CN103158525A - 车辆驱动装置 - Google Patents

车辆驱动装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103158525A
CN103158525A CN2012105497717A CN201210549771A CN103158525A CN 103158525 A CN103158525 A CN 103158525A CN 2012105497717 A CN2012105497717 A CN 2012105497717A CN 201210549771 A CN201210549771 A CN 201210549771A CN 103158525 A CN103158525 A CN 103158525A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switching mechanism
side switching
shaft side
gear
output shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012105497717A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103158525B (zh
Inventor
石田贤司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Publication of CN103158525A publication Critical patent/CN103158525A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103158525B publication Critical patent/CN103158525B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/547Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/302Final output mechanisms for reversing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4808Electric machine connected or connectable to gearbox output shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4833Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B60K2006/4841Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range the gear provides shifting between multiple ratios
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0822Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the arrangement of at least one reverse gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0047Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising five forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Abstract

本发明公开一种车辆驱动装置,包括:输入轴侧切换机构,其在与第一输入轴和第二输入轴的联接状态和未联接状态之间进行切换;输出轴侧切换机构,其在与第一输出轴和第二输出轴的联接状态和未联接状态之间进行切换;滑动部件,其响应于该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构的切换操作而滑动;以及空转齿轮,其可旋转地保持在该滑动部件处,根据该滑动部件的滑动位置经该输入轴侧切换机构接收该第一输入轴的转力,并且经该输出轴侧切换机构将转力传输至该第二输出轴。本发明能够在极低速行进期间减小施加至离合器的负载、同时又能抑制装置成本提高。

Description

车辆驱动装置
技术领域
本公开内容涉及一种使用多个不同驱动源来驱动车辆的车辆驱动装置。
背景技术
在相关技术的一些车辆驱动装置中,由多个不同的驱动源(内燃机(internal combustion engine)和电动机(electric motor))来驱动车辆(vehicle)。通常,这样的车辆驱动装置具有如下配置:其中,在仅使用内燃机的转力(rotational power)来驱动车辆的相关技术车辆驱动装置中,电动机的转力被输入至传动系统或差动系统。
然而,在这种配置中,当内燃机旋转时,电动机也相应旋转(共同旋转),因而在高速行进期间会存在极大的损耗。此外,在这种配置中,当电动机旋转时,传动系统中的许多齿轮相应旋转(共同旋转),因而齿轮受到磨损(滑动摩擦)。另外,存在许多有关内燃机的最大转速与电动机(特别是高速旋转型电动机)的最大转速不匹配的情况。在这些情况下,应该增加具有中等齿轮比的齿轮,因此传动效率下降。为了解决此问题,JP 2002-114063A(参考文献1)揭示了一种电动机能够与传动系统的输入轴和输出轴断开连接的配置。
以下分析是由本发明的发明人构想的。
但是,在参考文献1所揭示的配置中,应该增加用于将电动机断开连接的致动器,因此装置的成本提高。此外,在参考文献1所揭示的配置中,在传动系统中使用了许多空心轴,因而装置的成本会提高。此外,在参考文献1所揭示的配置中,当内燃机在极低速行进期间驱动车辆时,齿轮比与内燃机的转速不匹配,因而离合器经常处于半接合(half-engaged)状态。结果是,离合器的温度会升高。
因而存在对于这样一种能够在极低速行进期间减小施加至离合器的负载、同时又能抑制装置成本提高的需求。
发明内容
根据本公开内容的第一方案,提供一种车辆驱动装置,包括:第一齿轮系,其改变第一输入轴的转速,以将动力传输至第一输出轴并在多个齿轮比之间进行切换,其中内燃机的转力经离合器输入至该第一输入轴;第二齿轮系,其改变第二输入轴的转速,以将动力传输至第二输出轴,并且该第二齿轮系具有比该第一齿轮系高的齿轮比,其中电动机的转力输入至该第二输入轴;输入轴侧切换机构,其在与该第一输入轴和该第二输入轴的联接状态和未联接状态之间进行切换;输出轴侧切换机构,其在与该第一输出轴和该第二输出轴的联接状态和未联接状态之间进行切换;滑动部件,其响应于该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构的切换操作而滑动;以及空转齿轮,其可旋转地保持在该滑动部件处,根据该滑动部件的滑动位置经该输入轴侧切换机构接收该第一输入轴的转力,并且经该输出轴侧切换机构将转力传输至该第二输出轴。
根据本公开内容的第一方案,设置有滑动部件,因而,仅需要一或两个致动器来操作输入轴侧切换机构、输出轴侧切换机构和空转齿轮。因此,即使当采用通过输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构来阻断内燃机与电动机之间的动力传输路径的配置时,也能够抑制成本。此外,根据本公开内容的该方案,用作超低速齿轮系的第二齿轮系由电动机和内燃机两者来驱动。结果是,在斜坡处或交通堵塞时的极低速行进期间,不需要离合器处于半接合状态。因此,施加至离合器的负载减小,并且离合器不会被烧坏。另外,根据本公开内容的该方案,通过输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构来阻断内燃机与电动机之间的动力传输路径。因此,能够大程度地减小齿轮的磨损量。
根据本公开内容的第二方案,提供一种根据第一方案所述的车辆驱动装置,其中该第二齿轮系包括:第一驱动齿轮,其与该第二输入轴一起旋转;以及第一受驱齿轮,其与该第二输出轴一起旋转,并与该第一驱动齿轮相啮合。
根据本公开内容的第三方案,提供一种根据第二方案所述的车辆驱动装置,其中该第一齿轮系包括:第二驱动齿轮,其与该第一输入轴一起旋转,并具有比该第一驱动齿轮大的直径;第三驱动齿轮,其与该第一输入轴一起旋转,并具有比该第二驱动齿轮大的直径;第二受驱齿轮,其被布置为相对于该第一输出轴空转,并与该第二驱动齿轮相啮合;第三受驱齿轮,其被布置为相对于该第一输出轴空转,并与该第三驱动齿轮相啮合;第一切换机构,其选择该第二受驱齿轮和该第三受驱齿轮其中之一,并在该第二受驱齿轮和该第三受驱齿轮其中之一与该第一输出轴的联接状态和未联接状态之间进行切换;第四驱动齿轮,其与该第一输入轴一起旋转,并具有比该第三驱动齿轮大的直径;第五驱动齿轮,其与该第一输入轴一起旋转,并具有比该第四驱动齿轮大的直径;第四受驱齿轮,其被布置为相对于该第一输出轴空转,并与该第四驱动齿轮相啮合;第五受驱齿轮,其被布置为相对于该第一输出轴空转,并与该第五驱动齿轮相啮合;以及第二切换机构,其选择该第四受驱齿轮和该第五受驱齿轮其中之一,并在该第四受驱齿轮和该第五受驱齿轮其中之一与该第一输出轴的联接状态和未联接状态之间进行切换。
根据本公开内容的第四方案,提供一种根据第一至第三方案中任一项所述的车辆驱动装置,还包括:第一致动器,其进行该输入轴侧切换机构、该输出轴侧切换机构或该滑动部件的切换操作;其中该输入轴侧切换机构经由该滑动部件与该输出轴侧切换机构的切换操作相协同地进行切换操作;且其中该第一致动器在下列之一处进行切换操作:第一位置,在该第一位置中该空转齿轮连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于未联接状态;第二位置,在该第二位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于联接状态;第三位置,在该三位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于联接状态;第四位置,在该第四位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于未联接状态;以及第五位置,在该第五位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于未联接状态。
根据本公开内容的第五方案,提供一种根据第四方案所述的车辆驱动装置,还包括:第二致动器,其是经由该滑动部件和油路而被连接的;其中该滑动部件具有接收由该第二致动器控制的油压以变换关于该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构的切换位置的功能;其中当该滑动部件接收到由该第二致动器控制的油压时,该第一致动器在下列之一处进行切换操作:另一第一位置,在该另一第一位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于联接状态;另一第二位置,在该另一第二位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于未联接状态;以及另一第三位置,在该另一第三位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于未联接状态;并且其中在从该另一第一位置移动到该另一第二位置期间,该输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于未联接状态。
根据本公开内容的第六方案,提供一种根据第五方案所述的车辆驱动装置,其中当该滑动部件没有接收到由该第二致动器控制的油压时,该第一致动器在该第一位置到该第五位置的其中之一处进行切换操作。
根据本公开内容的第七方案,提供一种根据第一至第三方案中任一项所述的车辆驱动装置,还包括:输入轴致动器,其进行该输入轴侧切换机构的切换操作;以及输出轴致动器,其进行该输出轴侧切换机构的切换操作;其中该滑动部件在下列之一处进行滑动操作:第一位置,在该第一位置中该空转齿轮连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,并且该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构两者都处于未联接状态;第二位置,在该第二位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,并且该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构之一或两者处于未联接状态;以及第三位置,在该第三位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,并且该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构两者都处于联接状态。
附图说明
