CN103963628A - 车辆停车装置以及车辆的停车方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供低成本且可靠性高的车辆停车装置以及车辆的停车方法。变速器具有:发动机行驶用齿轮系,其能够对来自发动机的旋转动力进行变速并传递至车轮,并且能够切换为多个变速挡;EV行驶用齿轮系,其能够对来自电动发电机的旋转动力进行变速并传递至车轮,并且能够切换为多个变速挡;第一切换机构,其能够在发动机行驶用齿轮系和EV行驶用齿轮系的连接以及解除该连接之间进行切换。在关闭(OFF)车辆启动开关而检测到车辆的停车状态的情况下,变速器控制装置通过发动机行驶用齿轮系使发动机车轮相连接,并且通过EV行驶用齿轮系使电动发电机和车轮断开,通过第一切换机构使EV行驶用齿轮系与发动机行驶用齿轮系断开。

Description

车辆停车装置以及车辆的停车方法
技术领域
本发明涉及在通过发动机和电动马达来驱动车轮的车辆上安装的车辆停车装置以及车辆的停车方法。
背景技术
存在如下关于混合动力车辆的驱动装置的现有技术,即,电动马达的转子安装在曲轴上,电动马达与发动机旋转相匹配地辅助发动机的驱动力,并且进行能量再生(例如,非专利文献1)。在该现有技术中,发动机以及电动马达经由手动变速器或者无级变速器与驱动轮相连接。根据该现有技术,电动马达还发挥发动机的飞轮的作用,因此能够减少部件数量,能够实现能够使车辆节能的小型且低成本的驱动装置。
非专利文献1:细川武志著、“车的厂家和结构图鉴”,初版,株式会社GRAND PRIX出版、2008年1月21日、p124-p125
但是,通常,在使变速器为手动变速器的车辆进行停车的情况下,使发动机停止,使发动机处于经由变速器与驱动轮连接的状态。在该状态下,即使旋转力作用于驱动轮,也能够使发动机成为阻力来防止驱动轮转动。
但是,在处于停车状态的车辆遇到特殊的状况的情况下,有时过大的旋转力作用于驱动轮,发动机的曲轴与驱动轮一起旋转。例如,在斜坡停车时产生车辆的滑移现象时,或者在使驱动轮接地的状态下牵引车辆时,均符合该情况。如上述那样,在非专利文献1所记载的混合动力车辆的驱动装置中,由于采取电动马达的转子为安装在曲轴上的结构,因此当处于停车状态的车辆的驱动轮旋转时,电动马达的转子与曲轴一起旋转,在电动马达内产生感应电流。此时,由于没有启动变换器(Inverter),因此电动马达所产生的电流成为变换器的负担。
另外,在驱动轮和发动机通过无级变速器连接的情况下,由于在停车时变速器内的油压系统不进行动作,因此不能将驱动轮和发动机连接来发挥停车制动器的功能。因此,除了发动机和电动马达之外还需要机械式的停车机构,导致车辆变大、成本变高。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的,其目的在于,提供低成本且可靠性高的车辆停车装置以及车辆的停车方法。
为了解决上述问题,技术方案1的车辆停车装置的发明的结构为如下,即,具有:发动机,电动马达,变速装置,其能够对来自发动机以及电动马达的旋转动力进行变速并传递至驱动轮,停车检测构件,其用于检测车辆的停车状态,控制装置,其与停车检测构件相连接,用于控制变速装置的动作;变速装置具有:第一齿轮系,其能够切换为多个变速挡,并能够使发动机和驱动轮相连接,第二齿轮系,其能够切换为多个变速挡,并能够使电动马达和驱动轮相连接,第一切换机构,其用于使第一齿轮系中的规定的旋转构件和第二齿轮系中的规定的旋转构件连接或断开;在通过停车检测构件检测出车辆的停止状态的情况下,控制装置通过第一齿轮系使发动机和驱动轮相连接,并且通过第二齿轮系使电动马达和驱动轮断开,通过第一切换机构使第二齿轮系与第一齿轮系断开。
技术方案2的发明的结构为,在技术方案1的车辆停车装置的基础上,第一齿轮系具有:输入轴,其与发动机相连接,第一输入齿轮,其能够与输入轴接合或分离,通过与输入轴接合来与输入轴一体旋转,输出齿轮,其能够与输入轴接合或分离,通过与输入轴接合来与输入轴一体旋转,并且能够与驱动轮相连接,减速轴,其具有:第二输入齿轮,与第一输入齿轮相啮合,第三输入齿轮,与第二输入齿轮设置在同轴上,并与输出齿轮相啮合;形成在第一输入齿轮的外周面上的齿数比形成在第二输入齿轮的外周面上的齿数少,或者形成在第三输入齿轮的外周面上的齿数比形成在输出齿轮的外周面上的齿数少,第二切换机构,其被控制装置控制动作,使输出齿轮或者第一输入齿轮选择性地与输入轴接合;在通过停车检测构件检测到车辆的停止状态的情况下,控制装置使第一输入齿轮与输入轴接合。
此外,上述输入轴与发动机直接连接,但是也可以间接连接。
另外,上述输出齿轮与驱动轮直接连接,但是也可以间接连接。
技术方案3的发明的结构为,在技术方案1或2的车辆停车装置的基础上,在发动机和变速装置之间设置有离合器装置,所述控制装置使该离合器装置接受施加动作力,该离合器装置用于使发动机和变速装置连接或断开,在解除动作力的情况下,离合器装置处于使发动机和变速装置相连接的状态。
技术方案4的发明的结构为,在技术方案1至3中任一项所述的车辆停车装置的基础上,停车检测构件为车辆的启动开关,在关闭该启动开关的情况下,检测车辆的停车状态。
技术方案5的车辆的停车方法的发明的结构为,该车辆设置有:发动机,电动马达,变速装置,其能够对来自发动机以及电动马达的旋转动力进行变速并传递至驱动轮;变速装置具有:第一齿轮系,其能够切换为多个变速挡,能够使发动机和驱动轮相连接,第二齿轮系,其能够切换为多个变速挡,能够使电动马达和驱动轮相连接,第一切换机构,其用于使第一齿轮系中的规定的旋转构件和第二齿轮系中的规定的旋转构件连接或断开;该车辆的停车方法,包括:发动机连接步骤,通过第一齿轮系使发动机和驱动轮相连接,马达分离步骤,通过第二齿轮系使电动马达和驱动轮断开,齿轮系分离步骤,通过第一切换机构使第二齿轮系与第一齿轮系断开。
根据技术方案1的车辆停车装置,在通过停车检测构件检测出车辆的停止状态的情况下,控制装置通过第一齿轮系使发动机和驱动轮连接,从而能够使发动机成为阻力来防止车辆移动。另外,控制装置通过第二齿轮系使电动马达和驱动轮断开,通过第一切换机构使第二齿轮系与第一齿轮系断开,从而即使过大的旋转力作用于驱动轮,也不使电动马达的转子旋转,从而能够减轻变换器的负担。
另外,除了发动机和电动马达之外,不需要例如机械式的停车机构,因此能够实现小型且低成本的车辆。
根据技术方案2的车辆停车装置,在通过停车检测构件检测出车辆的停止状态的情况下,控制装置使第一输入齿轮与输入轴接合,经由由第一输入齿轮和第二输入齿轮形成的减速机构或者由第三输入齿轮和输出齿轮形成的减速机构,使发动机和驱动轮连接,从而能够实现即使从驱动轮作用旋转力也使车辆难以移动的车辆停车装置。
根据技术方案3的车辆停车装置,用于使发动机和变速装置连接或断开的离合器装置是所谓常闭型的离合器装置,在解除动作力的情况下,使发动机和变速装置相连接,由此不需要用于保持在停止车辆时向离合器装置传递动作力的特别的结构,从而能够实现小型且低成本的离合器装置。
根据技术方案4的车辆停车装置,停车检测构件为车辆的启动开关,在关闭启动开关的情况下,检测车辆的停止状态,由此不必为了检测驾驶员是否有使车辆停车的意图而设置特别的装置,从而能够实现小型且低成本的车辆停车装置。
