、2擋和4擋用切換機(jī)構(gòu)SF24。切換機(jī)構(gòu)SF35進(jìn)行使主軸11和連接軸14(主動(dòng)齒輪G5)連接或斷開(kāi)的動(dòng)作以及使主軸11和連接軸12(主動(dòng)齒輪G3)連接或斷開(kāi)的動(dòng)作。切換機(jī)構(gòu)SF24進(jìn)行使中間軸22和連接軸25(主動(dòng)齒輪G4)連接或斷開(kāi)的動(dòng)作以及使中間軸22和連接軸23(主動(dòng)齒輪G2)連接或斷開(kāi)的動(dòng)作。
接下來(lái),對(duì)以?xún)?nèi)燃機(jī)Eg為驅(qū)動(dòng)源的情況下選擇各擋位時(shí)的傳動(dòng)方式進(jìn)行說(shuō)明。首先,對(duì)1擋、3擋和5擋的情況進(jìn)行說(shuō)明。選擇這些擋位的情況下,使離合器C1處于接合狀態(tài),使離合器C2處于斷開(kāi)狀態(tài)。
1擋的情況下,由切換機(jī)構(gòu)SF1使行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的齒圈PGr和變速器箱體1a處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C1→主軸11、太陽(yáng)輪PGs→小齒輪PGp、行星架PGc、連接軸14、主動(dòng)齒輪G5→從動(dòng)齒輪G45、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)1擋。
3擋的情況下,由切換機(jī)構(gòu)SF35使主軸11和連接軸12處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C1→主軸11、連接軸12、主動(dòng)齒輪G3→從動(dòng)齒輪G23、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)3擋。
5擋的情況下,由切換機(jī)構(gòu)SF35使主軸11和連接軸14處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C1→主軸11、連接軸14、主動(dòng)齒輪G5→從動(dòng)齒輪G45、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)5擋。
選擇2擋、4擋和6擋這些擋位的情況下,使離合器C1處于斷開(kāi)狀態(tài),使離合器C2處于接合狀態(tài)。
2擋的情況下,由切換機(jī)構(gòu)SF24使中間軸22和連接軸23處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C2→主軸21、齒輪Ga→惰齒輪Gi→齒輪Gb、中間軸22、連接軸23、主動(dòng)齒輪G2→從動(dòng)齒輪G23、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn) 行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)2擋。
4擋的情況下,由切換機(jī)構(gòu)SF24使中間軸22和連接軸25處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C2→主軸21、齒輪Ga→惰齒輪Gi→齒輪Gb、中間軸22、連接軸25、主動(dòng)齒輪G4→從動(dòng)齒輪G45、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)4擋。
在選擇后退擋的情況下,使離合器C1處于斷開(kāi)狀態(tài),使離合器C2處于連接狀態(tài)。并且,由切換機(jī)構(gòu)SFr使中間軸27和連接軸28處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C2→主軸21、齒輪Ga→惰齒輪Gi→齒輪Gc、中間軸27、連接軸28、主動(dòng)齒輪Gr→從動(dòng)齒輪Gr’、主動(dòng)齒輪G3→從動(dòng)齒輪G23、副軸30、輸出齒輪Gf→最終減速裝置2這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,以實(shí)現(xiàn)后退擋。
如此,與變速器1相比,變速器1’沒(méi)有6擋、7擋,除此之外,其能夠進(jìn)行與采用變速器1的上述第1實(shí)施方式相同的控制。在后退擋行駛時(shí),將內(nèi)燃機(jī)Eg的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給電動(dòng)機(jī)M以進(jìn)行發(fā)電的情況下,電控單元ECU在變速器1’仍處于后退擋的狀態(tài)下,使離合器C1處于連接狀態(tài)。于是,經(jīng)內(nèi)燃機(jī)Eg→離合器C1→主軸11、太陽(yáng)輪PGs→轉(zhuǎn)子Mr這一路徑進(jìn)行動(dòng)力傳遞,使定子Ms和轉(zhuǎn)子Mr相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。本實(shí)施方式中也能夠?qū)崿F(xiàn)與上述第1實(shí)施方式相同的作用及效果。
在上述實(shí)施方式中,以離合器C1、C2直列配置、變速器1中主軸11和主軸21采用同軸多重結(jié)構(gòu)的雙離合變速器為例進(jìn)行了說(shuō)明,但并不局限于此。例如,也可以采用離合器C1、C2并列配置、變速器的兩個(gè)主軸彼此平行配置的結(jié)構(gòu)等。