图1是示意性示出根据此处公开的实施例1的车辆驱动装置的配置的框图;
图2是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的动力传输路径的配置的示意图;
图3是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的各个模式的表格;
图4A和图4B是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图4A示出发电模式A,图4B示出发电模式B;
图5A和图5B是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图5A示出再发电模式A,图5B示出再发电模式B;
图6A和图6B是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图6A示出1速EV模式,图6B示出1速ENG模式;
图7A和图7B是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图7A示出1速HV模式,图7B示出2速EV模式;
图8A和图8B是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图8A示出2速ENG模式,图8B示出2速HV模式;
图9A和图9B是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图9A示出3速EV模式,图9B示出3速ENG模式;
图10A和图10B是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图10A示出3速HV模式,图10B示出4速ENG模式;
图11A和图11B是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图11A示出5速ENG模式,图11B示出倒档(reverse)EV模式;
图12A和图12B是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图12A示出倒档ENG模式,图12B示出空档模式(neutral mode);
图13是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置开始行进时的操作的流程图;
图14是示意性示出根据此处公开的实施例2的车辆驱动装置的动力传输路径的配置的示意图;
图15是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置的各个模式的表格;
图16A和图16B是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图16A示出发电模式A,图16B示出发电模式B;
图17A和图17B是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图17A示出再发电模式A,图17B示出再发电模式B;
图18A和图18B是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图18A示出1速EV模式,图18B示出1速ENG模式;
图19A和图19B是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图19A示出1速HV模式,图19B示出2速EV模式;
图20A和图20B是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图20A示出2速ENG模式,图20B示出2速HV模式;
图21A和图21B是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图21A示出3速EV模式,图21B示出3速ENG模式;
图22A和图22B是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图22A示出3速HV模式,图22B示出4速ENG模式;
图23A和图23B是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图23A示出5速ENG模式,图23B示出倒档EV模式;
图24A和图24B是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置的动力传输路径的示意图,其中,图24A示出倒档ENG模式,图24B示出空档模式;
图25是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置开始行进时的操作的流程图;
图26是示意性示出根据此处公开的实施例3的车辆驱动装置的动力传输路径的配置的示意图;
图27是示意性示出在根据实施例3的车辆驱动装置中当滑动部件从第五致动器接收油压时与第三切换机构和第四切换机构的操作相关的主要组件的示意图;以及
图28是示意性示出在根据实施例3的车辆驱动装置中当滑动部件从第五致动器接收到油压时的各个模式的表格。
具体实施方式
根据此处公开的实施例的车辆驱动装置包括:第一齿轮系(图2中的22到25、27到30、31及33),其改变第一输入轴(图2中的21)的转速,以将动力传输至第一输出轴(图2中的26)并在多个齿轮比之间进行切换,其中内燃机(图2中的2)的转力经离合器(图2中的3)输入至该第一输入轴;第二齿轮系(图2中的37和42),其改变第二输入轴(图2中的36)的转速,以将动力传输至第二输出轴(图2中的41),并且第二齿轮系具有比第一齿轮系高的齿轮比,其中电动机(图2中的5)的转力输入至该第二输入轴;输入轴侧切换机构(图2中的38),其在与第一输入轴和第二输入轴的联接(link)状态和未联接状态之间进行切换;输出轴侧切换机构(图2中的43),其在与第一输出轴和第二输出轴的联接状态和未联接状态之间进行切换;滑动部件(图2中的46),其响应于输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构的切换操作而滑动;以及空转齿轮(idler gear)(图2中的47),其可旋转地保持在滑动部件处,根据滑动部件的滑动位置经输入轴侧切换机构接收第一输入轴的转力,并且经输出轴侧切换机构将转力传输至第二输出轴。
在根据实施例的车辆驱动装置中,优选的是,第二齿轮系包括:第一驱动齿轮,其与第二输入轴一起旋转;以及第一受驱齿轮,其与第二输出轴一起旋转,并与第一驱动齿轮相啮合。
在根据实施例的车辆驱动装置中,优选的是,第一齿轮系包括:第二驱动齿轮,其与第一输入轴一起旋转,并具有比第一驱动齿轮大的直径;第三驱动齿轮,其与第一输入轴一起旋转,并具有比第二驱动齿轮大的直径;第二受驱齿轮,其被布置为相对于第一输出轴空转,并与第二驱动齿轮相啮合;第三受驱齿轮,其被布置为相对于第一输出轴空转,并与第三驱动齿轮相啮合;第一切换机构,其选择第二受驱齿轮和第三受驱齿轮之一,并在它与第一输出轴的联接状态和未联接状态之间进行切换;第四驱动齿轮,其与第一输入轴一起旋转,并具有比第三驱动齿轮大的直径;第五驱动齿轮,其与第一输入轴一起旋转,并具有比第四驱动齿轮大的直径;第四受驱齿轮,其被布置为相对于第一输出轴空转,并与第四驱动齿轮相啮合;第五受驱齿轮,其被布置为相对于第一输出轴空转,并与第五驱动齿轮相啮合;以及第二切换机构,其选择第四受驱齿轮和第五受驱齿轮之一,并在它与第一输出轴的联接状态和未联接状态之间进行切换。
在根据实施例的车辆驱动装置中,优选的是,设置进行输入轴侧切换机构、输出轴侧切换机构、或滑动部件的切换操作的第一致动器;优选的是,输入轴侧切换机构经由滑动部件与输出轴侧切换机构的切换操作相协同(inconjunction with)地进行切换操作;并且优选的是,第一致动器在下列之一处进行切换操作:空转齿轮连接至输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构、输入轴侧切换机构处于未联接状态、并且输出轴侧切换机构处于未联接状态的第一位置,空转齿轮未连接至输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构、输入轴侧切换机构处于未联接状态、并且输出轴侧切换机构处于联接状态的第二位置,空转齿轮未连接至输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构、输入轴侧切换机构处于联接状态、并且输出轴侧切换机构处于联接状态的第三位置,空转齿轮未连接至输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构、输入轴侧切换机构处于联接状态、并且输出轴侧切换机构处于未联接状态的第四位置,以及空转齿轮未连接至输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构、输入轴侧切换机构处于未联接状态、并且输出轴侧切换机构处于未联接状态的第五位置。
在根据实施例的车辆驱动装置中,优选的是,设置经滑动部件和油路而连接的第二致动器;优选的是,滑动部件具有接收由第二致动器控制的油压以变换(shift)关于输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构的切换位置的功能;优选的是,当滑动部件接收由第二致动器控制的油压时,第一致动器在下列之一处进行切换操作:空转齿轮未连接至输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构、输入轴侧切换机构处于未联接状态、并且输出轴侧切换机构处于联接状态的另一第一位置,空转齿轮未连接至输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构、输入轴侧切换机构处于联接状态、并且输出轴侧切换机构处于未联接状态的另一第二位置,空转齿轮未连接至输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构、输入轴侧切换机构处于未联接状态、并且输出轴侧切换机构处于未联接状态的另一第三位置;并且优选的是,在从第一位置到第二位置移动期间,输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且输出轴侧切换机构处于未联接状态。
在根据实施例的车辆驱动装置中,优选的是,当滑动部件没有接收到由第二致动器控制的油压时,第一致动器在第一位置到第五位置的其中之一处进行切换操作。
在根据实施例的车辆驱动装置中,优选的是,设置进行输入轴侧切换机构的切换操作的输入轴致动器和进行输出轴侧切换机构的切换操作的输出轴致动器;并且优选的是,滑动部件在下列之一处进行滑动操作:空转齿轮连接至输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构、并且输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构两者都处于未联接状态的第一位置,空转齿轮未连接至输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构、并且输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构之一或两者处于未联接状态的第二位置,以及空转齿轮未连接至输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构、并且输入轴侧切换机构和输出轴侧切换机构两者都处于联接状态的第三位置。
在本公开内容中,附图中示出参考标号仅为了更好理解的目的,并且本公开内容不限于附图中所示的形式。在下文中,将参考附图来描述实施例。
实施例1
将参考附图来描述根据此处公开的实施例1的车辆驱动装置。图1是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的配置的框图。图2是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的动力传输路径的配置的示意图。
参见图1,车辆驱动装置1驱动混合动力车辆(hybrid vehicle),其包括发动机(engine)2和电动发电机(motor generator)5作为驱动源,该发动机2使用燃料的燃烧能来输出转力,该电动发电机5使用电能来输出转力。车辆驱动装置1在发动机2与车轮7和8之间的动力传输路径上包括离合器3、传动系统4、电动发电机5和差动系统(differential system)6。作为用于发动机2、离合器3、传动系统4和电动发电机5的控制系统,车辆驱动装置1包括逆变器10、电池11、发动机控制器12、传动系统控制器13、电动发电机控制器14、电池控制器15、混合动力控制器(hybrid controller)16以及传感器17。
发动机2是利用例如燃料(例如,如汽油或轻气体油的烃基燃料)的燃烧从曲轴2a输出转力的内燃机(参见图1和图2)。曲轴2a的转力传输至离合器3的输入侧部件。发动机2包括各种传感器(例如,发动机旋转传感器)和致动器(例如,用于驱动喷油器(injector)和节流阀的致动器),发动机2连接至发动机控制器12以相互通信,并且受控于发动机控制器12。
