CN102806838B - 车辆驱动系统 - Google Patents

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Abstract

一种车辆驱动系统(1),包括:输入轴(21),向其输入第一驱动源(2)的驱动力;第一轴(25),其相对于输入轴(21)惰转并且可与输入轴(21)连接,该第一轴(25)设置有多个驱动齿轮(26、28、29);单驱动齿轮(30),其相对于输入轴(21)惰转并且可与输入轴(21)连接;第二轴(32),其平行于输入轴(21)布置并且设置有第一中间齿轮(33)和第二中间齿轮(34);输出轴(41),其平行于输入轴(21)布置并且向车轮(7、8)输出驱动力;以及多个从动齿轮(42、44、45),其相对于输出轴(41)惰转并且可与输出轴(41)连接,多个从动齿轮(42、44、45)与多个驱动齿轮(26、28、29)分别啮合。

Description

车辆驱动系统
技术领域
本发明一般涉及一种用于驱动车辆的车辆驱动系统。
背景技术
周知的车辆驱动系统构造为经由离合器向变速器输入发动机的旋转(回转动力),以允许变速器对输入至变速器的旋转进行变换;因此,将经变速器变换后的旋转由此处输出以驱动车辆。通常,作为周知车辆驱动系统的变速器,应用具有两个平行轴的多速变速器。多速变速器的两个平行轴对应于输入轴和输出轴。具有彼此不同齿数的多个驱动齿轮沿轴向布置于多速变速器的输入轴。与驱动齿轮分别啮合的多个从动齿轮沿轴向布置于多速变速器的输出轴。因此,具有两个平行轴的多速变速器构造成,通过对驱动齿轮和从动齿轮进行选择来建立多个变速阶段。在这些情况下,例如,在车辆驱动系统中单独应用具有两个平行轴的变速器并且增加所要建立的变速阶段数量的情况下,使沿轴向布置于平行轴的驱动齿轮和从动齿轮的数量增加,因此,增加了变速器壳体的轴向长度。例如,在WO2007/011212A(下文称为专利文献1)所披露的周知车辆驱动系统中,为了抑制具有两个平行轴的变速器的壳体(齿轮箱)轴向长度增加,在离合器与变速器之间布置单行星齿轮。因此,根据专利文献1的车辆驱动系统,获得了一种多速变速器,其利用布置在离合器与变速器之间的行星齿轮建立多个变速阶段,并且减小了壳体的轴向长度。
然而,根据专利文献1所披露的车辆驱动系统,在行星齿轮的齿圈中包括干式制动器;因此,车辆驱动系统具有复杂的结构。另外,车辆驱动系统的成本以及车辆驱动系统的重量会增加。此外,可能因制动器拖滞导致能量损失。
因此,对于车辆驱动系统存在这样的需求,其结构简单而不减少变速阶段数量,而且,可以将重量方面的增加抑制到最小程度,并且抑制能量损失。
发明内容
根据本发明的一方面,一种车辆驱动系统,包括:输入轴,向其输入第一驱动源的驱动力;第一轴,其与输入轴共轴方式布置以相对于输入轴惰转,并且可与输入轴连接,第一轴设置有多个具有彼此不同齿数的驱动齿轮;单驱动齿轮,其与输入轴共轴方式布置以相对于输入轴惰转,并且可与输入轴连接;第二轴,其平行于输入轴布置,并且设置有具有彼此不同齿数的第一中间齿轮和第二中间齿轮,第一中间齿轮与多个驱动齿轮的预定驱动齿轮啮合,第二中间齿轮与单驱动齿轮啮合;输出轴,其平行于输入轴布置,并且向车轮输出驱动力;以及多个从动齿轮,其与输出轴共轴方式布置以相对于输出轴惰转,并且可与输出轴连接,多个从动齿轮与多个驱动齿轮分别啮合。
根据上述结构,本发明的车辆驱动系统可以增加变速阶段数量,同时将重量及成本方面的增加抑制到最小程度。
根据本发明的另一方面,车辆驱动系统进一步包括选择第一轴和单驱动齿轮之一的第一连接-断开机构,第一连接-断开机构使所选择的第一轴和单驱动齿轮之一与输入轴选择性地连接/断开。
根据本发明的又一方面,车辆驱动系统进一步包括第二连接-断开机构以及第三连接-断开机构。多个驱动齿轮包括第一驱动齿轮、第二驱动齿轮、以及第三驱动齿轮,第一驱动齿轮与第一轴一体式转动,第二驱动齿轮与第一轴一体式转动且具有的直径不同于第一驱动齿轮的直径,而第三驱动齿轮与第一轴一体式转动且具有的直径不同于第一驱动齿轮和第二驱动齿轮的直径。多个从动齿轮包括与第一驱动齿轮啮合的第一从动齿轮、与第二驱动齿轮啮合的第二从动齿轮、以及与第三驱动齿轮啮合的第三从动齿轮。第二连接-断开机构选择第一从动齿轮和第二从动齿轮之一,以使所选择的第一从动齿轮和第二从动齿轮之一与输出轴选择性地连接/断开。第三连接-断开机构使第三从动齿轮与输出轴选择性地连接/断开。
根据本发明的又一方面,车辆驱动系统进一步包括第二驱动源。第二驱动源的驱动力输入至第一轴。
根据本发明的又一方面,车辆驱动系统进一步包括:输入驱动齿轮,向其传送第二驱动源的驱动力;以及输入中间齿轮,其与输入驱动齿轮以及第一驱动齿轮啮合。
根据本发明的又一方面,第二驱动源的驱动力直接输入至第一轴。
根据本发明的又一方面,车辆驱动系统进一步包括:驱动链轮,向其传送第二驱动源的驱动力;从动链轮,其与第一轴一体式转动;以及链条,其与驱动链轮和从动链轮啮合并且缠绕驱动链轮和从动链轮。
根据本发明的又一方面,在轴向上,从设置第一驱动源所在侧开始,第一驱动齿轮、第二驱动齿轮、第三驱动齿轮、第一连接-断开机构、以及单驱动齿轮按提及顺序沿输入轴布置。在轴向上,从设置第一驱动源所在侧开始,第一从动齿轮、第二连接-断开机构、第二从动齿轮、第三从动齿轮、以及第三连接-断开机构按提及顺序沿输出轴布置。
根据本发明的又一方面,在轴向上,从设置第一驱动源所在侧的相反侧开始,第一驱动齿轮、第二驱动齿轮、第三驱动齿轮、第一连接-断开机构、以及单驱动齿轮按提及顺序沿输入轴布置。在轴向上,从设置第一驱动源所在侧的相反侧开始,第一从动齿轮、第二连接-断开机构、第二从动齿轮、第三从动齿轮、以及第三连接-断开机构按提及顺序沿输出轴布置。
根据本发明的又一方面,车辆驱动系统进一步包括:第四驱动齿轮,其布置在第一驱动齿轮和第二驱动齿轮之间,以与第一轴一体式转动;第四从动齿轮,其经由第二连接-断开机构与输出轴一体式转动;以及倒档中间齿轮,其可轴向移动,并且可与第四驱动齿轮和第四从动齿轮接合以及分离。
根据本发明的又一方面,一种车辆驱动系统,包括:第一齿轮系,用于向输出轴传送作为扭矩从第一驱动源输出的驱动力,第一齿轮系建立多个变速阶段;第二齿轮系,用于向输出轴传送作为扭矩从第二驱动源输出的驱动力,第二齿轮系建立多个变速阶段;以及主连接-断开机构,其使设置在第一齿轮系处的预定转动部件与设置在第二齿轮系处的预定转动部件连接以及断开。
根据本发明的又一方面,车辆驱动系统构造成,经由第一齿轮系、主连接-断开机构、以及第二齿轮系,从第一驱动源向输出轴传送扭矩,以及,当由主连接-断开机构使第一齿轮系处的预定转动部件与第二齿轮系处的预定转动部件连接时,经由第二齿轮系,从第二驱动源向输出轴传送扭矩。车辆驱动系统构造成,经由第一齿轮系,从第一驱动源向输出轴传送扭矩,以及,当由主连接-断开机构使第一齿轮系处的预定转动部件与第二齿轮系处的预定转动部件断开时,经由第二齿轮系,从第二驱动源向输出轴传送扭矩。
根据本发明的又一方面,第一齿轮系包括:第一齿轮系的输入轴,从第一驱动源向其输入扭矩;第一齿轮系的第一驱动齿轮,其惰转方式设置以可相对于第一齿轮系的输入轴转动;第一齿轮系的第二驱动齿轮,其惰转方式设置以可相对于第一齿轮系的输入轴转动,并且具有的直径不同于第一齿轮系的第一驱动齿轮的直径;第一齿轮系的第一连接-断开机构,其选择第一齿轮系的第一驱动齿轮和第一齿轮系的第二驱动齿轮之一,并且使所选择的驱动齿轮相对于第一齿轮系的输入轴连接以及断开;第一齿轮系的第一中间齿轮,其与第一齿轮系的第一驱动齿轮啮合;第一齿轮系的第二中间齿轮,其与第一齿轮系的第二驱动齿轮啮合、并且与第一齿轮系的第一中间齿轮一体式转动;第一齿轮系的第一从动齿轮,其惰转方式设置以可相对于输出轴转动,并且与第一齿轮系的第一驱动齿轮啮合;以及第一齿轮系的第二连接-断开机构,其使第一齿轮系的第一从动齿轮相对于输出轴连接以及断开。设置于第一齿轮系的预定转动部件是第一齿轮系的第一驱动齿轮。
根据本发明的又一方面,第二齿轮系包括:第二齿轮系的轴,从第二驱动源向其输入扭矩;第二齿轮系的第一驱动齿轮,其与第二齿轮系的轴一体式转动;第二齿轮系的第二驱动齿轮,其与第二齿轮系的轴一体式转动,并且具有的直径不同于第二齿轮系的第一驱动齿轮的直径;第二齿轮系的第一从动齿轮,其惰转方式设置以可相对于输出轴转动,并且与第二齿轮系的第一驱动齿轮啮合;第二齿轮系的第二从动齿轮,其惰转方式设置以可相对于输出轴转动,并且与第二齿轮系的第二驱动齿轮啮合;以及第二齿轮系的第一连接-断开机构,其选择第二齿轮系的第一从动齿轮和第二齿轮系的第二从动齿轮之一,用于使所选择的从动齿轮相对于输出轴连接以及断开。设置于第二齿轮系处的预定转动部件是第二齿轮系的轴。
根据本发明的又一方面,第二齿轮系的轴惰转方式设置以可相对于第一齿轮系的输入轴转动。
根据本发明的又一方面,车辆驱动系统进一步包括:输入驱动齿轮,从第二驱动源向其传送扭矩,以及输入中间齿轮,其与输入驱动齿轮以及第二齿轮系的第一驱动齿轮啮合。
根据本发明的又一方面,将扭矩从第二驱动源直接输入至第二齿轮系的轴。
根据本发明的又一方面,车辆驱动系统进一步包括:驱动链轮,从第二驱动源向其传送扭矩;从动链轮,其与第二齿轮系的轴一体式转动;以及链条,其与驱动链轮和从动链轮啮合,并且缠绕驱动链轮和从动链轮。
根据本发明的又一方面,从设置第一驱动源所在侧开始,第二齿轮系的第一驱动齿轮、第二齿轮系的第二驱动齿轮、主连接-断开机构、第一齿轮系的第一驱动齿轮、第一齿轮系的第一连接-断开机构、以及第一齿轮系的第二驱动齿轮按提及顺序布置于第一齿轮系的输入轴。此外,从设置第一驱动源所在侧开始,第二齿轮系的第一从动齿轮、第二齿轮系的第一连接-断开机构、第二齿轮系的第二从动齿轮、第一齿轮系的第一从动齿轮、以及第一齿轮系的第二连接-断开机构按提及顺序布置于输出轴。
根据本发明的又一方面,从设置第一驱动源所在侧的相反侧开始,第二齿轮系的第一驱动齿轮、第二齿轮系的第二驱动齿轮、主连接-断开机构、第一齿轮系的第一驱动齿轮、第一齿轮系的第一连接-断开机构、以及第一齿轮系的第二驱动齿轮按提及顺序布置于第一齿轮系的输入轴。此外,从设置第一驱动源所在侧的相反侧开始,第二齿轮系的第一从动齿轮、第二齿轮系的第一连接-断开机构、第二齿轮系的第二从动齿轮、第一齿轮系的第一从动齿轮、以及第一齿轮系的第二连接-断开机构按提及顺序布置于输出轴。
附图说明
根据下文结合附图进行的详细描述,本发明的这些以及其它的目的和优点将更为明了,附图中:
图1是示意性图示根据本文所披露第一实施例的车辆驱动系统构造的方框图;
图2是图示根据本文所披露第一实施例车辆驱动系统的动力传送路径构造的示意图;
图3是示意性示出根据本文所披露第一实施例的车辆驱动系统的模式图表;
图4是图示当车辆驱动系统处于空档模式时根据第一实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图5是图示当车辆驱动系统处于1速模式时根据第一实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图6是图示当车辆驱动系统处于2速模式时根据第一实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图7是图示当车辆驱动系统处于2.5速模式时根据第一实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图8是图示当车辆驱动系统处于3速模式时根据第一实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图9是图示当车辆驱动系统处于4速模式时根据第一实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图10是图示当车辆驱动系统处于5速模式时根据第一实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图11是图示根据本文所披露第二实施例车辆驱动系统的动力传送路径构造的示意图;
图12是示意性图示根据本文所披露第三和第九实施例的车辆驱动系统构造的方框图;
图13是图示根据本文所披露第三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径结构示意图;
图14是示意性图示根据本文所披露第三实施例的车辆驱动系统的模式图表;
图15是图示当车辆驱动系统处于空档模式时根据第三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图16是图示当车辆驱动系统处于停车(起动/发电)模式时根据第三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图17是当车辆驱动系统处于1速电驱动模式时根据第三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图18是图示当车辆驱动系统处于2挡速度电驱动模式时根据第三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图19是图示当车辆驱动系统处于3速电驱动模式时根据第三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图20是图示当车辆驱动系统处于1速混合动力驱动模式时根据第三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图21是图示当车辆驱动系统处于2速混合动力驱动模式时根据第三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图22是图示当车辆驱动系统处于2.5速混合动力驱动模式时根据第三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图23是图示当车辆驱动系统处于3速混合动力驱动模式时根据第三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图24是图示当车辆驱动系统处于4速混合动力驱动模式时根据第三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图25是图示当车辆驱动系统处于5速混合动力驱动模式时根据第三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图26是图示根据本文所披露第四实施例的车辆驱动系统的动力传送路径构造示意图;
图27是图示根据本文所披露第五实施例的车辆驱动系统的动力传送路径构造示意图;
图28是图示根据本文所披露第六实施例的车辆驱动系统的动力传送路径构造示意图;
图29是图示根据本文所披露第七实施例的车辆驱动系统的动力传送路径构造示意图;
图30是图示根据本文所披露第八实施例的车辆驱动系统的动力传送路径构造示意图;
图31是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统的动力传送路径构造示意图;
图32是示意性图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统驱动的模式图表;
图33是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统处于空档模式时车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图34是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统处于停车(起动/发电)模式时车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图35是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统处于1速EV模式时车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图36是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统处于2速EV模式时车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图37是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统处于1速混合动力驱动模式时车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图38是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统处于2速混合动力驱动模式时车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图39是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统处于2.5速混合动力驱动模式时车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图40是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统处于3速混合动力驱动模式时车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图41是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统处于预3速混合动力驱动模式时车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图42是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统处于4速混合动力驱动模式时车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图43是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统处于5速混合动力驱动模式时车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图44是图示根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统处于预5速混合动力驱动模式时车辆驱动系统的动力传送路径示意图;
