DE102019102170A1

DE102019102170A1 - Fahrzeugantriebseinheit

Info

Publication number: DE102019102170A1
Application number: DE102019102170.7A
Authority: DE
Inventors: Shinya Harada
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2019-10-02
Also published as: CN110319185A; US20190301577A1; JP2019178740A

Abstract

Eine Fahrzeugantriebseinheit (1) weist Folgendes auf: einen Elektromotor (10); eine Eingangswelle (X1), an die eine Kraft des Elektromotors eingegeben wird; eine Zwischenwelle (X2), an die die Kraft von der Eingangswelle übertragen wird; eine Antriebswelle (X3a, X3b), die parallel zu der Zwischenwelle angeordnet ist, an die die Kraft von der Zwischenwelle übertragen wird über eine Differentialmechanismuseinheit (50) und die die Kraft an die Antriebsräder überträgt; eine Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit (20), die auf einer Kraftübertragungsbahn angeordnet ist und Zahnradpaare, eine Schalteinheit (300) und eine Einwegkupplung (400) aufweist; und eine Steuereinheit (30), die eine Hauptsteuerung, in der die Schalteinheit angewiesen wird, an einer neutralen Position oder einer Position angeordnet zu werden, an der die Schalteinheit mit dem Zahnradpaar in Eingriff steht, oder eine Hilfssteuerung auswählt, in der die Schalteinheit angewiesen wird, zwangsweise an einer Position angeordnet zu werden, an der die Schalteinheit mit dem Zahnradpaar in Eingriff steht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft eine Fahrzeugantriebseinheit bzw. Fahrzeugleistungseinheit, die eine Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit aufweist, die eine Leistung eines Elektromotors an Antriebsräder überträgt.
HINTERGRUNDDISKUSSION
In der damit verbundenen Technik ist ein Fahrzeug bekannt, das einen Elektromotor als Antriebsquelle verwendet, z.B. ein elektromotorisches Allradfahrzeug (ein elektromotorischer Allradantrieb), ein Elektrofahrzeug (EV) oder dergleichen, das Hauptantriebsräder mit einem Motor antreibt und ein angetriebenes Rad mit einem Elektromotor antreibt. Eine Kraftübertragungsvorrichtung (Transaxle) mit einer Untersetzungsmechanismuseinheit und einer Differentialmechanismuseinheit zum Erhöhen der Leistung bzw. der Kraft des Elektromotors, der als Antriebsquelle dient, und zum Übertragen der erhöhten Leistung bzw. erhöhten Kraft an die Antriebsradseite ist im Allgemeinen in einem solchen Fahrzeug installiert.
JP 2016-22799 A (Referenz 1) offenbart eine allgemeine Fahrzeugantriebseinheit, die gestaltet ist, um eine Motoreinheit mit einem Motor und einer „Transaxle“ aufzunehmen. Genauer gesagt wird eine Fahrzeugantriebseinheit offenbart, die gestaltet ist, um einen Motor, der als Antriebsquelle dient, eine Eingangswelle, die koaxial zu einer Ausgangswelle des Motors ist und in die die Leistung bzw. die Kraft des Motors eingespeist wird, ein Untersetzungsgetriebe bzw. Untersetzungszahnradpaar, eine Ausgangswelle, auf die die Leistung des Motors über das Untersetzungszahnradpaar mit erhöhter Leistung bzw. erhöhter Kraft von der Eingangswelle übertragen wird, und eine Differentialgetriebeeinheit, die die von der Ausgangswelle eingespeiste Leistung bzw. Kraft differentiell steuert und die Leistung über eine Antriebswelle auf die Antriebsräder überträgt.
JP 7-62353 A (Referenz 2) offenbart ein miniaturisiertes elektromotorisches Fahrzeug, in dem ein Drehzahlwandler bzw. einer Drehzahländerungseinrichtung (speed changer) in einer Kraftübertragungsbahn zwischen einem Motor, der als die Antriebsquelle dient, und Antriebsrädern vorgesehen ist.
In den letzten Jahren besteht auch die Forderung nach verbesserter Fahrbarkeit und Fahrzeugleistung in einem Fahrzeug, das einen Elektromotor als Antriebsquelle nutzt. In einem Fahrzeug, in dem eine allgemeine Leistungsübertragungsvorrichtung bzw. Kraftübertragungsvorrichtung, die eine Untersetzungsmechanismuseinheit aufweist, installiert ist, wie in Referenz 1 offenbart ist, ist eine Vergrößerung der physikalischen Größe des Elektromotors unvermeidlich, um die Fahrbarkeit, die Fahrzeugleistung und dergleichen zu verbessern, und es gibt Probleme mit der Installation. Obwohl es gültig ist, einen Drehzahlwandler bzw. eine Drehzahländerungseinrichtung zwischen dem Motor und den Antriebsrädern vorzusehen, wie in Referenz 2 offenbart ist, da die darin offenbarte Technik bei hohem Drehmoment (ein niedriger Gang) zwangsweise auf einen niedrigen Gang (eine niedrige Gangstufe (low gear)) umschaltet (ein Neigungszustand größer oder gleich einer vorbestimmten Neigung), braucht es Zeit, um die Drehzahländerung durchzuführen, und es gibt ein Problem mit der Fahrbarkeit.
Daher besteht Bedarf an einem Fahrzeugantrieb, der eine Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit aufweist, die die Fahrbarkeit verbessert und durch Verkürzung einer Geschwindigkeitsänderungszeit bzw. Drehzahlumschaltzeit insgesamt kompakt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Fahrzeugantriebseinheit (vehicle power unit) gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung weist einen Elektromotor, eine Eingangswelle, an die eine Leistung bzw. eine Kraft des Elektromotors eingegeben wird, eine Zwischenwelle, an die die Leistung bzw. Kraft von der Eingangswelle übertragen wird, eine Antriebswelle, die parallel zu der Zwischenwelle angeordnet ist, an die die Leistung bzw. Kraft von der Zwischenwelle über eine Differentialmechanismuseinheit übertragen wird und die die Leistung bzw. Kraft an Antriebsräder überträgt, eine Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit bzw. Drehzahländerungsmechanismuseinheit, die auf einer Kraftübertragungsbahn von der Eingangswelle zu der Antriebswelle angeordnet ist und die zwei oder mehrere Zahnradpaare, eine Schalteinheit, die sich bewegt, um mit den Zahnradpaaren frei in Eingriff zu gelangen und sich von diesen zu lösen, und eine Einwegkupplung aufweist, und eine Steuereinheit aufweist, die die Schalteinheit anweist, die Schalteinheit zu veranlassen, in einer Neutralposition in einem Fall angeordnet zu werden, in dem die Leistung bzw. Kraft über die Einwegkupplung übertragen wird, und die Schalteinheit zu veranlassen, an einer Position angeordnet zu werden, an der die Schalteinheit mit dem Zahnradpaar ein Eingriff steht, das einem Fahrzeuganforderungsgang (vehicle-requested gear) in einem Zustand entspricht, in dem die Leistung bzw. Kraft die Einwegkupplung umgeht und übertragen wird.
Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Fahrzeugleistung zu verbessern, ohne die physikalische Größe des Elektromotors zu erhöhen, durch ein Vorsehen der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit, und es ist möglich, die Fahrzeugantriebseinheit zu bieten, die insgesamt kompakt ist. Da die Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit die Einwegkupplung aufweist, ist es möglich, zwei Bahnen, eine allgemeine Bahn, die über eines von den Zahnradpaaren geht, und eine Umgehungsbahn bzw. Bypass-Bahn, die über die Einwegkupplung geht, als die Kraftübertragungsbahnen in der Fahrzeugantriebseinheit auszubilden. Entsprechend in einem Fall, in dem die Geschwindigkeitsänderung bzw. die Drehzahländerung in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Kraft bzw. Leistung über die Einwegkupplung übertragen wird, da es möglich ist, gewöhnliche Betätigungen, wie z.B. Schaltfreigabe, Schalteingang oder dergleichen, wegzulassen, ist es möglich, die Geschwindigkeitsänderungszeit zu verkürzen. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Fahrbarkeit in der Fahrzeugantriebseinheit zu verbessern.
Ferner, durch ein angemessenes Auswählen der Hauptsteuerung und der Hilfssteuerung ist die Steuereinheit in der Lage, ein Verschlechtern einer Brennstoffeffizienz zu verhindern, was in einem unnötigen Stromverbrauch begründet ist, während die Geschwindigkeitsänderungszeit bzw. Gangwechselzeit verkürzt wird.
In der Fahrzeugantriebseinheit gemäß dem Aspekt dieser Offenbarung ist es wünschenswert, dass das Zahnradpaar ein Zahnradpaar eines ersten Gangs und ein Zahnradpaar eines zweiten Gangs aufweist und dass die Einwegkupplung auf der Seite des Zahnradpaars des ersten Gangs vorgesehen ist.
In Erwägung einer Installierbarkeit der Fahrzeugantriebseinheit ist es wünschenswert, dass die Anzahl von Zahnradpaaren in der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit zwei ist, wie in dieser Konfiguration. Zum Beispiel, wenn die Anzahl von Zahnradpaaren auf fünf, sechs oder dergleichen eingestellt ist, ist dies nicht wünschenswert, da die physikalische Größe des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus übermäßig groß wird. Da die Einwegkupplung auf der Seite des Zahnradpaars des ersten Gangs vorgesehen ist in einem Fall, in dem die Kraft über das Zahnradpaar übertragen wird, ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in der die Kraft ebenfalls über die Einwegkupplung übertragen wird (um ein doppeltes Zahnradkämmen über die zwei vorangehend beschriebenen Bahnen zu vermeiden), um die Übertragungseffizienz der Kraft zu garantieren.