离合器3布置在发动机2与传动系统4之间的动力传输路径上,并且能断开从发动机2传输至传动系统4的转力(参见图1和图2)。离合器3在曲轴2a与第一轴21之间的动力传输路径上包括离合单元3a和阻尼(damper)单元3b。离合单元3a通过输入侧部件与中间部件的接合,将来自与曲轴2a一起旋转的输入侧部件的转力传输至连接于阻尼单元3b的输入侧的中间部件。离合器3的接合及脱离操作是通过受控于传动系统控制器13的离合器致动器(未示出)而进行的。阻尼单元3b利用弹性力吸收在中间部件(其连接至离合单元3a的输出侧)与输出侧部件(其与传动系统4的第一轴21一起旋转)之间产生的可变扭矩。
传动系统4是这样一种齿轮机构,其改变从发动机2和电动发电机5之一或两者输出的转力的速度,以将动力传输至差动系统6(参见图1和图2)。传动系统4包括平行的两条轴:第一轴21,以及基本布置为平行于第一轴21的第二轴26;传动系统4还包括并联双轴型5速传动机构,其能够在向前行进的5种速度之间进行切换。传动系统4包括作为主要组件的第一轴21、第二驱动齿轮22、第三驱动齿轮23、第四驱动齿轮24、第五驱动齿轮25、第二轴26、第二受驱齿轮27、第三受驱齿轮28、第四受驱齿轮29、第五受驱齿轮30、第一切换机构31、第一致动器32、第二切换机构33、第二致动器34、第三轴36、第一驱动齿轮37、第三切换机构38、第三致动器39、第四轴41、第一受驱齿轮42、第四切换机构43、第四致动器44、滑动部件46及空转齿轮47。
第一轴21是将发动机2的转力输入至到其中的输入轴,并且第一轴21与离合器3的输出侧部件一起旋转(参见图1和图2)。第一轴21被可旋转地支撑于传动系统4的壳体(未示出)中。在第一轴21的外周上,从第三切换机构38侧起依次布置有齿轮38a、第二驱动齿轮22、第三驱动齿轮23、第四驱动齿轮24及第五驱动齿轮25。第一轴21与齿轮38a、第二驱动齿轮22、第三驱动齿轮23、第四驱动齿轮24及第五驱动齿轮25一起旋转。第一轴21能够通过第三切换机构38与第三轴36断开连接。
第二驱动齿轮22是驱动第二受驱齿轮27的2速齿轮(参见图2)。第二驱动齿轮22与第一轴21一起旋转。第二驱动齿轮22与第二受驱齿轮27相啮合。第二驱动齿轮22的直径大于第一驱动齿轮37的直径,而小于第三驱动齿轮23至第五驱动齿轮25的直径。
第三驱动齿轮23是驱动第三受驱齿轮28的3速齿轮(参见图2)。第三驱动齿轮23与第一轴21一起旋转。第三驱动齿轮23与第三受驱齿轮28相啮合。第三驱动齿轮23的直径大于第一驱动齿轮37和第二驱动齿轮22的直径,而小于第四驱动齿轮24和第五驱动齿轮25的直径。
第四驱动齿轮24是驱动第四受驱齿轮29的4速齿轮(参见图2)。第四驱动齿轮24与第一轴21一起旋转。第四驱动齿轮24与第四受驱齿轮29相啮合。第四驱动齿轮24的直径大于第一至第三驱动齿轮37、22和23的直径,而小于第五驱动齿轮25的直径。
第五驱动齿轮25是驱动第五受驱齿轮30的5速齿轮(参见图2)。第五驱动齿轮25与第一轴21一起旋转。第五驱动齿轮25与第五受驱齿轮30相啮合。第五驱动齿轮25的直径大于第一至第四驱动齿轮37和22至24的直径,而小于第五驱动齿轮25的直径。
第二轴26是将已被输入至传动系统4以改变其速度的转力输出至差动系统6的输出轴(参见图1和图2)。第二轴26被布置为平行于第一轴21。第二轴26被可旋转地支撑于传动系统4的壳体(未示出)中。在第二轴26的外周上,从第四切换机构43侧起依次布置有第二受驱齿轮27、第一切换机构31、第三受驱齿轮28、第四受驱齿轮29、第二切换机构33及第五受驱齿轮30。第二轴26支撑第二受驱齿轮27、第三受驱齿轮28、第四受驱齿轮29及第五受驱齿轮30以空转。布置在第二受驱齿轮27与第三受驱齿轮28之间的第一切换机构31选择第二受驱齿轮27和第三受驱齿轮28其中之一联接至第二轴26。布置在第四受驱齿轮29与第五受驱齿轮30之间的第二切换机构33选择第四受驱齿轮29和第五受驱齿轮30其中之一联接至第二轴26。第二轴26在相比于第五受驱齿轮30侧而更接近于发动机侧的部位(图2中的左侧)处附接至输出驱动齿轮51,并与输出驱动齿轮51一起旋转。第二轴26能够通过第四切换机构43与第四轴41断开连接。
第二受驱齿轮27是由第二驱动齿轮22驱动的2速齿轮(参见图2)。第二受驱齿轮27被支撑于第二轴26中以空转。第二受驱齿轮27能够通过第一切换机构31而被联接至第二轴26。第二受驱齿轮27与第二驱动齿轮22相啮合。第二受驱齿轮27的直径小于第一受驱齿轮42的直径,而大于第三至第五受驱齿轮28至30的直径。
第三受驱齿轮28是由第三驱动齿轮23驱动的3速齿轮(参见图2)。第三受驱齿轮28被支撑于第二轴26中以空转。第三受驱齿轮28能够通过第一切换机构31而被联接至第二轴26。第三受驱齿轮28与第三驱动齿轮23相啮合。第三受驱齿轮28的直径小于第一受驱齿轮42和第二受驱齿轮27的直径,而大于第四受驱齿轮29和第五受驱齿轮30的直径。
第四受驱齿轮29是由第四驱动齿轮24驱动的4速齿轮(参见图2)。第四受驱齿轮29被支撑于第二轴26中以空转。第四受驱齿轮29能够通过第二切换机构33而被联接至第二轴26。第四受驱齿轮29与第四驱动齿轮24相啮合。第四受驱齿轮29的直径小于第一至第三受驱齿轮42、27和28的直径,而大于第五受驱齿轮30的直径。
第五受驱齿轮30是由第五驱动齿轮25驱动的5速齿轮(参见图2)。第五受驱齿轮30被支撑于第二轴26中以空转。第五受驱齿轮30能够通过第二切换机构33而被联接至第二轴26。第五受驱齿轮30与第五驱动齿轮25相啮合。第五受驱齿轮30的直径小于第一至第四受驱齿轮42和27至29的直径。
第一切换机构31在第二受驱齿轮27或第三受驱齿轮28与第二轴26的联接状态和未联接状态之间进行切换(参见图2)。第一切换机构31选择2速或4速。第一切换机构31布置在第二受驱齿轮27与第三受驱齿轮28之间。当可滑动地与第二轴26花键接合(spline-engaged)的套筒(sleeve)滑动至R侧时,第一切换机构31将第二受驱齿轮27联接至第二轴26。当该套筒滑动至L侧时,第一切换机构31将第三受驱齿轮28联接至第二轴26。在套筒仅与第二轴26花键接合的空档位置(neutral position)中,第二受驱齿轮27和第三受驱齿轮28能够相对于第二轴26进行空转。第一切换机构31的切换操作是通过第一致动器32进行的。
第一致动器32进行第一切换机构31的切换操作(参见图2)。第一致动器32致使第一切换机构31滑动与第二轴26可滑动地花键接合的套筒。第一致动器32是由传动系统控制器(图1中的13)控制和驱动的。
第二切换机构33在第四受驱齿轮29或第五受驱齿轮30与第二轴26的联接状态和未联接状态之间进行切换(参见图2)。第二切换机构33选择4速或5速。第二切换机构33布置在第四受驱齿轮29与第五受驱齿轮30之间。当可滑动地与第二轴26花键接合的套筒滑动至R侧时,第二切换机构33将第四受驱齿轮29联接至第二轴26。当套筒滑动至L侧时,第二切换机构33将第五受驱齿轮30联接至第二轴26。在套筒仅与第二轴26花键接合的空档位置中,第四受驱齿轮29和第五受驱齿轮30能够相对于第二轴26空转。第二切换机构33的切换操作是通过第二致动器34进行的。
第二致动器34进行第二切换机构33的切换操作(参见图2)。第二致动器34致使第二切换机构33滑动套筒(其可滑动地与第二轴26花键接合)。第二致动器34是由传动系统控制器(图1中的13)控制和驱动的。
第三轴36是接收从电动发电机5输出的转力的输入轴(参见图1和图2)。第三轴36与第一轴21共轴地布置。第三轴36被可旋转地支撑于传动系统4的壳体(未示出)中。在第三轴36的外周上,从第三切换机构38侧起依次布置齿轮38b和第一驱动齿轮37。第三轴36与齿轮38b和第一驱动齿轮37一起旋转。第三轴36能够通过第三切换机构38与第一轴21断开连接。
第一驱动齿轮37是驱动第一受驱齿轮42的1速齿轮(参见图2)。第一驱动齿轮37与第三轴36一起旋转。第一驱动齿轮37与第一受驱齿轮42相啮合。第一驱动齿轮37的直径小于第二至第五驱动齿轮22至25的直径。
第三切换机构38在第一轴21与第三轴36的联接状态和未联接状态之间进行切换(参见图2)。第三切换机构38断开发动机2与电动发电机5相互之间的连接。第三切换机构38包括:齿轮38a,其与第一轴21一起旋转;齿轮38b,其与第三轴36一起旋转;以及套筒38c,其可滑动地与齿轮38a和38b花键接合。第三切换机构38经由滑动部件46与第四切换机构43相协同地操作,并且与第四切换机构43的套筒43c相协同地滑动套筒38c。当套筒43c被设定在2R位置时,套筒38c仅与齿轮38b花键接合,并且齿轮38a与空转齿轮47相啮合。当套筒43c被设定在R位置时,套筒38c仅与齿轮38b花键接合。当套筒43c被设定在C位置时,套筒38c与齿轮38a和38b花键接合。当套筒43c被设定在L位置时,套筒38c与齿轮38a和38b花键接合。当套筒43c被设定在2L位置时,套筒38c仅与齿轮38a花键接合。第三切换机构38的切换操作是通过第三致动器39进行的。
第三致动器39执行第三切换机构38(第四切换机构43或滑动部件46也可以)的切换操作(参见图2)。第三致动器39通过第三切换机构38和滑动部件46执行第四切换机构43的切换操作。第三致动器39致使第三切换机构38滑动与齿轮38a和38b可滑动地花键接合的套筒38c。第三致动器39通过套筒38c和滑动部件46来定位空转齿轮47。第三致动器39是由传动系统控制器(图1中的13)控制和驱动的。
第四轴41是将从第三轴36输出的转力输出至第二轴26的输出轴(参见图2)。第四轴41被布置为平行于第三轴36,并且被布置为与第二轴26共轴。第四轴41被可旋转地支撑于传动系统4的壳体(未示出)中。在第四轴41的外周上,从第四切换机构43侧起依次布置齿轮43b和第一受驱齿轮42。第四轴41与齿轮43b和第一受驱齿轮42一起旋转。第四轴41能够通过第四切换机构43断开与第二轴26的连接。
第一受驱齿轮42是由第一驱动齿轮37驱动的1速齿轮(参见图2)。第一受驱齿轮42与第四轴41一起旋转。第一受驱齿轮42与第一驱动齿轮37相啮合。第一受驱齿轮42的直径大于第二至第五受驱齿轮27至30的直径。
第四切换机构43在第二轴26与第四轴41的联接状态和未联接状态之间进行切换(参见图2)。第四切换机构43断开发动机2与电动发电机5相互之间的连接。第四切换机构43包括:齿轮43a,其与第二轴26一起旋转;齿轮43b,其与第四轴41一起旋转;以及套筒43c,其可滑动地与齿轮43a和43b花键接合。第四切换机构43经由滑动部件46与第三切换机构38相协同地操作,并且与第三切换机构38的套筒38c相协同地滑动套筒43c。当套筒43c被设定在2R位置时,套筒43c仅与齿轮43b花键接合,而齿轮43a与空转齿轮47相啮合。当套筒43c被设定在R位置时,套筒43c与齿轮43a和43b花键接合。当套筒43c被设定在C位置时,套筒43c与齿轮43a和43b花键接合。当套筒43c被设定在L位置时,套筒43c仅与齿轮43a花键接合。当套筒43c被设定在2L位置时,套筒43c仅与齿轮43a花键接合。第四切换机构43的切换操作是通过第三致动器39经由滑动部件46和第三切换机构38进行的。
滑动部件46使第三切换机构38、第四切换机构43和空转齿轮47相互协同地操作(参见图2)。滑动部件46被可滑动地支撑于传动系统4的壳体(未示出)中。滑动部件46同时滑动第三切换机构38的套筒38c和第四切换机构43的套筒43c。滑动部件46可旋转地保持空转齿轮47为使得当套筒43c被设定在2R位置时,空转齿轮47与第三切换机构38的齿轮38a和第四切换机构43的齿轮43a相啮合。
空转齿轮47是一种用于将第三切换机构38的齿轮38a的转力传输至第四切换机构43的齿轮43a的齿轮(参见图2)。当车辆仅使用发动机2的转力向后(沿反向)行驶时使用空转齿轮47。空转齿轮47被滑动部件46可旋转地保持为在套筒43c被设定在2R位置时,与第三切换机构38的齿轮38a和第四切换机构43的齿轮43a相啮合。
电动发电机5是一种同步的发电机-电动机,其不仅操作为电动机而且操作为发电机(power generator)(参见图1和图2)。电动发电机5经逆变器10与电池11交换电力。电动发电机5的输出轴联接至第三轴36,并且与第三轴36一起旋转。电动发电机5能够使用从发动机2经传动系统4传输的转力来产生电力,以对电池11充电;能够使用从车轮7和8经轴53和54、差动系统6及传动系统4传输的转力进行再发电(regeneration),以对电池11充电;并且能够使用从电池11输出的电力来输出转力。诸如角度传感器(未示出,其检测输出轴(未示出)的转角)和转速传感器(未示出)之类的各种传感器内置在电动发电机5中。各种传感器连接至电动发电机控制器14以相互通信。电动发电机5是由电动发电机控制器14经逆变器10而被控制的。
差动系统6将从传动系统4的第二轴26输入的转力以不同的量传输至轴53和54(参见图1和图2)。差动系统6包括与传动系统4的第二轴26一起旋转的输出驱动齿轮51。差动系统6包括与输出驱动齿轮51相啮合的环形齿轮52。差动系统6将从环形齿轮52输入的转力以不同的量分割于轴53和54之间。轴53与车轮7一起旋转。轴54与车轮8一起旋转。