图45是根据本文所披露第十实施例的车辆驱动系统的动力传送路径构造示意图;
图46是根据本文所披露第十一实施例的车辆驱动系统的动力传送路径构造示意图;
图47是根据本文所披露第十二实施例的车辆驱动系统的动力传送路径构造示意图;
图48是根据本文所披露第十三实施例的车辆驱动系统的动力传送路径构造示意图;以及
图49是根据本文所披露第十四实施例的车辆驱动系统的动力传送路径构造示意图。
具体实施方式
为了让本文披露内容的技术特征易于理解,本发明附图使用了附图标记,但附图标记并不将本发明限制于图中所示的示例。
下面,参照附图,说明根据本发明第一实施例的车辆驱动系统1。
如图1所示,车辆驱动系统1是这样的一种驱动系统,其驱动包括发动机2作为第一驱动源(第一驱动源也可以是电动机)的车辆。发动机2借助于燃料燃烧的能量输出驱动力(扭矩)。在发动机2与车轮7和8之间的动力传送路径上,车辆驱动系统1包括离合器3、变速器4、以及差速机构6。车辆驱动系统1包括发动机控制装置12、变速器控制装置13、以及传感器17,这些作为控制系统,控制发动机2、变速器4、以及差速机构6。
发动机2是例如内燃机,其借助于燃料例如烃燃料(诸如汽油以及柴油(轻油))燃烧的能量,经由曲轴2a输出驱动力(扭矩)(参见图1和图2)。发动机2的驱动力从曲轴2a传送至离合器3的输入侧部件。发动机2包括多种传感器(例如,发动机转动传感器)以及致动器(例如,驱动喷油器的致动器以及驱动节气门的致动器)。发动机2与发动机控制装置12连接以与之通信,从而受其控制。
离合器3布置在发动机2与变速器4之间的动力传送路径上。离合器3构造成,使发动机2与变速器4彼此连接/断开,使得驱动力(扭矩)从发动机2传送至变速器4(参见图1和图2)。在曲轴2a与变速器4的输入轴21之间的动力传送路径上,离合器3包括阻尼部3a和离合部3b。阻尼部3a利用弹性力吸收波动扭矩,此波动扭矩产生于离合器3的输入侧部件与离合器3的中间部件之间。离合器3的输入侧部件与曲轴2a一体式转动。离合器3的中间部件与阻尼部3a的输出侧部分连接,并且与离合部3b的输入侧部分连接。中间部件与离合器3的输出侧部件接合;从而,将驱动力从中间部件经由离合部3b传送至变速器4的输入轴21。离合部3的输出侧部件与变速器4的输入轴21一体式转动。通过由变速器控制装置13驱动并控制的离合器致动器,进行离合器3的接合以及分离操作。
变速器4是齿轮机构,其变换发动机2的转动以将驱动力(扭矩)从发动机2传送至差速机构6(参见图1和图2)。变速器4包括三个平行轴:输入轴21;输出轴41,其大致平行于输入轴21布置;以及轴32(作为第二轴),用于第一中间齿轮33和第二中间齿轮34(idlergear)。轴32大致平行于输入轴21布置。具有三个平行轴的变速器4构造为具有五个前进档级的变速器。在输入轴21与输出轴41之间的动力传送路径上,变速器4包括输入轴21、轴25(作为第一轴)、第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27(作为第四驱动齿轮)、第三驱动齿轮28(作为第二驱动齿轮)、第四驱动齿轮29(作为第三驱动齿轮)、第五驱动齿轮30(作为单驱动齿轮)、倒档中间齿轮31、轴32、第一中间齿轮33、第二中间齿轮34、第一连接-断开机构36、输出轴41、第一从动齿轮42、第二从动齿轮43(作为第四从动齿轮)、第三从动齿轮44(作为第二从动齿轮)、第四从动齿轮45(作为第三从动齿轮)、第二连接-断开机构46、以及第三连接-断开机构47。
输入轴21是从发动机2向其输入驱动力的轴。输入轴21与离合器3的输出侧部件一体式转动(参见图1和图2)。在轴向上,从设置离合器3(发动机2)所在侧开始,第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、第四驱动齿轮29、第一连接-断开机构36、以及第五驱动齿轮30按照提及顺序布置于输入轴21的外周侧。输入轴21由变速器4的壳体可转动方式支撑。具有圆筒形状的轴25是中空的,由输入轴21于其中进行支撑,以相对于输入轴21惰转。轴25与第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、以及第四驱动齿轮29一体式转动。第五驱动齿轮30由输入轴21支撑,以相对于输入轴21惰转。输入轴21构造成,利用布置在第四驱动齿轮29(轴25)与第五驱动齿轮30之间的第一连接-断开机构36,使其选择性地与轴25和第五驱动齿轮30连接。
具有圆筒形状的轴25与输入轴21共轴方式布置,并且由输入轴21支撑,以相对于输入轴21惰转(参见图2)。在轴向上,从设置离合器3(发动机2)所在侧开始,第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、以及第四驱动齿轮29按提及顺序布置于轴25的外周侧。轴25与第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、以及第四驱动齿轮29一体式转动。轴25构造成,利用布置在第四驱动齿轮29与第五驱动齿轮30之间的第一连接-断开机构36,使其选择性地与第四驱动齿轮29和第五驱动齿轮30连接。
第一驱动齿轮26是驱动第一从动齿轮42的齿轮(参见图2)。第一驱动齿轮26经由轴25与第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、以及第四驱动齿轮29一体式转动。第一驱动齿轮26与输入轴21共轴方式布置,并且由输入轴21介由轴25进行支撑,以相对于输入轴21惰转。第一驱动齿轮26与第一从动齿轮42啮合。第一驱动齿轮26的直径设计成小于第三驱动齿轮28的直径。
当第二驱动齿轮27与倒档中间齿轮31啮合时,第二驱动齿轮27经由倒档中间齿轮31驱动第二从动齿轮43(参见图2)。在驱动车辆使其在向后方向移动的情况下,第二驱动齿轮27与倒档中间齿轮31啮合。在驱动车辆使其在除向后方向之外的方向移动的情况下,第二驱动齿轮27不与倒档中间齿轮31啮合。第二驱动齿轮27经由轴25与第一驱动齿轮26、第三驱动齿轮28、以及第四驱动齿轮29一体式转动。第二驱动齿轮27与输入轴21共轴方式布置,并由输入轴21介由轴25进行支撑,以相对于输入轴21惰转。
第三驱动齿轮28是驱动第三从动齿轮44的齿轮(参见图2)。第三驱动齿轮28经由轴25与第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、以及第四驱动齿轮29一体式转动。第三驱动齿轮28与输入轴21共轴方式布置,并且由输入轴21介由轴25进行支撑,以相对于输入轴21惰转。第三驱动轴28与第三从动齿轮44啮合。第三驱动齿轮28的直径设计成大于第一驱动齿轮26的直径。另外,第三驱动齿轮28的直径设计成小于第四驱动齿轮29的直径。
第四驱动齿轮29是驱动第四从动齿轮45的齿轮(参见图2)。第四驱动齿轮29经由轴25与第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、以及第三驱动齿轮28一体式转动。第四驱动齿轮29与输入轴21共轴方式布置,并且由输入轴21介由轴25进行支撑,以相对于输入轴21惰转。第四驱动齿轮29与第一中间齿轮33和第四从动齿轮45啮合。第四驱动齿轮29的直径设计成大于第三驱动齿轮28的直径,并且大于第五驱动齿轮30的直径。
第五驱动齿轮30是驱动第二中间齿轮34的齿轮(参见图2)。第五驱动齿轮30与输入轴21共轴方式布置,以相对于输入轴21惰转。第五驱动齿轮30构造成,利用第一连接-断开机构36,使其与第一输入轴21连接。第五驱动齿轮30与第二中间齿轮34啮合。第五驱动齿轮30的直径设计成小于第四驱动轴29的直径。
当倒档中间齿轮31与第二驱动齿轮27和第二从动齿轮43啮合时,倒档中间齿轮31根据第二驱动齿轮27的转动驱动第二从动齿轮43(图2)。倒档中间齿轮31在输入轴21的轴向可移动。在驱动车辆以在向后方向移动的情况下,倒档中间齿轮31与第二驱动齿轮27和第二从动齿轮43啮合。在除向后方向以外的方向使车辆移动的情况下,倒档中间齿轮31不与第二驱动齿轮27和第二从动齿轮43啮合,而是相对于输入轴21惰转。倒档中间齿轮31由变速器4的壳体可转动方式支撑。由换档致动器使倒档中间齿轮31在轴向移动。变速器控制装置13驱动并控制该换档致动器。
在第四驱动齿轮29和第五驱动齿轮30的轴向布置区域中,将轴32布置成与输入轴21大致平行(参见图2)。轴32由变速器4的壳体可转动方式支撑。在轴向上,从设置离合器3(发动机2)所在侧开始,第一中间齿轮33和第二中间齿轮34按提及顺序布置于轴32的外周侧。轴32与第一中间齿轮33和第二中间齿轮34一体式转动。
第一中间齿轮33是驱动第四驱动齿轮29的齿轮(参见图2)。第一中间齿轮33与轴32和第二中间齿轮34一体式转动。第一中间齿轮33由变速器4的壳体介由轴32可转动方式支撑。第一中间齿轮33与第四驱动齿轮29啮合。第一中间齿轮33的直径设计成小于第二中间齿轮34的直径。
第二中间齿轮34是接收第五驱动齿轮30转动的齿轮(参见图2)。第二中间齿轮34与轴32和第一中间齿轮33一体式转动。第二中间齿轮34由变速器4的壳体介由轴32可转动方式支撑。第二中间齿轮34与第五驱动齿轮30啮合。第二中间齿轮34的直径设计为大于第一中间齿轮33的直径。
第一连接-断开机构36构造成,选择轴25和第五驱动齿轮30之一,以使所选择的轴25和第五驱动齿轮30之一与输入轴21连接/断开(参见图2)。第一连接-断开机构36布置在第四驱动齿轮29(轴25)与第五驱动齿轮30之间。第一连接-断开机构36使与输入轴21花键接合的轴套朝第一连接-断开机构36的前侧(下文称为F侧)移动;从而,使轴套与轴25花键接合。结果,使输入轴21与轴25连接,以与轴25一体式转动。另一方面,第一连接-断开机构36使与输入轴21花键接合的轴套朝第一连接-断开机构36的后侧(下文称为R侧)移动,从而,使轴套与第五驱动齿轮30花键接合。结果,使输入轴21与第五驱动齿轮30连接,以与第五驱动齿轮30一体式转动。由换档致动器驱动的第一连接-断开机构36,建立输入轴21与轴25之间或者输入轴21与第五驱动齿轮30之间的连接及断开。变速器控制装置13驱动并控制换档致动器。
输出轴41接收从发动机2经由离合器3输入至变速器4的驱动力,并向差速机构6输出驱动力(参见图1和图2)。在轴向上,从设置发动机2所在侧开始(从图2左侧开始),第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46(包括第二从动齿轮43)、第三从动齿轮44、第四从动齿轮45、以及第三连接-断开机构47按提及顺序布置于输出轴41的外周侧。输出轴41由变速器4的壳体可转动方式支撑。第一从动齿轮42由输出轴41支撑,以相对于输出轴41惰转。输出轴41构造成,利用布置在第一从动齿轮42与第三从动齿轮44之间的第二连接-断开机构46,使其与第一从动齿轮42和第三从动齿轮44选择性地连接。利用第二连接-断开机构46,使第二从动齿轮43连接于和输出轴41花键接合的轴套,从而输出轴41与第二从动齿轮43一体式转动。第三从动齿轮44由输出轴41支撑,以相对于输出轴41惰转。第四从动齿轮45由输出轴41支撑,以相对于输出轴41惰转。输出轴41构造成,利用第三连接-断开机构47,使其与第四从动齿轮45连接。输出驱动齿轮51安装于输出轴41的第一轴向端部,以相比于第一从动齿轮42更靠近于发动机2(输出驱动齿轮51安装于输出轴41,以位于图2中左侧)。输出轴41与输出驱动齿轮51一体式转动。可选择地,输出驱动齿轮51可以安装于输出轴41的第二轴向端部,从而,位于发动机2设置侧的相反侧,以及,使其相比于第三连接-断开机构47更远离发动机2(输出驱动齿轮51可以安装于输出轴41,以位于图2中右侧)。
第一从动齿轮42是由第一驱动齿轮26驱动的齿轮(参见图2)。第一从动齿轮42与输出轴41共轴方式布置,并由输出轴41支撑,以相对于输出轴41惰转。第一从动齿轮42构造成,利用第二连接-分离机构46使其与输出轴41连接。第一从动齿轮42与第一驱动齿轮26啮合。第一从动齿轮42的直径设计成大于第三从动齿轮44的直径。
当第二从动齿轮43与倒档中间齿轮31啮合时,第二从动齿轮43由第二驱动齿轮27经由倒档中间齿轮31驱动(参见图2)。当驱动车辆使其在向后方向移动时,第二从动齿轮43与倒档中间齿轮31啮合。同时,当驱动车辆以在除向后方向之外的方向移动时,第二从动齿轮43不与倒档中间齿轮31啮合。利用第二连接-断开机构46,使第二从动齿轮43连接于和输出轴41花键接合的轴套。第二从动齿轮43与轴套和输出轴41一体式转动。
第三从动齿轮44是由第三驱动齿轮28驱动的齿轮(参见图2)。第三从动齿轮44由输出轴41支撑,以相对于输出轴41惰转。第三从动齿轮44构造成,利用第二连接-断开机构46使其与输出轴41连接。第三从动齿轮44与第三驱动齿轮28啮合。第三从动齿轮44的直径设计成小于第一从动齿轮42的直径。另外,第三从动齿轮44的直径设计成大于第四从动齿轮45的直径。
第四从动齿轮45是由第四驱动齿轮29驱动的齿轮(参见图2)。第四从动齿轮45由输出轴41支撑,以相对于输出轴41惰转。第四从动齿轮45构造成,利用第三连接-断开机构47使其与输出轴41连接。第四从动齿轮45与第四驱动齿轮29啮合。第四从动齿轮45的直径设计成小于第三从动齿轮44的直径。
第二连接-断开机构46构造成,选择第一从动齿轮42和第三从动齿轮44之一,以使所选择的第一从动齿轮42和第三从动齿轮44之一与输出轴41连接/断开(参见图2)。第二连接-断开机构46布置在第一从动齿轮42与第三从动齿轮44之间。第二连接-断开机构46使和输出轴41花键接合的轴套朝第二连接-断开机构46的前侧(下文称为F侧)移动;从而,使轴套与第一从动齿轮42花键接合。结果,使第一从动齿轮42与输出轴41连接,以与之一体式转动。第二连接-断开机构46使和输出轴41花键接合的轴套朝第二连接-断开机构46的后侧(下文称为R侧)移动;从而,使轴套与第三从动齿轮44花键接合。结果,使第三从动齿轮44与输出轴41连接,以与之一体式转动。使第二从动齿轮43连接于第二连接-断开机构46中的轴套,以与轴套一体式转动。由换档致动器驱动的第二连接-断开机构46,建立输出轴41与第一从动齿轮42之间、或者输出轴41与第三从动齿轮44之间的连接和断开。变速器控制装置13驱动并控制换档致动器。
第三连接-断开机构47构造成,使第四从动齿轮45与输出轴41连接/断开(参见图2)。由第三连接-断开机构47使和输出轴41花键接合的轴套与第四从动齿轮45接合。结果,使第四从动齿轮45与输出轴41连接,以与之一体式转动。另外,由第三连接-断开机构47使和输出轴41花键接合的轴套自第四从动齿轮45释放(分离)。结果,使第四从动齿轮45与输出轴41断开,以相对其转动。由换档致动器驱动的第三连接-断开机构47,建立输出轴41与第四从动齿轮45之间的连接和断开。由变速器控制装置13驱动并控制换档致动器。
差速机构6向轴53和54传送从变速器4的输出轴41输入的驱动力,使得轴53和54以不同速度转动(参见图1和图2)。差速机构6包括输出驱动齿轮51,输出驱动齿轮51与变速器4的输出轴41一体式转动。差速机构6包括与输出驱动齿轮51啮合的齿圈52。从齿圈52输入的驱动力由差速机构6在轴53和54之间分配,使得轴53和54以不同速度转动。轴53与车轮7一体式转动,而轴54与车轮8一体式转动。
发动机控制装置12是控制发动机2运转的计算机(电子控制装置)(参见图1)。发动机控制装置12与由多种传感器(例如,车速传感器、以及节气门位置传感器)形成的传感器17、发动机2中所包括的多种致动器(例如,驱动喷油器的致动器以及驱动节气门的致动器)、发动机2中所包括的多种传感器(例如,发动机转动传感器)、以及变速器控制装置13连接,以与多种传感器17、发动机2的多种致动器、以及发动机2的多种传感器、以及变速器控制装置13通信。取决于车辆的预定状况,发动机控制装置12基于预定程序(包括数据库和参数图)执行控制处理。取决于车辆的预定状况,发动机控制装置12基于预定程序(包括数据库和参数图)向变速器控制装置13输出控制信号。发动机控制装置12控制发动机2的起动或停止。另外,发动机控制装置12经由变速器控制装置13控制离合器3的操作,以控制第一连接-断开机构36的连接及断开操作、第二连接-断开机构46的连接及断开操作、第三连接-断开机构47的连接及断开操作、以及倒档中间齿轮31的轴向移动。
变速器控制装置13是控制离合器3和变速器4(包括图2中所示的第一连接-断开机构36、第二连接-断开机构46、第三连接-断开机构47、以及倒档中间齿轮31)操作的计算机(电子控制装置)(参见图1)。变速器控制装置13与多种致动器、多种传感器(例如,转动传感器)、以及发动机控制装置12连接,以与多种致动器、多种传感器、以及发动机控制装置12通信。变速器控制装置13接收来自发动机控制装置12的控制信号,并基于预定程序(包括数据库和换档参数图)执行控制处理。
下面,参照图3至图10,说明根据第一实施例的车辆驱动系统1的各模式。
[空档模式]如图3和图4所示,在车辆驱动系统1处于空档模式的状态下,离合器3处于OFF状态(分离状态),第一连接-断开机构36处于中间状态(neutralstate),第二连接-断开机构46处于中间状态,第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,在发动机2与差速机构6之间没有传送驱动力。