根据技术方案5的车辆的停车方法,具有:发动机连接步骤,其通过第一齿轮系使发动机和驱动轮相连接,马达分离步骤,其通过第二齿轮系使电动马达和驱动轮断开,齿轮系分离步骤,其通过第一切换机构使第二齿轮系与第一齿轮系断开,由此即使过大的旋转力作用于驱动轮上也不使电动马达的转子旋转,从而能够减轻变换器的负担。
另外,除了发动机和电动马达之外,不需要例如机械式的停车机构,从而能够实现低成本的车辆的停车方法。
附图说明
图1是示意性地示出包括本发明的第一实施方式的车辆停车装置的车辆的驱动系统的结构的框图。
图2是用于示出图1所示的变速器内的各齿轮系的概况的示意性的框图。
图3是示意性地示出图2所示的变速器的动力传递路径的结构的概略图。
图4是表示示出了图3所示的变速器的各动作模式的表的图。
图5是示出变速器处于空挡模式时的动力传递路径的概略图。
图6是示出变速器处于HV行驶(1挡)模式时的动力传递路径的概略图。
图7是示出变速器处于HV行驶(2挡)模式时的动力传递路径的概略图。
图8是示出变速器处于齿轮停车模式时的动力传递路径的概略图。
图9是示出在从空挡模式向齿轮停车模式过渡的情况(第一实施例)下,通过变速器控制装置控制离合器以及变速器的方法的流程图。
图10是示出在从HV行驶(1挡)模式向齿轮停车模式过渡的情况(第二实施例)下,通过变速器控制装置控制离合器以及变速器的方法的流程图。
图11是示出在从HV行驶(2挡)模式向齿轮停车模式过渡的情况(第三实施例)下,通过变速器控制装置控制离合器以及变速器的方法的流程图。
图12是示意性地示出第二实施方式的变速器的动力传递路径的结构的概略图。
图13是表示示出了图12所示的变速器的各动作模式的一部分的表的图。
图14是示出图12所示的变速器的齿轮停车模式的动力传递路径的概略图。
在附图中,2表示发动机,3表示离合器(离合器装置),4表示变速器(变速装置),5表示电动发电机(电动马达),7、8表示车轮(驱动轮),13表示变速器控制装置(控制装置),18表示车辆启动开关(停车检测构件、车辆的启动开关),25表示轴(旋转构件),29表示第四驱动齿轮(输出齿轮、旋转构件),30表示第五驱动齿轮(第一输入齿轮),32表示轴(减速轴),33表示第一空转齿轮(第三输入齿轮),34表示第二空转齿轮(第二输入齿轮),35表示第一切换机构,36表示第二切换机构,38表示发动机行驶用齿轮系(第一齿轮系),39表示EV行驶用齿轮系(第二齿轮系)。
具体实施方式
<第一实施方式>
在图1中,车辆的驱动系统1适用于具有发动机2和电动发电机5(相当于电动马达)来作为动力源的混合动力车辆中,其中,所述发动机2通过燃料的燃烧能量输出旋转动力,所述电动发电机5通过电能来输出旋转动力。在驱动系统1中,在发动机2和车轮7、8(相当于驱动轮)之间的动力传递路径上具有离合器3(相当于离合器装置)、变速器4(相当于变速装置)、电动发电机5以及差动装置6。此外,在图1中,用于连接各结构的直线中的实线表示机械性的连接,虚线表示电连接。
驱动系统1,除了上述结构之外,还具有变换器10、电池11、发动机控制装置12、变速器控制装置13(相当于控制装置)、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、传感器17、车辆启动开关18(相当于停车检测构件、车辆的启动开关)、离合器促动器19,来作为发动机2、离合器3、变速器4以及电动发电机5的控制系统。传感器17包括发动机旋转传感器、车速传感器、离合器促动器19的油压传感器、用于形成变速器4的各切换机构35、36、46、47(后述)的切换位置传感器等。变速器4具有用于使切换机构35、36、46、47进行动作的变速促动器37。
发动机2是例如通过燃料(例如,汽油、轻油等烃类)的燃烧来从曲轴2a输出旋转动力的内燃机(图1以及图2所示)。曲轴2a的旋转动力传递至离合器3的输入侧构件。发动机2具有各种传感器、促动器(驱动喷射器、节气门阀的促动器等),以能够进行通信的方式与发动机控制装置12相连接,被发动机控制装置12控制。
离合器3配设在发动机2和变速器4之间的动力传递路径上,并且该离合器3是能够将从发动机2向变速器4传递的旋转动力接合/断开的装置。离合器3位于曲轴2a和输入轴21之间的动力传递路径上,并具有减振部3a以及离合器部3b(图3所示)。减振部3a是将在与曲轴2a一体旋转的输入侧构件(未图示)和与离合器部3b的输入侧相连接的中间构件(未图示)之间产生的变动扭矩,通过弹性力吸收的部位。离合器部3b是如下部位,即,通过使与减振部3a的输出侧相连接的中间构件和与变速器4的输入轴21一体旋转的输出侧构件(未图示)接合,从中间构件向输入轴21传递旋转动力。通过被变速器控制装置13驱动控制的离合器促动器19进行离合器3的接合以及不接合动作。离合器促动器19将所产生的油压供给至离合器3,从而使离合器3处于不接合状态。离合器3由常闭型的离合器装置形成,具有未图示的施力构件,当停止供给来自离合器促动器19的油压时,通过施力构件的作用力,使中间构件和输出侧构件相接合。
变速器4是具有规定的变速挡、且通过变速促动器37使拨叉轴(forkshaft)(未图示)进行动作的车辆用自动控制式手动变速器。变速器4由齿轮机构形成,对来自发动机2以及电动发电机5中的一个或两者的旋转动力进行变速来朝向差动装置6输出。变速器控制装置13与变速器4相连接,并且经由混合动力控制装置16与车辆启动开关18相连接,基于车辆启动开关18的动作、发动机2以及电动发电机5的旋转状态、车速、未图示的变速杆位置等,来控制变速器4的动作。
变速器4具有:发动机行驶用齿轮系38(相当于第一齿轮系),其通过变速促动器37进行动作,能够切换为多个变速挡,能够对来自发动机2的旋转动力进行变速来传递至车轮7、8;EV(Electric Vehicle,电动车辆)行驶用齿轮系39(相当于第二齿轮系)(图2所示),其通过变速促动器37进行动作,能够切换为多个变速挡,能够对来自电动发电机5的旋转动力进行变速来传递至车轮7、8;第一切换机构35(图3所示),其通过变速促动器37进行动作,能够对发动机行驶用齿轮系38中的规定的旋转构件(第四驱动齿轮29)和EV行驶用齿轮系39中的规定的旋转构件(轴25)之间的连接以及解除连接进行切换。
在此,上述发动机行驶用齿轮系38包括输入轴21、第四驱动齿轮29、第五驱动齿轮30、轴32、空转齿轮(idler gear)33、34、第二切换机构36、第四从动齿轮45、第四切换机构47(图3所示),EV行驶用齿轮系39包括输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24、轴25、第一驱动齿轮26、第三驱动齿轮28、第一从动齿轮42、第三从动齿轮44、第三切换机构46(图3所示)。通过使设置在发动机行驶用齿轮系38上的第二切换机构36以及第四切换机构47动作,使发动机2和车轮7、8之间接合/断开。另外,通过使设置在EV行驶用齿轮系39上的第三切换机构46动作,使电动发电机5和车轮7、8之间接合/断开。