逆变器10根据从电动发电机控制器14输出的控制信号来控制电动发电机5的操作(驱动操作,发电操作,再发电操作)(参见图1)。逆变器10经升降压转换器(buck-boost inverter)(未示出)电连接至电池11。
电池11是可充电蓄电池组(参见图1)。电池11经升降压转换器(未示出)和逆变器10电连接至电动发电机5。
发动机控制器12是控制发动机2的操作的计算机(电子控制单元)(参见图1)。发动机控制器12连接至内置于发动机2中的各种致动器(未示出;例如,用于驱动节流阀、喷油器等的致动器)和各种传感器(未示出;例如,发动机旋转传感器),并且连接至混合动力控制器16以相互通信。发动机控制器12响应于从混合动力控制器16输出的控制信号而基于预定程序(包括数据库和地图)来控制各种处理。
传动系统控制器13是控制离合器3和传动系统4的操作的计算机(电子控制单元)(参见图1)。传动系统控制器13连接至各种致动器(包括图2中的切换机构32、34和39)、各种传感器(未示出;例如,旋转传感器)以及混合动力控制器16以相互通信。传动系统控制器13响应于从混合动力控制器16输出的控制信号而基于预定程序(包括数据库和地图)来控制各种处理。
电动发电机控制器14是经逆变器10控制电动发电机5的操作的计算机(电子控制单元)(参见图1)。电动发电机控制器14连接至逆变器10、各种传感器(未示出;例如,角度传感器)以及混合动力控制器16以相互通信。电动发电机控制器14响应于从混合动力控制器16输出的控制信号而基于预定程序(包括数据库和地图)来控制各种处理。
电池控制器15是控制电池11的状态(充电和放电状态、温度状态等)的计算机(电子控制单元)(参见图1)。电池控制器15连接至混合动力控制器16以相互通信。电池控制器15响应于从混合动力控制器16输出的控制信号而基于预定程序(包括数据库和地图)来控制各种处理。
混合动力控制器16是控制发动机控制器12、传动系统控制器13、电动发电机控制器14和电池控制器15的操作的计算机(电子控制单元)(参见图1)。混合动力控制器16连接至各种传感器17(例如,车速传感器、加速器打开传感器以及道路坡度传感器)、发动机控制器12、传动系统控制器13、电动发电机控制器14和电池控制器15以相互通信。混合动力控制器16监控车辆的预定状态(例如,剩余电池量(battery level),电池温度,逆变器状态,电动发电机状态,发动机状态,以及车辆倾斜度),并且基于预定程序(包括数据库和地图)根据车辆的预定状态将控制信号输出至发动机控制器12、传动系统控制器13、电动发电机控制器14和电池控制器15。混合动力控制器16经由发动机控制器12控制发动机2的启动和停止,经由传动系统控制器13控制图2中离合器3的操作和切换机构31、33和38的切换操作,经由电动发电机控制器14控制电动发电机5的驱动、发电、再发电操作,并经由电池控制器15管理电池11。
下面,将参照附图描述根据实施例1的车辆驱动装置的各个模式。图3是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的各个模式的表格。图4A至图12B是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置的各个模式中动力传输路径的示意图。
发电A
参见图3和图4A,在发电A模式中,当车辆停止时,离合器(CL)3连接(接合),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于L位置(第三切换机构38处于联接状态,并且第四切换机构43处于空档位置)。在发动机2与电动发电机5之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第三切换机构38和第三轴36构成动力传输路径。动力传输路径并不形成在发动机2与差动系统6之间或者电动发电机5与差动系统6之间。在此状态下,当发动机2旋转时,电动发电机5能够产生电力。此外,在此状态下,当发动机2停止时,电动发电机5能够旋转以启动发动机2。
发电B
参见图3和图4B,在发电B模式中,当车辆停止时,离合器(CL)3连接(接合),第一切换机构31(对应于A1)处于R(右侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于R位置(第三切换机构38处于空档位置,并且第四切换机构43处于联接状态)。在发动机2与电动发电机5之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第二驱动齿轮22、第二受驱齿轮27、第二轴26、第四切换机构43、第四轴41、第一受驱齿轮42、第一驱动齿轮37和第三轴36构成动力传输路径。动力传输路径并不形成在发动机2与差动系统6之间或者电动发电机5与差动系统6之间。在此状态下,当发动机2旋转时,电动发电机5能够产生电力。此外,在此状态下,当发动机2停止时,电动发电机5能够旋转以启动发动机2。
再发电(regeneration)A
参见图3和图5A,在再发电A模式中,当车辆在向前行驶期间减速时,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于R位置(第三切换机构38处于空档位置,并且第四切换机构43处于联接状态)。在差动系统6与电动发电机5之间经由第二轴26、第四切换机构43、第四轴41、第一受驱齿轮42、第一驱动齿轮37和第三轴36构成动力传输路径。动力传输路径并不形成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,电动发电机5能够进行再发电。
再发电B
参见图3和图5B,在再发电B模式中,当车辆在向前行驶期间减速时,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于R(右侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于L位置(第三切换机构38处于联接状态,并且第四切换机构43处于空档位置)。在差动系统6与电动发电机5之间经由第二轴26、第一切换机构31、第二受驱齿轮27、第二驱动齿轮22、第一轴21、第三切换机构38和第三轴36构成动力传输路径。动力传输路径并不形成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,电动发电机5能够进行再发电。
1速EV
参见图3和图6A,在1速EV模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于R位置(第三切换机构38处于空档位置,并且第四切换机构43处于联接状态)。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第一驱动齿轮37、第一受驱齿轮42、第四轴41、第四切换机构43和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不形成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,电动发电机5能够驱动车辆。EV(电动车辆)模式意味着车辆能够仅由电动发电机5驱动行驶。
1速ENG
参见图3和图6B,在1速ENG模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3连接(接合),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于C位置(第三切换机构38处于联接状态,并且第四切换机构43处于联接状态)。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第三切换机构38、第三轴36、第一驱动齿轮37、第一受驱齿轮42、第四轴41、第四切换机构43和第二轴26构成动力传输路径。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动。ENG(发动机)模式意味着车辆能够仅由发动机2驱动行驶。
1速HV
参见图3和图7A,在1速HV模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3连接(接合),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于C位置(第三切换机构38处于联接状态,并且第四切换机构43处于联接状态)。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第三切换机构38、第三轴36、第一驱动齿轮37、第一受驱齿轮42、第四轴41、第四切换机构43和第二轴26构成动力传输路径。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第一驱动齿轮37、第一受驱齿轮42、第四轴41、第四切换机构43和第二轴26构成动力传输路径。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动,并且电动发电机5能够驱动车辆、能够进行再发电、或者能够产生电力。HV(混合动力车辆)模式意味着车辆能够由发动机2和电动发电机5两者驱动行驶。
2速EV
参见图3和图7B,在2速EV模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于R(右侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于L位置(第三切换机构38处于联接状态,并且第四切换机构43处于空档位置)。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第三切换机构38、第一轴21、第二驱动齿轮22、第二受驱齿轮27、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,电动发电机5能够驱动车辆。
2速ENG
参见图3和图8A,在2速ENG模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3连接(接合),第一切换机构31(对应于A1)处于R(右侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于2L位置(第三切换机构38处于空档位置,并且第四切换机构43处于空档位置)。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第二驱动齿轮22、第二受驱齿轮27、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不形成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动。
2速HV
参见图3和图8B,在2速HV模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3连接(接合),第一切换机构31(对应于A1)处于R(右侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于L位置(第三切换机构38处于联接状态,并且第四切换机构43处于空档位置)。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第二驱动齿轮22、第二受驱齿轮27、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第三切换机构38、第一轴21、第二驱动齿轮22、第二受驱齿轮27、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动,并且电动发电机5能够驱动车辆、能够进行再发电、或者能够产生电力。
3速EV
参见图3和图9A,在3速EV模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于L(左侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于L位置(第三切换机构38处于联接状态,并且第四切换机构43处于空档位置)。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第三切换机构38、第一轴21、第三驱动齿轮23、第三受驱齿轮28、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,电动发电机5能够驱动车辆或者能够进行再发电。
3速ENG
参见图3和图9B,在3速ENG模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3连接(接合),第一切换机构31(对应于A1)处于L(左侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于2L位置(第三切换机构38处于空档位置,并且第四切换机构43处于空档位置)。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第三驱动齿轮23、第三受驱齿轮28、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动。