[1速模式]如图3和图5所示,在车辆驱动系统1处于1速模式下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于R侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46于F侧处于ON状态(连接状态),第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、第五驱动齿轮30、第二中间齿轮34、轴32、第一中间齿轮33、第四驱动齿轮29、轴25、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间构成动力传送路径。结果,发动机2可以驱动车辆,或者,可以对车辆产生制动作用(发动机制动)。
[2速模式]如图3和图6所示,在车辆驱动系统1处于2速模式下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于F侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46于F侧处于ON状态(连接状态),第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、轴25、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间构成动力传送路径。结果,发动机2可以驱动车辆,或者,可以对车辆产生制动作用(发动机制动)。
[2.5速模式]如图3和图7所示,在车辆驱动系统1处于2.5速模式下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于R侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46于R侧处于ON状态(连接状态),第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、第五驱动齿轮30、第二中间齿轮34、轴32、第一中间齿轮33、第四驱动齿轮29、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间构成动力传送路径。结果,发动机2可以驱动车辆,或者,可以对车辆产生制动作用(发动机制动)。另外,车辆驱动系统1的2.5速模式可以省略。
[3速模式]如图3和图8所示,在车辆驱动系统1处于3速模式下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于R侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46处于中间状态,第三连接-断开机构47处于ON状态(连接状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、第五驱动齿轮30、第二中间齿轮34、轴32、第一中间齿轮33、第四驱动齿轮29、第四从动齿轮45、第三连接-断开机构47、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间构成动力传送路径。结果,发动机2可以驱动车辆,或者,可以对车辆产生制动作用(发动机制动)。
[4速模式]如图3和图9所示,在车辆驱动系统1处于4速模式下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于F侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46于R侧处于ON状态(连接状态),第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间构成动力传送路径。结果,发动机2可以驱动车辆,或者,可以对车辆产生制动作用(发动机制动)。
[5速模式]如图3和图10所示,在车辆驱动系统1处于5速模式下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于F侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46处于中间状态,第三连接-断开机构47处于ON状态(连接状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、轴25、第四驱动齿轮29、第四从动齿轮45、第三连接-断开机构47、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间构成动力传送路径。结果,发动机2可以驱动车辆,或者,可以对车辆产生制动作用(发动机制动)。
根据第一实施例的车辆驱动系统1,变速器4由三个平行轴(输入轴21、输出轴41、以及轴32)简单构成,而没有使用行星齿轮。结果,可以使车辆驱动系统1的重量及成本最小化,并且可以获得包括五速变速器4的车辆驱动系统1。
另外,根据第一实施例的车辆驱动系统1,例如,在使第一连接-断开机构36处于ON状态、并且使倒档中间齿轮31处于ON状态的情况下,可以由发动机2于向后方向驱动车辆。
下面,参照图11,说明根据本发明第二实施例的车辆驱动系统1。
第二实施例是第一实施例的变化例。根据第一实施例的车辆驱动系统1,在轴向上,从设置发动机2所在侧开始,将第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、第四驱动齿轮29、第一连接-断开机构36、以及第五驱动齿轮30按提及顺序沿输入轴21布置(参见图2)。另一方面,根据第二实施例的车辆驱动系统1,如图11所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、第四驱动齿轮29、第一连接-断开机构36、以及第五驱动齿轮30按提及顺序沿输入轴21布置。此外,根据第一实施例的车辆驱动系统1,在轴向上,从设置发动机2所在侧开始,将第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46(包括第二从动齿轮43)、第三从动齿轮44、第四从动齿轮45、以及第三连接-断开机构47按提及顺序沿输出轴41布置(参见图2)。另一方面,根据第二实施例的车辆驱动系统1,如图11所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46(包括第二从动齿轮43)、第三从动齿轮44、第四从动齿轮45、以及第三连接-断开机构47按提及顺序沿输出轴41布置。此外,根据第一实施例的车辆驱动系统1,在轴向上,从设置发动机2所在侧开始,将第一中间齿轮33和第二中间齿轮34按提及顺序沿轴32布置(参见图2)。另一方面,根据第二实施例的车辆驱动系统1,如图11所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一中间齿轮33和第二中间齿轮34按提及顺序沿轴32布置。第二实施例的车辆驱动系统1的其他结构及操作类似于第一实施例的车辆驱动系统1的结构及操作。
第二实施例的车辆驱动系统1具有和第一实施例的车辆驱动系统1类似的效果。
下面,参照图12至图25,说明根据本发明第三实施例的车辆驱动系统1。
第三实施例是第一实施例的变化例。第三实施例的车辆驱动系统1包括:发动机2,其作为第一驱动源,借助于燃料燃烧的能量输出驱动力;以及电动发电机(发电电动机)5,其作为第二驱动源,借助于电能输出驱动力。在第三实施例中,如上述构造的车辆驱动系统1应用于混合动力车辆。
如图12所示,车辆驱动系统1是驱动混合动力车辆的驱动系统,并且包括借助于燃料燃烧的能量输出驱动力的发动机2(第一驱动源)、以及借助于电力输出驱动力的电动发电机5(第二驱动源)。在发动机2与车轮7和8之间的动力传送路径上,车辆驱动系统1包括离合器3、变速器4、电动发电机5、以及差速机构6。车辆驱动系统1包括逆变器10、电池11、发动机控制装置12′变速器控制装置13′、电动发电机控制装置14、电池控制装置15、混合动力控制装置16、以及传感器17,这些作为控制系统,控制发动机2、离合器3、变速器4、以及电动发电机5。
第三实施例中的发动机2、离合器3、差速机构6、以及车轮7和8与第一实施例中的发动机2(图1中)、离合器3(图1中)、差速机构6(图1中)、以及车轮7和8(图1中)相类似。
变速器4是齿轮机构,其变换发动机2和电动发电机5之一的转动,以将来自发动机2和电动发电机5之一的驱动力传送至差速机构6,或者,变换发动机2和电动发电机5二者的转动,以将来自发动机2和电动发电机5二者的驱动力传送至差速机构6(参见图12和图13)。按照与第一实施例的变速器4(图2中)相同的方式,第三实施例的变速器4由具有三个平行轴的五速变速器形成。此外,给第三实施例的变速器4增加了输入轴22、输入驱动齿轮23、以及输入中间齿轮24。
电动发电机5的驱动力输入到输入轴22(参见图12和图13)。输入轴22由变速器4的壳体可转动方式支撑。输入轴22与输入驱动齿轮23一体式转动。
由电动发电机5的驱动力,输入驱动齿轮23驱动输入中间齿轮24(参见图13)。输入驱动齿轮23与输入轴22一体式转动。输入驱动齿轮23与输入中间齿轮24啮合。
由来自输入驱动齿轮23的驱动力,输入中间齿轮24驱动第一驱动齿轮26(参见图13)。输入中间齿轮24由变速器4的壳体可转动方式支撑。输入中间齿轮24与输入驱动齿轮23以及第一驱动齿轮26啮合。
电动发电机5是作为电动机和发电机的同期发电-电动机(synchronousgenerator-motor)(参见图12和图13)。电动发电机5通过逆变器10向电池11供给电力。电动发电机5的输出轴与输入轴22连接,从而,与输入轴22一体式转动。利用从发动机2通过变速器4传送至电动发电机5的驱动力,电动发电机5发电,从而,对电池11充电。此外,利用从车轮7和8通过轴53和54、差速机构6、以及变速器4传送至电动发电机5的驱动力,电动发电机5再生电力,从而,对电池11充电。此外,电动发电机5利用来自电池11的电力输出驱动力。在电动发电机5中包括多种传感器。多种传感器是例如:检测电动发电机5输出轴的转动角度的角度传感器,以及,检测电动发电机5输出轴转动的输出轴速度传感器。电动发电机5的多种传感器与电动发电机控制装置14连接以与之通信。由电动发电机控制装置14经由逆变器10控制电动发电机5。
逆变器10是从电动发电机控制装置14接收控制信号以控制电动发电机5的运转(驱动运转、发电、以及电力再生)的控制装置(参见图12)。逆变器10经由升压变换器与电池11电连接。
电池11是二次电池,其为可再充电电池(参见图12)。电池11经由升压变换器和逆变器10与电动发电机5电连接。
发动机控制装置12′是控制发动机2运转的计算机(电子控制装置)(参见图12)。发动机控制装置12′与发动机2中所包括的多种致动器(例如,驱动喷油器的致动器以及驱动节气门的致动器)、发动机2中所包括的多种传感器(例如,发动机转动传感器)、以及混合动力控制装置16连接,以与发动机2的多种致动器、发动机2的多种传感器、以及混合动力控制装置16通信。发动机控制装置12′从混合动力控制装置16接收控制信号,并基于预定程序(包括数据库和参数图)执行控制处理。
变速器控制装置13′是控制离合器3和变速器4(包括图13中所示的第一连接-断开机构36、第二连接-断开机构46、第三连接-断开机构47、以及倒档中间齿轮31)操作的计算机(电子控制装置)(参见图12)。变速器控制装置13'与多种致动器、多种传感器、以及混合动力控制装置16连接,以与多种致动器、多种传感器、以及混合动力控制装置16通信。变速器控制装置13'从混合动力控制装置16接收控制信号,并基于预定程序(包括数据库和换档参数图)执行控制处理。
电动发电机控制装置14是经由逆变器10控制电动发电机5运转的计算机(电子控制装置)(参见图12)。电动发电机控制装置14与逆变器10、电动发电机5中所包括的多种传感器(例如,角度传感器)、以及混合动力控制装置16连接,以与逆变器10、电动发电机5的多种传感器、以及混合动力控制装置16通信。电动发电机控制装置14接收来自混合动力控制装置16的控制信号,并基于预定程序(包括数据库和参数图)执行控制处理。
电池控制装置15是控制电池11充电及放电状态的计算机(电子控制装置)(参见图12)。电池控制装置15与混合动力控制装置16连接以与之通信。电池控制装置15接收来自混合动力控制装置16的控制信号,并基于预定程序(包括数据库和参数图)执行控制处理。
混合动力控制装置16是控制发动机控制装置12'、变速器控制装置13′、电动发电机控制装置14、以及电池控制装置15的操作的计算机(电子控制装置)(参见图12)。混合动力控制装置16与多种传感器17(例如,车速传感器和节气门位置传感器)、发动机控制装置12'、变速器控制装置13′、电动发电机控制装置14、以及电池控制装置15相连接,以与多种传感器17、发动机控制装置12'、变速器控制装置13′、电动发电机控制装置14、以及电池控制装置15通信。取决于混合动力车辆的预定状况,混合动力控制装置16基于预定程序(包括数据库和参数图)向发动机控制装置12'、变速器控制装置13′、电动发电机控制装置14、以及电池控制装置15输出控制信号。混合动力控制装置16经由发动机控制装置12'控制发动机2的起动或停止。此外,经由变速器控制装置13′,混合动力控制装置16控制离合器3的操作、第一连接-断开机构36的连接及断开操作、第二连接-断开机构46的连接及断开操作、第三连接-断开机构47的连接及断开操作、以及倒档中间齿轮31的轴向移动。此外,混合动力控制装置16经由电动发电机控制装置14控制电动发电机5的驱动运转、发电、以及电力再生。另外,混合动力控制装置16经由电池控制装置15控制电池11。
接着,参照图14至图25,说明根据第三实施例的车辆驱动系统1的各模式。
[空档模式]如图14和图15所示,在车辆驱动系统1处于空档模式的状态下,离合器3处于OFF状态(分离状态),第一连接-断开机构36处于中间状态,第二连接-断开机构46处于中间状态,第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,在发动机2、电动发电机5、以及差速机构6之间没有传送驱动力。
[停车(起动/发电)模式]如图14和图16所示,在车辆处于停车(起动/发电)模式的状态下,也就是,在电动发电机5利用驱动力起动发动机2、以及在车辆没有移动而利用发动机2的驱动力发电的状态下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于F侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46处于中间状态,第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、轴25、第一驱动齿轮26、输入中间齿轮24、输入驱动齿轮23、以及输入轴22,在发动机2与电动发电机5之间构成动力传送路径。另一方面,在发动机2与差速机构6之间、以及电动发电机5与差速机构6之间没有构成动力传送路径。此时,例如,当发动机2停止时电动发电机5受到驱动;从而,可以由电动发电机5起动发动机2。另一方面,例如,在发动机2与差速机构6之间、以及电动发电机5与差速机构6之间没有构成动力传送路径的上述状态下,发动机2转动。此时,电动发电机5可以发电。
[1速电驱动模式]如图14和图17所示,在车辆驱动系统1处于1速电驱动模式(对应于1速EV驱动模式)下,离合器3处于OFF状态(分离状态),第一连接-断开机构36处于中间状态,第二连接-断开机构46于F侧处于ON状态(连接状态),第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入中间齿轮24、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间构成动力传送路径。另一方面,在发动机2与电动发电机5之间、以及发动机2与差速机构6之间没有构成动力传送路径。结果,电动发电机5可以驱动混合动力车辆,或者,可以再生电力。EV(电动车辆)驱动模式对应于只由电动发电机5驱动混合动力车辆的状态。
[2速电驱动模式]如图14和图18所示,在车辆驱动系统1处于2速电驱动模式(对应于2速EV驱动模式)下,离合器3处于OFF状态(断开(分离)状态),第一连接-断开机构36处于中间状态,第二连接-断开机构46于R侧处于ON状态(连接状态),第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入中间齿轮24、第一驱动齿轮26、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间构成动力传送路径。另一方面,在发动机2与电动发电机5之间、以及发动机2与差速机构6之间不构成动力传送路径。结果,电动发电机5可以驱动混合动力车辆,或者可以再生电力。
[3速电驱动模式]如图14和图19所示,在车辆驱动系统1处于3速电驱动模式(对应于3速EV驱动模式)下,离合器3处于OFF状态(分离状态),第一连接-断开机构36处于中间状态,第二连接-断开机构46处于中间状态,第三连接-断开机构47处于ON状态(连接状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入中间齿轮24、第一驱动齿轮26、轴25、第四驱动齿轮29、第四从动齿轮45、第三连接-断开机构47、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间构成动力传送路径。同时,在发动机2与电动发电机5之间、以及发动机2与差速机构6之间不构成动力传送路径。结果,电动发电机5可以驱动混合动力车辆,或者可以再生电力。