下面,基于图3,对变速器4的结构进行详细叙述。变速器4具有平行3轴5挡变速机构,该平行3轴5挡变速机构具有平行3轴且能够在前进5个挡之间进行切换,其中,所述平行3轴包括:输入轴21;输出轴41,其以与输入轴21大致平行的方式配置;空转齿轮33、34用的轴32,其以与输入轴21大致平行的方式配置。另外,在输入轴21和输出轴41之间的动力传递路径上,变速器4具有输入轴21、输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24、轴25、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(相当于输出齿轮)、第五驱动齿轮30(相当于第一输入齿轮)、倒挡空转齿轮(reverse idler gear)31、轴32(相当于减速轴)、第一空转齿轮33(相当于第三输入齿轮)、第二空转齿轮34(相当于第二输入齿轮)、第一切换机构35、第二切换机构36、输出轴41、第一从动齿轮42、第二从动齿轮43、第三从动齿轮44、第四从动齿轮45、第三切换机构46、第四切换机构47。
输入轴21经由离合器3与发动机2相连接,是被输入来自发动机2的旋转动力的轴,该输入轴21与离合器3的输出侧构件一体旋转。在输入轴21的外周上从离合器3侧开始依次配置有第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28、第一切换机构35、第四驱动齿轮29、第二切换机构36、第五驱动齿轮30。输入轴21以能够旋转的方式支撑在变速器4的壳体(未图示)上。输入轴21支撑与第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27以及第三驱动齿轮28一体旋转的圆环状的轴25,并且使该轴25能够空转。输入轴21支撑第四驱动齿轮29并且使其能够空转。输入轴21支撑第五驱动齿轮30并且使其能够空转。通过配置于第四驱动齿轮29和第五驱动齿轮30之间的第二切换机构36,输入轴21能够选择第四驱动齿轮29或者第五驱动齿轮30来连接。
输入轴22是被输入来自电动发电机5的旋转动力的轴。输入轴22以能够旋转的方式支撑在变速器4的壳体(未图示)上。输入轴22与输入驱动齿轮23一体旋转。输入轴22是利用电动发电机5的EV行驶用齿轮系39的结构构件。
输入驱动齿轮23是借助来自电动发电机5的旋转动力驱动输入空转齿轮24来使其旋转的齿轮。输入驱动齿轮23与输入轴22一体旋转。输入驱动齿轮23与输入空转齿轮24相啮合。输入驱动齿轮23是利用电动发电机5的EV行驶用齿轮系39的结构构件。
输入空转齿轮24是借助来自输入驱动齿轮23的旋转动力驱动第一驱动齿轮26来使其旋转的齿轮。输入空转齿轮24以能够旋转的方式支撑在变速器4的壳体上。输入空转齿轮24与输入驱动齿轮23、第一驱动齿轮26相啮合。输入空转齿轮24是利用电动发电机5的EV行驶用齿轮系39的结构构件。
在轴25的外周上从离合器3侧开始依次配置有第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27以及第三驱动齿轮28,该轴25与第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27以及第三驱动齿轮28一体旋转。通过配置于第三驱动齿轮28和第四驱动齿轮29之间的第一切换机构35,能够使轴25与第四驱动齿轮29相连接。轴25是利用电动发电机5的EV行驶用齿轮系39的结构构件。
第一驱动齿轮26是用于驱动第一从动齿轮42的齿轮。第一驱动齿轮26与输入空转齿轮24、第一从动齿轮42相啮合。第一驱动齿轮26的直径小于第三驱动齿轮28的直径。第一驱动齿轮26是利用电动发电机5的EV行驶用齿轮系39的结构构件。
第二驱动齿轮27是如下齿轮,即,在与倒挡空转齿轮31啮合时,经由倒挡空转齿轮31驱动第二从动齿轮43。在倒车时,第二驱动齿轮27与倒挡空转齿轮31相啮合,在除了倒车之外时,第二驱动齿轮27不与倒挡空转齿轮31啮合。第二驱动齿轮27经由轴25支撑在输入轴21上,并且该第二驱动齿轮27能够空转。
倒挡空转齿轮31是如下齿轮,即,在与第二驱动齿轮27、第二从动齿轮43啮合时,接受第二驱动齿轮27的旋转驱动来驱动第二从动齿轮43。倒挡空转齿轮31能够沿着轴向移动,在倒车时,该倒挡空转齿轮31与第二驱动齿轮27、第二从动齿轮43这两者啮合,在除了倒车之外时,该倒挡空转齿轮31不与第二驱动齿轮27、第二从动齿轮43这两者啮合而进行空转。倒挡空转齿轮31以能够旋转的方式支撑在变速器4的壳体上。通过变速促动器37使倒挡空转齿轮31在轴向上移动。变速促动器37被变速器控制装置13驱动控制。
第三驱动齿轮28是用于驱动第三从动齿轮44的齿轮。第三驱动齿轮28与第三从动齿轮44相啮合。第三驱动齿轮28的直径大于第一驱动齿轮26的直径。第三驱动齿轮28是利用电动发电机5的EV行驶用齿轮系39的结构构件。
第四驱动齿轮29是用于驱动第四从动齿轮45的齿轮。通过第一切换机构35,能够使第四驱动齿轮29与轴25连接。通过第二切换机构36,能够使第四驱动齿轮29与输入轴21连接。第四驱动齿轮29与第一空转齿轮33、第四从动齿轮45相啮合。第四驱动齿轮29的直径大于第五驱动齿轮30的直径。第四驱动齿轮29是发动机行驶用齿轮系38的结构构件。
第五驱动齿轮30是用于驱动第二空转齿轮34的齿轮。第五驱动齿轮30以能够空转的方式支撑在输入轴21上。通过第二切换机构36,能够使第五驱动齿轮30与输入轴21连接。第五驱动齿轮30与第二空转齿轮34相啮合。第五驱动齿轮30的直径小于第四驱动齿轮29的直径。第五驱动齿轮30是发动机行驶用齿轮系38的结构构件。
轴32在轴向上配置于配置有第四驱动齿轮29以及第五驱动齿轮30的位置上,而且该轴32与输入轴21大致平行。轴32以能够旋转的方式支撑在变速器4的壳体上。在轴32的外周上从离合器3侧开始依次配置有第一空转齿轮33以及第二空转齿轮34,并且该第一空转齿轮33以及第二空转齿轮34在同轴上,该轴32与第一空转齿轮33、第二空转齿轮34一体旋转。轴32是发动机行驶用齿轮系38的结构构件。
第一空转齿轮33是用于驱动第四驱动齿轮29的齿轮。第一空转齿轮33经由轴32支撑在变速器4的壳体上,并且该第一空转齿轮33能够旋转。第一空转齿轮33与第四驱动齿轮29相啮合。第一空转齿轮33的外径小于第二空转齿轮34的外径。另外,第一空转齿轮33的外径小于第四驱动齿轮29的外径,形成在第一空转齿轮33的外周面上的齿数少于形成在第四驱动齿轮29的外周面上的齿数,在第一空转齿轮33和第四驱动齿轮29之间形成减速机构。第一空转齿轮33是发动机行驶用齿轮系38的结构构件。
第二空转齿轮34是用于接受来自第五驱动齿轮30的驱动力的齿轮。第二空转齿轮34经由轴32支撑在变速器4的壳体上,并且该第二空转齿轮34能够旋转。第二空转齿轮34与第五驱动齿轮30相啮合。第二空转齿轮34的直径大于第一空转齿轮33的直径。第二空转齿轮34是发动机行驶用齿轮系38的结构构件。
第一切换机构35是用于切换轴25和第四驱动齿轮29之间的连接以及解除该连接的机构,其中,所述轴25与第一驱动齿轮26、第二驱动齿轮27、第三驱动齿轮28一体旋转。第一切换机构35成为使EV行驶用齿轮系39和发动机行驶用齿轮系38分开的机构。第一切换机构35配置于第三驱动齿轮28和第四驱动齿轮29之间。