3速HV
参见图3和图10A,在3速HV模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3连接(接合),第一切换机构31(对应于A1)处于L(左侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于L位置(第三切换机构38处于联接状态,并且第四切换机构43处于空档位置)。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第三驱动齿轮23、第三受驱齿轮28、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第三切换机构38、第一轴21、第三驱动齿轮23、第三受驱齿轮28、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动,并且电动发电机5能够驱动车辆、能够进行再发电、或者能够产生电力。
4速ENG
参见图3和图10B,在4速ENG模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3连接(接合),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于R(右侧)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于2L位置(第三切换机构38处于空档位置,并且第四切换机构43处于空档位置)。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第四驱动齿轮24、第四受驱齿轮29、第二切换机构33和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动。
5速ENG
参见图3和图11A,在5速ENG模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3连接(接合),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于L(左侧)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于2L位置(第三切换机构38处于空档位置,并且第四切换机构43处于空档位置)。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第五驱动齿轮25、第五受驱齿轮30、第二切换机构33和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动。
倒档EV
参见图3和图11B,在倒档EV模式中,当车辆向后行驶时,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于R位置(第三切换机构38处于空档位置,并且第四切换机构43处于联接状态)。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第一驱动齿轮37、第一受驱齿轮42、第四轴41、第四切换机构43和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,电动发电机5能够沿反向驱动车辆(沿着与向前行驶的方向相反的方向旋转)。
倒档ENG
参见图3和图12A,在倒档ENG模式中,当车辆向后行驶时,离合器(CL)3连接(接合),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于2R位置(第三切换机构38的齿轮38a与第四切换机构43的齿轮43a经空转齿轮47而连接)。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第三切换机构38的齿轮38a、空转齿轮47、第四切换机构43的齿轮43a和第二轴26构成动力传输路径。结果是,发动机2能够驱动车辆。
空档
参见图12B,在空档模式中,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,并且第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于2L位置(第三切换机构38和第四切换机构43均处于空档位置)。在发动机2、电动发电机5及差动系统6之间不构成动力传输路径。
在实施例1中,没有用于4速和5速的EV及HV模式。但是,通过调节第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)以及离合器3(CL)的位置,能够设定用于4速和5速的EV及HV模式。
下面,将参照附图来描述根据实施例1的车辆驱动装置开始行驶时的操作。图13是示意性示出根据实施例1的车辆驱动装置开始行驶时的操作的流程图。
在车辆停止期间当驾驶员(driver)发出开始行驶的指令时,首先,混合动力控制器16基于车辆的预定状态(例如,剩余电池量,电池温度,逆变器状态,电动发电机状态,以及车辆倾斜度)来确定2速EV模式(参见图3和图7B)是否可用(步骤S1)。例如,能够基于剩余电池量是否大于等于预设阈值以及车辆倾斜度是否小于等于预设阈值来确定2速EV模式是否可用。当2速EV模式可用时(步骤S1中为“是”),该过程(process)进行到步骤S5。
当2速EV模式不可用时(步骤S1中为“否”),混合动力控制器16经传动系统控制器13控制传动系统4的第三致动器39(A3),以使得传动系统4的第三切换机构38和第四切换机构43处于C位置(第三切换机构38处于联接状态,并且第四切换机构43处于联接状态)(步骤S2)。此时,离合器3(CL)断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)和第二切换机构33(对应于A2)均处于N(空档)位置。
在步骤S2之后,混合动力控制器16确定电池11是否需要充电(步骤S3)。基于剩余电池量是否小于等于预设阈值(其值低于步骤S 1中的阈值)来确定电池11是否需要充电。当不需要充电时(步骤S3中为“否”),该过程进行到步骤S7。
当需要充电时(步骤S3中为“是”),混合动力控制器16控制车辆驱动装置处于1速HV(发电)模式(参见图3和图7A)(步骤S4)。然后,该过程结束。在1速HV(电力生成)模式中,发动机2驱动车辆,电动发电机5产生电力,并且离合器3(CL)连接(接合)。
当2速EV模式可用时(步骤S1中为“是”),混合动力控制器16控制车辆驱动装置处于1速EV模式(参见图3和图6A)(步骤S5)。
在步骤S5之后,混合动力控制器16控制车辆驱动装置处于2速EV模式(参见图3和图7B)(步骤S6)。然后,该过程结束。
当不需要充电时(步骤S3中为“否”),混合动力控制器16控制车辆驱动装置处于1速ENG模式(参见图3和图6B)(步骤S7)。然后,该过程结束。根据实施例1,设置了滑动部件46,因而,能够通过一个致动器(第三致动器39)操作第三切换机构38、第四切换机构43和空转齿轮47。因此,即使在发动机2与电动发电机5之间传动系统4的动力传输路径能够通过第三切换机构38和第四切换机构43而被阻断时,也能够抑制成本。
此外,根据实施例1,用作超低速齿轮(在实施例1中,作为1速齿轮)的第一驱动齿轮37和第一受驱齿轮42由电动发电机5和发动机2两者驱动。结果是,在斜坡处或交通堵塞时的极低速行驶期间,不需要离合器3处于半接合状态。因此,施加至离合器3的负载减小,并且离合器3不会被烧坏。
此外,根据实施例1,通过第三切换机构38和第四切换机构43能阻断发动机2与电动发电机5之间传动系统4的动力传输路径。结果是,能够大程度地减小传动系统4中齿轮的磨损量(由共同旋转导致的)。因此,传动系统4中相比于第三切换机构38和第四切换机构43侧较接近于发动机2的部分(普通手动传动系统的部分)能够展现出高于或等于手动传动系统的传输效率。此外,能够高效率地实现来自电动发电机5的动力(power)传输。
此外,根据实施例1,通过将第一轴21和第二轴26联接至空转齿轮47,车辆能够在电池11未充电的状态下向后行驶。
另外,根据实施例1,设置有第三切换机构38和第四切换机构43。结果是,能够在5级(2L、L、C、R和2R)之间设定第一轴21和第二轴26的动力传输方式,因而,电动发电机5能够被用在具有高效率的工作点。
实施例2
将参考附图来描述根据此处公开的实施例2的车辆驱动装置。图14是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置的动力传输路径的配置的示意图。
实施例2是实施例1的改型实例,并且采用了如下配置来代替第三切换机构38、第四切换机构43和空转齿轮47均由一个致动器(图2中的第三致动器)利用滑动部件46而被操作的配置,其中:第三切换机构38和第四切换机构43通过两个致动器39和44均能够独立被操作,并且空转齿轮47能够根据第三切换机构38和第四切换机构43的操作状态通过滑动部件46而被操作。
第三切换机构38在第一轴21与第三轴36的联接状态和未联接状态之间进行切换(参见图14)。第三切换机构38断开发动机2与电动发电机5相互之间的连接。第三切换机构38包括:齿轮38a,其与第一轴21一起旋转;齿轮38b,其与第三轴36一起旋转;以及套筒38c,其可滑动地与齿轮38a和38b花键接合。套筒38c相对于(press against)在电动发电机5侧上滑动部件46的表面而被挤压,以便与其连接以及从其断开连接。当套筒38c被设定在N(空档)位置时,套筒38c仅与齿轮38b花键接合。当套筒38c被设定在R(右侧)位置时,套筒38c仅与齿轮38b花键接合,而齿轮38a与空转齿轮47相啮合。当套筒38c被设定在L(左侧)位置时,套筒38c与齿轮38a和38b花键接合。第三切换机构38的切换操作是通过第三致动器39执行的。
第三致动器39执行第三切换机构38的切换操作(参见图14)。第三致动器39致使第三切换机构38滑动与齿轮38a和38b可滑动地花键接合的套筒38c。第三致动器39经由套筒38c和滑动部件46来定位空转齿轮47。第三致动器39是由传动系统控制器(图1中的13)控制和驱动的。
第四切换机构43在第二轴26与第四轴41的联接状态和未联接状态之间进行切换(参见图14)。第四切换机构43断开发动机2与电动发电机5相互之间的连接。第四切换机构43包括:齿轮43a,其与第二轴26一起旋转;齿轮43b,其与第四轴41一起旋转;以及套筒43c,其可滑动地与齿轮43a和43b花键接合。套筒43c相对于在电动发电机5侧上滑动部件46的表面而被挤压,以便与其连接以及从其断开连接。当套筒43c被设定在N(空档)位置时,套筒43c仅与齿轮43b花键接合。当套筒43c被设定在R(右侧)位置时,套筒43c仅与齿轮43b花键接合,而齿轮43a与空转齿轮47相啮合。当套筒43c被设定在L(左侧)位置时,套筒43c与齿轮43a和43b花键接合。第四切换机构43的切换操作是通过第四致动器44进行的。
第四致动器44进行第四切换机构43的切换操作(参见图14)。第四致动器44致使第四切换机构43滑动与齿轮43a和43b可滑动地花键接合的套筒43c。第四致动器44经由套筒43c和滑动部件46来定位空转齿轮47。第四致动器44是由传动系统控制器(图1中的13)控制和驱动的。
滑动部件46根据第三切换机构38和第四切换机构43的操作状态来改变空转齿轮47的位置(参见图14)。滑动部件46被可滑动地支撑于传动系统4的壳体(未示出)中。通过电动发电机5侧的表面上的弹簧48,对滑动部件46向发动机2侧施加偏压。滑动部件46相对于在电动发电机5侧的第三切换机构38的套筒38c的表面以及在电动发电机5侧的第四切换机构43的套筒43c的表面中的任一个或者两者而被挤压,以便与其连接或者从其断开连接。滑动部件46相对于套筒38c和套筒43c中位置相对更接近于电动发电机5侧的那个套筒而被挤压,以及在套筒38c和套筒43c这两个套筒在水平方向上(滑动方向上)位于相同位置时相对于这两个套筒38c和套筒43c而被挤压。滑动部件46可旋转地保持空转齿轮47为使得当套筒38c和套筒43c中的任一个或两者被设定在R(右侧)位置时,空转齿轮47与第三切换机构38的齿轮38a和第四切换机构43的齿轮43a相啮合。
空转齿轮47是一种用于将第三切换机构38的齿轮38a的转力传输至第四切换机构43的齿轮43a的齿轮(参见图14)。当车辆仅使用发动机2的转力向后(沿反向)行驶时使用空转齿轮47。空转齿轮47被滑动部件46可旋转地保持为在套筒38c和套筒43c中的任一个或两者被设定在R(右侧)位置时,与第三切换机构38的齿轮38a和第四切换机构43的齿轮43a相啮合。
弹簧48是对滑动部件46朝向发动机2施加偏压的部件。弹簧48的一端被传动系统4的壳体(未示出)所支撑,而其另一端对滑动部件46朝向发动机2施加偏压。
实施例2的其它配置与实施例1的相同。
下面,将参照附图描述根据实施例2的车辆驱动装置的各个模式。图15是示意性示出根据此处公开的实施例2的车辆驱动装置的各个模式的表格。图16A至图24B是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置的各个模式中动力传输路径的示意图。