[1速混合动力驱动模式]如图14和图20所示,在车辆驱动系统1处于1速混合动力驱动模式(对应于1速HV驱动模式)下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于R侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46于F侧处于ON状态(连接状态),第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、第五驱动齿轮30、第二中间齿轮34、轴32、第一中间齿轮33、第四驱动齿轮29、轴25、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间构成动力传送路径。此外,经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入中间齿轮24、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间构成动力传送路径。结果,发动机2可以驱动混合动力车辆,或者,可以对混合动力车辆产生制动作用(发动机制动)。另外,电动发电机5可以驱动混合动力车辆,或者,可以再生电力。HV(混合动力车辆)驱动模式对应于由发动机2和电动发电机5二者驱动混合动力车辆的状态。
[2速混合动力驱动模式]如图14和图21所示,在车辆驱动系统1处于2速混合动力驱动模式(对应于2速HV驱动模式)下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于F侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46于F侧处于ON状态(连接状态),第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、轴25、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间构成动力传送路径。此外,经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入中间齿轮24、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间构成动力传送路径。结果,发动机2可以驱动混合动力车辆,或者,可以对混合动力车辆产生制动作用(发动机制动)。另外,电动发电机5可以驱动混合动力车辆,或者,可以再生电力。
[2.5速混合动力驱动模式]如图14和图22所示,在车辆驱动系统1处于2.5速混合动力驱动模式(对应于2.5速HV驱动模式)下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于R侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46于R侧处于ON状态(连接状态),第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、第五驱动齿轮30、第二中间齿轮34、轴32、第一中间齿轮33、第四驱动齿轮29、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间构成动力传送路径。此外,经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入中间齿轮24、第一驱动齿轮26、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间构成动力传送路径。结果,发动机2可以驱动混合动力车辆,或者,可以对混合动力车辆产生制动作用(发动机制动)。另外,电动发电机5可以驱动混合动力车辆,或者,可以再生电力。另外,2.5速HV驱动模式可以省略。
[3速混合动力驱动模式]如图14和图23所示,在车辆驱动系统1处于3速混合动力驱动模式(对应于3速HV驱动模式)下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于R侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46处于中间状态,第三连接-断开机构47处于ON状态(连接状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、第五驱动齿轮30、第二中间齿轮34、轴32、第一中间齿轮33、第四驱动齿轮29、第四从动齿轮45、第三连接-断开机构47、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间构成动力传送路径。此外,经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入中间齿轮24、第一驱动齿轮26、轴25、第四驱动齿轮29、第四从动齿轮45、第三连接-断开机构47、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间构成动力传送路径。结果,发动机2可以驱动混合动力车辆,或者,可以对混合动力车辆产生制动作用(发动机制动)。另外,电动发电机5可以驱动混合动力车辆,或者,可以再生电力。
[4速混合动力驱动模式]如图14和图24所示,在车辆驱动系统1处于4速混合动力驱动模式(对应于4速HV驱动模式)下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于F侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46于R侧处于ON状态(连接状态),第三连接-断开机构47处于OFF状态(断开状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间构成动力传送路径。此外,经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入中间齿轮24、第一驱动齿轮26、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第二连接-断开机构46、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间构成动力传送路径。结果,发动机2可以驱动混合动力车辆,或者,可以对混合动力车辆产生制动作用(发动机制动)。另外,电动发电机5可以驱动混合动力车辆,或者,可以再生电力。
[5速混合动力驱动模式]如图14和图25所示,在车辆驱动系统1处于5速混合动力驱动模式(对应于5速HV驱动模式)下,离合器3处于ON状态(接合状态),第一连接-断开机构36于F侧处于ON状态(连接状态),第二连接-断开机构46处于中间状态,第三连接-断开机构47处于ON状态(连接状态),而倒档中间齿轮31处于OFF状态(分离状态)。在这些情况下,经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第一连接-断开机构36、轴25、第四驱动齿轮29、第四从动齿轮45、第三连接-断开机构47、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间构成动力传送路径。此外,经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入中间齿轮24、第一驱动齿轮26、轴25、第四驱动齿轮29、第四从动齿轮45、第三连接-断开机构47、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间构成动力传送路径。结果,发动机2可以驱动混合动力车辆,或者,可以对混合动力车辆产生制动作用(发动机制动)。另外,电动发电机5可以驱动混合动力车辆,或者,可以再生电力。
根据第三实施例的车辆驱动系统1具有的效果类似于根据第一实施例的车辆驱动系统1的效果。另外,在车辆驱动系统1处于1档、2档、2.5档、3档、4档、以及5速HV驱动模式的状态下,电动发电机5可以辅助发动机2对混合动力车辆的驱动操作,并且可以再生电力。所以,当混合动力车辆没有行进时,电动发电机5可以发电以及起动发动机2。
下面,参照图26,说明根据本发明第四实施例的车辆驱动系统1。
第四实施例是第三实施例的变化例。在第四实施例的车辆驱动系统1中,没有利用根据第三实施例(参见图13)的输入轴22、输入驱动齿轮23、以及输入中间齿轮24作为向轴25传送电动发电机5驱动力的手段。变化在于,将电动发电机5的转子5b与轴25直接连接,使得电动发电机5的驱动力传送至轴25。电动发电机5包括定子5a和转子5b。电动发电机5构造成,使得转子5b在定子5a的内周侧转动。电动发电机5布置在离合器3与第一驱动齿轮26之间。定子5a固定于变速器4的壳体。转子5b在定子5a的内周侧与轴25一体式转动。根据第四实施例的电动发电机5的其他结构及操作与根据第三实施例的电动发电机5的结构及操作类似。
第四实施例的车辆驱动系统1具有的效果与第三实施例的车辆驱动系统1具有的效果类似。
下面,参照图27,说明根据本发明的第五实施例的车辆驱动系统1。
在第五实施例的车辆驱动系统1中,没有利用根据第三实施例的输入驱动齿轮23和输入中间齿轮24(图13)作为向轴25传送电动发电机5的驱动力的手段。变化在于,将驱动链轮61安装于输入轴22,电动发电机5的驱动力输入该输入轴22。另外,从动链轮62安装于轴25,以及,链条63缠绕于驱动链轮61和从动链轮62周围。驱动链轮61与输入轴22一体式转动,并与链条63啮合。从动链轮62与轴25一体式转动,并与链条63啮合。根据第五实施例的电动发电机5的其他结构及操作与根据第三实施例的电动发电机5的结构及操作类似。
第五实施例的车辆驱动系统1具有的效果与第三实施例的车辆驱动系统1具有的效果类似。
下面,参照图28,说明根据第六实施例的车辆驱动系统1。
第六实施例是第三实施例的变化例。根据第三实施例的车辆驱动系统1,如图13所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧开始,将第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、第四驱动齿轮29、第一连接-断开机构36、以及第五驱动齿轮30按提及顺序沿输入轴21布置。另一方面,根据第六实施例的车辆驱动系统1,如图28所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、第四驱动齿轮29、第一连接-断开机构36、以及第五驱动齿轮30按提及顺序沿输入轴21布置。此外,根据第三实施例的车辆驱动系统1,如图13所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧开始,将第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46(包括第二从动齿轮43)、第三从动齿轮44、第四从动齿轮45、以及第三连接-断开机构47按提及顺序沿输出轴41布置。另一方面,根据第六实施例的车辆驱动系统1,如图28所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46(包括第二从动齿轮43)、第三从动齿轮44、第四从动齿轮45、以及第三连接-断开机构47按提及顺序沿输出轴41布置。此外,根据第三实施例的车辆驱动系统1,如图13所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧开始,将第一中间齿轮33和第二中间齿轮34按提及顺序沿轴32布置。另一方面,根据第六实施例的车辆驱动系统1,如图28所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一中间齿轮33和第二中间齿轮34按提及顺序沿轴32布置。第六实施例的车辆驱动系统1的其他结构及操作与第三实施例的车辆驱动系统1的结构及操作相同。
第六实施例的车辆驱动系统1具有的效果与第三实施例的车辆驱动系统1具有的效果类似。
下面,参照图29,说明根据本发明第七实施例的车辆驱动系统1。
第七实施例是第四实施例的变化例。根据第四实施例的车辆驱动系统1,如图26所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧开始,将电动发电机5、第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、第四驱动齿轮29、第一连接-断开机构36、以及第五驱动齿轮30按提及顺序沿输入轴21布置。另一方面,根据第七实施例的车辆驱动系统1,如图29所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将电动发电机5、第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、第四驱动齿轮29、第一连接-断开机构36、以及第五驱动齿轮30按提及顺序沿输入轴21布置。此外,根据第四实施例的车辆驱动系统1,如图26所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧开始,将第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46(包括第二从动齿轮43)、第三从动齿轮44、第四从动齿轮45、以及第三连接-断开机构47按提及顺序沿输出轴41布置。另一方面,根据第七实施例的车辆驱动系统1,如图29所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46(包括第二从动齿轮43)、第三从动齿轮44、第四从动齿轮45、以及第三连接-断开机构47按提及顺序沿输出轴41布置。此外,根据第四实施例的车辆驱动系统1,如图26所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧开始,将第一中间齿轮33和第二中间齿轮34按提及顺序沿轴32布置。另一方面,根据第六实施例的车辆驱动系统1,如图29所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一中间齿轮33和第二中间齿轮34按提及顺序沿轴32布置。第七实施例的车辆驱动系统1的其他结构及操作和第四实施例的车辆驱动系统1的那些类似。
根据第七实施例的车辆驱动系统1具有的效果类似于根据第四实施例的车辆驱动系统1的效果。
下面,参照图30,说明根据发明第八实施例的车辆驱动系统1。
第八实施例是第五实施例的变化例。根据第五实施例的车辆驱动系统1,如图27所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧开始,将从动链轮62、第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、第四驱动齿轮29、第一连接-断开机构36、以及第五驱动齿轮30按提及顺序沿输入轴21布置。另一方面,根据第八实施例的车辆驱动系统1,如图30所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将从动链轮62、第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、第四驱动齿轮29、第一连接-断开机构36、以及第五驱动齿轮30按提及顺序沿输入轴21布置。此外,根据第五实施例的车辆驱动系统1,如图27所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧开始,将第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46(包括第二从动齿轮43)、第三从动齿轮44、第四从动齿轮45、以及第三连接-断开机构47按提及顺序沿输出轴41布置。另一方面,根据第八实施例的车辆驱动系统1,如图30所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一从动齿轮42、第二连接-断开机构46(包括第二从动齿轮43)、第三从动齿轮44、第四从动齿轮45、以及第三连接-断开机构47按提及顺序沿输出轴41布置。此外,根据第五实施例的车辆驱动系统1,如图27所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧开始,将第一中间齿轮33和第二中间齿轮34按提及顺序沿轴32布置。另一方面,根据第八实施例的车辆驱动系统1,如图30所示,在轴向上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一中间齿轮33和第二中间齿轮34按提及顺序沿轴32布置。第八实施例的车辆驱动系统1的其他结构及操作和第五实施例的车辆驱动系统1的那些类似。
根据第八实施例的车辆驱动系统1具有的效果类似于根据第五实施例的车辆驱动系统1的效果。
下面,参照图31至图44,说明根据第九实施例的车辆驱动系统。
如图12所示,用于驱动混合动力车辆的车辆驱动系统1包括借助于燃料燃烧的能量输出扭矩的发动机(ENG)(即:作为第一驱动源)2、由电能输出扭矩的电动发电机(MG)(即:作为第二驱动源)5。在设置于发动机2和车轮7及8之间的动力传送路径上,车辆驱动系统1包括离合器(CL)3、变速器(TM)4、电动发电机5、以及差速机构(DIF)6。车辆驱动系统1包括逆变器(INV)10、电池(BAT)11、发动机控制装置(ENG-ECU)12、变速器控制装置(TM-ECU)13′、电动发电机控制装置(MG-ECU)14、电池控制装置(BAT-ECU)15、混合动力控制装置(HV-ECU)16、以及传感器(SEN)17。逆变器10、电池11、发动机控制装置12′、变速器控制装置13′、电动发电机控制装置14、电池控制装置15、混合动力控制装置16、以及传感器17选择性地作为用于发动机2、离合器3、变速器4、以及电动发电机5的控制系统。