在第一切换机构35中,通过使与第四驱动齿轮29花键接合的套筒与轴25花键接合,使第四驱动齿轮29和轴25连接,从而使第四驱动齿轮29和轴25一体旋转;通过解除该套筒和轴25之间的花键接合,解除第四驱动齿轮29和轴25之间的连接,从而能够使第四驱动齿轮29和轴25进行相对旋转。上述套筒经由未图示的变速叉(fork)与拨叉轴相连接,通过变速促动器37使拨叉轴移动来使第一切换机构35进行切换动作。
第二切换机构36是如下机构,即,第二切换机构36通过选择第四驱动齿轮29或第五驱动齿轮30,来切换输入轴21与所选择的第四驱动齿轮29或第五驱动齿轮30相连接或者解除该连接。第二切换机构36配置于第四驱动齿轮29和第五驱动齿轮30之间。在第二切换机构36中,通过使与输入轴21花键接合的套筒向“F”侧移动来与使该套筒与第四驱动齿轮29花键接合,使输入轴21和第四驱动齿轮29连接,从而使输入轴21和第四驱动齿轮29一体旋转。在第二切换机构36中,通过使与输入轴21花键接合的套筒向“R”侧移动来与使该套筒与第五驱动齿轮30花键接合,使输入轴21和第五驱动齿轮30连接,从而使输入轴21和第五驱动齿轮30一体旋转。上述套筒经由变速叉与拨叉轴相连接,通过变速促动器37使拨叉轴移动来使第二切换机构36进行切换动作。
输出轴41是将被输入至变速器4并进行了变速的旋转动力朝向差动装置6输出的轴。在输出轴41的外周上,从发动机侧(图3中的左侧)开始依次配置有第一从动齿轮42、第三切换机构46(包括第二从动齿轮43)、第三从动齿轮44、第四从动齿轮45、第四切换机构47。输出轴41以能够旋转的方式支撑在变速器4的壳体上。输出轴41支撑第一从动齿轮42并使其能够空转。通过配置于第一从动齿轮42和第三从动齿轮44之间的第三切换机构46,输出轴41能够选择第一从动齿轮42或者第三从动齿轮44来连接。输出轴41与第二从动齿轮43一体旋转,所述第二从动齿轮43安装于第三切换机构46中与输出轴41花键接合的套筒上。输出轴41支撑第三从动齿轮44并使其能够空转。输出轴41支撑第四从动齿轮45并使其能够空转。通过第四切换机构47,能够使输出轴41和第四从动齿轮45连接。在输出轴41的比第一从动齿轮42更靠发动机侧的部分,安装有差动装置6的输出驱动齿轮51(后述),该输出轴41与输出驱动齿轮51一体旋转。此外,也可以在输出轴41的比第四切换机构47更靠与发动机侧相反的一侧(图3中的右侧)的部分,安装输出驱动齿轮51。
第一从动齿轮42是被第一驱动齿轮26驱动的齿轮。通过第三切换机构46,能够使第一从动齿轮42与输出轴41连接。第一从动齿轮42与第一驱动齿轮26相啮合。第一从动齿轮42的直径大于第三从动齿轮44的直径。第一从动齿轮42是利用电动发电机5的EV行驶用齿轮系39的结构构件。
第二从动齿轮43是如下齿轮,即,在与倒挡空转齿轮31啮合时,经由倒挡空转齿轮31被第二驱动齿轮27驱动。在倒车时,第二从动齿轮43与倒挡空转齿轮31相啮合,在除了倒车之外时,第二从动齿轮43不与倒挡空转齿轮31啮合。第二从动齿轮43安装于在第三切换机构46中与输出轴41花键接合的套筒上,并且该第二从动齿轮43与该套筒、输出轴41一体旋转。
第三从动齿轮44是被第三驱动齿轮28驱动的齿轮。第三从动齿轮44以能够空转的方式支撑在输出轴41上。通过第三切换机构46,能够使第三从动齿轮44和输出轴41连接。第三从动齿轮44与第三驱动齿轮28相啮合。第三从动齿轮44的直径小于第一从动齿轮42的直径。第三从动齿轮44是利用电动发电机5的EV行驶用齿轮系39的结构构件。
第四从动齿轮45是被第四驱动齿轮29驱动的齿轮。第四从动齿轮45以能够空转的方式支撑在输出轴41上。通过第四切换机构47,能够使第四从动齿轮45和输出轴41连接。第四从动齿轮45与第四驱动齿轮29相啮合。第四从动齿轮45是发动机行驶用齿轮系38的结构构件。
第三切换机构46是如下机构,即,第三切换机构46通过选择第一从动齿轮42或第三从动齿轮44,来切换输出轴41与所选择的第一从动齿轮42或第三从动齿轮44连接或者解除该连接。第三切换机构46配置于第一从动齿轮42和第三从动齿轮44之间。在第三切换机构46中,通过使与输出轴41花键接合的套筒向“F”侧移动来使该套筒与第一从动齿轮42花键接合,使输出轴41和第一从动齿轮42连接,从而使输出轴41和第一从动齿轮42一体旋转。
在第三切换机构46中,通过使与输出轴41花键接合的套筒向“R”侧移动来使该套筒与第三从动齿轮44花键接合,使输出轴41和第三从动齿轮44连接,从而使输出轴41和第三从动齿轮44一体旋转。在第三切换机构46中的套筒上安装有第二从动齿轮43,该套筒与第二从动齿轮43一体旋转。上述套筒经由变速叉与拨叉轴相连接,通过变速促动器37使拨叉轴移动来使第三切换机构46进行切换动作。
第四切换机构47是用于切换输出轴41和第四从动齿轮45之间的连接以及解除该连接的机构。在第四切换机构47中,通过使与输出轴41花键接合的套筒与第四从动齿轮45花键接合,使第四从动齿轮45和输出轴41连接,从而使第四从动齿轮45和输出轴41一体旋转;通过解除该套筒与第四从动齿轮45之间的花键接合,解除第四从动齿轮45和输出轴41之间的连接,从而能够使第四从动齿轮45和输出轴41进行相对旋转。上述套筒经由变速叉与拨叉轴相连接,通过变速促动器37使拨叉轴移动来使第四切换机构47进行切换动作。
差动装置6是将从变速器4的输出轴41接受的旋转动力以差动的方式传递至轴53、54的装置。差动装置6具有与变速器4的输出轴41一体旋转的输出驱动齿轮51。差动装置6具有与输出驱动齿轮51相啮合的齿圈52。差动装置6将从齿圈52接受的旋转动力,以具有差别的方式分配给轴53、54。轴53与车轮7一体旋转。轴54与车轮8一体旋转。
下面,基于图1,对驱动系统1中的发动机2、离合器3、变速器4以及电动发电机5的控制系统进行详细叙述。电动发电机5是既作为电动机又作为发电机来驱动的同步发电电动机。变换器10是如下装置,即,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的动作(驱动动作、发电动作、再生动作)。变换器10经由升压转换器(未图示)与电池11电连接。电池11是能够进行充电的二次电池。电池11经由升压转换器以及变换器10与电动发电机5电连接。
电动发电机5经由变换器10与电池11交换电力。电动发电机5的输出轴(未图示)与输入轴22相连接,与输入轴22一体旋转。电动发电机5能够利用从发动机2经由变速器4传递来的旋转动力进行发电来对电池11进行充电,或者利用从车轮7、8经由轴53、54、差动装置6、变速器4传递来的旋转动力进行再生来对电池11进行充电,或者利用来自电池11的电力输出旋转动力。在电动发电机5中内置有用于检测输出轴的旋转角度的角度传感器、转速传感器等各种传感器(未图示),各种传感器与电动发电机控制装置14以能够进行通信的方式相连接。
电动发电机控制装置14是经由变换器10控制电动发电机5的动作的计算机(电子控制装置)。电动发电机控制装置14以能够进行通信的方式与变换器10、各种传感器(未图示;例如角度传感器等)以及混合动力控制装置16相连接。电动发电机控制装置14根据来自混合动力控制装置16的控制信号,基于规定的程序(包括数据库、图表等)进行控制处理。
发动机控制装置12是用于控制发动机2的动作的计算机(电子控制装置)。发动机控制装置12以能够进行通信的方式与内置于发动机2中的各种促动器、各种传感器以及混合动力控制装置16相连接。发动机控制装置12根据来自混合动力控制装置16的控制信号,基于规定的程序(包括数据库、图表等)进行控制处理。
变速器控制装置13是用于控制离合器3以及变速器4(包括各切换机构35、36、46、47、倒挡空转齿轮31)的动作的计算机(电子控制装置)。变速器控制装置13以能够进行通信的方式与变速促动器37、发动机旋转传感器、车速传感器、离合器促动器19的油压传感器、各切换机构35、36、46、47的位置传感器以及混合动力控制装置16相连接。变速器控制装置13根据来自混合动力控制装置16的控制信号,基于规定的程序(包括数据库、图表等)进行控制处理。
电池控制装置15是用于管理电池11的充放电状态的计算机(电子控制装置)。电池控制装置15以能够进行通信的方式与混合动力控制装置16相连接。电池控制装置15根据来自混合动力控制装置16的控制信号,基于规定的程序(包括数据库、图表等)进行控制处理。
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的动作的计算机(电子控制装置)。混合动力控制装置16以能够进行通信的方式与各种传感器17(例如车速传感器、油门开度传感器等)、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。混合动力控制装置16根据车辆的规定的状况,基于规定的程序(包括数据库、图表等),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的起动和停止,经由变速器控制装置13控制离合器3的动作、各切换机构35、36、46、47的切换动作以及倒挡空转齿轮31的移动,经由电动发电机控制装置14控制电动发电机5的驱动、发电、再生,经由电池控制装置15控制电池11的充电量。
通过上述发动机2、离合器3、变速器4、电动发电机5、变速器控制装置13以及车辆启动开关18来形成本发明的车辆停车装置。
接着,基于图4至图8,对驱动系统1的各动作模式中的各构件的动作状态进行说明。
[空挡模式]
如图4以及图5所示,在空挡模式中,离合器3不接合(OFF),第一切换机构35不连接(OFF),第二切换机构36中立,第三切换机构46中立,第四切换机构47不连接(OFF),倒挡空转齿轮31不连接(OFF),不在发动机2以及电动发电机5与差动装置6之间传递动力。
[停车(起动/发电)模式]
如图4所示,在停车(起动/发电)模式中,在利用电动发电机5的旋转动力起动发动机2的情况下以及在利用发动机2的旋转动力来由电动发电机5发电的情况下,离合器3接合(ON),第一切换机构35连接(ON),第二切换机构36向F侧连接(ON),第三切换机构46中立,第四切换机构47不连接(OFF),倒挡空转齿轮31不连接(OFF),在发动机2和电动发电机5之间形成经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第二切换机构36、第四驱动齿轮29、第一切换机构35、轴25、第一驱动齿轮26、输入空转齿轮24、输入驱动齿轮23、输入轴22的动力传递路径,不在发动机2和差动装置6之间以及电动发电机5和差动装置6之间形成动力传递路径。在该状态下,在发动机2停止时使电动发电机5旋转,从而能够起动发动机2。另外,若发动机2旋转,则能够用电动发电机5进行发电。
[EV行驶(1挡)模式]
如图4所示,在EV行驶(1挡)模式中,离合器3不接合(OFF),第一切换机构35不连接(OFF),第二切换机构36中立,第三切换机构46向F侧连接(ON),第四切换机构47不连接(OFF),倒挡空转齿轮31不连接(OFF),在电动发电机5和差动装置6之间形成经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径,不在发动机2和电动发电机5之间以及发动机2和差动装置6之间形成动力传递路径。由此,能够用电动发电机5进行驱动或者再生。另外,由于第一切换机构35不连接(OFF),因此发动机行驶用齿轮系38不进行旋转,从而能够减少齿轮啮合数以及惯性重量。此外,EV行驶指,以能够仅由电动发电机5驱动的状态进行行驶。
[EV行驶(2挡)模式]
如图4所示,在EV行驶(2挡)模式中,离合器3不接合(OFF),第一切换机构35不连接(OFF),第二切换机构36中立,第三切换机构46向R侧连接(ON),第四切换机构47不连接(OFF),倒挡空转齿轮31不连接(OFF),在电动发电机5和差动装置6之间形成经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24、第一驱动齿轮26、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径,不在发动机2和电动发电机5之间以及发动机2和差动装置6之间形成动力传递路径。由此,能够用电动发电机5进行驱动或者再生。另外,由于第一切换机构35不连接(OFF),因此发动机行驶用齿轮系38不进行旋转,从而能够减少齿轮啮合数以及惯性重量。
[HV行驶(1挡)模式]
如图4以及图6所示,在HV行驶(1挡)模式中,离合器3接合(ON),第一切换机构35连接(ON),第二切换机构36向R侧连接(ON),第三切换机构46向F侧连接(ON),第四切换机构47不连接(OFF),倒挡空转齿轮31不连接(OFF),在发动机2和差动装置6之间形成经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第二切换机构36、第五驱动齿轮30、第二空转齿轮34、轴32、第一空转齿轮33、第四驱动齿轮29、第一切换机构35、轴25、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径,在电动发电机5和差动装置6之间形成经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径。由此,能够用发动机2进行驱动或者进行发动机制动,能够用电动发电机5进行驱动或者再生。在此,在HV行驶(1挡)模式中,在发动机2和差动装置6之间,除了利用发动机行驶用齿轮系38之外,还通过第一切换机构35使第四驱动齿轮29和轴25相连接,从而利用EV行驶用齿轮系39。此外,HV(Hybrid Vehicle)行驶指,能够以由发动机2以及电动发电机5这两者驱动的状态进行行驶。
[HV行驶(2挡)模式]
如图4以及图7所示,在HV行驶(2挡)模式中,离合器3接合(ON),第一切换机构35连接(ON),第二切换机构36向F侧连接(ON),第三切换机构46向F侧连接(ON),第四切换机构47不连接(OFF),倒挡空转齿轮31不连接(OFF),在发动机2和差动装置6之间形成经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第二切换机构36、第四驱动齿轮29、第一切换机构35、轴25、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径,在电动发电机5和差动装置6之间形成经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径。由此,能够用发动机2进行驱动或者进行发动机制动,能够用电动发电机5进行驱动或者再生。另外,在HV行驶(1挡)和HV行驶(2挡)之间的换挡中,由于电动发电机5和差动装置6之间的动力传递路径不发生变更,因此不产生扭矩断开。在此,在HV行驶(2挡)模式中,在发动机2和差动装置6之间,除了利用发动机行驶用齿轮系38之外,还通过第一切换机构35使第四驱动齿轮29和轴25相连接,从而利用EV行驶用齿轮系39。
[HV行驶(2.5挡)模式]
如图4所示,在HV行驶(2.5挡)模式中,离合器3接合(ON),第一切换机构35连接(ON),第二切换机构36向R侧连接(ON),第三切换机构46向R侧连接(ON),第四切换机构47不连接(OFF),倒挡空转齿轮31不连接(OFF),在发动机2和差动装置6之间形成经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第二切换机构36、第五驱动齿轮30、第二空转齿轮34、轴32、第一空转齿轮33、第四驱动齿轮29、第一切换机构35、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径,在电动发电机5和差动装置6之间形成经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24、第一驱动齿轮26、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径。由此,能够用发动机2进行驱动或者进行发动机制动,能够用电动发电机5进行驱动或者再生。在此,在HV行驶(2.5挡)模式中,在发动机2和差动装置6之间,除了利用发动机行驶用齿轮系38之外,还通过第一切换机构35使第四驱动齿轮29和轴25相连接,从而利用EV行驶用齿轮系39。此外,能够省略HV行驶(2.5挡)模式。
[HV行驶(3挡)模式]
如图4所示,在HV行驶(3挡)模式中,离合器3接合(ON),第一切换机构35不连接(OFF),第二切换机构36向R侧连接(ON),第三切换机构46向F侧连接(ON),第四切换机构47连接(ON),倒挡空转齿轮31不连接(OFF),在发动机2和差动装置6之间形成有经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第二切换机构36、第五驱动齿轮30、第二空转齿轮34、轴32、第一空转齿轮33、第四驱动齿轮29、第四从动齿轮45、第四切换机构47、输出轴41的动力传递路径,在电动发电机5和差动装置6之间形成经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径。由此,能够用发动机2进行驱动或者进行发动机制动,能够用电动发电机5进行驱动或者再生。另外,在HV行驶(2挡)和HV行驶(3挡)之间的换挡中,由于电动发电机5和差动装置6之间的动力传递路径不发生变更,因此不产生扭矩断开。在此,在HV行驶(3挡)模式中,发动机行驶用齿轮系38与EV行驶用齿轮系39彼此独立。
[HV行驶(预备3挡)模式]
如图4所示,在HV行驶(预备3挡)模式中,离合器3接合(ON),第一切换机构35不连接(OFF),第二切换机构36向R侧连接(ON),第三切换机构46向R侧连接(ON),第四切换机构47连接(ON),倒挡空转齿轮31不连接(OF),在发动机2和差动装置6之间形成经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第二切换机构36、第五驱动齿轮30、第二空转齿轮34、轴32、第一空转齿轮33、第四驱动齿轮29、第四从动齿轮45、第四切换机构47、输出轴41的动力传递路径,在电动发电机5和差动装置6之间形成经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24、第一驱动齿轮26、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径。由此,能够用发动机2进行驱动或者进行发动机制动,能够用电动发电机5进行驱动或者再生。另外,在HV行驶(3挡)和HV行驶(预备3挡)之间的换挡中,由于发动机2和差动装置6之间的动力传递路径不发生变更,因此不产生扭矩断开。在此,在HV行驶(预备3挡)模式中,发动机行驶用齿轮系38与EV行驶用齿轮系39彼此独立。
[HV行驶(4挡)模式]
如图4所示,在HV行驶(4挡)模式中,离合器3接合(ON),第一切换机构35连接(ON),第二切换机构36向F侧连接(ON),第三切换机构46向R侧连接(ON),第四切换机构47不连接(OFF),倒挡空转齿轮31不连接(OFF),在发动机2和差动装置6之间形成经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第二切换机构36、第四驱动齿轮29、第一切换机构35、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径,在电动发电机5和差动装置6之间形成经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24、第一驱动齿轮26、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径。由此,能够用发动机2进行驱动或者进行发动机制动,能够用电动发电机5进行驱动或者再生。另外,在HV行驶(预备3挡)和HV行驶(4挡)之间的换挡中,由于电动发电机5和差动装置6之间的动力传递路径不发生变更,因此不产生扭矩断开。此外,在HV行驶(3挡)和HV行驶(4挡)之间的换挡中,通过经由HV行驶(预备3挡)进行换挡,能够不产生扭矩断开。在此,在HV行驶(4挡)模式中,在发动机2和差动装置6之间,除了利用发动机行驶用齿轮系38之外,还通过第一切换机构35使第四驱动齿轮29和轴25相连接,从而利用EV行驶用齿轮系39。
[HV行驶(5挡)模式]
如图4所示,在HV行驶(5挡)模式中,离合器3接合(ON),第一切换机构35不连接(OFF),第二切换机构36向F侧连接(ON),第三切换机构46向R侧连接(ON),第四切换机构47连接(ON),倒挡空转齿轮31不连接(OFF),在发动机2和差动装置6之间形成经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第二切换机构36、第四驱动齿轮29、第四从动齿轮45、第四切换机构47、输出轴41的动力传递路径,在电动发电机5和差动装置6之间形成经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24、第一驱动齿轮26、轴25、第三驱动齿轮28、第三从动齿轮44、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径。由此,能够用发动机2进行驱动或者进行发动机制动,能够用电动发电机5进行驱动或者再生。另外,在HV行驶(4挡)和HV行驶(5挡)之间的换挡中,由于电动发电机5和差动装置6之间的动力传递路径不发生变更,因此不产生扭矩断开。在此,在HV行驶(5挡)模式中,发动机行驶用齿轮系38与EV行驶用齿轮系39彼此独立。
[HV行驶(预备5挡)模式]
如图4所示,在HV行驶(预备5挡)模式中,离合器3接合(ON),第一切换机构35不连接(OFF),第二切换机构36向F侧连接(ON),第三切换机构46向F侧连接(ON),第四切换机构47连接(ON),倒挡空转齿轮31不连接(OFF),在发动机2和差动装置6之间形成经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第二切换机构36、第四驱动齿轮29、第四从动齿轮45、第四切换机构47、输出轴41的动力传递路径,在电动发电机5和差动装置6之间形成经由输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24、第一驱动齿轮26、第一从动齿轮42、第三切换机构46、输出轴41的动力传递路径。由此,能够用发动机2进行驱动或者进行发动机制动,能够用电动发电机5进行驱动或者再生。另外,在HV行驶(5挡)和HV行驶(预备5挡)之间的换挡中,由于发动机2和差动装置6之间的动力传递路径不发生变更,因此不产生扭矩断开。在此,在HV行驶(预备5挡)模式中,发动机行驶用齿轮系38与EV行驶用齿轮系39彼此独立。
[齿轮停车模式]
如图4以及图8所示,在齿轮停车模式中,离合器3接合(ON),第一切换机构35不连接(OFF),第二切换机构36向R侧连接(ON),第三切换机构46中立,第四切换机构47连接(ON),倒挡空转齿轮31不连接(OFF),在发动机2和差动装置6之间形成经由曲轴2a、离合器3、输入轴21、第二切换机构36、第五驱动齿轮30、第二空转齿轮34、轴32、第一空转齿轮33、第四驱动齿轮29、第四从动齿轮45、第四切换机构47、输出轴41的动力传递路径,不在电动发电机5和差动装置6之间形成动力传递路径。而且,通过第一切换机构35,使EV行驶用齿轮系39与发动机行驶用齿轮系38断开。由此,能够用发动机2进行发动机制动,能够防止停车中的车辆移动。
此外,上述变速器4的各动作模式中的除了齿轮停车模式之外的动作模式的进一步详细说明,记载于日本公开专利公报特开2012-247018号中。
接着,基于图9至图11,对在从空挡模式、HV行驶(1挡)模式以及HV行驶(2挡)模式分别向齿轮停车模式过渡时的、变速器控制装置13进行的控制方法进行说明。
此外,在控制中,变速器控制装置13通过离合器促动器19的油压传感器以及各切换机构35、36、46、47的切换位置传感器分别检测离合器3以及切换机构35、36、46、47的状态。
<第一实施例>
[从空挡模式向齿轮停车模式过渡的控制]
如图9所示,当检测到关闭(OFF)了车辆启动开关18(步骤S901)时,变速器控制装置13判断为驾驶员有使车辆停车的意图,并判定车辆速度是否为V0以下(步骤S902)。V0是非常接近0km/h的车辆速度,例如设定为几km/h。此外,即使关闭(OFF)了车辆启动开关18,也不关闭(OFF)变速器控制装置13、变速促动器37的电源以及离合器促动器19的油压源等,而在本过渡控制结束之后才关闭(OFF)。关于这一点,对第二实施例以及第三实施例也同样。
在判定为车辆速度为V0以下的情况下,使离合器3从不接合状态变为接合状态(步骤S903:发动机连接步骤)。接着,维持第三切换机构46的中立(OFF)状态(步骤S904:马达分离步骤)。接着,第二切换机构36从中立(OFF)状态向R侧连接(ON)(步骤S905:发动机连接步骤)。接着,第四切换机构47从不连接(OFF)状态变为连接(ON)(步骤S906:发动机连接步骤)。最后,维持第一切换机构35的(不连接)OFF状态(步骤S907:齿轮系分离步骤)。
在此,机械性地锁定了第一切换机构35、第二切换机构36、第三切换机构46以及第四切换机构47的位置,在关闭(OFF)变速器控制装置13等的电源之后,在车辆的停车中维持该位置。对于这一点,第二实施例以及第三实施例也同样。在步骤S901中未检测到关闭(OFF)了车辆启动开关18的情况下,或者在步骤S902中判定车辆速度大于V0的情况下,从空挡模式向齿轮停车模式过渡的控制结束。此外,在图9所示的流程图中,能够以任意顺序更换步骤S903至步骤S907的工序。
<第二实施例>
[从HV行驶(1挡)模式向齿轮停车模式过渡的控制]
如图10所示,当检测到关闭(OFF)了车辆启动开关18(步骤S1001)时,变速器控制装置13判断为驾驶员有使车辆停车的意图,并判定车辆速度是否为V0以下(步骤S1002)。在判定车辆速度为V0以下的情况下,维持离合器3的接合状态(步骤S1003:发动机连接步骤)。接着,第三切换机构46从向F侧连接(ON)的状态切换为中立(OFF)状态(步骤S1004:马达分离步骤)。接着,维持第二切换机构36向R侧连接(ON)的状态(步骤S1005:发动机连接步骤)。
接着,第四切换机构47从不连接(OFF)状态变为连接(ON)(步骤S1006:发动机连接步骤)。最后,第一切换机构35从连接(ON)状态变为不连接(OFF)(步骤S1007:齿轮系分离步骤)。在步骤S1001中未检测到关闭(OFF)了车辆启动开关18的情况下,或者在步骤S1002中判定车辆速度大于V0的情况下,从HV行驶(1挡)模式向齿轮停车模式过渡的控制结束。此外,在图10所示的流程图中,能够以任意顺序更换步骤S1003至步骤S1007的工序。
<第三实施例>
[从HV行驶(2挡)模式向齿轮停车模式过渡的控制]
如图11所示,在检测到关闭(OFF)了车辆启动开关18(步骤S1101)时,变速器控制装置13判断为驾驶员有使车辆停车的意图,并判定车辆速度是否为V0以下(步骤S1102)。在判定车辆速度为V0以下的情况下,维持离合器3的接合状态(步骤S1103:发动机连接步骤)。接着,第三切换机构46从向F侧连接(ON)的状态切换为中立(OFF)状态(步骤S1104:马达分离步骤)。接着,第二切换机构36从向F侧连接(ON)的状态切换为向R侧连接(ON)的状态(步骤S1105:发动机连接步骤)。
接着,第四切换机构47从不连接(OFF)状态变为连接(ON)(步骤S1106:发动机连接步骤)。最后,第一切换机构35从连接(ON)状态变为不连接(OFF)(步骤S1107:齿轮系分离步骤)。在步骤S1101中未检测到关闭(OFF)了车辆启动开关18的情况下,或者在步骤S1102中判定车辆速度大于V0的情况下,从HV行驶(2挡)模式向齿轮停车模式过渡的控制结束。此外,在图11所示的流程图中,能够以任意工序更换步骤S1103至步骤S1107的工序。
根据本实施方式,变速器控制装置13在通过车辆启动开关18检测到驾驶员有使车辆停车的意图的情况下,通过发动机行驶用齿轮系38使发动机2和车轮7、8之间连接,从而能够使发动机2成为阻力来防止车辆移动。另外,变速器控制装置13通过EV行驶用齿轮系39使电动发电机5和车轮7、8之间断开,通过第一切换机构35使EV行驶用齿轮系39与发动机行驶用齿轮系38断开,由此即使过大的旋转力作用于车轮7、8上,也不使电动发电机5的转子旋转,从而能够减轻变换器10的负担。
另外,除了发动机2和电动发电机5之外,不需要例如机械式的停车机构,就能够实现小型且低成本的车辆。
另外,变速器控制装置13在通过车辆启动开关18检测到车辆的停车状态的情况下,使第五驱动齿轮30与输入轴21接合,使发动机2和车轮7、8经由由第一空转齿轮33和第四驱动齿轮29形成的减速机构连接,从而能够实现即使从车轮7、8作用有旋转力也使车辆难以移动的车辆停车装置。
另外,使发动机2和发动机行驶用齿轮系38之间接合/断开的离合器3是所谓常闭型的离合器3,在解除来自离合器促动器19的油压的情况下,使发动机2和发动机行驶用齿轮系38相连接,由此,不需要在车辆停车时保持向离合器3供给的油压等的特别的结构,从而能够实现小型且低成本的离合器3。
另外,停车检测构件为车辆启动开关18,在关闭了车辆启动开关18的情况下,检测出车辆的停车状态,从而不必为了检测驾驶员是否有使车辆停车的意图而设置特别的装置,从而能够实现小型且低成本的车辆停车装置。
另外,具有:发动机连接步骤,其通过发动机行驶用齿轮系38使发动机2和车轮7、8之间连接,马达分离步骤,其通过EV行驶用齿轮系39使电动发电机5和车轮7、8之间断开,齿轮系分离步骤,其通过第一切换机构35使EV行驶用齿轮系39与发动机行驶用齿轮系38断开,从而,可以实现如下车辆的停车方法,即,即使过大的旋转力作用于车轮7、8上,也不使电动发电机5的转子旋转,从而能够减轻变换器10的负担。
另外,除了发动机2和电动发电机5之外,不需要例如机械式的停车机构,就能够实现低成本的车辆的停车方法。
<第二实施方式>
基于图12至图14,对第二实施方式的车辆停车装置进行说明。第二实施方式是第一实施方式的车辆停车装置的变形实施方式,将电动发电机5的转子5b直接连接在轴25上来作为用于将电动发电机5的旋转动力传递至轴25的单元,来代替利用第一实施方式那样的输入轴22、输入驱动齿轮23、输入空转齿轮24的结构。在电动发电机5中,转子5b在定子5a的内侧进行旋转,该电动发电机5配置在离合器3和第一驱动齿轮26之间。定子5a是固定在变速器4的壳体上的固定构件。转子5b是在定子5a的内侧与轴25一体旋转的旋转构件。
如图13所示,在第二实施方式的驱动系统1的各动作模式下的各构件动作状态,与第一实施方式的驱动系统1的情况相同。另外,如图14所示,在第二实施方式的车辆停车装置的齿轮停车模式下的发动机2和差动装置6之间的动力传递路径,也与第一实施方式的车辆停车装置的情况相同。在第二实施方式的车辆停车装置中,其它结构、各动作模式的方式以及各动作模式之间的过渡控制,与第一实施方式的车辆停车装置的情况相同,因此省略详细说明。第二实施方式的车辆停车装置也起到与第一实施方式的车辆停车装置相同的效果。
<其它实施方式>
本发明并不限定于上述实施方式,能够进行如下变形或者扩展。
也能够进行从停车(起动/发电)模式、EV行驶(1挡)模式、EV行驶(2挡)模式等向齿轮停车模式过渡的控制。
第一切换机构35、第二切换机构36、第三切换机构46以及第四切换机构47可以是分别具有同步装置(synchronizer)的切换机构,也可以是由不具有同步装置的爪形离合器形成的切换机构。
也可以在操作了设置于车室内的操作杆等的情况下,检测出车辆的停车状态。
也可以将形成在第五驱动齿轮30的外周面上的齿数设定得比形成在第二空转齿轮34的外周面上的齿数少,用这两者的齿轮形成减速机构。
此外,能够在本发明的全部公开内容(包括权利要求书以及附图)的范围内,基于其基本的技术思想,变更/调整实施方式或者实施例。另外,能够在本发明的权利要求书的范围内,进行各种公开构件的多种组合或者选择。即,本发明当然包括本领域技术人员能够根据包括权利要求书以及附图的全部公开内容、技术思想进行的各种变形、修正。

Claims (7)

1.一种车辆停车装置,其特征在于,
具有:
发动机,
电动马达,
变速装置,其能够对来自所述发动机以及所述电动马达的旋转动力进行变速并传递至驱动轮,
停车检测构件,其用于检测车辆的停车状态,
控制装置,其与所述停车检测构件相连接,用于控制所述变速装置的动作;
所述变速装置具有:
第一齿轮系,其能够切换为多个变速挡,并能够使所述发动机和所述驱动轮相连接,
第二齿轮系,其能够切换为多个变速挡,并能够使所述电动马达和所述驱动轮相连接,
第一切换机构,其用于使所述第一齿轮系中的规定的旋转构件和所述第二齿轮系中的规定的旋转构件连接或断开;
在通过所述停车检测构件检测出车辆的停车状态的情况下,所述控制装置通过所述第一齿轮系使所述发动机和所述驱动轮相连接,并且通过所述第二齿轮系使所述电动马达和所述驱动轮断开,通过所述第一切换机构使所述第二齿轮系与所述第一齿轮系断开。
2.根据权利要求1所述的车辆停车装置,其特征在于,
所述第一齿轮系具有:
输入轴,其与所述发动机相连接,
第一输入齿轮,其能够与所述输入轴接合或分离,通过与所述输入轴接合来与所述输入轴一体旋转,
输出齿轮,其能够与所述输入轴接合或分离,通过与所述输入轴接合来与所述输入轴一体旋转,并且能够与所述驱动轮相连接,
减速轴,其具有与所述第一输入齿轮相啮合的第二输入齿轮和与所述第二输入齿轮设置在同轴上并与所述输出齿轮相啮合第三输入齿轮,形成在所述第一输入齿轮的外周面上的齿数比形成在所述第二输入齿轮的外周面上的齿数少,或者形成在所述第三输入齿轮的外周面上的齿数比形成在所述输出齿轮的外周面上的齿数少,
第二切换机构,其被所述控制装置控制进行动作,使所述输出齿轮或者所述第一输入齿轮选择性地与所述输入轴接合;
在通过所述停车检测构件检测到车辆的停车状态的情况下,所述控制装置通过所述第二切换机构使所述第一输入齿轮与所述输入轴接合。
3.根据权利要求1或2所述的车辆停车装置,其特征在于,
在所述发动机和所述变速装置之间设置有离合器装置,所述控制装置使该离合器装置接受动作力,该离合器装置用于使所述发动机和所述变速装置连接或断开,在解除动作力的情况下,所述离合器装置处于使所述发动机和所述变速装置相连接的状态。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆停车装置,其特征在于,
所述停车检测构件为车辆的启动开关,在关闭该启动开关的情况下,检测为车辆的停车状态。
5.根据权利要求2所述的车辆停车装置,其特征在于,
具有第三切换机构,该第三切换机构使所述第二齿轮系和所述驱动轮连接或断开,在检测出车辆的停车状态的情况下,所述控制装置通过第三切换机构使所述第二齿轮系与所述驱动轮断开。
6.根据权利要求1或2所述的车辆停车装置,其特征在于,
具有第四切换机构,该第四切换机构使所述输出齿轮和输出轴连接或断开,在检测出车辆的停车状态的情况下,所述控制装置通过第四切换机构使所述输出齿轮与所述输出轴连接。
7.一种车辆的停车方法,其特征在于,
该车辆设置有:
发动机,
电动马达,
变速装置,其能够对来自所述发动机以及所述电动马达的旋转动力进行变速并传递至驱动轮;
所述变速装置具有:
第一齿轮系,其能够切换为多个变速挡,并能够使所述发动机和所述驱动轮相连接,
第二齿轮系,其能够切换为多个变速挡,并能够使所述电动马达和所述驱动轮相连接,
第一切换机构,其用于使所述第一齿轮系中的规定的旋转构件和所述第二齿轮系中的规定的旋转构件连接或断开;
该车辆的停车方法具有:
发动机连接步骤,通过所述第一齿轮系使所述发动机和所述驱动轮相连接,
马达分离步骤,通过所述第二齿轮系使所述电动马达和所述驱动轮断开,
齿轮系分离步骤,通过所述第一切换机构使所述第二齿轮系与所述第一齿轮系断开。
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