发电A
参见图15和图16A,在发电A模式中,当车辆停止时,离合器(CL)3被连接(被接合),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于L(左侧)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于N(空档)位置。在发动机2与电动发电机5之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第三切换机构38和第三轴36构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与差动系统6之间或者电动发电机5与差动系统6之间。在此状态下,当发动机2旋转时,电动发电机5能够产生电力。此外,在此状态下,当发动机2停止时,电动发电机5能够旋转以启动发动机2。
发电B
参见图15和图16B,在发电B模式中,当车辆停止时,离合器(CL)3被连接(被接合),第一切换机构31(对应于A1)处于R(右侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于N(空档)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于L(左侧)位置。在发动机2与电动发电机5之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第二驱动齿轮22、第二受驱齿轮27、第二轴26、第四切换机构43、第四轴41、第一受驱齿轮42、第一驱动齿轮37和第三轴36构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与差动系统6之间或者电动发电机5与差动系统6之间。在此状态下,当发动机2旋转时,电动发电机5能够产生动力。此外,在此状态下,当发动机2停止时,电动发电机5能够旋转以启动发动机2。
再发电A
参见图15和图17A,在再发电A模式中,当车辆在向前行驶期间减速时,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于N(空档)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于L(左侧)位置。在差动系统6与电动发电机5之间经由第二轴26、第四切换机构43、第四轴41、第一受驱齿轮42、第一驱动齿轮37和第三轴36构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,电动发电机5能够进行再发电。
再发电B
参见图15和图17B,在再发电B模式中,当车辆在向前行驶期间减速时,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于R(右侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于L(左侧)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于N(空档)位置。在差动系统6与电动发电机5之间经由第二轴26、第一切换机构31、第二受驱齿轮27、第二驱动齿轮22、第一轴21、第三切换机构38和第三轴36构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,电动发电机5能够进行再发电。
1速EV
参见图15和图18A,在1速EV模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于N(空档)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于L(左侧)位置。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第一驱动齿轮37、第一受驱齿轮42、第四轴41、第四切换机构43和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,电动发电机5能够驱动车辆。EV(电动车辆)模式意味着车辆能够仅由电动发电机5驱动行驶。
1速ENG
参见图15和图18B,在1速ENG模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3被连接(被接合),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于L(左侧)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于L(左侧)位置。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第三切换机构38、第三轴36、第一驱动齿轮37、第一受驱齿轮42、第四轴41、第四切换机构43和第二轴26构成动力传输路径。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动。ENG(发动机)模式意味着车辆能够仅由发动机2驱动行驶。
1速HV
参见图15和图19A,在1速HV模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3被连接(被接合),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于L(左侧)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于L(左侧)位置。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第三切换机构38、第三轴36、第一驱动齿轮37、第一受驱齿轮42、第四轴41、第四切换机构43和第二轴26构成动力传输路径。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第一驱动齿轮37、第一受驱齿轮42、第四轴41、第四切换机构43和第二轴26构成动力传输路径。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动,并且电动发电机5能够驱动车辆、能够进行再发电、或者能产生电力。HV(混合动力车辆)模式意味着车辆能够由发动机2和电动发电机5两者驱动行驶。
2速EV
参见图15和图19B,在2速EV模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于R(右侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于L(左侧)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于N(空档)位置。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第三切换机构38、第一轴21、第二驱动齿轮22、第二受驱齿轮27、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,电动发电机5能够驱动车辆。
2速ENG
参见图15和图20A,在2速ENG模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3被连接(被接合),第一切换机构31(对应于A1)处于R(右侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于N(空档)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于N(空档)位置。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第二驱动齿轮22、第二受驱齿轮27、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动。
2速HV
参见图15和图20B,在2速HV模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3被连接(被接合),第一切换机构31(对应于A1)处于R(右侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于L(左侧)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于N(空档)位置。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第二驱动齿轮22、第二受驱齿轮27、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第三切换机构38、第一轴21、第二驱动齿轮22、第二受驱齿轮27、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动,并且电动发电机5能够驱动车辆、能够进行再发电、或者能够产生电力。
3速EV
参见图15和图21A,在3速EV模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于L(左侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于L(左侧)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于N(空档)位置。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第三切换机构38、第一轴21、第三驱动齿轮23、第三受驱齿轮28、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,电动发电机5能够驱动车辆或者能够进行再发电。
3速ENG
参见图15和图21B,在3速ENG模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3被连接(接合),第一切换机构31(对应于A1)处于L(左侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于N(空档)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于N(空档)位置。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第三驱动齿轮23、第三受驱齿轮28、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动。
3速HV
参见图15和图22A,在3速HV模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3被连接(被接合),第一切换机构31(对应于A1)处于L(左侧)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于L(左侧)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于N(空档)位置。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第三驱动齿轮23、第三受驱齿轮28、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第三切换机构38、第一轴21、第三驱动齿轮23、第三受驱齿轮28、第一切换机构31和第二轴26构成动力传输路径。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动,并且电动发电机5能够驱动车辆、能够进行再发电、或者能够产生电力。
4速ENG
参见图15和图22B,在4速ENG模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3被连接(被接合),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于R(右侧)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于N(空档)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于N(空档)位置。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第四驱动齿轮24、第四受驱齿轮29、第二切换机构33和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动。
5速ENG