发动机2是内燃机,用于由燃料(例如,烃燃料,例如汽油、以及柴油、或者轻油)燃烧以从曲轴2a输出扭矩(参见图12和图31)。曲轴2a的扭矩传送至离合器3的输入侧部件。发动机2包括多种传感器(例如,发动机转动传感器)、以及致动器(例如,用于致动节气门的致动器和致动喷油器的致动器)。发动机2可通信方式与发动机控制装置12′连接,并且构造成由发动机控制装置12′控制。
离合器3设置在发动机2与变速器4之间的动力传送路径上,并且构造成使发动机2与变速器4连接以及断开,使得扭矩从发动机2传送至变速器4(参见图12和图31)。在位于曲轴2a和第一齿轮系输入轴121之间的动力传送路径上,离合器3包括阻尼器3a和离合部3b。阻尼部3a构造成利用弹性力吸收波动扭矩,此波动扭矩产生于输入侧部件(和曲轴2a一体式转动)与中间部件(和离合部3b输入侧相连接)之间。离合部3b构造成,通过中间部件(和阻尼部3a的输出侧相连接)与输出侧部件(和用于变速器4的第一齿轮系输入轴121一体式转动)接合,从中间部件向第一齿轮系的输入轴121传送扭矩。通过由变速器控制装置13′致动的离合致动器,使离合器3接合以及分离。
变速器4是齿轮机构,其改变发动机2和电动发电机5之一或二者的转速或扭矩,以将扭矩输出至差速机构6(参见图12和图31)。变速器4包括三个平行轴,包括:第一齿轮系的输入轴121;输出轴41,其布置成大致平行于第一齿轮系的输入轴121;以及第一齿轮系的轴132,布置成与第一齿轮系的输入轴121大致平行,用于第一齿轮系的第一中间齿轮133和第二中间齿轮134。变速器4包括一种具有三个轴的五速平行轴式变速器,其构造成建立五个前进速比(级(stage))。变速器4包括:第一齿轮系的输入轴121;第二齿轮系的输入轴122;输入驱动齿轮123;输入中间齿轮124;第二齿轮系的轴(即:作为预定转动部件)125;第一驱动齿轮(即:作为第二齿轮系的第一驱动齿轮)126;第二驱动齿轮(即:作为第二齿轮系的第三驱动齿轮)127;第三驱动齿轮(即:作为第二齿轮系的第二驱动齿轮)128;第四驱动齿轮(即:作为第一齿轮系的第一驱动齿轮,作为预定转动部件)129;第五驱动齿轮(即:作为第一齿轮系的第二驱动齿轮)130;倒档中间齿轮31;第一齿轮系的轴132;第一中间齿轮133;第二中间齿轮134;主连接-断开机构35;第一齿轮系的第一连接-断开机构136(第一齿轮系的第一机构);输出轴41;第二齿轮系的第一从动齿轮142;倒档从动齿轮143;第二齿轮系的第二从动齿轮144;第一齿轮系的第一从动齿轮145;第二齿轮系的第一连接-断开机构146(第二齿轮系的第一机构);以及第一齿轮系的第二连接-断开机构147(第一齿轮系的第二机构)。
第一齿轮系的输入轴121构造成,向其输入来自发动机2的扭矩,以及,输入轴121构造成与离合器3的输出侧部件一体式转动(参见图12和图31)。从离合器3所在侧开始,将第一驱动齿轮126、第二驱动齿轮127、第三驱动齿轮128、主连接-断开机构35、第四驱动齿轮129、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、第五驱动齿轮130按提及顺序布置于第一齿轮系的输入轴121的外周。第一齿轮系的输入轴121由变速器4的壳体可转动方式支撑。第一齿轮系的输入轴121惰转方式支撑第二齿轮系的管状轴125,管状轴125与第一驱动齿轮126、第二驱动齿轮127、以及第三驱动齿轮128一体式转动,以使其可惰转。第一齿轮系的输入轴121惰转方式支撑第四驱动齿轮129以使其可惰转。第一齿轮系的输入轴121惰转方式支撑第五驱动齿轮130以使其可惰转。利用位于第四驱动齿轮129与第五驱动齿轮130之间的第一齿轮系第一连接-断开机构136,第一齿轮系的输入轴121构造成,选择性地与第四驱动齿轮129或第五驱动齿轮130连接。
第二齿轮系的输入轴122构造成,向其输入来自电动发电机5的扭矩(参见图12和图31)。第二齿轮系的输入轴122由变速器4的壳体可转动方式支撑。第二齿轮系的输入轴122与输入驱动齿轮123一体式转动。第二齿轮系的输入轴122作为电驱动齿轮系(即:作为第二齿轮系)的部件,其构造成传送从电动发电机5输出的扭矩。
输入驱动齿轮123构造成,用从电动发电机5输出的扭矩转动输入中间齿轮124(参见图31)。输入驱动齿轮123与第二齿轮系的输入轴122一体式转动。输入驱动齿轮123与输入中间齿轮124啮合。输入驱动齿轮123是用于电驱动的齿轮系(即:作为第二齿轮系)的部件,其构造成传送从电动发电机5输出的扭矩。
输入中间齿轮124构造成,用经由输入驱动齿轮123传送的扭矩转动第一驱动齿轮126(参见图31)。输入中间齿轮124由变速器4的壳体可转动方式支撑。输入中间齿轮124与输入驱动齿轮123和第一驱动齿轮126啮合。输入中间齿轮124是电驱动齿轮系(即:作为第二齿轮系)的部件,其构造成传送从电动发电机5输出的扭矩。
形成为圆管状的第二齿轮系的轴125由第一齿轮系的输入轴121惰转方式支撑,以使其可惰转(参见图31)。从设置离合器3所在侧开始,将第一驱动齿轮126、第二驱动齿轮127、以及第三驱动齿轮128按提及顺序布置于第二齿轮系的轴125上。第二齿轮系的轴125与第一驱动齿轮126、第二驱动齿轮127、以及第三驱动齿轮128一体式转动。第二齿轮系的轴125构造成,利用布置在第三驱动齿轮128与第四驱动齿轮129之间的主连接-断开机构35,使其与第四驱动齿轮129连接。第二齿轮系的轴125是电驱动齿轮系(即:作为第二齿轮系)的部件,其构造成传送从电动发电机5输出的扭矩。
第一驱动齿轮126构造成,驱动第二齿轮系的第一从动齿轮142(参见图31)。第一驱动齿轮126经由第二齿轮系的轴125与第二驱动齿轮127和第三驱动齿轮128一体式转动。第一驱动齿轮126介由第二齿轮系的轴125由第一齿轮系的输入轴121惰转方式支撑以使其可惰转。第一驱动齿轮126与输入中间齿轮124以及第二齿轮系的第一从动齿轮142啮合。第一驱动齿轮126的直径形成为小于第三驱动齿轮128的直径。第一驱动齿轮126是电驱动齿轮系(即:作为第二齿轮系)的部件,其构造成传送从电动发电机5输出的扭矩。
第二驱动齿轮127与倒档中间齿轮31啮合时,第二驱动齿轮127经由倒档中间齿轮31驱动倒档从动齿轮143(参见图31)。当在向后方向操纵车辆时,第二驱动齿轮127与倒档中间齿轮31啮合,而在除倒档模式之外的其他驱动模式下,第二驱动齿轮127不与倒档中间齿轮31啮合。第二驱动齿轮127经由第二齿轮系的轴125与第一驱动齿轮126和第三驱动齿轮128一体式转动。第二驱动齿轮127介由第二齿轮系的轴125由第一齿轮系的输入轴121惰转方式支撑,以使其可惰转。
第三驱动齿轮128构造成,驱动第二齿轮系的第二从动齿轮144(参见图31)。第三驱动齿轮128经由第二齿轮系的轴125与第一驱动齿轮126和第二驱动齿轮127一体式转动。第三驱动齿轮128介由第二齿轮系的轴125由第一齿轮系的输入轴121惰转方式支撑。第三驱动齿轮128与第二齿轮系的第二从动齿轮144啮合。第三驱动齿轮128的直径形成为大于第一驱动齿轮126的直径。第三驱动齿轮128是用于电驱动齿轮系(即:作为第二齿轮系)的部件,其构造成传送从电动发电机5输出的扭矩。
第四驱动齿轮129构造成,驱动第一齿轮系的第一从动齿轮145(参见图31)。第四驱动齿轮129由第一齿轮系的输入轴121惰转方式支撑以使其可惰转。第四驱动齿轮129构造成,利用主连接-断开机构35使其与第二齿轮系的轴125连接。第四驱动齿轮129构造成,利用第一齿轮系的第一连接-断开机构136使其与第一齿轮系的输入轴121连接。第四驱动齿轮129与第一中间齿轮133以及第一齿轮系的第一从动齿轮145啮合。第四驱动齿轮129的直径形成为大于第五驱动齿轮130的直径。第四驱动齿轮129是用于发动机驱动(发动机驱动模式)的齿轮系(即:作为第一齿轮系)的部件。
第五驱动齿轮130构造成驱动第二中间齿轮134(参见图31)。第五驱动齿轮130由第一齿轮系的输入轴121惰转方式支撑,以使其可惰转。第五驱动齿轮130构造成,利用第一齿轮系的第一连接-断开机构136使其与第一齿轮系的输入轴121连接。第五驱动齿轮130与第二中间齿轮134啮合。第五驱动齿轮130的直径形成为小于第四驱动齿轮129的直径。第五驱动齿轮130是发动机驱动齿轮系(即:作为第一齿轮系)的部件。
当倒档中间齿轮31与第二驱动齿轮127以及倒档从动齿轮143啮合时,倒档中间齿轮31通过经由第二驱动齿轮127接收扭矩而驱动倒档从动齿轮143(参见图31)。倒档中间齿轮31可于轴向移动。当在向后方向操纵车辆时,倒档中间齿轮31与第二驱动齿轮127以及倒档从动齿轮143啮合。当选择除倒档模式之外的其他驱动模式时,倒档中间齿轮31既不与第二驱动齿轮127啮合也不与第二从动齿轮啮合,以进行惰转。倒档中间齿轮31由变速器4的壳体可转动方式支撑。由换档致动器使倒档中间齿轮31于轴向移动。由变速器控制装置13'致动换档致动器。
在轴向布置第四驱动齿轮129以及第五驱动齿轮130的位置处,第一齿轮系的轴132布置成与第一齿轮系的输入轴121大致平行(参见图31)。第一齿轮系的轴132由变速器4的壳体可转动方式支撑。从离合器3侧开始,将第一中间齿轮133和第二中间齿轮134按提及顺序设置于第一齿轮系的轴132外周。第一齿轮系的轴132与第一中间齿轮133以及第二中间齿轮134一体式转动。第一齿轮系的轴132是用于发动机驱动的齿轮系(即:作为第一齿轮系)的部件。
第一中间齿轮133构造成,驱动第四驱动齿轮129(参见图31)。第一中间齿轮133与第一齿轮系的轴132以及第二中间齿轮134一体式转动,并且由变速器4的壳体介由第一齿轮系的轴132可转动方式支撑。第一中间齿轮133与第四驱动齿轮129啮合。第一中间齿轮133的直径形成为小于第二中间齿轮134的直径。第一中间齿轮133是用于发动机驱动的齿轮系(即:作为第一齿轮系)的部件。
第二中间齿轮134构造成,接收经由第五驱动齿轮130传送的扭矩(参见图31)。第二中间齿轮134与第一齿轮系的轴132以及第一中间齿轮133一体式转动,并且由变速器4的壳体介由第一齿轮系的轴132可转动方式支撑。第二中间齿轮134与第五驱动齿轮130啮合。第二中间齿轮134的直径形成为大于第一中间齿轮133的直径。第二中间齿轮134是用于发动机驱动的齿轮系(即:作为第一齿轮系)的部件。
主连接-断开机构35构造成,使第二齿轮系的轴125(其与第一驱动齿轮126、第二驱动齿轮127、以及第三驱动齿轮128一体式转动)与第四驱动齿轮129选择性地连接/断开(参见图31)。主连接-断开机构35构造成,使电驱动齿轮系(对应于图31中的122、123、124、125、126、128、142、144、146)(即:作为第二齿轮系)与发动机齿轮系(对应于图31中的121、129、130、132、133、134、136、145、147)(即:作为第一齿轮系)断开。主连接-断开机构35设置在第三驱动齿轮128与第四驱动齿轮129之间。通过利用花键使轴套(其经由花键与第四驱动齿轮129接合)与第二齿轮系的轴125接合,主连接-断开机构35使第四驱动齿轮129与第二齿轮系的轴125连接,使得第四驱动齿轮129与第二齿轮系的轴125一体式转动。另一方面,通过使轴套与第二齿轮系的轴125的花键接合被分离,主连接-断开机构35断开第四驱动齿轮129与第二齿轮系的轴125,使得第四驱动齿轮129与第二齿轮系的轴125呈现为可相对转动。由换档致动器执行主连接-断开机构35的切换操作。换档致动器由变速器控制装置13′控制。
第一齿轮系的第一连接-断开机构136构造成选择第四驱动齿轮129或第五驱动齿轮130,并且构造成相对于第一齿轮系的输入轴121连接或者断开所选择的第四驱动齿轮129或第五驱动齿轮130(参见图31)。第一齿轮系的第一连接-断开机构136设置在第四驱动齿轮129与第五驱动齿轮130之间。第一齿轮系的第一连接-断开机构136构造成使与第一齿轮系输入轴121花键接合的轴套朝F侧(前侧)移动,以经由花键与第四驱动齿轮129接合,因此,使第一齿轮系的输入轴121与第四驱动齿轮129连接,使得第一齿轮系的输入轴121与第四驱动齿轮129一体式转动。第一齿轮系的第一连接-断开机构136构造成使与第一齿轮系输入轴121花键接合的轴套移动至R侧(后侧),以经由花键与第五驱动齿轮130接合,因此,使第一齿轮系输入轴121与第五驱动齿轮130连接,使得第一齿轮系输入轴121与第五驱动齿轮130一体式转动。由换档致动器执行第一齿轮系第一连接-断开机构136的切换操作。换档致动器由变速器控制装置13′控制。
输出轴41构造成向差速机构6输出扭矩,该扭矩为被输入至变速器4并经改变变速比而改变扭矩(参见图12和图31)。从设置发动机2所在侧开始(即:从图31左侧开始),将第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146(包括倒档从动齿轮143)、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第一齿轮系的第一从动齿轮145、以及第一齿轮系的第二连接-断开机构147按提及顺序布置于输出轴41的外周。输出轴41由变速器4的壳体可转动方式支撑。输出轴41惰转方式支撑第二齿轮系的第一从动齿轮142以使其可惰转。输出轴41选择性地连接至第二齿轮系第一从动齿轮142和第二齿轮系第二从动齿轮144中的一个,由设置在第二齿轮系第一从动齿轮142与第二齿轮系第二从动齿轮144之间的第二齿轮系第一连接-断开机构146进行上述选择。输出轴41与安装于轴套的倒档从动齿轮143一体式转动,该轴套在第二齿轮系第一连接-断开机构146处经由花键与输出轴41接合。输出轴41惰转方式支撑第二齿轮系的第二从动齿轮144以使其可惰转。输出轴41构造成,利用第一齿轮系第二连接-断开机构147使其与第一齿轮系第一从动齿轮145连接。在相对于第二齿轮系的第一从动齿轮142更靠近于发动机(即:图31中左侧)的部分处,将输出驱动齿轮51安装于输出轴41,并且使其与输出驱动齿轮51一体式转动。可选择地,可以在相对于第一齿轮系的第二连接-断开机构147更靠近于发动机2设置侧的相反侧(即:图31中右侧)的部分处,将输出驱动齿轮51安装于输出轴41。
第二齿轮系的第一从动齿轮142构造成受第一驱动齿轮126驱动(参见图31)。第二齿轮系的第一从动齿轮142由输出轴41惰转方式支撑以可惰转。第二齿轮系的第一从动齿轮142构造成,利用第二齿轮系的第一连接-断开机构146使其与输出轴41连接。第二齿轮系的第一从动齿轮142与第一驱动齿轮126啮合。第二齿轮系第一从动齿轮142的直径形成为大于第二齿轮系第二从动齿轮144的直径。第二齿轮系第一从动齿轮142是电驱动齿轮系(构造成传送从电动发电机5所输出扭矩)的部件。
当倒档从动齿轮143与倒档中间齿轮31啮合时,倒档从动齿轮143由第二驱动齿轮127介由倒档中间齿轮31驱动(参见图31)。当在向后方向操作车辆时,倒档从动齿轮143与倒档中间齿轮31啮合,而在除倒档模式以外的其他驱动模式下,倒档从动齿轮143不与倒档中间齿轮31啮合。轴套在第二齿轮系第一连接-断开机构146处经由花键与输出轴41接合,倒档从动齿轮143安装于轴套,并与轴套和输出轴41一体式转动。
第二齿轮系的第二从动齿轮144构造成由第三驱动齿轮128驱动(参见图31)。第二齿轮系的第二从动齿轮144由输出轴41惰转方式支撑以可转动。第二齿轮系的第二从动齿轮144构造成,利用第二齿轮系的第一连接-断开机构146使其与输出轴41连接。第二齿轮系的第二从动齿轮144与第三驱动齿轮128啮合。第二齿轮系的第二从动齿轮144的直径形成为小于第二齿轮系的第一从动齿轮142的直径。第二齿轮系的第二从动齿轮144是电驱动齿轮系(构造成传送从电动发电机5所输出扭矩)的部件。
第一齿轮系的第一从动齿轮145构造成由第四驱动齿轮129驱动(参见图31)。第一齿轮系的第一从动齿轮145由输出轴41惰转方式支撑以可转动。第一齿轮系的第一从动齿轮145构造成,利用第一齿轮系的第二连接-断开机构147使其与输出轴41连接。第一齿轮系的第一从动齿轮145与第四驱动齿轮129啮合。第一齿轮系的第一从动齿轮145是发动机驱动齿轮系(即:作为第一齿轮系)的部件。
第二齿轮系的第一连接-断开机构146构造成选择第二齿轮系第一从动齿轮142或第二齿轮系第二从动齿轮144,并且构造成使所选择的第二齿轮系第一从动齿轮142或第二齿轮系第二从动齿轮144相对于输出轴41连接以及断开(参见图31)。第二齿轮系的第一连接-断开机构146设置在第二齿轮系第一从动齿轮142与第二齿轮系第二从动齿轮144之间。第二齿轮系的第一连接-断开机构146构造成,使与输出轴41花键接合的轴套移动至F侧(前侧),以使其经由花键与第二齿轮系的第一从动齿轮142接合,因此,使输出轴41和第二齿轮系第一从动齿轮142连接,使得输出轴41与第二齿轮系的第一从动齿轮142一体式转动。第二齿轮系的第一连接-断开机构146构造成使经由花键与输出轴41接合的轴套移动至R侧(后侧),以使其经由花键与第二齿轮系的第二从动齿轮144接合,因此,使输出轴41与第二齿轮系的第二从动齿轮144连接,使得输出轴41与第二齿轮系的第二从动齿轮144一体式转动。倒档从动齿轮143在第二齿轮系的第一连接-断开机构146处安装至轴套,而轴套与倒档从动齿轮143一体式转动。由换档致动器执行第二齿轮系的第一连接-断开机构146的切换操作。换档致动器由变速器控制装置13′控制。
第一齿轮系的第二连接-断开机构147构造成使输出轴41与第一齿轮系的第一从动齿轮145连接以及断开(参见图31)。通过经由花键使轴套(其经由花键与输出轴41接合)与第一齿轮系的第一从动齿轮145接合,第一齿轮系的第二连接-断开机构147使第一齿轮系的第一从动齿轮145与输出轴41连接,使得第一齿轮系的第一从动齿轮145与输出轴41一体式转动。另一方面,通过断开轴套与第一齿轮系的第一从动齿轮145的花键接合,第一齿轮系的第二连接-断开机构147断开第一齿轮系的第一从动齿轮145与输出轴41,使得第一齿轮系的第一从动齿轮145和输出轴41呈现为可相对转动。由换档致动器执行第一齿轮系的第二连接-断开机构147的切换操作。换档致动器由变速器控制装置13'控制。
电动发电机5是作为电动机和发电机的同期发电-电动机(参见图12和图31)。电动发电机5经由逆变器10对电池11充电,而电池11经由逆变器10向电动发电机5供电。电动发电机5的输出轴与第二齿轮系的输入轴122连接,并且与第二齿轮系的输入轴122一体式转动。电动发电机5构造成利用从发动机2经由变速器4传送的扭矩发电,以对电池11充电;电动发电机5构造成利用从车轮7、8经由轴53和54、差速机构6、以及变速器4传送的扭矩再生电力,以对电池11充电;以及,电动发电机5构造成利用来自电池11的电力输出扭矩。在电动发电机5中装入用于检测输出轴转动角度的角度传感器、以及多种传感器例如转速传感器。各种传感器与电动发电机控制装置14可通信方式连接。由电动发电机控制装置14经由逆变器10控制电动发电机5。
差速机构6构造成,向轴53、54差速(差动方式)传送从变速器4输出轴41输入的扭矩(参见图12和图31)。差速机构6包括输出驱动齿轮51,输出驱动齿轮51与变速器4的输出轴41一体式转动。差速机构6包括齿圈52,其构造成与输出驱动齿轮51啮合。差速机构6将从齿圈52输入的扭矩差速(差动方式)分配给轴53、54。轴53与车轮7一体式转动。轴54与车轮8一体式转动。
逆变器10构造成,根据来自电动发电机控制装置14的控制信号,控制电动发电机5的运转(即:驱动运转、发电运转、再生运转)(参见图12)。逆变器10经由升压变换器与电池11电连接。
电池11是可再充电的(可起电的)二次电池(参见图12)。电池11经由升压变换器和逆变器10与电动发电机5电连接。
发动机控制装置12'是控制发动机2运转的计算机(电子控制装置)(参见图12)。发动机控制装置12'与发动机2中所装的多种致动器(例如,驱动节气门和/或喷油器的致动器)、多种传感器(例如,发动机转动传感器)、以及混合动力控制装置16相连接,以进行通信。根据来自混合动力控制装置16的控制信号,发动机控制装置12′基于预定程序(包括数据库和/或参数图)执行控制处理。
变速器控制装置13′是用于控制离合器3和变速器4(包括图31中所示的连接-断开机构35、36、46、47以及倒档中间齿轮31)操作的计算机(电子控制装置)(参见图12)。变速器控制装置13′与多种致动器、多种传感器(例如,转动传感器)、以及混合动力控制装置16连接,以进行通信。根据来自混合动力控制装置16的控制信号,变速器控制装置13′基于预定程序(包括数据库和换档参数图)执行控制处理。
电动发电机控制装置14是经由逆变器10控制电动发电机5运转的计算机(电子控制装置)(参见图12)。电动发电机控制装置14与逆变器10、多种传感器(例如,角度传感器)、以及混合动力控制装置16连接,以进行通信。根据来自混合动力控制装置16的控制信号,电动发电机控制装置14基于预定程序(包括数据库和/或参数图)执行控制处理。
电池控制装置15是用于监控电池11充电及放电状态的计算机(电子控制装置)(参见图12)。电池控制装置15与混合动力控制装置16连接以进行通信。根据来自混合动力控制装置16的控制信号,电池控制装置15基于预定程序(包括数据库和/或参数图)执行控制处理。
混合动力控制装置16是用于控制发动机控制装置12′、变速器控制装置13′、电动发电机控制装置14、以及电池控制装置15的操作的计算机(电子控制装置)(参见图12)。混合动力控制装置16与多种传感器17(例如,车速传感器和节气门位置传感器)、发动机控制装置12′、变速器控制装置13′、电动发电机控制装置14、以及电池控制装置15相连接,以进行通信。根据车辆的预定状态,基于预定程序(包括数据库和/或参数图),混合动力控制装置16向发动机控制装置12′、变速器控制装置13′、电动发电机控制装置14、以及电池控制装置15输出控制信号。混合动力控制装置16经由发动机控制装置12′控制发动机2的起动以及停止,经由变速器控制装置13′、图31中所示连接-断开机构35、36、46、47的切换操作、以及倒档中间齿轮31的移动,控制离合器3的操作,经由电动发电机控制装置14控制电动发电机5的致动、发电、以及再生,以及经由电池控制装置15监控电池11。
下面,参照图32至图44,说明根据本文所披露第九实施例的车辆驱动系统的各驱动模式。
首先,空档模式说明如下。参照图32至图33,在空档模式期间,离合器3分离(OFF),主连接-断开机构35断开(OFF),第一齿轮系的第一连接-断开机构136处于空档,第二齿轮系的第一连接-断开机构146处于空档,第一齿轮系的第二连接-断开机构147断开(OFF),而倒档中间齿轮31分离(OFF)。因此,在空档模式,在发动机2、电动发电机5、以及差速机构6之间没有传送驱动力。
第二,停车(起动/发电)模式说明如下。如图32和图34所示,停车(起动/发电)模式期间,在利用从电动发电机5输出的扭矩起动发动机2的情况下、以及在使用从发动机2输出的扭矩由电动发电机5发电的情况下,离合器3接合(ON),同时车辆不动,主连接-断开机构35连接(ON),第一齿轮系的第一连接-断开机构136连接至F侧(在F侧ON),第二齿轮系的第一连接-断开机构146处于空档,第一齿轮系的第二连接-断开机构147断开(OFF),而倒档中间齿轮31分离(OFF)。因此,停车(起动/发电)模式期间,经由曲轴2a、离合器3、第一齿轮系的输入轴121、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、第四驱动齿轮129、主连接-断开机构35、第二齿轮系的轴125、第一驱动齿轮126、输入中间齿轮124、输入驱动齿轮123、以及第二齿轮系的输入轴122,在发动机2与电动发电机5之间建立动力传送路径。在这种情况下,在发动机2与差速机构6之间、以及在电动发电机5与差速机构6之间没有建立动力传送路径。在这种情况下,当发动机2处于停止状态时,通过致动电动发电机5,可以使发动机2起动。此外,当发动机2受到驱动时,在这些情况下,由电动发电机5发电。
第三,1速EV(电动车辆)驱动模式说明如下。如图32和图35所示,在1速EV驱动模式期间,离合器3分离(OFF),主连接-断开机构35断开(OFF),第一齿轮系的第一连接-断开机构136处于空档,第二齿轮系的第一连接-断开机构146于F侧连接(F侧ON),第一齿轮系的第二连接-断开机构147断开(OFF),而倒档中间齿轮31分离(OFF)。因此,在1速EV驱动模式期间,经由第二齿轮系的输入轴122、输入驱动齿轮123、输入中间齿轮124、第一驱动齿轮126、第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间建立动力传送路径。在发动机2与电动发电机5之间、以及在发动机2与差速机构6之间没有建立动力传送路径。因此,电动发电机5可以执行驱动或再生,也就是,电动发电机5驱动车辆或者再生电力。此外,因为主连接-断开机构35断开(OFF),根据上述结构,用于发动机驱动(发动机驱动模式)的齿轮系(图35中的121、129、130、132、133、134、136)不操作,因此,减少了啮合的齿轮数量和惯性重量。在这种情况下,EV(电动车辆)驱动模式定义为这样的状态,车辆行驶状态为,在电动发电机5和发动机2之中只有电动发电机5可以致动。
第四,2速EV驱动模式说明如下。参照图32和图36,在2速EV驱动模式期间,离合器3分离(OFF),主连接-断开机构35断开(OFF),第一齿轮系的第一连接-断开机构136处于空档,第二齿轮系的第一连接-断开机构146于R侧连接(R侧ON),第一齿轮系的第二连接-断开机构147断开(OFF),而倒档中间齿轮31分离(OFF)。因此,在2速EV驱动模式期间,经由第二齿轮系的输入轴122、输入驱动齿轮123、输入中间齿轮124、第一驱动齿轮126、第二齿轮系的轴125、第三驱动齿轮128、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间建立动力传送路径。在发动机2与电动发电机5之间、以及在发动机2与差速机构6之间没有建立动力传送路径。因此,电动发电机5可以执行驱动或再生,也就是,电动发电机5驱动车辆或者再生电力。此外,因为主连接-断开机构35断开(OFF),根据上述结构,用于发动机驱动的齿轮系(图36中的121、129、130、132、133、134、136)不操作,因此,减少了啮合的齿轮数量和惯性重量。
第五,1速混合动力驱动模式(混合动力车辆(HV)驱动模式)说明如下。参照图32和图37,在1速混合动力驱动模式期间,离合器3接合(ON),主连接-断开机构35连接(ON),第一齿轮系的第一连接-断开机构136于R侧连接(R侧ON),第二齿轮系的第一连接-断开机构146于F侧连接(F侧ON),第一齿轮系的第二连接-断开机构147断开(OFF),而倒档中间齿轮31分离(OFF)。因此,经由曲轴2a、离合器3、第一齿轮系的输入轴121、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、第五驱动齿轮130、第二中间齿轮134、第一齿轮系的轴132、第一中间齿轮133、第四驱动齿轮129、主连接-断开机构35、第二齿轮系的轴125、第一驱动齿轮126、第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间建立动力传送路径。经由第二齿轮系的输入轴122、输入驱动齿轮123、输入中间齿轮124、第一驱动齿轮126、第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间建立动力传送路径。因此,发动机2可以执行驱动或发动机制动,也就是,发动机2可以驱动车辆或者可以对车辆产生制动作用,以及,电动发动机5可以执行驱动或再生,也就是,电动发电机5驱动车辆或者再生电力。根据1速混合动力驱动模式,除了发动机驱动齿轮系(图37中的121、129、130、132、133、134、136)之外,利用主连接-断开机构35,通过连接第四驱动齿轮129和第二齿轮系的轴125,在发动机2与差速机构6之间使用了电驱动的齿轮系(图37中的125、126、142、146)。在这种情况下,HV(混合动力车辆)驱动模式定义为这样的状态,其中,车辆行驶状态为,电动发电机5和发动机2二者都可以驱动/致动。
第六,2速混合动力驱动模式(混合动力车辆(HV)驱动模式)说明如下。如图32和图38所示,在2速混合动力驱动模式期间,离合器3接合(ON),主连接-断开机构35连接(ON),第一齿轮系的第一连接-断开机构136于F侧连接(F侧ON),第二齿轮系的第一连接-断开机构146于F侧连接(F侧ON),第一齿轮系的第二连接-断开机构147断开(OFF),而倒档中间齿轮31分离(OFF)。因此,经由曲轴2a、离合器3、第一齿轮系的输入轴121、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、第四驱动齿轮129、主连接-断开机构35、第二齿轮系的轴125、第一驱动齿轮126、第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间建立动力传送路径。经由第二齿轮系的输入轴122、输入驱动齿轮123、输入中间齿轮124、第一驱动齿轮126、第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间建立动力传送路径。因此,发动机2可以执行驱动或发动机制动,也就是,发动机2可以驱动车辆或者可以对车辆产生制动作用,以及,电动发动机5可以执行驱动或再生,也就是,电动发电机5驱动车辆或者再生电力。此外,根据本实施例的结构,在1速混合动力驱动模式与2速混合动力驱动模式之间换档期间(在改变档级期间),因为电动发电机5与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断。在这种情况下,在2速混合动力驱动模式期间,除了发动机驱动齿轮系(图38中的121、129、136)之外,利用主连接-断开机构35,通过连接第四驱动齿轮129和第二齿轮系的轴125,应用了电驱动齿轮系(图38中的125、126、142、146),以在发动机2与差速机构6之间传送扭矩。
第七,2.5速混合动力驱动模式(混合动力车辆(HV)驱动模式)说明如下。如图32和图39所示,在2.5速混合动力驱动模式期间,离合器3接合(ON),主连接-断开机构35连接(ON),第一齿轮系的第一连接-断开机构136于R侧连接(R侧ON),第二齿轮系的第一连接-断开机构146于R侧连接(R侧ON),第一齿轮系的第二连接-断开机构147断开(OFF),而倒档中间齿轮31分离(OFF)。经由曲轴2a、离合器3、第一齿轮系的输入轴121、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、第五驱动齿轮130、第二中间齿轮134、第一齿轮系的轴132、第一中间齿轮133、第四驱动齿轮129、主连接-断开机构35、第二齿轮系的轴125、第三驱动齿轮128、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间建立动力传送路径。经由第二齿轮系的输入轴122、输入驱动齿轮123、输入中间齿轮124、第一驱动齿轮126、第二齿轮系的轴125、第三驱动齿轮128、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间建立动力传送路径。因此,发动机2可以执行驱动或发动机制动,也就是,发动机2可以驱动车辆或者可以对车辆产生制动作用,以及,电动发动机5可以执行驱动或再生,也就是,电动发电机5驱动车辆或者再生电力。在这种情况下,在2.5速混合动力驱动模式下,除了发动机驱动齿轮系(图39中的121、129、130、132、133、134、136)之外,利用主连接-断开机构35,通过连接第四驱动齿轮129和第二齿轮系的轴125,应用了电驱动齿轮系(图39中的125、128、144、146),以在发动机2与差速机构6之间传送扭矩。可选择地,2.5速混合动力驱动模式可以省略。
第八,3速混合动力驱动模式(混合动力车辆(HV)驱动模式)说明如下。如图32和图40所示,在3速混合动力驱动模式期间,离合器3接合(ON),主连接-断开机构35断开(OFF),第一齿轮系的第一连接-断开机构136于R侧连接(R侧ON),第二齿轮系的第一连接-断开机构146于F侧连接(F侧ON),第一齿轮系的第二连接-断开机构147连接(ON),而倒档中间齿轮31分离(OFF)。经由曲轴2a、离合器3、第一齿轮系的输入轴121、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、第五驱动齿轮130、第二中间齿轮134、第一齿轮系的轴132、第一中间齿轮133、第四驱动齿轮129、第一齿轮系的第一从动齿轮145、第一齿轮系的第二连接-断开机构147、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间建立动力传送路径。经由第二齿轮系的输入轴122、输入驱动齿轮123、输入中间齿轮124、第一驱动齿轮126、第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间建立动力传送路径。因此,发动机2可以执行驱动或发动机制动,也就是,发动机2可以驱动车辆或者可以对车辆产生制动作用,以及,电动发动机5可以执行驱动或再生,也就是,电动发电机5驱动车辆或者再生电力。此外,在2速混合动力驱动模式与3速混合动力驱动模式之间换档期间(在改变档级期间),因为电动发电机5与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断。在这种情况下,在3速混合动力驱动模式下,发动机驱动齿轮系(图40中的129、130、132、133、134、136、145、147)独立于电驱动齿轮系(图40中的122、123、124、125、126、128、142、144、146)。
第九,预3速混合动力驱动模式(混合动力车辆(HV)驱动模式)说明如下。预3速混合动力驱动模式定义为适合于在换档至3速混合动力驱动模式之前应用的模式,以及作为适合于在从3速混合动力驱动模式换档至另一驱动模式时应用的模式。如图32和图41所示,在预3速混合动力驱动模式期间,离合器3接合(ON),主连接-断开机构35断开(OFF),第一齿轮系的第一连接-断开机构136于R侧连接(R侧ON),第二齿轮系的第一连接-断开机构146于R侧连接(R侧ON),第一齿轮系的第二连接-断开机构147连接(ON),而倒档中间齿轮31分离(OFF)。因此,在预3速混合动力驱动模式期间,经由曲轴2a、离合器3、第一齿轮系的输入轴121、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、第五驱动齿轮130、第二中间齿轮134、第一齿轮系的轴132、第一中间齿轮133、第四驱动齿轮129、第一齿轮系的第一从动齿轮145、第一齿轮系的第二连接-断开机构147、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间建立动力传送路径。经由第二齿轮系的输入轴122、输入驱动齿轮123、输入中间齿轮124、第一驱动齿轮126、第二齿轮系的轴125、第三驱动齿轮128、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间建立动力传送路径。因此,发动机2可以执行驱动或发动机制动,也就是,发动机2可以驱动车辆或者可以对车辆产生制动作用,以及,电动发动机5可以执行驱动或再生,也就是,电动发电机5驱动车辆或者再生电力。此外,在3速混合动力驱动模式与预3速混合动力驱动模式之间换档期间(在改变档级期间),因为发动机2与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断。在这种情况下,在预3速混合动力驱动模式期间,发动机驱动齿轮系(图41中的129、130、132、133、134、145、147)独立于电驱动齿轮系(图41中的122、123、124、125、126、128、144、146)。
第十,4速混合动力驱动模式(混合动力车辆(HV)驱动模式)说明如下。如图32和图42所示,在4速混合动力驱动模式期间,离合器3接合(ON),主连接-断开机构35连接(ON),第一齿轮系的第一连接-断开机构136于F侧连接(F侧ON),第二齿轮系的第一连接-断开机构146于R侧连接(R侧ON),第一齿轮系的第二连接-断开机构147断开(OFF),而倒档中间齿轮31分离(OFF)。经由曲轴2a、离合器3、第一齿轮系的输入轴121、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、第四驱动齿轮129、主连接-断开机构35、第二齿轮系的轴125、第三驱动齿轮128、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间建立动力传送路径。经由第二齿轮系的输入轴122、输入驱动齿轮123、输入中间齿轮124、第一驱动齿轮126、第二齿轮系的轴125、第三驱动齿轮128、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间建立动力传送路径。因此,发动机2可以执行驱动或发动机制动,也就是,发动机2可以驱动车辆或者可以对车辆产生制动作用,以及,电动发动机5可以执行驱动或再生,也就是,电动发电机5驱动车辆或者再生电力。此外,在预3速混合动力驱动模式与4速混合动力驱动模式之间换档期间(在改变档级期间),因为电动发电机5与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断。根据本实施例的结构,当在3速混合动力驱动模式与4速混合动力驱动模式之间换档时,通过经由预3速混合动力驱动模式进行换档,避免了扭矩中断。在这种情况下,在4速混合动力驱动模式期间,除了发动机驱动齿轮系(图42中的121、129、136),利用主连接-断开机构35,通过连接第四驱动齿轮129和第二齿轮系的轴125,应用了电驱动齿轮系(图42中的125、128、144、146),以在发动机2与差速机构6之间传送扭矩。
第十一,5速混合动力驱动模式(混合动力车辆(HV)驱动模式)说明如下。如图32和图43所示,在5速混合动力驱动模式期间,离合器3接合(ON),主连接-断开机构35断开(OFF),第一齿轮系的第一连接-断开机构136于F侧连接(F侧ON),第二齿轮系的第一连接-断开机构146于R侧连接(R侧ON),第一齿轮系的第二连接-断开机构147连接(ON),而倒档中间齿轮31分离(OFF)。经由曲轴2a、离合器3、第一齿轮系的输入轴121、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、第四驱动齿轮129、第一齿轮系的第一从动齿轮145、第一齿轮系的第二连接-断开机构147、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间建立动力传送路径。经由第二齿轮系的输入轴122、输入驱动齿轮123、输入中间齿轮124、第一驱动齿轮126、第二齿轮系的轴125、第三驱动齿轮128、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间建立动力传送路径。因此,发动机2可以执行驱动或发动机制动,也就是,发动机2可以驱动车辆或者可以对车辆产生制动作用,以及,电动发动机5可以执行驱动或再生,也就是,电动发电机5驱动车辆或者再生电力。此外,在4速混合动力驱动模式与5速混合动力驱动模式之间换档期间(在改变档级期间),因为电动发电机5与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断。在这种情况下,在5速混合动力驱动模式期间,发动机驱动齿轮系(图43中的121、129、136、145、147)独立于电驱动齿轮系(图43中的122、123、124、125、126、128、144、146)。
第十二,预5速混合动力驱动模式(混合动力车辆(HV)驱动模式)说明如下。预5速混合动力驱动模式定义为适合于在换档至5速混合动力驱动模式之前应用的模式,以及作为适合于在从5速混合动力驱动模式换档至另一驱动模式时应用的模式。如图32和图44所示,在预5速混合动力驱动模式期间,离合器3接合(ON),主连接-断开机构35断开(OFF),第一齿轮系的第一连接-断开机构136于F侧连接(F侧ON),第二齿轮系的第一连接-断开机构146于F侧连接(F侧ON),第一齿轮系的第二连接-断开机构147连接(ON),而倒档中间齿轮31分离(OFF)。因此,在预5速混合动力驱动模式期间,经由曲轴2a、离合器3、第一齿轮系的输入轴121、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、第四驱动齿轮129、第一齿轮系的第一从动齿轮145、第一齿轮系的第二连接-断开机构147、以及输出轴41,在发动机2与差速机构6之间建立动力传送路径。经由第二齿轮系的输入轴122、输入驱动齿轮123、输入中间齿轮124、第一驱动齿轮126、第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146、以及输出轴41,在电动发电机5与差速机构6之间建立动力传送路径。因此,发动机2可以执行驱动或发动机制动,也就是,发动机2可以驱动车辆或者可以对车辆产生制动作用,以及,电动发动机5可以执行驱动或再生,也就是,电动发电机5驱动车辆或者再生电力。此外,在5速混合动力驱动模式与预5速混合动力驱动模式之间换档期间(在改变档级期间),因为发动机2与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断。在这种情况下,在预5速混合动力驱动模式期间,发动机驱动齿轮系(图44中的121、129、136、145、147)独立于电驱动齿轮系(图44中的122、123、124、125、126、142、146)。
在跳过4速从5速混合动力驱动模式(参见图43)换档(档级)至3速混合动力驱动模式(参见图40)的情况下,将驱动模式从5速混合动力驱动模式(参见图43)换档至预5速混合动力驱动模式(参见图44),然后,再换档至3速混合动力驱动模式(参见图40)。根据上述结构,当从5速混合动力驱动模式(参见图43)换档至预5速混合动力驱动模式(参见图44)时,因为发动机2与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断,以及,当从预5速混合动力驱动模式(参见图44)换档至3速混合动力驱动模式(参见图40)时,因为电动发电机5与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断。
可选择地,在跳过4速从5速混合动力驱动模式(参见图43)换档至3速混合动力驱动模式(参见图40)的情况下,可以将驱动模式从5速混合动力驱动模式(参见图43)换档至预3速混合动力驱动模式(参见图41),然后,再换档至3速混合动力驱动模式(参见图40)。根据上述结构,当从5速混合动力驱动模式(参见图43)换档至预3速混合动力驱动模式(参见图41)时,因为电动发电机5与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断,以及,当从预3速混合动力驱动模式(参见图41)换档至3速混合动力驱动模式(参见图40)时,因为发动机2与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断。
此外,在跳过4速和3速从5速混合动力驱动模式(参见图43)换档至2速混合动力驱动模式(参见图38)的情况下,可以将驱动模式从5速混合动力驱动模式(参见图43)换档至预5速混合动力驱动模式(参见图44),然后,再换档至2速混合动力驱动模式(参见图38)。根据上述结构,当从5速混合动力驱动模式(参见图43)换档至预5速混合动力驱动模式(参见图44)时,因为发动机2与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断,以及,当从预5速混合动力驱动模式(参见图44)换档至2速混合动力驱动模式(参见图38)时,因为电动发电机5与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断。
此外,在跳过4速、3速、以及2速从5速混合动力驱动模式(参见图43)换档至1速混合动力驱动模式(参见图37)的情况下,可以将驱动模式从5速混合动力驱动模式(参见图43)换档至预5速混合动力驱动模式(参见图44),然后,再换档至1速混合动力驱动模式(参见图37)。根据上述结构,当从5速混合动力驱动模式(参见图43)换档至预5速混合动力驱动模式(参见图44)时,因为发动机2与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断,以及,当从预5速混合动力驱动模式(参见图44)换档至1速混合动力驱动模式(参见图37)时,因为电动发电机5与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,不会产生扭矩中断。
根据第九实施例的结构,利用主连接-断开机构35,使电动发动机5的电驱动齿轮系(图31中122、123、124、126、125、128、132、144)与发动机驱动齿轮系(图31中129、130、132、133、134、145、147)构造成分开。同时,根据一种周知结构的混合动力驱动系统,其所包括的电驱动齿轮系不是专用于EV(电动车辆)驱动,而且构造成不与发动机驱动齿轮系分开,例如,发动机驱动齿轮系的摩擦离合器以及齿轮的惯性在EV驱动期间呈现为增大,因此,能效降低。然而,根据本实施例的结构,提高了电驱动期间的能效(例如,啮合的齿轮数量减少,以及因惯性重量降低所致的燃料效率提高),同时,将制造成本方面的增加以及重量方面的增加抑制到最小程度。
根据第九实施例的结构,因为包括了传送从电动发电机5所输出扭矩的电驱动齿轮系(图31中122、123、124、125、126、128、142、144、146),通过经由预5速混合动力驱动模式或预3速混合动力驱动模式,跳过4速从5速混合动力驱动模式(档级,变速阶段)换档至3速混合动力驱动模式(档级,变速阶段),从预5速混合动力驱动模式换档到3速混合动力驱动模式,电动发电机5与差速机构6之间的动力传送路径没有改变,以及,从5速混合动力驱动模式换档到预3速混合动力驱动模式,电动发电机5与差速机构6之间的动力传送路径没有改变。据此,借助于电动发电机5的辅助,可以防止扭矩的中断。
根据第九实施例的结构,因为车辆驱动系统包括传送从电动发电机5所输出扭矩的电驱动齿轮系(图31中122、123、124、125、126、128、142、144、146),并且,在低速档(例如,1速、2速)共享电驱动齿轮系作为发动机驱动齿轮系的一部分,用于混合动力驱动模式,通过经由预5速混合动力驱动模式(档级,变速阶段)、跳过3速和4速从5速混合动力驱动模式换档至1速混合动力驱动模式(档级,变速阶段)或者换档至2速混合动力驱动模式(档级,变速阶段),从预5速混合动力驱动模式换档到1速混合动力驱动模式(档级,变速阶段)或者换档到2速混合动力驱动模式(档级,变速阶段),电动发电机5与差速机构6之间的动力传送路径并没有改变。据此,借助于电动发电机的辅助,可以防止扭矩的中断。
此外,根据第九实施例的结构,在变速器4中,取代行星齿轮,采用简单的三平行轴结构,其包括用于第一齿轮系的第一中间齿轮133和第二中间齿轮134,减小了轴向长度,并且可以实现五级速度,同时将制造成本和重量方面的增加限制到最小程度。
根据第九实施例,在1速混合动力驱动模式和2速混合动力驱动模式期间,因为通过主连接-断开机构35将电驱动齿轮系(图31中122、123、124、126、125、128、142、144)共享作为发动机驱动齿轮系的一部分,减小了轴向长度,并且可以实现五级速度,同时将制造成本和重量方面的增加抑制到最小程度。
根据第九实施例,因为电动发电机5的电驱动齿轮系(图31中122、123、124、126、125、128、142、144)和发动机驱动齿轮系(图31中129、130、132、133、134、145、147)(发动机驱动模式)构造成利用主连接-断开机构35使二者分开,可以将制造成本的增加和重量方面的增加抑制到最小程度,减小了轴向长度,并且可以实现五级速度,同时在EV(电动车辆)驱动模式期间提高能效(例如啮合的齿轮数量减少,以及因惯性重量减轻导致燃油效率提高)。
根据第九实施例,因为经由第二齿轮系输入轴122、输入驱动齿轮123、以及输入中间齿轮124,可以将电动发动机5的扭矩输入至电驱动齿轮系(图31中122、123、124、126、125、128、142、144),以及因为应用了第二齿轮系的第一连接-断开机构146(可选择地,其可以与主连接-断开机构35一起应用),可以以减小的空间和较低的制造成本,实现EV驱动模式/HV驱动模式期间的多级速度。
根据第九实施例的结构,因为在所有档级(混合动力驱动模式的1档至5档)都可以执行用电动发电机5的再生及辅助,并且,利用主连接-断开机构35可以使电驱动齿轮系(图31中122、123、124、126、125、128、142、144)与发动机驱动齿轮系分开,当电动发电机5的辅助不是必须时,通过使电驱动齿轮系与发动机驱动齿轮系分开(断开),提高了效率(燃料效率)。此外,因为在必要时利用主连接-断开机构35可以使电驱动齿轮系(图31中122、123、124、126、125、128、142、144)与发动机驱动齿轮系连接,当车辆处于停止状态时,可以实现发电和发动机起动。
此外,根据第九实施例的结构,当主连接-断开机构35连接(ON)、第一齿轮系的第一连接-断开机构136连接(ON)、以及倒档中间齿轮31接合(ON)时,由发动机2可以使车辆在反向行驶。
此外,根据第九实施例的结构,因为在5速混合动力驱动模式下,电驱动齿轮系(图31中122、123、124、126、125、128、142、144)设置为独立于发动机驱动齿轮系(图31中129、130、132、133、134、145),通过将第二齿轮系的第一连接-断开机构146置于中间状态,在5速期间可以使电动发电机5断开。
此外,根据第九实施例的结构,通过用电驱动齿轮系(图31中122、123、124、126、125、128、142、144)传送从电动发电机5输出的扭矩,应用预换档,借助于电动发电机5的辅助,可避免在换档至1速、2速、3速、4速以及换档至5速期间的扭矩中断。特别地,在升档操作期间如果扭矩中断驾驶人员容易感觉到不舒服,然而,根据本实施例的结构,可避免升档期间的扭矩中断。
下面,参照图45,说明根据第十实施例的车辆驱动系统。第十实施例是第九实施例的变化例。如图45所示,取代采用第二齿轮系的输入轴122、输入驱动齿轮123、输入中间齿轮124(参见图31,第九实施例)作为向第二齿轮系的轴125传送电动发电机5扭矩的手段,根据第十实施例的结构,将电动发电机5的转子5b与第二齿轮系的轴125直接连接。电动发电机5(其中转子5b在定子5a内侧转动)布置在离合器3与第一驱动齿轮126之间。定子5a固定于变速器4的壳体。在定子5a内侧,转子5b与第二齿轮系的轴125一体式转动。根据第十实施例的车辆驱动系统的其他结构及操作与第九实施例的类似。
根据第十实施例的结构,可以获得与第九实施例类似的优点及效果。
下面,参照图46,说明根据第十一实施例的车辆驱动系统。第十一实施例是第九实施例的变化例。如图46所示,取代采用输入驱动齿轮23和输入中间齿轮124(参见图31,第九实施例)作为向第二齿轮系的轴125传送电动发电机5扭矩的手段,根据第十一实施例的结构,将驱动链轮61设置(安装)于第二齿轮系的输入轴122(向其输入电动发电机5的扭矩),将从动链轮62设置(安装)于第二齿轮系的轴125,以及,使链条63与驱动链轮61和从动链轮62接合并缠绕在其周围。驱动链轮61与第二齿轮系的输入轴122一体式转动,并与链条63啮合。从动齿轮62与第二齿轮系的轴125一体式转动,并与链条63啮合。根据第十一实施例的车辆驱动系统的其他结构及操作与第九实施例的类似。
根据第十一实施例的结构,可以获得类似于第九实施例的优点及效果。
下面,参照图47,说明根据第十二实施例的车辆驱动系统。第十二实施例是第九实施例的变化例。代替从设置发动机2所在侧开始,将第一驱动齿轮126、第二驱动齿轮127、第三驱动齿轮128、主连接-断开机构35、第四驱动齿轮129、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、以及第五驱动齿轮130按提及顺序布置在第一齿轮系的输入轴121上(参见图31,第九实施例),根据第十二实施例的结构,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一驱动齿轮126、第二驱动齿轮127、第三驱动齿轮128、主连接-断开机构35、第四驱动齿轮129、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、以及第五驱动齿轮130按提及顺序布置在第一齿轮系的输入轴121上。此外,根据第十二实施例,取代从设置发动机2所在侧开始,按提及顺序在输出轴41上布置第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146(包括倒档从动齿轮143)、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第一齿轮系的第一从动齿轮145、以及第一齿轮系的第二连接-断开机构147,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146(包括倒档从动齿轮143)、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第一齿轮系的第一从动齿轮145、以及第一齿轮系的第二连接-断开机构147按提及顺序布置在输出轴41上。此外,根据第十二实施例,取代从设置发动机2所在侧开始将第一中间齿轮133和第二中间齿轮134按提及顺序布置在第一齿轮系的轴132上(参见图31,第九实施例),从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一中间齿轮133和第二中间齿轮134按提及顺序布置在第一齿轮系的轴132上。此外,取代第二齿轮系的轴125,其形成为圆筒形状在其中具有空心并且设置于第一齿轮系的输入轴121外周(参见图31,第九实施例),根据第十二实施例,第一齿轮系的输入轴121在第四驱动齿轮129内侧延伸,第二齿轮系的轴125′形成为实心圆柱形状或杆状,以及,第二齿轮系的轴125′在第四驱动齿轮129内侧延伸。第十二实施例的其他结构及操作类似于第九实施例。
根据第十二实施例,可以获得类似于第九实施例的优点及效果。
下面,参照图48,说明根据第十三实施例的车辆驱动系统。第十三实施例是第十实施例的变化例。代替从设置发动机2所在侧开始,将电动发电机5、第一驱动齿轮126、第二驱动齿轮127、第三驱动齿轮128、主连接-断开机构35、第四驱动齿轮129、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、以及第五驱动齿轮130按提及顺序布置在第一齿轮系的输入轴121上(参见图45,第十实施例),根据第十三实施例的结构,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将电动发电机5、第一驱动齿轮126、第二驱动齿轮127、第三驱动齿轮128、主连接-断开机构35、第四驱动齿轮129、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、以及第五驱动齿轮130按提及顺序布置在第一齿轮系的输入轴121上。此外,根据第十三实施例,取代从设置发动机2所在侧开始,将第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146(包括倒档从动齿轮143)、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第一齿轮系的第一从动齿轮145、以及第一齿轮系的第二连接-断开机构147按提及顺序布置在输出轴41上,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146(包括倒档从动齿轮143)、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第一齿轮系的第一从动齿轮145、以及第一齿轮系的第二连接-断开机构147按提及顺序布置在输出轴41上。此外,根据第十三实施例,取代从设置发动机2所在侧开始,将第一中间齿轮133和第二中间齿轮134按提及顺序布置在第一齿轮系的轴132上(参见图45,第十实施例),从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一中间齿轮133和第二中间齿轮134按提及顺序布置在第一齿轮系的轴132上。此外,取代第二齿轮系的轴125,其形成为具有空心的圆筒形状并且设置于第一齿轮系的输入轴121外周(参见图45,第十实施例),根据第十三实施例,第一齿轮系的输入轴121在第四驱动齿轮129内侧延伸,第二齿轮系的轴125′形成为实心圆柱形状或杆状,以及,第二齿轮系的轴125′在第四驱动齿轮129内侧延伸。第十三实施例的其他结构及操作类似于第十实施例。
根据第十三实施例,可以获得类似于第十实施例的优点及效果。
下面,参照图49说明根据第十四实施例的车辆驱动系统。第十四实施例是第十一实施例的变化例。取代从设置发动机2所在侧开始,将从动链轮62、第一驱动齿轮126、第二驱动齿轮127、第三驱动齿轮128、主连接-断开机构35、第四驱动齿轮129、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、以及第五驱动齿轮130按提及顺序布置在第一齿轮系的输入轴121上(参见图46,第十一实施例),根据第十四实施例,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将从动链轮62、第一驱动齿轮126、第二驱动齿轮127、第三驱动齿轮128、主连接-断开机构35、第四驱动齿轮129、第一齿轮系的第一连接-断开机构136、以及第五驱动齿轮130按提及顺序布置在第一齿轮系的输入轴121上。此外,取代从设置发动机2所在侧开始,将第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146(包括倒档从动齿轮143)、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第一齿轮系的第一从动齿轮145、以及第一齿轮系的第二连接-断开机构147按提及顺序布置在输出轴41上(参见图46,第十一实施例),根据第十四实施例,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第二齿轮系的第一从动齿轮142、第二齿轮系的第一连接-断开机构146(包括倒档从动齿轮143)、第二齿轮系的第二从动齿轮144、第一齿轮系的第一从动齿轮145、以及第一齿轮系的第二连接-断开机构147按提及顺序布置在输出轴41上。此外,取代从设置发动机2所在侧开始,将第一中间齿轮133和第二中间齿轮134按提及顺序布置在第一齿轮系的轴132上(参见图46,第十一实施例),根据第十四实施例,从设置发动机2所在侧的相反侧开始,将第一中间齿轮133和第二中间齿轮134按提及顺序布置在第一齿轮系的轴132上。此外,取代第二齿轮系的轴125,其形成为具有空心的圆筒形状并且设置于第一齿轮系的输入轴121外周(参见图46,第十一实施例),根据第十四实施例,第一齿轮系的输入轴121在第四驱动齿轮129内侧延伸,第二齿轮系的轴125′形成为实心圆柱形状或杆状,以及,第二齿轮系的轴125′在第四驱动齿轮129内侧延伸。第十四实施例的其他结构及操作类似于第十一实施例。
根据第十四实施例,可以获得类似于第十一实施例的优点及效果。
根据本实施例的结构,车辆驱动系统1包括:第一齿轮系(发动机驱动齿轮系121、129、130、132、133、134、136、145、147),用于向输出轴41传送作为扭矩从第一驱动源(发动机2)输出的驱动力,第一齿轮系(发动机驱动齿轮系121、129、130、132、133、134、136、145、147)建立多个变速阶段;第二齿轮系(电驱动齿轮系125、125′、126、128、142、144、146),用于向输出轴41传送作为扭矩从第二驱动源(电动发电机5)输出的驱动力,第二齿轮系(电驱动齿轮系125、125′、126、128、142、144、146)建立多个变速阶段,以及,主连接-断开机构35使设置于第一齿轮系(发动机驱动齿轮系121、129、130、132、133、134、136、145、147)的预定转动部件(第四驱动齿轮129)与设置于第二齿轮系(电驱动齿轮系125、125′、126、128、142、144、146)的预定转动部件(第二齿轮系的轴125、125′)连接以及分开。
根据本发明,因为利用主连接-断开机构(主连接-断开机构35),可以使由第二驱动源(电动发电机5)驱动的第二齿轮系(电驱动齿轮系125、125′、126、128、142、144、146)与由第一驱动源(发动机2)驱动的第一齿轮系(发动机驱动齿轮系121、129、130、132、133、134、136、145、147)分开,可以提高由第二驱动源使车辆行驶时的能效(例如,通过减少啮合齿轮数量以及降低惯性重量而得到的燃油效率),同时,将制造成本方面的增加以及重量方面的增加抑制到最小程度。
根据本实施例,第二齿轮系(电驱动齿轮系125、125′、126、128、142、144、146)包括:第二齿轮系的第三驱动齿轮(第二驱动齿轮127),其设置在第二齿轮系的第一驱动齿轮(第一驱动齿轮126)与第二齿轮系的第二驱动齿轮(第三驱动齿轮128)之间,并且与第二齿轮系的轴125、125′一体式转动;倒档从动齿轮143,其经由第二齿轮系的第一连接-断开机构146而与输出轴41一体式转动;以及倒档中间齿轮31,其可在轴向移动,并且使第二齿轮系的第三驱动齿轮(第二驱动齿轮127)与倒档从动齿轮143选择性地接合以及分离。

Claims (11)

1.一种车辆驱动系统(1),包括:
第一齿轮系(121、129、130、132、133、134、136、145、147),用于向输出轴(41)传送作为扭矩从第一驱动源(2)输出的驱动力,所述第一齿轮系(121、129、130、132、133、134、136、145、147)建立多个变速阶段;
第二齿轮系(125、125'、126、128、142、144、146),用于向所述输出轴(41)传送作为扭矩从第二驱动源(5)输出的驱动力,所述第二齿轮系(125、125'、126、128、142、144、146)建立多个变速阶段;以及
主连接-断开机构(35),其使设置在所述第一齿轮系(121、129、130、132、133、134、136、145、147)处的预定转动部件(129)与设置在所述第二齿轮系(125、125'、126、128、142、144、146)处的预定转动部件(125、125')连接以及断开,
其中,所述车辆驱动系统(1)构造成,经由所述第一齿轮系(121、129、130、132、133、134、136、145、147)、所述主连接-断开机构(35)、以及所述第二齿轮系(125、125'、126、128、142、144、146),从所述第一驱动源(2)向所述输出轴(41)传送扭矩,以及,当由所述主连接-断开机构(35)使所述第一齿轮系(121、129、130、132、133、134、136、145、147)处的所述预定转动部件(129)与所述第二齿轮系(125、125'、126、128、142、144、146)处的所述预定转动部件(125、125')连接时,经由所述第二齿轮系(125、125'、126、128、142、144、146),从所述第二驱动源(5)向所述输出轴(41)传送扭矩;
其中,所述车辆驱动系统(1)构造成,经由所述第一齿轮系(121、129、130、132、133、134、136、145、147),从所述第一驱动源(2)向所述输出轴(41)传送扭矩,以及,当由所述主连接-断开机构(35)使所述第一齿轮系(121、129、130、132、133、134、136、145、147)处的所述预定转动部件(129)与所述第二齿轮系(125、125'、126、128、142、144、146)处的所述预定转动部件(125、125')断开时,经由所述第二齿轮系(125、125'、126、128、142、144、146),从所述第二驱动源(5)向所述输出轴(41)传送扭矩;以及
其中,所述第一齿轮系(121、129、130、132、133、134、136、145、147)包括:第一齿轮系的输入轴(121),从所述第一驱动源(2)向其输入扭矩;第一齿轮系的第一驱动齿轮(129),其惰转方式设置以相对于所述第一齿轮系的输入轴(121)能转动;第一齿轮系的第二驱动齿轮(130),其惰转方式设置以相对于所述第一齿轮系的输入轴(121)能转动,以及具有的直径不同于所述第一齿轮系的第一驱动齿轮(129)的直径;第一齿轮系的第一连接-断开机构(136),其选择所述第一齿轮系的第一驱动齿轮(129)和所述第一齿轮系的第二驱动齿轮(130)之一,用于使所选择的驱动齿轮相对于所述第一齿轮系的输入轴(121)连接以及断开;第一齿轮系的第一中间齿轮(133),其与所述第一齿轮系的第一驱动齿轮(129)啮合;第一齿轮系的第二中间齿轮(134),其与所述第一齿轮系的第二驱动齿轮(130)啮合、以及与所述第一齿轮系的第一中间齿轮(133)一体式转动;第一齿轮系的第一从动齿轮(145),其惰转方式设置以相对于所述输出轴(41)能转动,以及与所述第一齿轮系的第一驱动齿轮(129)啮合;以及第一齿轮系的第二连接-断开机构(147),其使所述第一齿轮系的第一从动齿轮(145)相对于所述输出轴(41)连接以及断开;以及,其中,设置于所述第一齿轮系的所述预定转动部件是所述第一齿轮系的第一驱动齿轮(129)。
2.根据权利要求1所述的车辆驱动系统(1),其中,所述第二齿轮系(125、125'、126、128、142、144、146)包括:第二齿轮系的轴(125、125'),从所述第二驱动源(5)向其输入扭矩;第二齿轮系的第一驱动齿轮(126),其与所述第二齿轮系的轴(125、125')一体式转动;第二齿轮系的第二驱动齿轮(128),其与所述第二齿轮系的轴(125、125')一体式转动,以及具有的直径不同于所述第二齿轮系的第一驱动齿轮(126)的直径;第二齿轮系的第一从动齿轮(142),其惰转方式设置以相对于所述输出轴(41)能转动,以及与所述第二齿轮系的第一驱动齿轮(126)啮合;第二齿轮系的第二从动齿轮(144),其惰转方式设置以相对于所述输出轴(41)能转动,以及与所述第二齿轮系的第二驱动齿轮(128)啮合;以及第二齿轮系的第一连接-断开机构(146),其选择所述第二齿轮系的第一从动齿轮(142)和所述第二齿轮系的第二从动齿轮(144)之一,用于使所选择的从动齿轮相对于所述输出轴(41)连接以及断开;以及,其中
设置于所述第二齿轮系处的所述预定转动部件是所述第二齿轮系的轴(125、125')。
3.根据权利要求2所述的车辆驱动系统(1),其中,所述第二齿轮系的轴(125、125')惰转方式设置以相对于所述第一齿轮系的输入轴(121)能转动。
4.根据权利要求2所述的车辆驱动系统(1),进一步包括:
输入驱动齿轮(123),从所述第二驱动源(5)向其传送扭矩,以及
输入中间齿轮(124),其与所述输入驱动齿轮(123)以及所述第二齿轮系的第一驱动齿轮(126)啮合。
5.根据权利要求3所述的车辆驱动系统(1),进一步包括:
输入驱动齿轮(123),从所述第二驱动源(5)向其传送扭矩,以及
输入中间齿轮(124),其与所述输入驱动齿轮(123)以及所述第二齿轮系的第一驱动齿轮(126)啮合。
6.根据权利要求2所述的车辆驱动系统(1),其中,将扭矩从所述第二驱动源(5)直接输入至所述第二齿轮系的轴(125、125')。
7.根据权利要求3所述的车辆驱动系统(1),其中,将扭矩从所述第二驱动源(5)直接输入至所述第二齿轮系的轴(125、125')。
8.根据权利要求2所述的车辆驱动系统(1),进一步包括:
驱动链轮(61),从所述第二驱动源(5)向其传送扭矩;
从动链轮(62),其与所述第二齿轮系的轴(125、125')一体式转动;以及
链条(63),其与所述驱动链轮(61)和所述从动链轮(62)啮合并且缠绕所述驱动链轮(61)和所述从动链轮(62)。
9.根据权利要求3所述的车辆驱动系统(1),进一步包括:
驱动链轮(61),从所述第二驱动源(5)向其传送扭矩;
从动链轮(62),其与所述第二齿轮系的轴(125、125')一体式转动;以及
链条(63),其与所述驱动链轮(61)和所述从动链轮(62)啮合并且缠绕所述驱动链轮(61)和所述从动链轮(62)。
10.根据权利要求2至权利要求9中任一项权利要求所述的车辆驱动系统(1),其中,从设置所述第一驱动源(2)所在侧开始,所述第二齿轮系的第一驱动齿轮(126)、所述第二齿轮系的第二驱动齿轮(128)、所述主连接-断开机构(35)、所述第一齿轮系的第一驱动齿轮(129)、所述第一齿轮系的第一连接-断开机构(136)、以及所述第一齿轮系的第二驱动齿轮(130)按所提及顺序布置于所述第一齿轮系的输入轴(121);以及,其中,从设置所述第一驱动源(2)所在侧开始,所述第二齿轮系的第一从动齿轮(142)、所述第二齿轮系的第一连接-断开机构(146)、所述第二齿轮系的第二从动齿轮(144)、所述第一齿轮系的第一从动齿轮(145)、以及所述第一齿轮系的第二连接-断开机构(147)按所提及顺序布置于所述输出轴(41)。
11.根据权利要求2至权利要求9中任一项权利要求所述的车辆驱动系统(1),其中,从设置所述第一驱动源(2)所在侧的相反侧开始,所述第二齿轮系的第一驱动齿轮(126)、所述第二齿轮系的第二驱动齿轮(128)、所述主连接-断开机构(35)、所述第一齿轮系的第一驱动齿轮(129)、所述第一齿轮系的第一连接-断开机构(136)、以及所述第一齿轮系的第二驱动齿轮(130)按所提及顺序布置于所述第一齿轮系的输入轴(121);以及,其中,从设置所述第一驱动源(2)所在侧的相反侧开始,所述第二齿轮系的第一从动齿轮(142)、所述第二齿轮系的第一连接-断开机构(146)、所述第二齿轮系的第二从动齿轮(144)、所述第一齿轮系的第一从动齿轮(145)、以及所述第一齿轮系的第二连接-断开机构(147)按所提及顺序布置于所述输出轴(41)。
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