Die Fahrzeugantriebseinheit gemäß dem Aspekt dieser Offenbarung kann derart gestaltet sein, dass die Zahnradpaare einen Mitnehmerabschnitt aufweisen, und die Schalteinheit einen Aktorabschnitt, der eine Anweisung von der Steuereinheit erfasst und betätigt, und einen Buchsenabschnitt aufweist, der sich bewegt, um durch die Betätigung des Aktorabschnitts mit dem Mitnehmerabschnitt frei in Eingriff zu gelangen und sich von diesem zu lösen.
Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Schalteinheit basierend auf einer Anweisung der Steuereinheit zuverlässig zu betätigen.
In der Fahrzeugantriebseinheit gemäß dem Aspekt dieser Offenbarung ist es wünschenswert, dass die Steuerungseinheit die Hilfssteuerung in einem Fall auswählt, in dem eine Temperatur des Aktorabschnitts größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Temperatur ist.
Mit dieser Konfiguration, da die Steuereinheit derart gestaltet ist, dass die Hilfssteuerung zwangsweise ausgewählt wird, wenn die Steuereinheit die Hauptsteuerung übermäßig ausführt, tritt übermäßiger Stromverbrauch nicht auftritt, und als ein Ergebnis ist es möglich, ein Verschlechtern einer Brennstoffeffizienz zu verhindern.
In der Fahrzeugantriebseinheit gemäß dem Aspekt dieser Offenbarung ist es wünschenswert, dass die Steuereinheit die Hilfssteuerung in einem Fall auswählt, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als oder gleich wie eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist.
Mit dieser Konfiguration, da die Steuereinheit derart gestaltet ist, dass die Hilfssteuerung in einem Fall ausgewählt wird, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als oder gleich wie eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, fährt die Steuereinheit mit Schritt ST101 (ST101 in 6) fortan fort.
In der Fahrzeugantriebseinheit gemäß dem Aspekt dieser Offenbarung ist es wünschenswert, dass in der Hauptsteuerung, die durch die Steuereinheit ausgewählt ist, die Steuereinheit die Schalteinheit an der neutralen Position in einem Fall anordnet, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug in einem fahrenden Zustand ist, und die Steuereinheit die Schalteinheit an der Position anordnet, an der die Schalteinheit mit dem Zahnradpaar in Eingriff steht, das dem Fahrzeugbedarfsgang entspricht, in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug in einem regenerativen Zustand ist, in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der zweite Gang ist, oder in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang ein Rückwärtsgang ist.
Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Verwendung von den zwei Bahnen, die allgemeine Bahn, die über das Zahnradpaar geht, und die Umgehungsbahn, die über die Einwegkupplung geht (es ist möglich, das doppelte Zahnradkämmen durch die zwei Bahnen, die vorangehend beschrieben sind, zu vermeiden), effizient zu trennen. Genauer gesagt ist es möglich, die Übertragungseffizienz bzw. Getriebeeffizienz der Kraft durch ein Anordnen der Schalteinheit zu garantieren, so dass die Kraft nicht durch eine Bahn übertragen wird, die über die Zahnradpaare geht, in einem Fall, in dem die Kraft durch die Umgehungsbahn (die vorangehend beschrieben ist) übertragen wird, die über die Einwegkupplung geht.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist es möglich, eine Fahrzeugantriebseinheit zu bieten, die eine Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit aufweist, welche eine Fahrbarkeit verbessert und insgesamt kompakt ist, durch ein Verkürzen einer Geschwindigkeitsänderungszeit bzw. Schaltzeit, ohne zu einer Verschlechterung in einer Kraftstoffeffizienz zu führen.
Figurenliste
Die vorangehenden und zusätzlichen Merkmale und Eigenschaften dieser Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlicher werden, die mit dem Bezug auf die angefügten Zeichnungen in Erwägung gezogen wird, wobei:

1 ein schematisches Diagramm ist, das die Basiskonfiguration einer Fahrzeugantriebseinheit gemäß einer Ausführungsform darstellt;
2A ein schematisches Diagramm, das eine Kraftübertragungsbahn in einem Fall darstellt, in dem ein Fahrzeugbedarfsgang ein erster Gang ist und das Fahrzeug in einem fahrenden Zustand ist, in der Fahrzeugantriebseinheit gemäß der Ausführungsform ist;
2B ein schematisches Diagramm, das eine Kraftübertragungsbahn in einem Fall darstellt, in dem ein Fahrzeugbedarfsgang ein zweiter Gang ist, in der Fahrzeugantriebseinheit gemäß der Ausführungsform ist;
2C ein schematisches Diagramm, das eine Kraftübertragungsbahn in einem Fall darstellt, in dem ein Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug in einem regenerativen Zustand ist, oder in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang ein Rückwärtsgang ist, in der Fahrzeugantriebseinheit gemäß der Ausführungsform ist;
3A ein schematisches Blockdiagramm einer allgemeinen Geschwindigkeitsänderungssequenz während des Geschwindigkeitsänderns ist;
3B ein schematisches Blockdiagramm einer Geschwindigkeitsänderungssequenz einer Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit gemäß der Ausführungsform während eines Hochschaltens in dem Fahrzustand ist;
3C ein schematisches Blockdiagramm einer Geschwindigkeitsänderungssequenz der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit gemäß der Ausführungsform während des Herunterschaltens in dem Fahrzustand ist;
4A ein Diagramm ist, das eine Geschwindigkeitsänderungssequenz und ein Geschwindigkeitsänderungszeitdiagramm der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit gemäß der Ausführungsform während des Hochschaltens darstellt;
4B ein Diagramm ist, das eine Geschwindigkeitsänderungssequenz und ein Geschwindigkeitsänderungszeitdiagramm in dem Stand der Technik während des Hochschaltens darstellt;
5A ein Diagramm ist, das eine Geschwindigkeitsänderungssequenz und ein Geschwindigkeitsänderungszeitdiagramm der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit gemäß der Ausführungsform während des Herunterschaltens darstellt;
5B ein Diagramm ist, das eine Geschwindigkeitsänderungssequenz und ein Geschwindigkeitsänderungszeitdiagramm in dem Stand der Technik während des Herunterschaltens darstellt;
6 ein Steuerprozessflussdiagramm ist, das eine Hauptsteuerung und eine Hilfssteuerung in der Steuereinheit betrifft.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Hiernach wird eine Beschreibung von verschiedenen hierin offenbarten Ausführungsformen mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen gegeben. In den Zeichnungen sind die gleichen Bezugszeichen an gemeinsam verwendete Bestandteilelemente vergeben. Es sollte vermerkt werden, dass die Bestandteilelemente, die in einer bestimmten Zeichnung ausgedrückt sind, in anderen Zeichnungen zur Einfachheit einer Erläuterung weggelassen werden können. Ferner sollte vermerkt werden, dass die angefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise auf einen exakten Maßstab gezeichnet sind.
Konfiguration einer Fahrzeugantriebseinheit 1
Eine Beschreibung einer Übersicht der Gesamtkonfiguration der Fahrzeugantriebseinheit 1 gemäß der Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 gegeben. 1 ist ein schematisches Diagramm, das die Basiskonfiguration der Fahrzeugantriebseinheit 1 gemäß der Ausführungsform darstellt.
Die Fahrzeugantriebseinheit 1 gemäß der Ausführungsform ist gestaltet, um einen gemeinsamen Elektromotor und Generator 10 (nachstehend als ein „MG10“ bezeichnet), der als eine Antriebsquelle dient, und eine Transaxle 2 aufzuweisen, die hauptsächlich eine Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 und eine Differentialmechanismuseinheit 50 aufweist. Es ist möglich, einen allgemeinen Fahrzeugelektromotor zu verwenden, der gestaltet ist, um einen Stator 11 und einen Rotor 13 zu beinhalten, für den MG10. Die Leistung bzw. die Kraft, die von dem Rotor 13 in dem MG10 erzeugt wird, der dem Stator 11 zugewandt ist und sich dreht, wird an eine Eingangswelle X1 übertragen, die eine Krafteingangseinheit bzw. Leistungseingangseinheit der Transaxle 2 in der Fahrzeugantriebseinheit 1 ist und die sich einstückig mit dem Rotor 13 dreht. Die Leistung bzw. die Kraft, die an die Eingangswelle X1 eingegeben wird, wird schließlich einer Differentialsteuerung durch die Differentialmechanismuseinheit 50 unterworfen und wird über Antriebswellen X3a und X3b an Antriebsräder (nicht dargestellt) übertragen.
Wie in 1 dargestellt ist, umfasst die Transaxle 2 hauptsächlich die Eingangswelle X1, die früher beschrieben ist, eine Zwischenwelle X2, die Antriebswellen X3a und X3b, die Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20, eine Steuereinheit 30, ein finales Antriebszahnrad 40 bzw. Endantriebszahnrad 40 und die Differentialantriebseinheit 50, die ein finales Abtriebszahnrad bzw. Endabtriebszahnrad 41 aufweist. Die Zwischenwelle X2 ist parallel zu der Eingangswelle X1 angeordnet, wobei die Kraft bzw. Leistung von der Eingangswelle X1 an die Zwischenwelle X2 übertragen wird, wobei die Antriebswellen X3a und X3b parallel zu der Zwischenwelle X2 angeordnet sind, die Kraft bzw. Leistung von der Zwischenwelle X2 an die Antriebswellen X3a und X3b über die Differen-tialmechanismuseinheit 50 übertragen wird, die Antriebswellen X3a und X3b die Kraft bzw. Leistung an die Antriebsräder (nicht dargestellt) übertragen, die Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit bzw. Drehzahländerungsmechanismuseinheit 20 an der Eingangswelle X1 und der Zwischenwelle X2 angeordnet ist, die Steuereinheit 30 eine Schalteinheit 300 in der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 anweist, dass das Endantriebszahnrad 40 an der Zwischenwelle X2 angeordnet wird, das Endabtriebszahnrad 41 an den Antriebswellen X3a und X3b angeordnet wird und mit dem Endantriebszahnrad 40 in Eingriff steht und die Differentialmechanismuseinheit 50 mit den Antriebswellen X3a und X3b verbunden wird. Hiernach wird eine detaillierte Beschreibung der Bestandteilelemente abgegeben.
Eingangswelle X1
Wie in 1 dargestellt ist, ist die Eingangswelle X1 vorgesehen, um in der Lage zu sein, sich einstückig mit dem Rotor 13 des MG10 zu drehen, und die Leistung bzw. Kraft, die von dem Rotor 13 erzeugt wird, der sich innerhalb des Stators 11 dreht, wird an die Eingangswelle X1 übertragen. Ein Antriebszahnrad 100a einer ersten Geschwindigkeit in einem Zahnradpaar 100 einer ersten Geschwindigkeit für eine niedrige Geschwindigkeit und ein Antriebszahnrad 200a einer zweiten Geschwindigkeit in einem Zahnradpaar 200 einer zweiten Geschwindigkeit für eine hohe Geschwindigkeit in der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 (die später im Detail beschrieben wird) sind vorgesehen, um in der Lage zu sein, sich einstückig mit der Eingangswelle X1 zu drehen, und dementsprechend ist die Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 gestaltet, um in der Lage zu sein, die Leistung bzw. Kraft, die an die Eingangswelle X1 von dem MG10 eingegeben wird, an sowohl das Antriebszahnrad 100a der ersten Geschwindigkeit und das Antriebszahnrad 200a der zweiten Geschwindigkeit zu übertragen (wie später beschrieben wird, wird die Kraft bzw. Leistung an lediglich eines von dem Antriebszahnrad 100a der ersten Geschwindigkeit und das Antriebszahnrad 200a der zweiten Geschwindigkeit durch die Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 übertragen und das andere ist einfach im Leerlauf). Beide Enden der Eingangswelle X1 werden axial gestützt durch Lager (nicht dargestellt), die an Gehäusen (nicht dargestellt) beispielsweise fixiert bzw. befestigt sind.
Zwischenwelle X2
Wie in 1 dargestellt ist, ist die Zwischenwelle X2 parallel zu der Eingangswelle X1 angeordnet. Die Schalteinheit 300 und eine Nabeneinheit 500, die immer mit der Schalteinheit 300 in der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 ein Eingriff steht (was später im Detail beschrieben wird), sind vorgesehen, um in der Lage zu sein, sich einstückig mit der Zwischenwelle X2 zu drehen. Ein Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit in dem Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit und ein Abtriebszahnrad 200b der zweiten Geschwindigkeit in dem Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit sind an der Zwischenwelle X2 vorgesehen, um in der Lage zu sein, sich relativ zu der Zwischenwelle X2 zu drehen. Jedoch, wie später beschrieben wird, wenn die Schalteinheit 300 an einer Position angeordnet ist, an der die Schalteinheit 300 mit einem von dem Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit und dem Abtriebszahnrad 200b der zweiten Geschwindigkeit (eines von dem Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit und dem Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit) in Eingriff steht, wird die Kraft bzw. Leistung, die an die Eingangswelle X1 eingegeben wird, an die Zwischenwelle X2 übertragen. Genauer gesagt, z.B. in einem Fall, in dem die Schalteinheit 300 mit dem Abtriebszahnrad 200b der zweiten Geschwindigkeit (das Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit) in Eingriff steht, wird die Kraft, die an die Eingangswelle X1 eingegeben wird, an die Zwischenwelle X2 über das Antriebszahnrad 200a der zweiten Geschwindigkeit und das Abtriebszahnrad 200b der zweiten Geschwindigkeit des Zahnradpaars 200 der zweiten Geschwindigkeit, die Schalteinheit 300 und die Nabeneinheit 500 übertragen. Das Endantriebszahnrad 40, das sich einstückig mit der Zwischenwelle X2 dreht, ist an der Zwischenwelle X2 vorgesehen. Beide Enden der Zwischenwelle X2 werden axial durch Lager (nicht dargestellt) gestützt, die an Gehäusen (nicht dargestellt) beispielsweise in der gleichen Art und Weise wie in der Eingangswelle X1 fixiert sind.
Antriebswellen X3a und X3b
Wie in 1 dargestellt ist, sind die Antriebswellen X3a und X3b parallel zu der Zwischenwelle X2 angeordnet. Ein Antriebsrad (nicht dargestellt) ist an jedem von den Endabschnitten der Antriebswellen X3a und X3b vorgesehen und die Kraft bzw. Leistung, die von dem MG10 erzeugt wird, wird schließlich an die Antriebsräder übertragen. Die Antriebswellen X3a und X3b sind mit der Differentialmechanismuseinheit 50 (die später beschrieben wird) verbunden. Wenn die Kraft bzw. Leistung von der Zwischenwelle X2 an die Differentialmechanismuseinheit 50 über das Endabtriebszahnrad 41 übertragen wird, das immer mit dem Endantriebszahnrad 40 (das vorangehend beschrieben ist) in Eingriff steht, wird die Kraft bzw. Leistung einer Differentialsteuerung durch die Differentialmechanismuseinheit 50 gemäß der Antriebssituation unterworfen (Vorwärtsbewegung, Links- oder Rechtsabbiegen oder dergleichen) und wird an die Antriebswellen X3a und X3b übertragen, um schließlich an die Antriebsräder übertragen zu werden. Die Antriebswellen X3a und X3b sind außerdem axial durch das Lager gestützt.
Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20
Wie in 1 dargestellt ist, ist die Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 auf der Kraftübertragungsbahn von der Eingangswelle X1 an die Antriebswellen X3a und X3b angeordnet. Genauer gesagt ist die Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 gestaltet, um das Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit, das Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit, die Schalteinheit bzw. Umschalteinheit 300 und eine Einwegkupplung 400 aufzuweisen. Von diesen sind das Antriebszahnrad 100a der ersten Geschwindigkeit in dem Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit und das Antriebszahnrad 200a der zweiten Geschwindigkeit in dem Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit vorgesehen, um in der Lage zu sein, sich einstückig mit der Eingangswelle X1 zu drehen, und sind das Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit in dem Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit und das Abtriebszahnrad 200b der zweiten Geschwindigkeit in dem Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit auf der Zwischenwelle X2 vorgesehen, um in der Lage zu sein, sich relativ zu der Zwischenwelle X2 zu drehen. Währenddessen ist die Schalteinheit 300 immer mit der Nabeneinheit 500 in Eingriff und ist vorgesehen, um in der Lage zu sein, sich einstückig mit der Zwischenwelle X2 zu drehen. Die Einwegkupplung 400 ist auf der Zwischenwelle X2 vorgesehen und ist angeordnet, um zwischen der Zwischenwelle X2 und dem Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit in dem Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit eingeklemmt zu sein.
Zahnradpaare (Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit und Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit)
Wie in 1 dargestellt ist, obwohl die zwei Zahnradpaare, das Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit und das Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit, in der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 200 vorgesehen sind, kann ein drittes Zahnrad bzw. ein Zahnrad einer dritten Geschwindigkeit ferner hinzugefügt werden, um drei Zahnradpaare vorzusehen. Jedoch, wenn die Anzahl von Zahnradpaaren steigt, um mehr Stufen Geschwindigkeitsänderungen, wie z.B. einen fünften Gang und einen sechsten Gang (z.B. größer als oder gleich wie 5 Zahnradpaare) zu handhaben, ist dies nicht wünschenswert, da die physikalische Größe der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 steigt. Die Geschwindigkeitsänderungsverhältnisse von jedem von dem Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit und dem Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit kann je nach Bedarf eingestellt sein und sind nicht besonders beschränkt. In 1, obwohl das Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit auf der oberen linken Seite von dem Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit auf der Papieroberfläche vorgesehen ist, kann das Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit auf der oberen rechten Seite von dem Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit auf der Papieroberfläche vorgesehen sein.
Wie in 1 dargestellt ist, sind ein erster Mitnehmerabschnitt (Klauenabschnitt, „dog portion“) 105 und ein zweiter Mitnehmerabschnitt (Klauenabschnitt, „dog portion“) 205 an dem Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit und dem Abtriebszahnrad 200b der zweiten Geschwindigkeit jeweils vorgesehen. Entsprechend ist die Schalteinheit 300 in der Lage, mit dem Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit oder dem Abtriebszahnrad 200b der zweiten Geschwindigkeit in Eingriff zu gelangen, durch ein sich Bewegen auf der Zwischenwelle X2 in der axialen Richtung basierend auf den Anweisungen der Steuereinheit 30.
Schalteinheit 300
Wie vorangehend beschrieben ist, ist die Schalteinheit 300 immer mit der Nabeneinheit 500 in Eingriff und ist vorgesehen, um in der Lage zu sein, sich einstückig mit der Zwischenwelle X2 zu drehen. Genauer gesagt kann z.B. die Schalteinheit 300 einen Hülsenabschnitt bzw. Buchsenabschnitt (nicht dargestellt) und einen Aktorabschnitt (nicht dargestellt) aufweisen und eine Konfiguration kann angewendet bzw. eingesetzt werden, in der der Aktorabschnitt eine Anweisung von der Steuereinheit 30 erfasst und den Buchsenabschnitt basierend auf der Anweisung betätigt. Es ist möglich, beispielsweise einen allgemeinen Solenoidaktorabschnitt für den Aktorabschnitt zu verwenden. Der Buchsenabschnitt ist gestaltet, um in der Lage zu sein, sich in der axialen Richtung zu bewegen, um mit dem ersten Mitnehmerabschnitt 105 und dem zweiten Mitnehmerabschnitt 205 auf der Zwischenwelle X2 frei in Eingriff zu gelangen und sich von diesem zu lösen. Wenn der Aktorabschnitt die Anweisung der Steuereinheit 30 erfasst, veranlasst der Aktorabschnitt den Buchsenabschnitt, sich zu einer von einer Position, an der der Buchsenabschnitt mit dem ersten Mitnehmerabschnitt 105 in Eingriff steht, eine Position, an der der Buchsenabschnitt mit dem zweiten Mitnehmerabschnitt 205 in Eingriff steht und eine neutrale Position zu bewegen, an der der Buchsenabschnitt mit keinem von dem ersten Mitnehmerabschnitt 105 und dem zweiten Mitnehmerabschnitt 205 in Eingriff steht, basierend auf der Anweisung.
Entsprechend, in einem Fall, in dem der Buchsenabschnitt an einer Position angeordnet ist, an der der Buchsenabschnitt mit dem ersten Mitnehmerabschnitt 105 in Eingriff steht (mit dem Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit in Eingriff steht), wird z.B. die Leistung, die an die Eingangswelle X1 eingegeben wird, an die Zwischenwelle X2 über das Antriebszahnrad 100a der ersten Geschwindigkeit und das Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit des Zahnradpaars 100 der ersten Geschwindigkeit, die Schalteinheit 300 (den Buchsenabschnitt) und die Nabeneinheit 500 übertragen.
Einwegkupplung 400
Wie vorangehend beschrieben ist, ist die Einwegkupplung 400 auf der Zwischenwelle X2 vorgesehen und angeordnet, um zwischen die Zwischenwelle X2 und das Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit in dem Zahnradpaar 100 der ersten Geschwindigkeit in einer Richtung senkrecht zu der axialen Richtung geklemmt zu sein. Es ist möglich, eine Einwegkupplung mit einem wohl bekannten Aufbau für die Einwegkupplung 400 zu verwenden, solange die Einwegkupplung, die verwendet wird, Leistung bzw. Kraft in lediglich einer Richtung überträgt und in der umgekehrten Richtung im Leerlauf ist. Mit anderen Worten steuert die Einwegkupplung 400, die in 1 dargestellt ist, die Übertragung oder Nicht-Übertragung der Kraft bzw. Leistung von dem Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit an die Zwischenwelle X2 gemäß der Drehzahldifferenz zwischen dem Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit, das auf der Eingangsseite ist, und der Zwischenwelle X2, die auf der Ausgangsseite ist. Zum Beispiel, in einem Fall, in dem die Drehzahl des Abtriebszahnrads 100b der ersten Geschwindigkeit größer als oder gleich wie die Drehzahl der Zwischenwelle X2 ist, überträgt die Einwegkupplung 400 die Kraft von dem Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit an die Zwischenwelle X2. Umgekehrt in einem Fall, in dem die Drehzahl des Abtriebszahnrads 100b der ersten Geschwindigkeit geringer als die Drehzahl der Zwischenwelle X2 ist, ist die Einwegkupplung 400 im Leerlauf und überträgt keine Kraft von dem Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit an die Zwischenwelle X2.
Aufgrund dieser Eigenschaften bzw. Charakteristika ist es wünschenswert, dass die Einwegkupplung 400 auf der Seite des Zahnradpaars 100 der ersten Geschwindigkeit vorgesehen ist (auf der Seite des Abtriebszahnrads 100b) der ersten Geschwindigkeit, wie in 1 dargestellt ist, oder auf der Seite des Antriebszahnrads 100a der ersten Geschwindigkeit, wie später beschrieben wird). Hypothetischerweise, falls die Einwegkupplung 400 auf der Seite des Zahnradpaars 200 der zweiten Geschwindigkeit vorgesehen ist (z.B. auf der Seite des Abtriebszahnrads 200b der zweiten Geschwindigkeit), da die Einwegkupplung 400 effektiv einen Zustand eines immer Übertragens von Kraft annimmt, ist dies nicht wünschenswert, da die Wahrscheinlichkeit steigt, dass ein doppeltes Zahnradkämmen auftritt.
Steuereinheit 30
Die Steuereinheit 30 nimmt verschiedene Informationen, welche unter Verwendung eines Drehzahlsensors des MG10, eines Positionssensors der Schalteinheit 300, welche separat vorgesehen sind, des Fahrzeugbedarfsgangs und dergleichen erlangt werden, durch eine CAN-Kommunikation oder dergleichen auf und weist den Aktorabschnitt in der Schalteinheit 300 an, um die Schalteinheit 300 (den Buchsenabschnitt) an einer geeignete Position anzuordnen gemäß der Situation des Fahrzeugs. Eine detaillierte Beschreibung von der Hauptsteuerung und der Hilfssteuerung in der Steuereinheit 30 wird später abgegeben.
Differentialmechanismuseinheit 50
Wie in 1 dargestellt ist, wenn Leistung bzw. Kraft an das Endabtriebszahnrad 41 übertragen wird, das mit dem Endantriebszahnrad 40 in Eingriff steht, wird die Kraft bzw. Leistung an ein Differentialzahnrad (nicht dargestellt) innerhalb der Differentialmechanismuseinheit 50 übertragen und einer Differentialsteuerung (z.B. wird die Rotationsdifferenz des linken und rechten Rads gesteuert) in dem Differentialzahnrad gemäß der Antriebssituation (Vorwärtsbewegung, Links- oder Rechtsabbiegen oder dergleichen) unterzogen. Die Antriebswellen X3a und X3b sind mit dem Differentialzahnrad verbunden, das Leistung bzw. Kraft an die Antriebswellen X3a und X3b basierend auf der Differentialsteuerung verteilt, die vorangehend beschrieben ist, und die Leistung bzw. Kraft, die verteilt wird, wird schließlich an jedes von den Antriebsrädern (nicht dargestellt) übertragen.
Hierin ist zwar eine detaillierte Beschreibung der Bestandteile der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 enthalten, aber die Anordnung der einzelnen Bestandteile in der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 ist nicht auf die Ausführungsform beschränkt und es können verschiedene Konfigurationen gewählt werden. So kann beispielsweise eine Konfiguration gewählt werden, bei der die Eingangswelle X1 eine Hohlform aufweist und die Antriebswellen X3a und X3b durch den Innenabschnitt der Eingangswelle X1 eingeführt werden. Die Schalteinheit 300 und die Einwegkupplung 400 können auf der Eingangswelle X1 anstelle der zuvor beschriebenen Zwischenwelle X2 vorgesehen sein, und der Hülsen- bzw. Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 kann so angeordnet sein, dass er sich in axialer Richtung der Eingangswelle X1 bewegen kann. In diesem Fall ist der erste Mitnehmerabschnitt 105 am ersten Geschwindigkeitsantriebsrad 100a und der zweite Mitnehmerabschnitt 205 (wie zuvor beschrieben) am Antriebszahnrad 200a der zweiten Geschwindigkeit vorgesehen.
Betrieb der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 in der Fahrzeugantriebseinheit 1
Als Nächstes wird eine Beschreibung des Betriebs der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 in der Fahrzeugantriebseinheit 1, die die vorangehend beschriebene Konfiguration hat, mit Bezug auf 2A bis 5B abgegeben. 2A ist ein schematisches Diagramm, das eine Kraftübertragungsbahn darstellt, in einem Fall, in dem ein Fahrzeugbedarfszahnrad bzw. ein Fahrzeugbedarfsgang ein erster Gang ist und das Fahrzeug in einem fahrenden Zustand ist, in der Fahrzeugantriebseinheit 1 gemäß der Ausführungsform. 2B ist ein schematisches Diagramm, das eine Kraftübertragungsbahn in einem Fall darstellt, in dem ein Fahrzeugbedarfsgang ein zweiter Gang in der Fahrzeugantriebseinheit 1 gemäß der Ausführungsform ist. 2C ist ein schematisches Diagramm, das eine Kraftübertragungsbahn in einem Fall darstellt, in dem ein Fahrzeugbedarfsgang bzw. ein vom Fahrzeug angeforderter Gang der erste Gang ist und das Fahrzeug in einem regenerativen Zustand ist, oder in einem Fall darstellt, in dem der Fahrzeugbedarfsgang ein Rückwärtsgang ist, in der Fahrzeugantriebseinheit 1 gemäß der Ausführungsform. 3A ist ein schematisches Blockdiagramm einer Geschwindigkeitsänderungssequenz des Standes der Technik während des Geschwindigkeitsänderns bzw. Gangwechsels. 3B ist ein schematisches Blockdiagramm einer Geschwindigkeitsänderungssequenz bzw. Gangwechselsequenz der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 gemäß der Ausführungsform während eines Hochschaltens in dem fahrenden Zustand. 3C ist ein schematisches Blockdiagramm einer Geschwindigkeitsänderungssequenz bzw. Gangwechselsequenz der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit bzw. Gangwechselmechanismuseinheit 20 gemäß der Ausführungsform während des Herunterschaltens in dem fahrenden Zustand. 4A ist ein Diagramm, das eine Geschwindigkeitsänderungssequenz darstellt und ein Geschwindigkeitsänderungszeitdiagramm der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 gemäß der Ausführungsform während des Hochschaltens. 4B ist ein Diagramm, das eine Geschwindigkeitsänderungssequenz darstellt, und ein Geschwindigkeitsänderungszeitdiagramm in dem Stand der Technik während des Hochschaltens. 5A ist ein Diagramm, das eine Geschwindigkeitsänderungssequenz darstellt, und ein Geschwindigkeitsänderungszeitdiagramm der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit gemäß der Ausführungsform während des Herunterschaltens. 5B ist ein Diagramm, das eine Geschwindigkeitsänderungssequenz darstellt, und ein Geschwindigkeitsänderungszeitdiagramm in dem Stand der Technik während des Herunterschaltens.
Da die Einwegkupplung 400 in der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 in der Ausführungsform, wie vorangehend beschrieben ist, vorgesehen ist, weist als ein wesentliches Prinzip in einem Fall, in dem die Kraft von der Eingangswelle X1 und der Zwischenwelle X2 über zumindest die eine Kupplung 400 übertragen wird und schließlich an die Antriebsräder übertragen wird, aus der Perspektive eines Verhinderns eines doppelten Zahnradkämmens und aus der Perspektive eines Verkürzens der Gangwechselzeit bzw. Geschwindigkeitsänderungszeit, die Steuereinheit 30 den Aktorabschnitt an, dem Buchsenabschnitt in der Schalteinheit 300 zu veranlassen, an der neutralen Position angeordnet zu werden. Im Gegensatz dazu weist in einem Fall, in dem die eine Kupplung 400 im Leerlauf ist und die Kraft nicht überträgt (in einem Fall, in dem die Kraft die Einwegkupplung 400 umgeht und übertragen wird), die Steuereinheit 30 den Aktorabschnitt an, den Buchsenabschnitt in der Schalteinheit 300 zu veranlassen, an einer Position angeordnet zu werden, an der der Buchsenabschnitt mit einem Zahnradpaar in Eingriff steht, das dem Fahrzeugbedarfsgang entspricht (dem ersten Gang, dem zweiten Gang oder dem Rückwärtsgang). Natürlicherweise weist in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang neutral ist, die Steuereinheit 30 den Aktorabschnitt an, den Buchsenabschnitt in der Schalteinheit 300 zu veranlassen, an der Neutralposition angeordnet zu werden.
Hiernach wird eine detaillierte Beschreibung des Betriebs der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit bzw. Gangwechselmechanismuseinheit 20 gemäß den verschiedenen Fahrsituationen basierend auf dem wesentlichen Prinzip, das voranstehend beschrieben ist, abgegeben.
Wie in 2A dargestellt ist, wird in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug in dem fahrenden Zustand ist, da das Abtriebszahnrad 100b des ersten Gangs und die Zwischenwelle X2 die gleiche Drehzahl annehmen, die Leistung bzw. Kraft, die an die Eingangswelle X1 eingegeben ist, an die Zwischenwelle X2 über die Einwegkupplung 400 übertragen. In diesem Fall ist der Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 an der neutralen Position angeordnet, ohne mit dem Abtriebszahnrad 100b des ersten Gangs in Eingriff zu stehen (und ohne mit dem Abtriebszahnrad 200b des zweiten Gangs in Eingriff zu stehen) basierend auf dem wesentlichen Prinzip, das vorangehend beschrieben ist. Mit anderen Worten, selbst wenn der Fahrzeugbedarfsgang bzw. der vom Fahrzeug angeforderte Gang und die Ist-Position des Buchsenabschnitts der Schalteinheit 300 verschieden sind, ist es für das Fahrzeug möglich, den Fahrzeugbedarfsgang zu verarbeiten. Auf diese Art und Weise, in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug in dem fahrenden Zustand ist, da es möglich ist, die Bewegungszeit des Hülsenabschnitts der Schalteinheit 300 zu verkürzen (Weglassen der sogenannten Ganglösezeit) in einem Fall, in dem das Hochschalten durchgeführt wird, während es noch immer in dem Fahrzustand ist, wie später beschrieben wird, durch ein Anordnen des Buchsenabschnitts der Schalteinheit 300 an der neutralen Position, ist es möglich, die Geschwindigkeitsänderungszeit bzw. Gangwechselzeit zu verkürzen, und die Fahrbarkeit des Fahrzeugs ist verbessert.
Zum Beispiel bedeutet der Fahrzeugbedarfsgang den Gang, der von dem Fahrzeug angefordert wird (z.B. der Gang, der durch eine Getriebe-ECU angewiesen ist) in dem Fahrzeug, das automatisch einer Geschwindigkeitsänderungssteuerung gemäß der Schaltstockposition in dem Fahrersitz, dem Geschwindigkeitsänderungsverhältnis des Zahnradpaars 100 des ersten Gangs und des Zahnradpaars 200 des zweiten Gangs, dem Fahrzustand des Fahrzeugs und dergleichen automatisch unterworfen wird.
Als Nächstes wird, wie in 2B dargestellt ist, in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der zweite Gang ist, der Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 an einer Position angeordnet, an der der Buchsenabschnitt mit dem Abtriebszahnrad 200b des zweiten Gangs in Eingriff steht und die Leistung bzw. die Kraft, die an die Eingangswelle X1 eingegeben ist, an die Zwischenwelle X2 über das Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit übertragen wird. In diesem Fall, da die Drehzahl des Abtriebszahnrads 100b des ersten Gangs geringer als die Drehzahl der Zwischenwelle X2 ist, ist die Einwegkupplung 400 im Leerlauf und ein doppeltes Zahnradkämmen tritt nicht auf.
Als Nächstes, wie in 2C dargestellt ist, ist die Einwegkupplung 400 in einem Leerlauf in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug in dem regenerativen Zustand ist, oder in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der Rückwärtsgang ist, da die Drehzahl des Abtriebszahnrads 100b des ersten Gangs geringer als die Drehzahl der Zwischenwelle X2 ist. Deshalb ist der Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 an einer Position angeordnet, an der der Buchsenabschnitt mit dem Abtriebszahnrad 100b des ersten Gangs in Eingriff steht. Mit anderen Worten, in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist, gilt, wenn das Fahrzeug zwischen dem Fahrzustand und dem regenerativen Zustand umschaltet, bewegt sich auch der Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 reziprok zwischen der neutralen Position und einer Position, an der der Buchsenabschnitt mit dem Abtriebszahnrad 100b des ersten Gangs in Eingriff steht (bewegt sich reziprok zwischen dem Zustand von 2A und dem Zustand von 2C). Eine detaillierte Beschreibung der Hilfssteuerung wird später abgegeben, welche das Problem eines Falls löst, in dem die reziproke Bewegung übermäßig auftritt.
Als Nächstes wird eine Beschreibung der Geschwindigkeitsänderungssequenz der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 in einem Fall gegeben, in dem das Hochschalten oder das Herunterschalten durchgeführt wird.
Wie in 3A dargestellt ist, ist eine allgemeine Geschwindigkeitsänderungssequenz während des Geschwindigkeitsänderns bzw. Gangwechselns in der Fahrzeugantriebseinheit (die keine Einwegkupplung aufweist), die den MG10 aufweist, gestaltet, um hauptsächlich einen ersten Schritt bis zu einem sechsten Schritt aufzuweisen. Die Kraftübertragung, die von dem MG10 erzeugt wird, wird in dem ersten Schritt abgeschwächt (MG-Drehmomentfreigabe bzw. MG-Drehmomentabgabe), wobei die Kraft schließlich nicht in dem zweiten Schritt (Null-Drehmomentsteuerung) übertragen wird, der Buchsenabschnitt, der mit dem Zahnradpaar der vorangehenden Geschwindigkeitsänderung in Eingriff ist, zu der neutralen Position in dem dritten Schritt bewegt wird (Schaltfreigabe), die Drehzahl der Ausgangswelle und die Drehzahl des Zahnradpaars nach dem Geschwindigkeitsändern bzw. Gangwechseln in dem vierten Schritt synchronisiert werden (Drehzahlsynchronisationssteuerung), der Buchsenabschnitt der neutralen Position an eine Position bewegt wird, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar nach dem Geschwindigkeitsändern bzw. Gangwechseln in dem fünften Schritt in Eingriff gelangt (Schalteingang), und die Übertragung der Leistung bzw. der Kraft, die von dem MG10 erzeugt wird, an die Ausgangswelle in dem sechsten Schritt zurückgeführt wird (MG-Drehmomentrückkehr). Da jeder Schritt ein Schritt ist, der im Allgemeinen im Stand der Technik ausgeführt wird, wird die detaillierte Beschreibung davon weggelassen.
Andererseits, wie in 3B dargestellt ist, in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug in dem fahrenden Zustand ist, in einem Fall, in dem eine Anweisung eines Hochschaltens des Fahrzeugbedarfsgangs von dem ersten Gang zu dem zweiten Gang durchgeführt wird, wenn verglichen zu der allgemeinen Geschwindigkeitsänderungssequenz, die in 3A dargestellt ist, da die Geschwindigkeitsänderungssequenz der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 gemäß der Ausführungsform den zweiten Schritt (Null-Drehmomentsteuerung) und den dritten Schritt (Schaltfreigabe) nicht aufweist, ist es möglich, die Geschwindigkeitsänderungszeit bzw. Gangwechselzeit um einen Zeitbetrag zu verkürzen, der dem zweiten Schritt und dem dritten Schritt entspricht, und die Fahrbarkeit des Fahrzeugs wird verbessert. Wie vorangehend beschrieben ist, in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug in dem fahrenden Zustand ist, da der Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 an der neutralen Position vorab angeordnet ist, was dadurch veranlasst ist, dass es möglich ist, die Kraft über die Einwegkupplung 400 zu übertragen, muss mit der Null-Drehmomentsteuerung und der Schaltfreigabe nicht notwendigerweise begonnen werden, und es ist möglich, den Buchsenabschnitt an eine Position zu bewegen, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 200 der zweiten Geschwindigkeit (dem Abtriebszahnrad 200b der zweiten Geschwindigkeit) basierend auf der Anweisung der Steuereinheit 30 in Eingriff steht. Eine detaillierte Beschreibung der Geschwindigkeitsänderungssequenz während des Hochschaltens, die in 3B dargestellt ist, wird gegeben, während vergleichsweise 4A, die ein Geschwindigkeitsänderungszeit-diagramm abbildet, und 4B referenziert werden, die eine allgemeine Geschwindigkeitsänderungssequenz in einer Fahrzeugantriebseinheit darstellt, die den MG10 aufweist.
Wie in 4A dargestellt ist, in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug stetig fährt (ein fahrender Zustand, in dem das MG-Drehmoment größer als oder gleich wie Null Nm ist), da das Abtriebszahnrad 100b des ersten Gangs bzw. der ersten Geschwindigkeit und die Ausgangwelle (die Zwischenwelle X2 in der Ausführungsform) die gleiche Drehzahl annehmen, wird die Kraft bzw. Leistung, die an die Eingangswelle X1 eingegeben ist, über die Einwegkupplung 400 (die Einwegkupplung 400 steht mit der Zwischenwelle X2 in Eingriff) an die Zwischenwelle X2 übertragen. In diesem Fall ist der Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 in der neutralen Position angeordnet. Andererseits ist in einer allgemeinen Geschwindigkeitsänderungssequenz in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist, natürlicherweise der Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 an einer Position angeordnet, an der der Buchsenabschnitt mit dem Abtriebszahnrad 100b der ersten Geschwindigkeit bzw. des ersten Gangs in Eingriff steht.
Als Nächstes, wenn der Fahrzeugbedarfsgang eine Anweisung eines Hochschaltens von dem ersten Gang zu dem zweiten Gang im Vergleich zu 4B in 4A ist, ist es möglich, den Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 an eine Position zu bewegen, an der der Buchsenabschnitt mit dem Abtriebszahnrad 200b der zweiten Geschwindigkeit zur Zeit (der t3-Zeit in 4A) in Eingriff zu stehen, bei der das Abtriebszahnrad 200b der zweiten Geschwindigkeit mit der Drehzahl der Zwischenwelle X2 synchronisiert ist (einer Drehzahlsynchronisa-tionssteuerung unterzogen), ohne die Null-Drehmomentsteuerung und die Schaltfreigabe zu durchlaufen. Das Hochschalten wird vervollständigt durch ein Zurückkehren des MG-Drehmoments zu der Zeit, bei der die Bewegung des Buchsenabschnitts beendet bzw. vervollständigt ist. Wie in 4A dargestellt ist, steht die Einwegkupplung 400 mit der Zwischenwelle X2 in der Zeit zwischen der T1-Zeit, bei der der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug stetig fährt, und einer Startzeit (der t2-Zeit) der Drehzahlsynchronisationssteuerung mit der Zwischenwelle X2 in Eingriff. Von der t2-Zeit an ist die Einwegkupplung 400 immer im Leerlauf, ohne Kraft bzw. Leistung zu übertragen, da die Drehzahl des Abtriebszahnrads 100b des ersten Gangs geringer als die Drehzahl der Zwischenwelle X2 ist.
Als Nächstes wird eine Beschreibung eines Falls einer Herunterschaltzeit in der gleichen Art und Weise abgegeben. Wie in 3C dargestellt ist, in einem Fall, in dem eine Anweisung durchgeführt wird, in der der Fahrzeugbedarfsgang ein Herunterschalten von dem zweiten Gang zu dem ersten Gang in dem fahrenden Zustand ist im Vergleich zu der allgemeinen Geschwindigkeitsänderungssequenz, die in 3A dargestellt ist, ist es möglich, die Geschwindigkeitsänderungszeit um einen Zeitbetrag zu verkürzen, der dem vierten und dem fünften Schritt entspricht, da die Geschwindigkeitsänderungssequenz der Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit 20 gemäß der Ausführungsform den vierten Schritt (Drehzahlsynchronisationssteuerung) und den fünften Schritt (der Schalteingang) nicht enthalten, und die Fahrbarkeit des Fahrzeugs ist verbessert. Dies rührt von der Tatsache her, dass, da es möglich ist, die Kraft an die Ausgangswelle über das Abtriebszahnrad 100b des ersten Gangs und die Einwegkupplung 400 in effektiv der gleichen Zeit wie der MG-Drehmomentrückkehrschritt (der sechste Schritt) in einem Fall zu übertragen, in dem das Herunterschalten von dem zweiten Gang zu dem ersten Gang in dem fahrenden Zustand durchgeführt wird, es nicht notwendig ist, den Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 zu veranlassen, mit dem Zahnradpaar 100 des ersten Gangs (das Abtriebszahnrad 100b des ersten Gangs) in Eingriff zu stehen (der Buchsenabschnitt steht nicht in Eingriff). Deshalb, in einem Fall der Herunterschaltzeit bewegt sich der Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 von der Position, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnrad 200 des zweiten Gangs (dem Abtriebszahnrad 200b) in Eingriff steht, zu der neutralen Position hin bewegt basierend auf einer Anweisung der Steuereinheit.
Eine detaillierte Beschreibung der Geschwindigkeitsänderungssequenz bzw. Schaltsequenz während des Herunterschaltens, das in 3C dargestellt ist, wird abgegeben, während vergleichsweise 5A, die ein Geschwindigkeitsänderungszeitdiagramm abbildet, und 5B referenziert werden, die eine allgemeine Geschwindigkeitsänderungssequenz bzw. Schaltsequenz in einer Fahrzeugantriebseinheit darstellt, die den MG10 aufweist (keine Einwegkupplung ist vorgesehen).
Wie in 5A dargestellt ist, in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der zweite Gang ist und das Fahrzeug stetig fährt (ein fahrender Zustand, in dem das MG-Drehmoment größer als oder gleich wie Null Nm ist), da die Drehzahl des Abtriebszahnrads 100b des ersten Gangs geringer als die Drehzahl der Zwischenwelle X2 ist, ist die Einwegkupplung 400 im Leerlauf und die Kraft, die an die Eingangswelle X1 eingegeben wird, wird über das Zahnradpaar 200 des zweiten Gangs an die Zwischenwelle X2 übertragen. In diesem Fall ist der Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 an einer Position angeordnet, an der der Buchsenabschnitt mit dem Abtriebszahnrad 200b des zweiten Gangs in Eingriff steht. Selbst in einer allgemeinen Geschwindigkeitsänderungssequenz bzw. Schaltsequenz ist in der gleichen Art und Weise in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der zweite Gang ist, natürlicherweise der Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 an einer Position angeordnet, an der der Buchsenabschnitt mit dem Abtriebszahnrad 200b des zweiten Gangs in Eingriff steht.
Als Nächstes, wenn der Fahrzeugbedarfsgang eine Anweisung eines Herunterschaltens von dem zweiten Gang zu dem ersten Gang ist im Vergleich zu 5B, ist es in 5A möglich, das Herunterschalten lediglich durch die MG-Drehmomentrückkehr zu vervollständigen, ohne die Drehzahlsynchronisationssteuerung und den Schalteingang zu durchlaufen. Mit anderen Worten, falls der Buchsenabschnitt der Schalteinheit 300 von der Position, an der der Buchsenabschnitt mit dem Abtriebszahnrad 200b des zweiten Gangs in Eingriff steht, zu der neutralen Position hin bewegt wird, wird eine Kraftübertragung über die Einwegkupplung 400 aufgrund der Einwegkupplung 400, die mit der Zwischenwelle X2 in Eingriff steht, zu der Zeit (die t4-Zeit in 5A), an der die Drehzahl des Abtriebszahnrads 100b des ersten Gangs und die Drehzahl der Zwischenwelle X2 lediglich durch ein Veranlassen, dass das MG-Drehmoment zurückkehrt, möglich wird. Von der t4-Zeit an ist die Einwegkupplung 400 immer mit der Zwischenwelle X2 in Eingriff, solange der fahrende Zustand anhält.
Hauptsteuerung und Hilfssteuerung in der Steuereinheit 30
Als Nächstes wird eine detaillierte Beschreibung der Hauptsteuerung und der Hilfssteuerung in der Steuereinheit 30 mit Bezug auf 6 abgegeben. 6 ist ein Steuerungsprozessablaufdiagramm bzw. -flussdiagramm, das die Hauptsteuerung und die Hilfssteuerung in der Steuereinheit 30 betrifft.
Wie vorangehend beschrieben ist, ermittelt die Steuereinheit 30 verschiedene Antriebsinformationen und die Fahrinformationen des Fahrzeugs durch ein Empfangen verschiedener Informationen durch eine CAN-Kommunikation oder dergleichen von einem Drehzahlsensor (z.B. ein Resolver bzw. Drehmelder), der die Drehzahl des MG10 erfasst, einem Positionssensor (z.B. einem Hubsensor), der die Position der Schalteinheit 300 erfasst (des Buchsenabschnitts oder des Aktorabschnitts), verschiedenen Sensoren (z.B. Gangpositionssensoren bzw. Getriebepositionssensoren), die den Fahrzeugbedarfsgang bzw. den vom Fahrzeug angeforderten Gang erfassen, einem Pedalsensor, der die Öffnungsgrade des Beschleunigerpedals und des Bremspedals erfasst, und dergleichen. Einmal ermittelt die Steuereinheit 30 die verschiedenen Antriebsinformationen und Gefahrinformationen des Fahrzeugs und gibt eine Anweisung bezüglich einer Position aus, an der der Buchsenabschnitt anzuordnen ist, nachdem die Steuerprozesse ausgeführt sind, die die Hauptsteuerung und die Hilfssteuerung betreffen, die in 6 dargestellt sind.
Wie in 6 dargestellt ist, überprüft die Steuereinheit 30 in Schritt ST100 (ST100 in 6) zuerst, ob der Fahrzeugbedarfsgang und die Position, bei der die Schalteinheit 300 (der Buchsenabschnitt) eingerückt ist, übereinstimmt. Im vorliegenden Fall, während des Hochschaltens (in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der zweite Gang ist, wohingegen der Buchsenabschnitt an einer Posi-tion ist, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 100 des ersten Gangs in Eingriff steht oder der Buchsenabschnitt an der neutralen Position ist, wie vorangehend beschrieben ist) oder während des Herunterschaltens (in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist, wohingegen der Buchsenabschnitt an der Position ist, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 200 des zweiten Gangs in Eingriff steht), welche vorangehend beschrieben sind, da keines von beiden passt, fährt die Steuereinheit 30 mit Schritt ST101 (ST101 in 6) fortan fort.
In Schritt ST101 überprüft die Steuereinheit 30 zuerst, ob ein Hochschalten oder Herunterschalten im Gange ist. Zum Beispiel, falls der Fahrzeugbedarfsgang der zweite Gang ist, wird der Buchsenabschnitt an einer Position angeordnet, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 100 des ersten Gangs in Eingriff ist, oder wird an der neutralen Position angeordnet. Deshalb führt bei einem Bestimmen, dass das Hochschalten im Gange ist, die Steuereinheit 30 eine Anweisung durch, um den Buchsenabschnitt zu veranlassen, an einer Position angeordnet zu sein (dorthin bewegt zu werden), bei der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 200 des zweiten Gangs in Eingriff steht, in Schritt ST102 (ST102 in 6). Zu diesem Zeitpunkt, in einem Fall, in dem der Buchsenabschnitt sich von der neutralen Position zu der Position hin bewegt, bei der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 200 des zweiten Gangs in Eingriff steht, wie vorangehend beschrieben ist, ist es möglich, die Geschwindigkeitsänderungszeit bzw. Schaltzeit zu verkürzen.
Im Gegensatz dazu, z.B. wenn der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist, wird der Buchsenabschnitt an einer Position angeordnet, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 200 des zweiten Gangs in Eingriff steht. Deshalb bestimmt bei einem Bestimmen, dass das Herunterschalten im Gange ist, die Steuereinheit 30 ferner in Schritt ST103 (ST103 in 6), ob das Fahrzeug in dem regenerativen Zustand ist oder nicht. In der vorliegenden Spezifikation bezieht sich der regenerative Zustand auf einen Zustand, in dem das Beschleunigerpedal nicht niedergedrückt wird, oder einen Zustand, in dem das Bremspedal niedergedrückt wird, und ein Zustand, in dem das Beschleunigerpedal niedergedrückt wird, wird bestimmt, der fahrende Zustand zu sein (jedoch während eines sogenannten Kriechens kann ein Zustand, in dem das Beschleunigerpedal nicht niedergedrückt wird, bestimmt sein, der fahrende Zustand zu sein). Eine Gestaltung bzw. Konfiguration kann eingesetzt werden, in der ein Zustand, in dem der MG10 Leistung bzw. eine Kraft in der Vorwärtsrichtung ausgibt, als der fahrende Zustand bestimmt wird, und ein Zustand, in dem der MG10 Kraft bzw. Leistung in der umgekehrten Richtung ausgibt, als der regenerative Zustand bestimmt wird.
In Schritt ST103, wenn die Steuereinheit 30 bestimmt, dass das Fahrzeug in dem regenerativen Zustand ist, führt die Steuereinheit 30 in Schritt ST104 (ST104 in 6) eine Anweisung durch, um den Buchsenabschnitt zu veranlassen, an einer Position angeordnet zu werden (dorthin bewegt zu werden), an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 100 des ersten Gangs in Eingriff steht. Andererseits, wenn die Steuereinheit 30 bestimmt, dass das Fahrzeug in dem fahrenden Zustand ist anstelle des regenerativen Zustands, führt die Steuereinheit 30 in Schritt ST105 (ST105 in 6) eine Anweisung durch, um den Buchsenabschnitt zu veranlassen, an der neutralen Position angeordnet zu werden (dorthin bewegt zu werden). Auf diese Art und Weise, in einem Fall, in dem das Fahrzeug in dem fahrenden Zustand ist, ist es möglich, die Geschwindigkeitsänderungszeit bzw. Schaltzeit zu verkürzen, da es nicht notwendig ist, den Buchsenabschnitt an eine Position zu bewegen, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 100 des ersten Gangs in Eingriff steht, wie vorangehend beschrieben ist.
Als Nächstes, in Schritt ST100, in einem Fall, in dem Beides passt (z.B. in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der zweite Gang ist und der Buchsenabschnitt an einer Position angeordnet ist, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 200 des zweiten Gangs in Eingriff steht), fährt die Steuereinheit 30 mit Schritt ST110 (ST110 in 6) fortan fort. Zuerst, in einem Fall, in dem der Buchsenabschnitt an einer Position angeordnet ist, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 200 des zweiten Gangs in Eingriff steht, endet der Steuerungsprozess der Steuereinheit 30. Andererseits, in einem Fall, in dem der Buchsenabschnitt an einer Position angeordnet ist, an der der Buchsenabschnitt nicht mit dem Zahnradpaar 200 des zweiten Gangs in Eingriff steht, d.h. in einem Fall, in dem der Buchsenabschnitt an einer Position angeordnet ist, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 100 des ersten Gangs in Eingriff steht, fährt die Steuereinheit 30 mit Schritt ST111 (ST111 in 6) fortan fort. In Schritt ST111 bestimmt die Steuereinheit 30, ob das Fahrzeug in dem regenerativen Zustand ist oder nicht. Da der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist, als eine Voraussetzung von Schritt ST111, wie vorangehend beschrieben ist, wenn die Steuereinheit 30 bestimmt, dass das Fahrzeug in dem regenerativen Zustand ist, wird der Buchsenabschnitt gelassen, wie er ist, angeordnet an einer Position, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 100 des ersten Gangs in Eingriff steht, in Schritt ST112 (ST112 in 6). Im Gegensatz dazu, wenn die Steuereinheit 30 bestimmt, dass das Fahrzeug in dem fahrenden Zustand ist anstelle des regenerativen Zustands bei einem erneuten Überprüfen, ob der Buchsenabschnitt an einer Position angeordnet ist, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 100 des ersten Gangs in Eingriff steht, in Schritt ST113 (ST113 in 6), falls die vorbestimmten Bedingungen in Schritt ST114 (ST114 in 6) erfüllt sind, ordnet die Steuereinheit 30 den Buchsenabschnitt an der neutralen Position in Schritt ST115 an (bewegt den Buchsenabschnitt dorthin). In diesem Fall, da der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug in dem fahrenden Zustand ist, wie vorangehend beschrieben ist, wird die Kraft, die von dem MG10 erzeugt wird, über die Einwegkupplung 400 an die Antriebsräder übertragen.
Im vorliegenden Fall bestimmen die vorbestimmten Bedingungen in Schritt ST114 z.B., ob die Temperatur des Aktorabschnitts geringer als oder gleich wie eine vorbestimmte Temperatur (T1) ist, die vorab eingestellt ist, oder nicht oder ob die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Geschwindigkeit (P1) ist oder nicht. In Schritt ST114 können die Bedingungen bzw. Zustände der Temperatur des Aktorabschnitts und die Fahrzeuggeschwindigkeit als eine UND-Bedingung bestimmt werden. Für die Messung der Temperatur des Aktorabschnitts kann ein Temperatursensor an dem Aktorabschnitt angeordnet sein oder eine Schätzeinheit, die Werte des Stroms, der in den Aktorabschnitt pro Einheitszeit fließt, integriert, um die Temperatur des Aktorabschnitts zu schätzen, können eingesetzt bzw. angeordnet werden.
Zum Beispiel bewegt sich während eines Verkehrsstaus oder dergleichen, wenn der fahrende Zustand und der regenerative Zustand in einem Fall wiederholt werden, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist, der Buchsenabschnitt übermäßig hin und her zwischen der neutralen Position und der Position, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 100 des ersten Gangs in Eingriff steht, tritt ein übermäßiger Stromverbrauch auf, und als ein Ergebnis kann dies zu einem Verschlechtern in einer Kraftstoffeffizienz führen. In einem Fall, in dem der Aktorabschnitt ein Solenoidsystem oder ein Wechselstrommotorsystem verwendet, kann ein Problem dadurch auftreten, dass der Aktorabschnitt eine hohe Temperatur erlangt. Deshalb ist es möglich, das Auftreten von solch einem Problem durch ein Hinzufügen eines Bestimmungsschritts von Schritt ST114 zu verhindern. Mit anderen Worten, in Schritt ST114 in einem Fall, in dem die Temperatur des Aktorabschnitts größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Temperatur (T1) ist, oder in einem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als oder gleich wie eine vorbestimmte Geschwindigkeit (P1) ist, selbst wenn das Fahrzeug hypothetisch in dem fahrenden Zustand ist, wird der Buchsenabschnitt an einer Position angeordnet, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar 100 des ersten Gangs in Eingriff steht, und die Bewegung des Buchsenabschnitts zu der neutralen Position hin wird beschränkt (der Buchsenabschnitt wird zwangsweise an einer Position angeordnet, an der der Buchsenabschnitt mit dem Zahnradpaar in Eingriff steht, das dem Fahrzeugbedarfsgang entspricht, ungeachtet dessen, ob die Kraft über die Einwegkupplung 400 übertragen wird oder nicht). Entsprechend ist es durch ein effizientes Verwenden einer Umgehungsbahn, die die Kraft unter Verwendung der Einwegkupplung 400 überträgt (unter Verwendung der Umgehungsbahn während des Hochschaltens oder während des Herunterschaltens) möglich, ein Verschlechtern in einer Kraftstoffeffizienz zu verhindern, während eine Verbesserung in der Fahrbarkeit erlangt wird, basierend auf einem Verkürzen der Schaltzeit bzw. Geschwindigkeitsänderungszeit. Schritt ST114 entspricht der Hilfssteuerung und die anderen Steuerungsprozesse entsprechen der Hauptsteuerung.
Hierin sind, wie bereits beschrieben, zwar verschiedene Ausführungsformen beispielhaft, die Ausführungsformen jedoch nur exemplarisch und sollen den Schutzumfang der hier offenbarten Ausführungsformen nicht einschränken. Verschiedene andere Ausführungsformen sind möglich, und es ist möglich, verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen in einem Umfang vorzunehmen, der nicht vom Schutzumfang der Erfindung abweicht. Es ist möglich, die Erfindung zu verkörpern, indem man gegebenenfalls Konfigurationen, Formen, Größen, Längen, Breiten, Dicken, Höhen, Zahlen und dergleichen ändert.
Die Prinzipien, die bevorzugte Ausführungsform und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung wurden in der vorstehenden Spezifikation beschrieben. Die zu schützende Erfindung ist jedoch nicht als auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt auszulegen. Darüber hinaus sind die hierin beschriebenen Ausführungsformen eher als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten. Abweichungen und Änderungen können von anderen und von eingesetzten Äquivalenten vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist es ausdrücklich beabsichtigt, dass alle Variationen, Änderungen und Äquivalente, die in den Geist und Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung fallen, wie sie in den Ansprüchen definiert sind, damit erfasst werden.
Eine Fahrzeugantriebseinheit (1) weist Folgendes auf: einen Elektromotor (10); eine Eingangswelle (X1), an die eine Kraft des Elektromotors eingegeben wird; eine Zwischenwelle (X2), an die die Kraft von der Eingangswelle übertragen wird; eine Antriebswelle (X3a, X3b), die parallel zu der Zwischenwelle angeordnet ist, an die die Kraft von der Zwischenwelle übertragen wird über eine Differentialmechanismuseinheit (50) und die die Kraft an die Antriebsräder überträgt; eine Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit (20), die auf einer Kraftübertragungsbahn angeordnet ist und Zahnradpaare, eine Schalteinheit (300) und eine Einwegkupplung (400) aufweist; und eine Steuereinheit (30), die eine Hauptsteuerung, in der die Schalteinheit angewiesen wird, an einer neutralen Position oder einer Position angeordnet zu werden, an der die Schalteinheit mit dem Zahnradpaar in Eingriff steht, oder eine Hilfssteuerung auswählt, in der die Schalteinheit angewiesen wird, zwangsweise an einer Position angeordnet zu werden, an der die Schalteinheit mit dem Zahnradpaar in Eingriff steht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016022799 A [0003]
JP 7062353 A [0004]

Claims

Fahrzeugantriebseinheit (1), die Folgendes aufweist: einen Elektromotor (10); eine Eingangswelle (X1), an die eine Kraft des Elektromotors eingegeben wird; eine Zwischenwelle (X2), an die die Kraft von der Eingangswelle übertragen wird; eine Antriebswelle (X3a, X3b), die parallel zu der Zwischenwelle angeordnet ist, an die die Kraft von der Zwischenwelle über eine Differentialmechanismuseinheit (50) übertragen wird und die die Kraft an die Antriebsräder überträgt; eine Geschwindigkeitsänderungsmechanismuseinheit (20), die auf einer Kraftübertragungsbahn von der Eingangswelle an die Antriebswelle angeordnet ist und die zwei oder mehrere Zahnradpaare, eine Schalteinheit (300), die sich bewegt, um mit den Zahnradpaaren frei in Eingriff zu gelangen und sich von diesen zu lösen, und eine Einwegkupplung (400) aufweist; und eine Steuereinheit (30), die eine Hauptsteuerung, in der die Steuereinheit die Schalteinheit anweist, die Schalteinheit zu veranlassen, an einer neutralen Position in einem Fall angeordnet zu werden, in dem die Kraft über die Einwegkupplung übertragen wird, und die Schalteinheit zu veranlassen, an einer Posi-tion angeordnet zu werden, an der die Schalteinheit mit dem Zahnradpaar in Eingriff steht, das einen Fahrzeugbedarfsgang in einem Fall entspricht, in dem die Kraft die Einwegkupplung umgeht und übertragen wird, oder eine Hilfssteuerung auswählt, in der die Steuereinheit die Schalteinheit anweist, zwangsweise an einer Position angeordnet zu werden, an der die Schalteinheit mit dem Zahnradpaar in Eingriff steht, das dem Fahrzeugbedarfsgang entspricht ungeachtet dessen, ob die Kraft über die Einwegkupplung übertragen wird oder nicht.
Fahrzeugantriebseinheit nach Anspruch 1, wobei die Zahnradpaare ein Zahnradpaar (100) eines ersten Gangs und ein Zahnradpaar (200) eines zweiten Gangs umfassen und die Einwegkupplung auf der Seite des Zahnradpaars des ersten Gangs angeordnet ist.
Fahrzeugantriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zahnradpaare einen Mitnehmerabschnitt aufweisen; und die Schalteinheit einen Aktorabschnitt, der eine Anweisung von der Steuereinheit erfasst und betätigt, und einen Buchsenabschnitt aufweist, der sich bewegt, um mit dem Mitnehmerabschnitt durch die Betätigung des Aktorabschnitts frei in Eingriff zu gelangen und von diesem gelöst zu werden.
Fahrzeugantriebseinheit nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit die Hilfssteuerung in einem Fall auswählt, in dem eine Temperatur des Aktorabschnitts größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Temperatur ist.
Fahrzeugantriebseinheit nach einem von Ansprüchen 1 bis 4, wobei die Steuereinheit die Hilfssteuerung in einem Fall auswählt, in dem der Fahrzeugbedarfsgang ein erster Gang ist und eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als oder gleich wie eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist.
Fahrzeugantriebseinheit nach einem von Ansprüchen 1 bis 5, wobei in der Hauptsteuerung, die von der Steuereinheit ausgewählt ist, die Steuereinheit die Schalteinheit an der neutralen Position in einem Fall anordnet, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug in einem fahrenden Zustand ist, und die Steuereinheit die Schalteinheit an der Position anordnet, an der die Schalteinheit mit dem Zahnradpaar in Eingriff steht, das dem Fahrzeugbedarfsgang entspricht, in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der erste Gang ist und das Fahrzeug in einem regenerativen Zustand ist, in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang der zweite Gang ist, oder in einem Fall, in dem der Fahrzeugbedarfsgang ein Rückwärtsgang ist.