参见图15和图23A,在5速ENG模式中,当车辆向前行驶时,离合器(CL)3被连接(被接合),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于L(左侧)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于N(空档)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于N(空档)位置。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第五驱动齿轮25、第五受驱齿轮30、第二切换机构33和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,发动机2能够驱动车辆或者能够使发动机制动。
倒档EV
参见图15和图23B,在倒档EV模式中,当车辆向后行驶时,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于N(空档)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于L(左侧)位置。在电动发电机5与差动系统6之间经由第三轴36、第一驱动齿轮37、第一受驱齿轮42、第四轴41、第四切换机构43和第二轴26构成动力传输路径。动力传输路径并不构成在发动机2与电动发电机5之间。结果是,电动发电机5能够沿反向驱动车辆(沿着与向前行驶的方向相反的方向旋转)。
倒档ENG
参见图15和图24A,在倒档ENG模式中,当车辆向后行驶时,离合器(CL)3被连接(被接合),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于R(右侧)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于R(右侧)位置。在发动机2与差动系统6之间经由曲轴2a、离合器3、第一轴21、第三切换机构38的齿轮38a、空转齿轮47、第四切换机构43的齿轮43a和第二轴26构成动力传输路径。结果是,发动机2能够驱动车辆。
空档
参见图24B,在空档模式中,离合器(CL)3断开连接(脱离),第一切换机构31(对应于A1)处于N(空档)位置,第二切换机构33(对应于A2)处于N(空档)位置,第三切换机构38(对应于A3)处于N(空档)位置,并且第四切换机构43(对应于A4)处于N(空档)位置。在发动机2、电动发电机5及差动系统6之间不构成动力传输路径。
在实施例2中,没有用于4速和5速的EV及HV模式。但是,通过调节第三切换机构38(对应于A3)和第四切换机构43(对应于A4)以及离合器3(CL)的位置,能够设定用于4速和5速的EV及HV模式。
下面,将参照附图来描述根据实施例2的车辆驱动装置开始行驶时的操作。图25是示意性示出根据实施例2的车辆驱动装置开始行驶时的操作的流程图。
在车辆停止期间当驾驶员发出开始行驶的指令时,首先,混合动力控制器(图1中的16)基于车辆的预定状态(例如,剩余电池量,电池温度,逆变器状态,电动发电机状态,以及车辆倾斜度)来确定车辆能否以EV模式(参见图15和图18A)开始行驶(步骤S1)。例如,能够基于剩余电池量是否大于等于预设阈值来确定车辆能否以EV模式开始行驶。当车辆能够以EV模式开始行驶时(步骤S1中为“是”),该过程(process)进行到步骤S6。
当车辆不能以EV模式开始行驶时(步骤S1中为“否”),混合动力控制器16控制车辆驱动装置处于1速HV(发电)模式(参见图15和图19A)(步骤S2)。在1速HV(发电)模式中,发动机2驱动车辆,电动发电机5产生电力,并且离合器3(CL)被连接(被接合)。
在步骤S2之后,混合动力控制器16控制车辆驱动装置处于1速EV模式(参见图15和图18A)(步骤S3)。
在步骤S3之后,混合动力控制器16确定电池(图1中的11)的充电(剩余电池量)是否充足(步骤S4)。基于剩余电池量是否大于等于预设阈值来确定充电是否充足。当充电不充足时(步骤S4中为“否”),该过程进行到步骤S8。
当充电充足时(步骤S4中为“是”),混合动力控制器16控制车辆驱动装置处于2速ENG模式(参见图15和图20A)(步骤S5)。然后,该过程结束。
当车辆能够以EV模式开始行驶时(步骤S1中为“是”),混合动力控制器16控制车辆驱动装置处于1速EV模式(参见图15和图18A)(步骤S6)。
在步骤S6之后,混合动力控制器16控制车辆驱动装置处于2速EV模式(参见图15和图19B)(步骤S7)。然后,该过程结束。
当充电不充足时(步骤S4中为“否”),混合动力控制器16控制车辆驱动装置处于2速HV(电力生成)模式(参见图15和图20B)(步骤S8)。然后,该过程结束。在2速HV(电力生成)模式中,发动机2驱动车辆,电动发电机5生成电力,并且离合器3(CL)被连接(被接合)。
根据实施例2,设置滑动部件46,因而,能够通过两个致动器(第三致动器39和第四致动器44)操作第三切换机构38、第四切换机构43和空转齿轮47。因此,甚至在能够通过第三切换机构38和第四切换机构43来阻断发动机2与电动发电机5之间传动系统4的动力传输路径时,也能够抑制成本。在实施例2中,致动器的数量比实施例1中的多一个。但是,与相关技术相比较,因为不需要用于移动空转齿轮47的专用致动器,所以能够抑制成本。
此外,根据实施例2,通过两个致动器(第三致动器39和第四致动器44)分别独立地操作每个第三切换机构38和第四切换机构43。结果是,具有高响应度的电动发电机5能够辅助实现高的操控性能(较少感觉到空转运行),并且能够进行比实施例1中更复杂的操作。
此外,根据实施例2,通过第三切换机构38和第四切换机构43能阻断发动机2与电动发电机5之间传动系统4的动力传输路径。结果是,能够大程度地减小传动系统4中齿轮的磨损量(由共同旋转导致的)。因此,传动系统4中相比于第三切换机构38和第四切换机构43侧而较接近于发动机2的部分(普通手动传动系统的部分)能够展现出高于或等于手动传动系统的传输效率。此外,能够高效率地实现来自电动发电机5的动力传输。
此外,根据实施例2,用作超低速齿轮(在实施例1中,作为1速齿轮)的第一驱动齿轮37和第一受驱齿轮42由电动发电机5和发动机2两者驱动。结果是,在斜坡处或交通堵塞时的极低速行驶期间,不需要离合器3处于半接合状态。因此,施加至离合器3的负载减小,并且离合器3不会被烧坏。
此外,根据实施例2,通过将第一轴21和第二轴26联接至空转齿轮47,车辆能够在电池11未充电的状态下向后行驶。
另外,根据实施例2,设置有第三切换机构38和第四切换机构43。结果是,能够设定第一轴21和第二轴26的多种动力传输方式,因而,电动发电机5能够被用在具有高效率的工作点。
实施例3
将参考附图来描述根据此处公开的实施例3的车辆驱动装置。图26是示意性示出根据实施例3的车辆驱动装置的动力传输路径的配置的示意图。图27是示意性示出在根据实施例3的车辆驱动装置中当滑动部件没有从第五致动器接收到油压时与第三切换机构和第四切换机构的操作相关的主要组件的示意图。
实施例1是实施例1的改型实例。在实施例1中,当第三切换机构38处于空档状态且第四切换机构43处于联接状态的状态(图2中的R位置)被切换到第三切换机构38处于联接状态且第四切换机构43处于空档状态的状态(图2中的L位置)时,存在第三切换机构38和第四切换机构43都处于联接状态的中间状态(图2中的C位置)。在实施例3中,提供变换(shift)功能,其中:当第三切换机构38处于空档状态且第四切换机构43处于联接状态的状态(图27中的左侧)被切换到第三切换机构38处于联接状态且第四切换机构43处于空档状态的状态(图27中的右侧)时,第三切换机构38和第四切换机构43能够被变换至空档状态而没有第三切换机构38和第四切换机构43都处于联接状态的中间状态。在该变换功能中,滑动部件46的第二凸起46b能够根据第五致动器49所控制的油压相对于主体46c进行滑动(能够在图26中第二凸起46b的由实线和虚线所示的部位之间滑动)。
滑动部件46使第三切换机构38、第四切换机构43和空转齿轮47相互协同地操作(参见图26)。滑动部件46同时滑动第三切换机构38的套筒38c和第四切换机构43的套筒43c。滑动部件46包括第一凸起46a、第二凸起46b以及主体46c。第一凸起46a与第三切换机构38的套筒38c接合,并被固定至主体46c。第二凸起46b与第四切换机构43的套筒43c接合,并由主体46c保持为滑动预定宽度。主体46c固定第一凸起46a,并保持第二凸起46b以使得第二凸起46b能够滑动预定宽度。主体46c被可滑动地支撑于传动系统4的壳体(未示出)中。主体46c经油路而连接至第五致动器49。当没有接收到由第五致动器49控制的油压时(当没有油压时),主体46c向电动发电机5移动第二凸起46b(移动至图26中第二凸起46b的由实线所示的部位的位置)。当接收到由第五致动器49控制的油压时(当存在油压时),主体46c向发动机2移动第二凸起46b(移动至图26中第二凸起46b的由虚线所示的部位的位置)。主体46c可旋转地保持空转齿轮47,以使得当没有油压且套筒43c处于2R位置时,空转齿轮47与第三切换机构38的齿轮38a和第四切换机构43的齿轮43a相啮合。
第五致动器49使滑动部件46的第二凸起46b相对于主体46c滑动(参见图26)。第五致动器49经油路(可伸展的或柔性的油路)连接至滑动部件46的主体46c。当主体46c没有接收到油压时(当没有油压时),第五致动器49将第二凸起46b向电动发电机5移动(至图26中第二凸起46b的由实线所示的部位的位置)。当主体46c接收到油压时(当存在油压时),第五致动器49将第二凸起46b向发动机2移动(至图26中第二凸起46b的由虚线所示的部位的位置)。
实施例3的其它配置与实施例1的相同。
下面,将参照附图描述根据实施例3的车辆驱动装置的各个模式。图28是示意性示出在根据实施例3的车辆驱动装置中当滑动部件从第五致动器接收到油压时的各个模式的表格。
当滑动部件46没有从第五致动器49接收到油压时的操作与实施例1的相同。
当滑动部件46从第五致动器49接收到油压时,不存在第三切换机构38和第四切换机构43都处于联接状态的状态。因此,不能设定需要第三切换机构38和第四切换机构43都处于联接状态的状态的1速ENG模式和1速HV模式。滑动部件46通常在电池(图1中的11)的剩余电池量不足时接收油压。因此,第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)不应被设定在R位置和2R位置,以使得倒档ENG模式不被设定。当存在油压时除第三致动器39(A3)之外的部分(A1、A2和CL)的操作与实施例1的相同,但是第三致动器39(A3)向左侧位置移动了一级。当第三切换机构38和第四切换机构43(对应于A3)处于L位置和2L位置时,第三切换机构38处于联接状态,而第四切换机构43处于空档状态。因此,在需要第三切换机构38处于联接状态且第四切换机构43处于空档状态的状态的模式(例如,发电A模式)中,L位置和2L位置都能够得到使用。
根据实施例3,展现出与实施例1相同的效果,而且,当第三切换机构38处于空档状态且第四切换机构43处于联接状态的状态(图27中的左侧;1速EV模式)被切换到第三切换机构38处于联接状态且第四切换机构43处于空档状态的状态(图27中的右侧;2速EV模式)时,第三切换机构38和第四切换机构43能够被变换至空档状态而没有第三切换机构38和第四切换机构43都处于联接状态的中间状态。结果是,例如,当齿轮在1速EV模式与2速EV模式之间换档时,能够避免齿轮换档振动,并且能够提高操控性能。在实施例3中,致动器的数量比实施例1中多一个。但是,与相关技术相比,因为不需要用于移动空转齿轮47的专用致动器,所以能够抑制成本。
在此处公开的全部公开内容(包括权利要求书和附图)的范围内,能够基于其基本技术概念对实施例或实例进行改型及调整。此外,在此处公开的权利要求书的范围内,能够以各种方式对此处公开的各种元件(element)(包括权利要求书中的各元件、实施例或实例中的各元件、以及附图中的各元件)进行组合及选择。即,应当注意,本公开内容包括:包含权利要求书和附图的全部公开内容,以及本领域技术人员基于基本技术概念能够想到的各种改型和更动。

Claims (7)

1.一种车辆驱动装置,包括:
第一齿轮系,其改变第一输入轴的转速,以将动力传输至第一输出轴并在多个齿轮比之间进行切换,其中内燃机的转力经离合器输入至该第一输入轴;
第二齿轮系,其改变第二输入轴的转速,以将动力传输至第二输出轴,并且该第二齿轮系具有比该第一齿轮系高的齿轮比,其中电动机的转力输入至该第二输入轴;
输入轴侧切换机构,其在与该第一输入轴和该第二输入轴的联接状态和未联接状态之间进行切换;
输出轴侧切换机构,其在与该第一输出轴和该第二输出轴的联接状态和未联接状态之间进行切换;
滑动部件,其响应于该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构的切换操作而滑动;以及
空转齿轮,其可旋转地保持在该滑动部件处,根据该滑动部件的滑动位置经该输入轴侧切换机构接收该第一输入轴的转力,并且经该输出轴侧切换机构将转力传输至该第二输出轴。
2.根据权利要求1所述的车辆驱动装置,
其中该第二齿轮系包括:
第一驱动齿轮,其与该第二输入轴一起旋转;以及
第一受驱齿轮,其与该第二输出轴一起旋转,并与该第一驱动齿轮相啮合。
3.根据权利要求2所述的车辆驱动装置,
其中该第一齿轮系包括:
第二驱动齿轮,其与该第一输入轴一起旋转,并具有比该第一驱动齿轮大的直径;
第三驱动齿轮,其与该第一输入轴一起旋转,并具有比该第二驱动齿轮大的直径;
第二受驱齿轮,其被布置为相对于该第一输出轴空转,并与该第二驱动齿轮相啮合;
第三受驱齿轮,其被布置为相对于该第一输出轴空转,并与该第三驱动齿轮相啮合;
第一切换机构,其选择该第二受驱齿轮和该第三受驱齿轮其中之一,并在该第二受驱齿轮和该第三受驱齿轮其中之一与该第一输出轴的联接状态和未联接状态之间进行切换;
第四驱动齿轮,其与该第一输入轴一起旋转,并具有比该第三驱动齿轮大的直径;
第五驱动齿轮,其与该第一输入轴一起旋转,并具有比该第四驱动齿轮大的直径;
第四受驱齿轮,其被布置为相对于该第一输出轴空转,并与该第四驱动齿轮相啮合;
第五受驱齿轮,其被布置为相对于该第一输出轴空转,并与该第五驱动齿轮相啮合;以及
第二切换机构,其选择该第四受驱齿轮和该第五受驱齿轮其中之一,并在该第四受驱齿轮和该第五受驱齿轮其中之一与该第一输出轴的联接状态和未联接状态之间进行切换。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆驱动装置,还包括:
第一致动器,其进行该输入轴侧切换机构、该输出轴侧切换机构或该滑动部件的切换操作;
其中该输入轴侧切换机构经由该滑动部件与该输出轴侧切换机构的切换操作相协同地进行切换操作;
其中该第一致动器在下列之一处进行切换操作:
第一位置,在该第一位置中该空转齿轮连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于未联接状态;
第二位置,在该第二位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于联接状态;
第三位置,在该第三位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于联接状态;
第四位置,在该第四位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于未联接状态;以及
第五位置,在该第五位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于未联接状态。
5.根据权利要求4所述的车辆驱动装置,还包括:
第二致动器,其是经该滑动部件和油路而被连接的;
其中该滑动部件具有接收由该第二致动器控制的油压以变换关于该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构的切换位置的功能;
其中当该滑动部件接收到由该第二致动器控制的油压时,该第一致动器在下列之一处进行切换操作:
另一第一位置,在该另一第一位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于联接状态;
另一第二位置,在该另一第二位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于未联接状态;以及
另一第三位置,在该另一第三位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,该输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于未联接状态;并且
其中在从该另一第一位置移动到该另一第二位置期间,该输入轴侧切换机构处于未联接状态,并且该输出轴侧切换机构处于未联接状态。
6.根据权利要求5所述的车辆驱动装置,
其中当该滑动部件没有接收到由该第二致动器控制的油压时,该第一致动器在该第一位置到该第五位置的其中之一处进行切换操作。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆驱动装置,还包括:
输入轴致动器,其进行该输入轴侧切换机构的切换操作;以及
输出轴致动器,其进行该输出轴侧切换机构的切换操作;
其中该滑动部件在下列之一处进行滑动操作:
第一位置,在该第一位置中该空转齿轮连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,并且该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构两者都处于未联接状态;
第二位置,在该第二位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,并且该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构之一或两者处于未联接状态;以及
第三位置,在该第三位置中该空转齿轮未连接至该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构,并且该输入轴侧切换机构和该输出轴侧切换机构两者都处于联接状态。
CN201210549771.7A 2011-12-15 2012-12-17 车辆驱动装置 Expired - Fee Related CN103158525B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-274192 2011-12-15
JP2011274192A JP5948845B2 (ja) 2011-12-15 2011-12-15 車両駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103158525A true CN103158525A (zh) 2013-06-19
CN103158525B CN103158525B (zh) 2016-10-26

Family

ID=47294736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210549771.7A Expired - Fee Related CN103158525B (zh) 2011-12-15 2012-12-17 车辆驱动装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2604459B1 (zh)
JP (1) JP5948845B2 (zh)
CN (1) CN103158525B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113167378A (zh) * 2018-10-30 2021-07-23 比亚乔股份公司 用于具有反向驱动装置的机动车辆的传动单元以及包括所述传动单元的机动车辆

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102119777B1 (ko) * 2014-09-29 2020-06-09 현대자동차(주) Amt 하이브리드 변속기

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020040818A1 (en) * 2000-10-11 2002-04-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Power transmission mechanism
CN1886280A (zh) * 2003-11-26 2006-12-27 爱信精机株式会社 车辆的驱动机构
WO2010070706A1 (ja) * 2008-12-18 2010-06-24 本田技研工業株式会社 ハイブリット車両の動力伝達装置
CN101890904A (zh) * 2009-05-19 2010-11-24 同济大学 一种混合动力汽车用有源传动装置
CN202062995U (zh) * 2009-12-11 2011-12-07 中国第一汽车集团公司 一种用于增程式混合动力汽车的变速器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6192338A (ja) * 1984-10-09 1986-05-10 Honda Motor Co Ltd 車両用変速機
JPH0396454A (ja) * 1989-09-08 1991-04-22 Ikeda Bussan Co Ltd エアバッグ装置
JP4292732B2 (ja) * 2000-07-28 2009-07-08 アイシン精機株式会社 ハイブリッド車両用動力伝達装置
FR2897134B1 (fr) * 2006-02-03 2009-01-23 Renault Sas Groupe motopropulseur hybride optimise pour l'engagement de la premiere vitesse et de la marche arriere
WO2010070707A1 (ja) * 2008-12-18 2010-06-24 本田技研工業株式会社 ハイブリット車両の動力伝達装置
JP5461969B2 (ja) * 2009-11-26 2014-04-02 アイシン・エーアイ株式会社 動力伝達装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020040818A1 (en) * 2000-10-11 2002-04-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Power transmission mechanism
CN1886280A (zh) * 2003-11-26 2006-12-27 爱信精机株式会社 车辆的驱动机构
WO2010070706A1 (ja) * 2008-12-18 2010-06-24 本田技研工業株式会社 ハイブリット車両の動力伝達装置
CN101890904A (zh) * 2009-05-19 2010-11-24 同济大学 一种混合动力汽车用有源传动装置
CN202062995U (zh) * 2009-12-11 2011-12-07 中国第一汽车集团公司 一种用于增程式混合动力汽车的变速器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113167378A (zh) * 2018-10-30 2021-07-23 比亚乔股份公司 用于具有反向驱动装置的机动车辆的传动单元以及包括所述传动单元的机动车辆

Also Published As

Publication number Publication date
JP5948845B2 (ja) 2016-07-06
CN103158525B (zh) 2016-10-26
EP2604459B1 (en) 2016-08-10
EP2604459A3 (en) 2015-07-22
EP2604459A2 (en) 2013-06-19
JP2013124013A (ja) 2013-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104553737B (zh) 混合电动车辆的动力传输系统
KR100969983B1 (ko) 하이브리드구동장치 및 그 제어방법
CN102781698B (zh) 混合动力驱动装置
CN101372207B (zh) 在倾斜表面上停止混合动力电动车辆
CN109733178B (zh) 一种多电机混合动力系统及其控制方法
CN103328293B (zh) 车辆用驱动装置
CN104470744A (zh) 混合动力车辆用驱动装置
CN104093586A (zh) 混合动力车辆用驱动装置
CN104093617A (zh) 混合动力车辆用驱动装置
CN110525194B (zh) 混合动力车辆用动力驱动系统及其控制方法
CN102574452A (zh) 混合动力车辆
CN104648112A (zh) 混合电动车辆的动力传动系统
CN104470779A (zh) 混合动力车辆用驱动装置
CN103702850A (zh) 混合动力车辆用驱动装置
CN101209666A (zh) 混合动力输出装置
CN104395122A (zh) 混合动力车辆的动力传递装置及混合动力系统
CN102939479A (zh) 机动车用驱动系统和机动车用驱动系统的控制方法
CN104411523A (zh) 混合动力车辆用驱动装置
CN104295682A (zh) 混合电动车辆的动力传动系统
CN104369656A (zh) 混合电动车辆的变速系统
CN104228815A (zh) 用于控制多模式动力总成系统中的变速器换挡的方法和装置
CN104661846A (zh) 混合动力车辆用驱动装置
JP2015024793A (ja) ハイブリッド車両用駆動装置
CN104203617A (zh) 混合动力车辆的驱动控制装置
CN104203690A (zh) 混合动力车辆的驱动控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20161026

Termination date: 20201217

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee