JP2009036354A - Control method for hybrid vehicle power transmission system - Google Patents

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JP2009036354A JP2007203159A JP2007203159A JP2009036354A JP 2009036354 A JP2009036354 A JP 2009036354A JP 2007203159 A JP2007203159 A JP 2007203159A JP 2007203159 A JP2007203159 A JP 2007203159A JP 2009036354 A JP2009036354 A JP 2009036354A
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Hirohiko Kakinuma
博彦 柿沼
Iwao Sato
巌 佐藤
Yoshiyuki Ihara
禎之 井原
Tadashi Inaba
匡 稲場
Masahiko Ibamoto
正彦 射場本
Hideki Nakamura
秀樹 中村
Takahiro Ono
貴博 小野
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Hitachi Nico Transmission Co Ltd
Hokkaido Railway Co
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Hitachi Nico Transmission Co Ltd
Hokkaido Railway Co
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method for attaining normal operating property to a maximum by transmitting the power of an engine via another clutch even when one of first and second clutches connected to first and second intermediate shafts, respectively, and a plurality of transmission clutches is put in incapable engagement. <P>SOLUTION: When the first clutch 16 is put in incapable engagement, the second clutch 17 engages in a forward (or reverse) travelling direction, a fixed clutch 31 is released, and a third clutch 23 is shifted to the side of a first shift gear stage 19. In the state that an output shaft 18 and a connection gear train 30 are stopped, the idling force of the engine 1 is transmitted through the second intermediate shaft 15 and a differential device 25 to a generating motor 29. With an increase in the generating load of the generating motor 29 while increasing the output of the engine 1, the reaction of generating torque is output to the output shaft 18 via the differential device 25, the connection gear train 30, the first intermediate shaft 14 and the first shift gear stage 19 to start the engine. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は内燃機関と電動機よりなるハイブリッド車両に係り、特に電動機により変速動作を行う有段ギア変速機を備えたハイブリッド車両用動力伝達システムの制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor, and more particularly to a method for controlling a power transmission system for a hybrid vehicle including a stepped gear transmission that performs a speed change operation by the electric motor.

従来から周知の気動車の駆動システムは、ディーゼルエンジンのような内燃機関の出力を、トルクコンバータ付の変速機に入力し、該変速機の出力をドライブシャフトを介して車輪に伝達するシステムがある(非特許文献1参照)。この変速機は湿式多板クラッチにより変速ギア段を切り替えるもので、クラッチを滑らせることで変速時の回転数変化を吸収しながら、ギアからギアへエンジンの駆動力を移し変えるものである。この方式においては摩擦クラッチを用いるので変速時の回転数変化による発熱があり、またクラッチ開放時においてもクラッチ板の連れ回りによる損失がある。   Conventionally known pneumatic vehicle drive systems include a system in which an output of an internal combustion engine such as a diesel engine is input to a transmission with a torque converter, and the output of the transmission is transmitted to wheels via a drive shaft ( Non-patent document 1). In this transmission, the gear stage is switched by a wet multi-plate clutch, and the driving force of the engine is transferred from the gear to the gear while sliding the clutch to absorb the change in the rotational speed at the time of shifting. In this method, since a friction clutch is used, heat is generated due to a change in the number of revolutions at the time of shifting, and there is a loss due to rotation of the clutch plate even when the clutch is released.

この問題を解決するため、二つの中間軸を持つブリッジ型変速機を用い、両中間軸に電動機から互いに逆向きのトルクを印加することで変速動作を行うと共に、加速アシスト・回生制動などのハイブリッド制御機能を有するアクティブシフト変速機が開発されている(特許文献1,2参照)。この変速機は摩擦クラッチの代わりに噛み合いクラッチのみで構成されており、変速時の回転数変化や駆動力の移し替えは電動機の制御により行われるため、摩擦発熱の無い高効率変速を行うことができる。
エンジンテクノロジー、May2000、pp28−29 特開2005−76875号公報 WO01/66971
In order to solve this problem, a bridge-type transmission with two intermediate shafts is used, and a shift operation is performed by applying opposite torques from the motor to both intermediate shafts, as well as a hybrid such as acceleration assist and regenerative braking. An active shift transmission having a control function has been developed (see Patent Documents 1 and 2). This transmission is composed only of a meshing clutch instead of a friction clutch. Since the change in the rotational speed and the transfer of driving force during the shifting are performed by controlling the electric motor, it is possible to perform a high-efficiency shifting without frictional heat generation. it can.
Engine technology, May2000, pp28-29 JP 2005-76875 A WO01 / 66971

アクティブシフト変速機は、変速機の中に二つの中間軸とこれらを接続する差動装置及び発電電動機を設けた変速機であり、摩擦部材が無く経年変化や劣化部材の少ない構成であるが、噛み合いクラッチの係合/開放を行うためのクラッチアクチュエータを備えており、クラッチアクチュエータは可動部分を含むので故障の可能性が残る。軌条車両は交通機関として高い信頼性が要求されており、1箇所の故障で走行不能になることは避けなければならないので、従来は故障しにくい高信頼性部品を用いていた。しかしこのような高信頼性部品は高価でありコスト高を招く。   The active shift transmission is a transmission provided with two intermediate shafts, a differential gear for connecting them and a generator motor in the transmission, and has a frictional member and a structure with little aging and deterioration, A clutch actuator for engaging / disengaging the meshing clutch is provided. Since the clutch actuator includes a movable part, the possibility of failure remains. Rail vehicles are required to have high reliability as a transportation system, and it has to be avoided that the vehicle becomes unable to run due to a failure at one location. Conventionally, high-reliability parts that do not easily fail are used. However, such highly reliable parts are expensive and incur high costs.

そこで、エンジン出力及び電動機により変速動作を行う有段ギア変速機を備えたハイブリッド車両用動力伝達システムにおいて、1箇所のクラッチアクチュエータが故障したときであっても、故障したクラッチを回避して他の正常なクラッチを経由してエンジン駆動力を車輪に伝達させる走行可能なモードを確立する点で解決すべき課題がある。   Therefore, in a power transmission system for a hybrid vehicle including a stepped gear transmission that performs a speed change operation by an engine output and an electric motor, even when one clutch actuator fails, avoid the failed clutch and There is a problem to be solved in terms of establishing a travelable mode in which engine driving force is transmitted to wheels via a normal clutch.

本発明の目的は、たとえ1箇所のクラッチアクチュエータが故障したとしても他のクラッチを用いて走行可能なモードをあらかじめ用意しておくことにより、高価な高信頼性部品を用いることなく安価で信頼性の高いシステムを提供することである。   The object of the present invention is to prepare a mode capable of running using another clutch even if one clutch actuator fails, so that it is inexpensive and reliable without using expensive and highly reliable parts. It is to provide a high system.

上記課題を解決し、目的を達成するため、この発明による車両用動力伝達システムの制御方法は、エンジン、該エンジンの出力を入力する変速機、該変速機の出力軸により駆動される車輪より構成される車両の動力伝達システムにおいて、前記変速機の入力軸と並列に設けられた第1中間軸及び第2中間軸、前記入力軸と前記両中間軸との間に設けられて前記入力軸の回転を伝達する前進用ギア列及び後進用ギア列、前記前進用ギア列又は前記後進用ギア列の回転を選択的に前記第1中間軸に伝達する第1クラッチ、前記前進用ギア列又は前記後進用ギア列の回転を選択的に前記第2中間軸に伝達する第2クラッチ、前記第1中間軸又は前記第2中間軸と前記出力軸との間に噛み合って設けられた複数組の変速ギア段、前記第1中間軸又は前記第2中間軸の回転を選択的に前記複数組の変速ギア段に伝達する複数の変速用クラッチ、前記第1中間軸及び前記第2中間軸に接続されると共に前記両中間軸の回転数の差に応じた回転数で回転する回転部を備えた差動装置、及び
前記差動装置の前記回転部に接続された発電電動機を備え、前記第1クラッチ、前記第2クラッチ、複数の前記変速用クラッチのいずれか一つが係合不能に陥ったときには、前記エンジンの出力を正常な二つのクラッチと前記差動装置を介して前記出力軸に伝達することを特徴とする。
In order to solve the above problems and achieve the object, a control method for a vehicle power transmission system according to the present invention comprises an engine, a transmission for inputting the output of the engine, and wheels driven by an output shaft of the transmission. In the vehicle power transmission system, the first intermediate shaft and the second intermediate shaft provided in parallel with the input shaft of the transmission, the input shaft and the intermediate shaft are provided between the input shaft and the intermediate shaft. A forward gear train for transmitting rotation and a reverse gear train, a first clutch for selectively transmitting rotation of the forward gear train or the reverse gear train to the first intermediate shaft, the forward gear train or the A plurality of sets of shifts provided in mesh between the second clutch for selectively transmitting the rotation of the reverse gear train to the second intermediate shaft, the first intermediate shaft, or the second intermediate shaft and the output shaft. Gear stage, the first intermediate shaft or front A plurality of speed change clutches for selectively transmitting the rotation of the second intermediate shaft to the plurality of sets of transmission gear stages, connected to the first intermediate shaft and the second intermediate shaft, A differential device having a rotating portion that rotates at a rotation speed corresponding to the difference; and a generator motor that is connected to the rotating portion of the differential device, the first clutch, the second clutch, and the plurality of speed changes. When any one of the clutches is not engaged, the output of the engine is transmitted to the output shaft through two normal clutches and the differential.

この変速機は二つの中間軸を備えており、発電電動機の反力を利用して一方の中間軸から他方の中間軸にエンジンからのトルクを伝達することができる。この特徴を活かし、一方の中間軸に関して設けられているクラッチが係合不能に陥った場合には、エンジンの出力トルクを差動装置から他方の中間軸に伝達し、更に当該他方の中間軸上の正常なクラッチを介して変速ギアに伝達させることで、故障したクラッチを回避してエンジン駆動力を伝達させることができる。   This transmission includes two intermediate shafts, and can transmit torque from the engine from one intermediate shaft to the other intermediate shaft using the reaction force of the generator motor. Taking advantage of this feature, when the clutch provided on one of the intermediate shafts becomes incapable of engagement, the engine output torque is transmitted from the differential to the other intermediate shaft, and further on the other intermediate shaft. By transmitting to the transmission gear via the normal clutch, it is possible to avoid the broken clutch and transmit the engine driving force.

本発明の方法によれば、1箇所のクラッチアクチュエータが故障したとしても他のクラッチを用いて走行可能になり、運休を回避するという交通機関としての信頼性を損なうことなく車両のコストを低減することができるので産業上極めて有益である。   According to the method of the present invention, even if one clutch actuator breaks down, it becomes possible to travel using another clutch, and the cost of the vehicle is reduced without impairing the reliability as a transportation means of avoiding suspension. It can be very useful in industry.

以下、添付図面を参照して、この発明によるハイブリッド車両用動力伝達システム及びその制御方法の実施例を説明する。   Embodiments of a power transmission system for a hybrid vehicle and a control method thereof according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

本発明の第1の実施例を図1〜10により説明する。図1は二つの中間軸を持つアクティブシフト変速機の構成を模式的に示したスケルトン図である。エンジン1の出力軸は変速機2の入力軸3に接続されている。入力軸3には前進用ギア列4と後進用ギア列5が並列に配置されており、入力軸3が回転駆動されている状態では、両ギア列4,5は常に駆動されている。前進用ギア列4は、入力軸3に固着された入力ギア6、該入力ギア6と噛み合う第1ギア7及び第2ギア8を備えている。後進用ギア列5は、入力軸3に固着された入力ギア9、該入力ギア9にそれぞれ噛み合う同じ仕様の反転ギア10,11、該反転ギア10,11にそれぞれ噛み合う第3ギア12及び第4ギア13を備えている。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a skeleton diagram schematically showing the configuration of an active shift transmission having two intermediate shafts. The output shaft of the engine 1 is connected to the input shaft 3 of the transmission 2. A forward gear train 4 and a reverse gear train 5 are arranged in parallel on the input shaft 3, and both the gear trains 4 and 5 are always driven when the input shaft 3 is rotationally driven. The forward gear train 4 includes an input gear 6 fixed to the input shaft 3, and a first gear 7 and a second gear 8 that mesh with the input gear 6. The reverse gear train 5 includes an input gear 9 fixed to the input shaft 3, reverse gears 10 and 11 having the same specifications meshed with the input gear 9, and third and fourth gears 12 and 4 meshed with the reverse gears 10 and 11, respectively. A gear 13 is provided.

入力軸3に並行に、第1中間軸14と第2中間軸15とが配置されている。第1ギア7と第3ギア12とは第1中間軸14に相対回転可能に嵌合しており、第2ギア8と第4ギア13とは第2中間軸15に相対回転可能に嵌合している。第1中間軸14と第2中間軸15とには、前進用ギア列4と後進用ギア列5との間において、それぞれ、選択的に係合可能な第1クラッチ16と第2クラッチ17とが配設されている。これらの第1クラッチ16及び第2クラッチ17は、それぞれの軸に設けられたスプライン上を軸方向にシフトするスリーブの歯が、前記第1〜第4ギアに設けられた歯に噛み合うことで係合/開放するものである。したがって、第1中間軸14には第1クラッチ16の選択的なシフトによって係合した側のギア(7又は12)から前進回転又は後進回転が与えられ、第2中間軸15には第2クラッチ17の選択的なシフトによって係合した側のギア(8又は13)から前進回転又は後進回転が与えられる。   A first intermediate shaft 14 and a second intermediate shaft 15 are arranged in parallel with the input shaft 3. The first gear 7 and the third gear 12 are fitted to the first intermediate shaft 14 so as to be capable of relative rotation, and the second gear 8 and the fourth gear 13 are fitted to the second intermediate shaft 15 so as to be capable of relative rotation. is doing. A first clutch 16 and a second clutch 17 that are selectively engageable between the forward gear train 4 and the reverse gear train 5 are respectively connected to the first intermediate shaft 14 and the second intermediate shaft 15. Is arranged. The first clutch 16 and the second clutch 17 are engaged by the teeth of the sleeve that shifts in the axial direction on the splines provided on the respective shafts meshing with the teeth provided on the first to fourth gears. To open / close. Therefore, the first intermediate shaft 14 is given forward rotation or reverse rotation from the gear (7 or 12) on the side engaged by the selective shift of the first clutch 16, and the second intermediate shaft 15 is given the second clutch. Forward or reverse rotation is provided from the gear (8 or 13) on the engaged side by 17 selective shifts.

第1中間軸14と第2中間軸15と並行に、出力軸18が配置されている。第1中間軸14と出力軸18との間には第1変速ギア段19と第3変速ギア段21が配置されており、第2中間軸15と出力軸18との間には第2変速ギア段20と第4変速ギア段22が配置されている。各変速ギア段19〜22においては、予め定められた変速比で出力軸18に回転出力を生じさせるために、相異なるギア径(歯数)が定められている。また、各変速ギア段19〜22において、中間軸14、15上に配置されているギアは中間軸14,15に対して相対回転自在であるが、出力軸18に配置されているギアは出力軸18に固着嵌合されている。   An output shaft 18 is disposed in parallel with the first intermediate shaft 14 and the second intermediate shaft 15. A first transmission gear stage 19 and a third transmission gear stage 21 are arranged between the first intermediate shaft 14 and the output shaft 18, and a second transmission gear is provided between the second intermediate shaft 15 and the output shaft 18. A gear stage 20 and a fourth transmission gear stage 22 are arranged. In each of the transmission gear stages 19 to 22, different gear diameters (the number of teeth) are determined in order to generate a rotational output on the output shaft 18 at a predetermined transmission gear ratio. In each of the transmission gear stages 19 to 22, the gears disposed on the intermediate shafts 14 and 15 are rotatable relative to the intermediate shafts 14 and 15, but the gears disposed on the output shaft 18 are output. The shaft 18 is fixedly fitted.

第1中間軸14において、第1変速ギア段19と第3変速ギア段21との間には選択的に係合可能な第3クラッチ23が配設されている。また、第2中間軸15において、第2変速ギア段20と第4変速ギア段22との間には選択的に係合可能な第4クラッチ24が配設されている。   In the first intermediate shaft 14, a third clutch 23 that can be selectively engaged is disposed between the first transmission gear stage 19 and the third transmission gear stage 21. In the second intermediate shaft 15, a fourth clutch 24 that can be selectively engaged is disposed between the second transmission gear stage 20 and the fourth transmission gear stage 22.

上記の変速ギア段の構成によって、第1クラッチ16を前進用ギア列4側にシフトした状態で、第3クラッチ23を第1変速ギア段19側にシフトしたときには、入力軸3の回転は第1中間軸14及び第1変速ギア段19を介して出力軸18に前進第1変速段で出力され、第3クラッチ23を第3変速ギア段21側にシフトしたときには、入力軸3の回転は第1中間軸14及び第3変速ギア段21を介して出力軸18に前進第3変速段で出力される。このとき、第2クラッチ17は中立位置に置かれる。また、第2クラッチ17を前進用ギア列8側にシフトした状態で、第4クラッチ24を第2変速ギア段20側にシフトしたときには、入力軸3の回転は第2中間軸15及び第2変速ギア段20を介して出力軸18に前進第2変速段で出力され、第4クラッチ24を第4変速ギア段22側にシフトしたときには、入力軸3の回転は第2中間軸15及び第4変速ギア段22を介して出力軸18に前進第4変速段で出力される。このとき、第1クラッチ16は中立位置に置かれる。   With the above transmission gear stage configuration, when the third clutch 23 is shifted to the first transmission gear stage 19 side while the first clutch 16 is shifted to the forward gear stage 4 side, the rotation of the input shaft 3 is the first. When the third clutch 23 is shifted to the third transmission gear stage 21 side, the rotation of the input shaft 3 is performed when the first clutch is output to the output shaft 18 through the first intermediate shaft 14 and the first transmission gear stage 19. The output is output to the output shaft 18 through the first intermediate shaft 14 and the third transmission gear stage 21 at the third forward speed. At this time, the second clutch 17 is placed in the neutral position. When the fourth clutch 24 is shifted to the second transmission gear stage 20 side with the second clutch 17 shifted to the forward gear train 8 side, the rotation of the input shaft 3 causes the second intermediate shaft 15 and the second intermediate shaft 15 to rotate. When the fourth clutch 24 is shifted to the fourth transmission gear stage 22 side, it is output to the output shaft 18 via the transmission gear stage 20 at the forward second gear stage, and the rotation of the input shaft 3 is caused by the second intermediate shaft 15 and the second intermediate shaft 15. The output is output to the output shaft 18 through the fourth shift gear stage 22 at the fourth forward shift speed. At this time, the first clutch 16 is placed in the neutral position.

第1クラッチ16又は第2クラッチ17を後進側に係合した場合は、それぞれ後進方向に各変速段で出力される。   When the first clutch 16 or the second clutch 17 is engaged on the reverse side, it is output at each shift stage in the reverse direction.

第2中間軸15の端部には差動装置25が配設されており、差動装置25のリングギア26と噛み合う取り出しギア27の取り出し軸28は発電電動機29に接続されている。第1中間軸14と差動装置25との間には接続ギア列30が配設され、差動装置25のリングギア26は、第1中間軸14と第2中間軸15の回転数の差の2分の1の回転速度で回転するように接続ギア列が構成されており、この接続ギア列30の中間ギアの一つには変速機2のケースとの間に固定クラッチ31が配設され、固定クラッチ31を係合することにより接続ギア列30の回転が止められるようになっている。この実施例では、リングギア26が両中間軸14,15の回転数の差に応じた回転数(回転数差の半分の回転速度)で回転する回転部を構成している。   A differential device 25 is disposed at the end of the second intermediate shaft 15, and a take-out shaft 28 of a take-out gear 27 that meshes with the ring gear 26 of the differential device 25 is connected to a generator motor 29. A connection gear train 30 is disposed between the first intermediate shaft 14 and the differential device 25, and the ring gear 26 of the differential device 25 has a difference in rotational speed between the first intermediate shaft 14 and the second intermediate shaft 15. The connection gear train is configured to rotate at half the rotational speed of the motor, and one of the intermediate gears of the connection gear train 30 is provided with a fixed clutch 31 between the case of the transmission 2. The rotation of the connection gear train 30 is stopped by engaging the fixed clutch 31. In this embodiment, the ring gear 26 constitutes a rotating portion that rotates at a rotational speed (a rotational speed that is half the rotational speed difference) corresponding to the rotational speed difference between the intermediate shafts 14 and 15.

図1の変速機において故障の可能性があるのは各クラッチの可動部である。これらのクラッチ可動部は、外部の図示しないクラッチアクチュエータからリンク機構により推力を与えられてシフトするが、アクチュエータの故障も含めて、クラッチ可動部が動作不能になった場合の救済制御方法を以下に説明する。   In the transmission of FIG. 1, there is a possibility of failure in the movable parts of the respective clutches. These clutch movable parts shift by being given thrust by a link mechanism from an external clutch actuator (not shown), but the relief control method when the clutch movable part becomes inoperable including the failure of the actuator is as follows. explain.

まず第1クラッチ16が動作不能になり、第1クラッチ16は中立位置から動かせない場合について示す。停車状態からの発進には二つの方法がある。
モータ発進の方法の態様が図2に示されている。第2クラッチ17を中立位置とし、固定クラッチ31を係合し、第4クラッチ24を第2変速ギア段20側にシフトした停車状態において、発電電動機29を電動機として付勢すると電動トルクはリングギア26から差動装置25に伝えられるが、接続ギア列30は固定されているので、差動装置25から第2中間軸15に回転力が伝わり、第2変速ギア段20を介して出力軸18に駆動力が現れて発進する。車速が上昇して第2中間軸15の回転数がエンジンのアイドル回転数以上になれば、第2クラッチ17を進行方向に合わせて前進/後進いずれかの方向に係合することができ、発電電動機29のトルクを0にして固定クラッチ31を開放すれば、図3に示すように2速エンジン走行に移行する。
First, the case where the first clutch 16 becomes inoperable and the first clutch 16 cannot be moved from the neutral position will be described. There are two ways to start from a stationary state.
An embodiment of the method of starting the motor is shown in FIG. When the second clutch 17 is in the neutral position, the fixed clutch 31 is engaged, and the fourth clutch 24 is shifted to the second transmission gear stage 20 side, when the generator motor 29 is energized as the motor, the electric torque is changed to the ring gear. 26, the connecting gear train 30 is fixed, so that the rotational force is transmitted from the differential device 25 to the second intermediate shaft 15 and the output shaft 18 via the second transmission gear stage 20. The driving force appears and starts. When the vehicle speed increases and the rotation speed of the second intermediate shaft 15 becomes equal to or higher than the engine idle rotation speed, the second clutch 17 can be engaged in either the forward or reverse direction in accordance with the traveling direction. If the torque of the electric motor 29 is set to 0 and the fixed clutch 31 is released, the operation shifts to the second speed engine running as shown in FIG.

エンジン動力で発進する方法態様が図4に示されている。第2クラッチ17を前進/後進いずれかの方向に係合し、固定クラッチ31を開放し、第3クラッチ23を第1変速ギア段19側にシフトした停車状態においては、出力軸18は停止しているので接続ギア列30も停止しており、発電電動機29にはエンジン1のアイドル回転力が第2中間軸15及び差動装置25を経て伝えられている。エンジン1の出力を上昇させつつ発電電動機29の発電負荷を増加させると、発電トルクの反力が差動装置25を介して接続ギア列30に伝わり、さらに第1中間軸14及び第1変速ギア段19を介して出力軸18に出力されて発進する。車速が上昇して第1中間軸14の回転数が第2中間軸15の回転数に等しくなると、発電電動機29の回転数は0になり、発電はしないでエンジントルクの反力を受け持つだけの状態になる。発電電動機29の回転を逆転すると、発電電動機29は電動機として付勢されさらに車速が上昇する。   FIG. 4 shows a method for starting with engine power. When the second clutch 17 is engaged in either the forward or reverse direction, the fixed clutch 31 is released, and the third clutch 23 is shifted to the first transmission gear stage 19 side, the output shaft 18 stops. Therefore, the connection gear train 30 is also stopped, and the idle rotational force of the engine 1 is transmitted to the generator motor 29 via the second intermediate shaft 15 and the differential device 25. When the power generation load of the generator motor 29 is increased while increasing the output of the engine 1, the reaction force of the power generation torque is transmitted to the connection gear train 30 via the differential device 25, and further, the first intermediate shaft 14 and the first transmission gear. It is output to the output shaft 18 via the stage 19 and starts. When the vehicle speed rises and the rotation speed of the first intermediate shaft 14 becomes equal to the rotation speed of the second intermediate shaft 15, the rotation speed of the generator motor 29 becomes 0, and only the reaction force of the engine torque is received without generating power. It becomes a state. When the rotation of the generator motor 29 is reversed, the generator motor 29 is energized as a motor and the vehicle speed further increases.

1→2変速すべき車速に達したとき電動機の回転速度を調整して第2中間軸15の回転数を2速回転数に合わせると、図5のように第4クラッチ24を第2変速ギア段20側にシフトすることができる。発電電動機29のトルクを0にして第3クラッチ23を開放すれば、図3と同じく2速エンジン走行に移行する。   When the rotational speed of the electric motor is adjusted when the vehicle speed to be changed from 1 to 2 is reached and the rotational speed of the second intermediate shaft 15 is adjusted to the second speed rotational speed, the fourth clutch 24 is moved to the second transmission gear as shown in FIG. Shift to stage 20 side. If the torque of the generator motor 29 is set to 0 and the third clutch 23 is released, the engine shifts to the second speed engine running as in FIG.

図6は2速走行時に3速への変速準備状態を示す。2速エンジン走行時に第3クラッチ23を操作して第3変速ギア段21側にシフトしておく。これは発電電動機29により第3クラッチ23の回転数を第3変速ギア段21の回転数と合わせる同期制御を行うことで簡単にシフトすることができる。   FIG. 6 shows a state where gears are prepared for shifting to the third speed when traveling in the second speed. The third clutch 23 is operated to shift to the third transmission gear stage 21 side when the second speed engine is running. This can be easily shifted by performing synchronous control in which the rotational speed of the third clutch 23 is matched with the rotational speed of the third transmission gear stage 21 by the generator motor 29.

図7は図6の準備ができたところで発電トルクを増加させ、2速から3速へのアップシフト変速中の状態を示す。この状態では第1中間軸14の回転数は第2中間軸15の回転数より低いので、エンジン出力の一部が差動装置25を介して発電電動機29を回転させることで発電している。発電トルクの反力が差動装置25を介して接続ギア列30に伝わり、さらに第1中間軸14及び第3変速ギア段21を介して出力軸18に出力される。その分、エンジン1から第2変速ギア段20に伝わっていたトルクが減少する。   FIG. 7 shows a state in which the power generation torque is increased when the preparation of FIG. 6 is completed and the upshift from the second speed to the third speed is being performed. In this state, since the rotation speed of the first intermediate shaft 14 is lower than the rotation speed of the second intermediate shaft 15, a part of the engine output is generated by rotating the generator motor 29 via the differential device 25. The reaction force of the power generation torque is transmitted to the connection gear train 30 via the differential device 25 and further output to the output shaft 18 via the first intermediate shaft 14 and the third transmission gear stage 21. Accordingly, the torque transmitted from the engine 1 to the second transmission gear stage 20 is reduced.

さらに発電トルクを増大させ、エンジントルクの全部が差動装置25を伝わるようになると、図8に示すように第2変速ギア段20に伝わるトルクが0になり、第4クラッチ24を開放することができる。この状態ではエンジントルクの全部が差動装置25を伝わるものの、第1中間軸14の回転数は第2中間軸15の回転数より低いので、エンジン出力は第3変速ギア段21を介して車両を駆動すると共に、発電電動機29を駆動して電力を発生している。これが3速走行状態を示すものである。図8の状態から発電電動機29の回転数を0にすると発電出力は0になり、エンジン1の全出力が差動装置25を経て第3変速ギア段21から出力軸18に出力されるので3速走行状態になる。ただし、第1クラッチ16は係合できないので、エンジントルクを直接第3変速ギア段21に伝達することはできない。発電電動機29は全エンジントルクの反力だけを受け持っているが、回転していないので原理的にはパワー0の状態を保つ。   When the power generation torque is further increased and all of the engine torque is transmitted to the differential device 25, the torque transmitted to the second transmission gear stage 20 becomes 0 as shown in FIG. 8, and the fourth clutch 24 is released. Can do. In this state, all of the engine torque is transmitted through the differential device 25, but the rotational speed of the first intermediate shaft 14 is lower than the rotational speed of the second intermediate shaft 15, so that the engine output is transmitted to the vehicle via the third transmission gear stage 21. And the generator motor 29 is driven to generate electric power. This indicates the third speed traveling state. When the rotational speed of the generator motor 29 is reduced to 0 from the state of FIG. 8, the power generation output becomes 0, and all the output of the engine 1 is output from the third transmission gear stage 21 to the output shaft 18 via the differential device 25. It enters a high-speed driving state. However, since the first clutch 16 cannot be engaged, the engine torque cannot be transmitted directly to the third transmission gear stage 21. The generator motor 29 is responsible only for the reaction force of the total engine torque, but since it is not rotating, in principle it maintains a state of zero power.

図9は3速から4速へのアップシフトの途中段階を示す。図8の状態から発電電動機29の回転を反対方向に増加させると発電電動機29は電動機として動作し、エンジン出力と電動機出力の合計が第3変速ギア段21を介して車両を駆動することになる。   FIG. 9 shows an intermediate stage of the upshift from the third speed to the fourth speed. When the rotation of the generator motor 29 is increased in the opposite direction from the state of FIG. 8, the generator motor 29 operates as a motor, and the sum of the engine output and the motor output drives the vehicle via the third transmission gear stage 21. .

車速が上昇して3→4変速すべき車速に達したとき、発電電動機29のトルクを調整して第2中間軸15の回転数を4速回転数に合わせると、第4クラッチ24を第4変速ギア段22側にシフトすることができる。発電電動機29のトルクを0にして第3クラッチ23を開放すれば、図10の4速エンジン走行に移行する。   When the vehicle speed increases and reaches the vehicle speed to be shifted 3 → 4, the torque of the generator motor 29 is adjusted so that the rotation speed of the second intermediate shaft 15 matches the rotation speed of the fourth speed. It is possible to shift to the transmission gear stage 22 side. If the torque of the generator motor 29 is set to 0 and the third clutch 23 is released, the operation shifts to the 4-speed engine running of FIG.

このように本実施例の方法によれば第1クラッチ16が係合不能になっても、発進から4速走行までほぼ通常に近い走行性能で走ることができる。   As described above, according to the method of the present embodiment, even when the first clutch 16 becomes disengaged, it is possible to run with almost normal running performance from the start to the fourth speed running.

本発明の第2の実施例は第2クラッチ17が動作不能になった場合の救済制御方法である。第2クラッチ17は中立位置から動かせないものとする。停車状態からの発進は二つの方法がある。
図11はモータ発進の方法の態様を示している。第1クラッチ16を中立位置とし、固定クラッチ31を開放し、第3クラッチ23を第1変速ギア段19側にシフトし、第4クラッチ24を第4変速ギア段22側にシフトした停車状態において、発電電動機29を電動機として付勢すると電動トルクはリングギア26から差動装置25に伝えられて二つに分けられ、一方は接続ギア列30を介して第1中間軸14に、他方は第2中間軸15に回転力が伝わり、第1変速ギア段19及び第4変速ギア段22を介して出力軸18に駆動力が現れて発進する。車速が上昇して第1中間軸14の回転数がエンジンのアイドル時の回転数以上になれば、第1クラッチ16を進行方向に合わせて前進/後進いずれかの方向に係合することができ、発電電動機29のトルクを0にして第4クラッチ24を開放すれば、図12に示すように1速エンジン走行に移行する。
The second embodiment of the present invention is a relief control method when the second clutch 17 becomes inoperable. It is assumed that the second clutch 17 cannot be moved from the neutral position. There are two ways to start from a stationary state.
FIG. 11 shows a mode of the motor starting method. When the first clutch 16 is in the neutral position, the fixed clutch 31 is released, the third clutch 23 is shifted to the first transmission gear stage 19 side, and the fourth clutch 24 is shifted to the fourth transmission gear stage 22 side. When the generator motor 29 is energized as an electric motor, the electric torque is transmitted from the ring gear 26 to the differential device 25 and divided into two, one being connected to the first intermediate shaft 14 via the connection gear train 30 and the other being the first. 2 Rotational force is transmitted to the intermediate shaft 15, and driving force appears on the output shaft 18 via the first transmission gear stage 19 and the fourth transmission gear stage 22 to start. If the vehicle speed increases and the rotational speed of the first intermediate shaft 14 becomes equal to or higher than the rotational speed when the engine is idle, the first clutch 16 can be engaged in either the forward or reverse direction in accordance with the traveling direction. If the torque of the generator motor 29 is set to 0 and the fourth clutch 24 is released, the vehicle shifts to the first speed engine running as shown in FIG.

図13はエンジン動力で発進する方法の態様を示している。第1クラッチ16を進行方向に合わせて前進/後進いずれかの方向に係合し、固定クラッチ31を開放し、第4クラッチ24を第2変速ギア段20側にシフトした停車状態においては、出力軸18は停止しているので第2中間軸15は停止しており、エンジン1のアイドル回転が第1中間軸14から接続ギア列30及び差動装置25を介して、発電電動機29に伝えられている。エンジン1の出力を上昇させつつ発電電動機29の発電負荷を増加させると、発電トルクの反力が差動装置25を介して第2中間軸15及び第2変速ギア段20を介して出力軸18に出力されて発進する。車速が上昇して第2中間軸15の回転数が第1中間軸14の回転数に等しくなると、発電電動機29の回転数は0になり、発電はしないでエンジントルクの反力を受け持つだけの状態になる。この状態が2速走行状態である。ただし、第2クラッチ17は係合できないので、エンジントルクを直接第2変速ギア段20に伝達することはできない。   FIG. 13 shows an embodiment of a method for starting with engine power. When the first clutch 16 is engaged in either the forward or reverse direction in accordance with the traveling direction, the fixed clutch 31 is released, and the fourth clutch 24 is shifted to the second transmission gear stage 20 side, the output is Since the shaft 18 is stopped, the second intermediate shaft 15 is stopped, and the idle rotation of the engine 1 is transmitted from the first intermediate shaft 14 to the generator motor 29 via the connection gear train 30 and the differential device 25. ing. When the power generation load of the generator motor 29 is increased while increasing the output of the engine 1, the reaction force of the power generation torque is output via the differential unit 25 and the second intermediate shaft 15 and the second transmission gear stage 20 to the output shaft 18. It is output to and starts. When the vehicle speed rises and the rotation speed of the second intermediate shaft 15 becomes equal to the rotation speed of the first intermediate shaft 14, the rotation speed of the generator motor 29 becomes 0, and only the reaction force of the engine torque is received without generating power. It becomes a state. This state is the second speed traveling state. However, since the second clutch 17 cannot be engaged, the engine torque cannot be transmitted directly to the second transmission gear stage 20.

発電電動機29の回転を逆転すると、発電電動機29は電動機として付勢されさらに車速が上昇する。2→3変速すべき車速に達したとき電動機の回転速度を調整して第1中間軸14の回転数を3速回転数に合わせると、図14のように第3クラッチ23を第3変速ギア段21側にシフトすることができる。発電電動機29のトルクを0にして第4クラッチ24を開放すれば、図15に示す3速エンジン走行に移行する。   When the rotation of the generator motor 29 is reversed, the generator motor 29 is energized as a motor and the vehicle speed further increases. When the speed of the electric motor is adjusted so that the speed of the second to third speed is reached and the rotational speed of the first intermediate shaft 14 is adjusted to the third speed, the third clutch 23 is moved to the third speed change gear as shown in FIG. Shift to the stage 21 side. If the torque of the generator motor 29 is set to 0 and the fourth clutch 24 is released, the operation shifts to the third speed engine running shown in FIG.

図16は3速走行時に4速への変速準備状態を示す。3速エンジン走行時に第4クラッチ24を操作して第4変速ギア段22側にシフトしておく。これは発電電動機29により第4クラッチ24の回転数を第4変速ギア段22の回転数と合わせる同期制御を行うことで簡単にシフトすることができる。   FIG. 16 shows a state where gears are prepared for shifting to the fourth speed when traveling in the third speed. The fourth clutch 24 is operated to shift to the fourth gear stage 22 side when the third speed engine is running. This can be easily shifted by performing synchronous control in which the rotational speed of the fourth clutch 24 is matched with the rotational speed of the fourth transmission gear stage 22 by the generator motor 29.

図16の準備ができたところで発電トルクを増加させ、3速から4速へのアップシフト変速中の状態を図17に示す。この状態では第2中間軸15の回転数は第1中間軸14の回転数より低いので、エンジン出力の一部が差動装置25を介して発電電動機29を回転させ発電している。発電トルクの反力が差動装置25を介して第2中間軸15及び第4変速ギア段22を介して出力軸18に出力される。その分、エンジンから第3変速ギア段21に伝わっていたトルクが減少する。   When the preparation shown in FIG. 16 is completed, the power generation torque is increased and the state during the upshift from the third speed to the fourth speed is shown in FIG. In this state, since the rotation speed of the second intermediate shaft 15 is lower than the rotation speed of the first intermediate shaft 14, a part of the engine output rotates the generator motor 29 via the differential device 25 to generate power. The reaction force of the power generation torque is output to the output shaft 18 via the differential device 25 via the second intermediate shaft 15 and the fourth transmission gear stage 22. Accordingly, the torque transmitted from the engine to the third transmission gear stage 21 is reduced.

さらに発電トルクを増大させ、エンジントルクの全部が差動装置25を伝わるようになると、図18に示すように第3変速ギア段21に伝わるトルクが0になり、第3クラッチ23を開放することができる。この状態ではエンジントルクの全部が差動装置25を伝わるものの、第2中間軸15の回転数は第1中間軸14の回転数より低いので、エンジン出力は第4変速ギア段22を介して車両を駆動すると共に、発電機を回して電力を発生している。図18の状態から発電電動機29の回転数を0にすると発電出力は0になり、エンジン1の全出力が差動装置25を経て第4変速ギア段22から出力軸18に出力されるので4速走行状態になる。ただし、第2クラッチ17は係合できないので、エンジントルクを直接第4変速ギア段22に伝達することはできない。発電電動機29は全エンジントルクの反力だけを受け持っているが、回転していないので原理的にはパワー0の状態を保つ。   When the power generation torque is further increased and all of the engine torque is transmitted to the differential device 25, the torque transmitted to the third transmission gear stage 21 becomes 0 and the third clutch 23 is released as shown in FIG. Can do. In this state, although all of the engine torque is transmitted through the differential device 25, the rotational speed of the second intermediate shaft 15 is lower than the rotational speed of the first intermediate shaft 14, so the engine output is transmitted to the vehicle via the fourth transmission gear stage 22. And the generator is turned to generate electricity. When the rotational speed of the generator motor 29 is reduced to 0 from the state of FIG. 18, the power generation output becomes 0, and all the output of the engine 1 is output from the fourth transmission gear stage 22 to the output shaft 18 via the differential device 25. It enters a high-speed driving state. However, since the second clutch 17 cannot be engaged, the engine torque cannot be transmitted directly to the fourth transmission gear stage 22. The generator motor 29 is responsible only for the reaction force of the total engine torque, but since it is not rotating, in principle it maintains a state of zero power.

本実施例の方法によれば第2クラッチ17が係合不能になっても、3速まではほぼ通常に近い状態で走行でき、4速は発電電動機29のトルク及び回転数制御を用いて走行することができる。   According to the method of the present embodiment, even when the second clutch 17 becomes disengaged, it is possible to run up to almost the normal state up to the third speed, and the fourth speed can be run using the torque and rotation speed control of the generator motor 29. can do.

本発明の第3の実施例は第3クラッチ23が係合不能になった場合の救済制御方法である。第3の実施例では、第3クラッチ23が中立位置から動かせないものとする。停車状態からの発進は図2に示した方法で行い、図3の2速走行までは実施例1と同じである。しかし第3クラッチが動作しないので3速へのアップシフトはできない。したがって、4速へのアップシフトを行うが、2速段と4速段は同じ第4クラッチ24で切り替えるため、一旦駆動力を中断して切り替える必要がある。   The third embodiment of the present invention is a relief control method in the case where the third clutch 23 becomes unable to be engaged. In the third embodiment, it is assumed that the third clutch 23 cannot be moved from the neutral position. The starting from the stop state is performed by the method shown in FIG. 2, and the process up to the second speed traveling in FIG. However, since the third clutch does not operate, it is not possible to upshift to the third speed. Therefore, although the upshift to the fourth speed is performed, since the second speed stage and the fourth speed stage are switched by the same fourth clutch 24, it is necessary to interrupt and switch the driving force once.

図3の2速走行状態から固定クラッチ31を係合し、エンジン1のトルクを落として第4クラッチ24及び第2クラッチ17を中立位置に戻したのが図19である。この状態で発電電動機29の速度を制御して、第4クラッチ24を4速段ギア22の回転数に同期させると係合することができる。   FIG. 19 shows that the fixed clutch 31 is engaged from the second speed running state of FIG. 3, the torque of the engine 1 is reduced, and the fourth clutch 24 and the second clutch 17 are returned to the neutral position. When the speed of the generator motor 29 is controlled in this state and the fourth clutch 24 is synchronized with the rotation speed of the fourth speed gear 22, the engagement can be achieved.

ここで第2クラッチ17を中立位置に戻してエンジン1を切り離した理由を説明する。試作した変速機の例では2速段ギア列20のギア比=1. 468、4速段ギア列22のギア比=0. 611としたので、図3の2速走行状態でエンジン回転数が最高値である2100rpmまで加速すると車速は約40km/hに達している。ここで第4クラッチ24を2速段から4速段に切替えると第2中間軸15の回転数は874rpmに低下するので、エンジン1を接続したままではエンジン1がアイドル回転数以下になってエンストする。かかるエンストを回避するため、第2クラッチ17を開放しておく必要がある。   Here, the reason why the engine 1 is disconnected by returning the second clutch 17 to the neutral position will be described. In the example of the prototype transmission, the gear ratio of the second gear stage 20 is set to 1.468, and the gear ratio of the fourth gear stage 22 is set to 0.661. When accelerating to the maximum value of 2100 rpm, the vehicle speed reaches about 40 km / h. Here, when the fourth clutch 24 is switched from the 2nd speed to the 4th speed, the rotation speed of the second intermediate shaft 15 decreases to 874 rpm, so that the engine 1 becomes lower than the idling speed when the engine 1 remains connected. To do. In order to avoid such an engine stall, it is necessary to open the second clutch 17.

第4クラッチ24を4速段に係合したら図20に示すように、発電電動機29を付勢して4速モータ走行を行う。モータ駆動により時速55km/hまで加速すれば、第2中間軸15の回転数は1200rpmに上昇するので、エンジン1を接続することができ、発電電動機29の付勢を停止させれば図21の4速エンジン走行状態になる。   When the fourth clutch 24 is engaged with the fourth speed stage, the generator motor 29 is energized to perform the fourth speed motor running as shown in FIG. If the motor is accelerated to 55 km / h by driving the motor, the rotation speed of the second intermediate shaft 15 increases to 1200 rpm. Therefore, the engine 1 can be connected, and if the energization of the generator motor 29 is stopped, FIG. A 4-speed engine running state is set.

本実施例の方法によれば、第3クラッチ23が係合不能になっても、2速発進から駆動力の中断による乗り心地の低下はあるものの4速まで走行することができる。3速で走行できない部分を4速モータ走行で補って4速エンジン走行に移行できるので、運行不能に陥ることがない。   According to the method of the present embodiment, even if the third clutch 23 becomes unable to be engaged, it is possible to travel from the second speed start to the fourth speed although there is a decrease in riding comfort due to the interruption of the driving force. Since the portion that cannot travel at the third speed can be supplemented by the four-speed motor traveling to shift to the four-speed engine traveling, the operation is not disabled.

本発明の第4の実施例は、第4クラッチ24が係合不能になった場合の救済制御方法である。第4の実施例では、第4クラッチ24は中立位置から動かせないものとする。停車状態からの発進は図4に示した方法で行い、車速が上昇して発電電動機29の回転数が0になり、第1クラッチ16が同期したら進行方向に合わせて前進/後進いずれかの方向に係合してモータトルクを0にすれば図22の1速エンジン走行状態となる。このとき次の変速に備えて第2クラッチ17を開放せず係合したままにしておく。   The fourth embodiment of the present invention is a relief control method when the fourth clutch 24 becomes incapable of engagement. In the fourth embodiment, it is assumed that the fourth clutch 24 cannot be moved from the neutral position. Starting from the stop state is performed by the method shown in FIG. 4. When the vehicle speed increases and the rotational speed of the generator motor 29 becomes 0, and the first clutch 16 is synchronized, either the forward or reverse direction is set according to the traveling direction. If the motor torque is set to 0 by engaging with, the first speed engine running state of FIG. 22 is obtained. At this time, the second clutch 17 is left engaged without being released in preparation for the next shift.

前記試作変速機の場合、車速が上昇して40km/hに達するとエンジン回転数は上限の2100rpmに達するのでアップシフトする必要がある。エンジントルクを0にして第3クラッチ23及び第1クラッチ16を中立にし、発電電動機29の速度を制御して第3クラッチ23を第3変速段ギア21に同期させて係合する。エンジン1の出力を上昇させつつ発電電動機29の発電負荷を増加させると、図23に示すように発電トルクの反力が差動装置25を介して接続ギア列30から第1中間軸14及び第3変速ギア段21を介して出力軸18に出力されて加速する。前記試作変速機の例では第3変速ギア段21のギア比=1. 018なので、40km/hで第3クラッチ23を第3変速ギア段21に係合すると第1中間軸14の回転数は703rpmとなる。エンジン回転数を1200rpmとするなら、その回転差は差動装置25を介して発電電動機29を発電機として作動させる。車速が上昇して48km/hに達したとき発電電動機29の回転数を0にすると、第1クラッチ16の前進/後進いずれかの方向が同期状態になるので、これを係合してモータトルクを0にすると図24の3速エンジン走行状態になる。   In the case of the prototype transmission, when the vehicle speed increases and reaches 40 km / h, the engine speed reaches the upper limit of 2100 rpm, so it is necessary to upshift. The engine torque is set to 0, the third clutch 23 and the first clutch 16 are made neutral, the speed of the generator motor 29 is controlled, and the third clutch 23 is engaged with the third gear 21 in synchronization. When the power generation load of the generator motor 29 is increased while increasing the output of the engine 1, the reaction force of the power generation torque is changed from the connection gear train 30 to the first intermediate shaft 14 and the first through the differential device 25 as shown in FIG. It is output to the output shaft 18 through the three-speed gear stage 21 and accelerated. In the example of the prototype transmission, since the gear ratio of the third transmission gear stage 21 is 1.018, when the third clutch 23 is engaged with the third transmission gear stage 21 at 40 km / h, the rotation speed of the first intermediate shaft 14 is 703 rpm. If the engine speed is 1200 rpm, the difference in rotation causes the generator motor 29 to operate as a generator via the differential device 25. When the rotational speed of the generator motor 29 is set to 0 when the vehicle speed increases to 48 km / h, the forward / reverse direction of the first clutch 16 is in a synchronized state. If 0 is set to 0, it will be in the 3rd-speed engine driving state of FIG.

本実施例の方法によれば第4クラッチ24が係合不能になっても、駆動力の中断による乗り心地の低下はあるものの、3速まではアップシフトすることができるので運転休止を回避できる。   According to the method of the present embodiment, even if the fourth clutch 24 becomes disengaged, although the ride comfort is reduced due to the interruption of the driving force, it is possible to upshift up to the third speed, so that it is possible to avoid the operation stop. .

本発明の各実施例においては、クラッチのアクチュエータなどの可動部分が故障した場合として説明したが、本発明は、タイミング等に起因した故障までには至らない一時的な作動不良に対しても適用可能である。例えば、所定の短い時間内にクラッチの作動が確認されない場合には直ちに当該クラッチを回避した駆動経路に自動的に切り換えて、あたかも正常に作動したのと同等の動作を行わせることができる。   In each embodiment of the present invention, the case where a movable part such as an actuator of a clutch has failed has been described. However, the present invention is also applicable to a temporary malfunction that does not lead to a failure due to timing or the like. Is possible. For example, when the operation of the clutch is not confirmed within a predetermined short period of time, it is possible to automatically switch to the drive path that avoids the clutch immediately, and to perform an operation that is equivalent to a normal operation.

本発明は軌条車両に適用する場合について説明したが、同様のアクティブシフト変速機を用いるハイブリッドシステムであれば軌条車両に限定されるものではなく、自動車に適用する場合にも同様に実施することができる。また、差動装置25についても、リングギア26、即ち、遊星ギアを支持するキャリアの外周に歯が刻まれたギアを備える例を挙げたが、差動装置は、これ以外にも、例えばプラネタリギアのキャリアと外輪としてのリングギアとを入力部とし、サンギアを出力部として、両入力部の回転数の差に応じた回転数で回転する回転部とする構造も可能である。   Although this invention demonstrated the case where it applies to a rail vehicle, if it is a hybrid system using the same active shift transmission, it will not be limited to a rail vehicle, but when implementing to a motor vehicle, it may implement similarly. it can. The differential device 25 is also provided with an example in which a ring gear 26, that is, a gear in which teeth are engraved on the outer periphery of the carrier supporting the planetary gear, has been described. A structure in which a gear carrier and a ring gear as an outer ring are used as an input unit and a sun gear is used as an output unit and a rotating unit that rotates at a rotational speed corresponding to the difference in rotational speed between the two input units is also possible.

本発明の制御に用いるアクティブ変速機の構成を示すスケルトン図。The skeleton figure which shows the structure of the active transmission used for control of this invention. 本発明の第1実施例における第1の発進方法を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the 1st start method in 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例における2速エンジン走行方法を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path | route explanatory drawing which shows the 2-speed engine traveling method in 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例における第2の発進方法を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the 2nd start method in 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例における変速過程を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path | route explanatory drawing which shows the speed change process in 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例における2速から3速への変速準備状態を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the gearshift preparation state from the 2nd speed to the 3rd speed in 1st execution example of this invention. 本発明の第1実施例における2速から3速への変速過程を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the speed-change process from the 2nd speed to the 3rd speed in 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例における2速から3速への変速過程を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the speed-change process from the 2nd speed to the 3rd speed in 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例における3速から4速への変速過程を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the speed-change process from the 3rd speed to the 4th speed in 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例における4速エンジン走行方法を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path | route explanatory drawing which shows the 4-speed engine traveling method in 1st Example of this invention. 本発明の第2実施例における第1の発進方法を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the 1st start method in 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例における1速エンジン走行方法を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path | route explanatory drawing which shows the 1-speed engine running method in 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例における第2の発進方法を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the 2nd start method in 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例における2速から3速への変速過程を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the speed change process from the 2nd speed to the 3rd speed in 2nd execution example of this invention. 本発明の第2実施例における3速エンジン走行方法を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path | route explanatory drawing which shows the 3-speed engine running method in 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例における3速から4速への変速準備状態を示すトルク伝達経路説明図。Torque transmission path explanatory drawing which shows the gearshift preparation state from the 3rd speed to the 4th speed in 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例における3速から4速への変速過程を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the speed-change process from the 3rd speed to the 4th speed in 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例における3速から4速への変速過程を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the speed-change process from the 3rd speed to the 4th speed in 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例における2速から4速への変速準備状態を示すトルク伝達経路説明図。Torque transmission path explanatory drawing which shows the gearshift preparation state from the 2nd speed to the 4th speed in 3rd Example of this invention. 本発明の第3実施例における2速から4速への変速過程を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the speed change process from the 2nd speed to the 4th speed in 3rd execution example of this invention. 本発明の第3実施例における4速エンジン走行方法を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the 4-speed engine running method in 3rd Example of this invention. 本発明の第4実施例における1速エンジン走行方法を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path | route explanatory drawing which shows the 1st-speed engine running method in 4th Example of this invention. 本発明の第4実施例における1速から3速への変速過程を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path explanatory drawing which shows the speed-change process from the 1st speed to the 3rd speed in 4th Example of this invention. 本発明の第4実施例における3速エンジン走行方法を示すトルク伝達経路説明図。The torque transmission path | route explanatory drawing which shows the 3rd-speed engine running method in 4th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:エンジン、2:変速機、3:入力軸、4:前進用ギア列、5:後進用ギア列、14:第1中間軸、15:第2中間軸、16:第1クラッチ、17:第2クラッチ、18:出力軸、19〜22:変速ギア段、23〜24:変速用クラッチ、25:差動装置、26:リングギア、29:発電電動機 1: engine, 2: transmission, 3: input shaft, 4: forward gear train, 5: reverse gear train, 14: first intermediate shaft, 15: second intermediate shaft, 16: first clutch, 17: Second clutch, 18: output shaft, 19-22: transmission gear stage, 23-24: clutch for transmission, 25: differential gear, 26: ring gear, 29: generator motor

Claims (5)

エンジン、該エンジンの出力を入力する変速機、該変速機の出力軸により駆動される車輪より構成される車両の動力伝達システムにおいて、
前記変速機の入力軸と並列に設けられた第1中間軸及び第2中間軸、
前記入力軸と前記両中間軸との間に設けられて前記入力軸の回転を伝達する前進用ギア列及び後進用ギア列、
前記前進用ギア列又は前記後進用ギア列の回転を選択的に前記第1中間軸に伝達する第1クラッチ、
前記前進用ギア列又は前記後進用ギア列の回転を選択的に前記第2中間軸に伝達する第2クラッチ、
前記第1中間軸又は前記第2中間軸と前記出力軸との間に噛み合って設けられた複数組の変速ギア段、
前記第1中間軸又は前記第2中間軸の回転を選択的に前記複数組の変速ギア段に伝達する複数の変速用クラッチ、
前記第1中間軸及び前記第2中間軸に接続されると共に前記両中間軸の回転数の差に応じた回転数で回転する回転部を備えた差動装置、及び
前記差動装置の前記回転部に接続された発電電動機を備えるとともに、
前記第1クラッチ、前記第2クラッチ、複数の前記変速用クラッチのいずれか一つが係合不能に陥ったときには、前記エンジンの出力を正常な二つのクラッチと前記差動装置を介して前記出力軸に伝達する
ことを特徴とする車両用動力伝達システムの制御方法。
In a vehicle power transmission system including an engine, a transmission for inputting the output of the engine, and wheels driven by an output shaft of the transmission,
A first intermediate shaft and a second intermediate shaft provided in parallel with the input shaft of the transmission;
A forward gear train and a reverse gear train provided between the input shaft and the intermediate shafts to transmit the rotation of the input shaft;
A first clutch for selectively transmitting rotation of the forward gear train or the reverse gear train to the first intermediate shaft;
A second clutch for selectively transmitting the rotation of the forward gear train or the reverse gear train to the second intermediate shaft;
A plurality of speed change gear stages provided between the first intermediate shaft or the second intermediate shaft and the output shaft;
A plurality of shift clutches that selectively transmit rotation of the first intermediate shaft or the second intermediate shaft to the plurality of sets of transmission gear stages;
A differential device including a rotating unit connected to the first intermediate shaft and the second intermediate shaft and rotating at a rotational speed corresponding to a difference in rotational speed between the two intermediate shafts, and the rotation of the differential device With a generator motor connected to the section,
When any one of the first clutch, the second clutch, and the plurality of shift clutches is not engaged, the output of the engine is transmitted to the output shaft through two normal clutches and the differential. A method for controlling a vehicle power transmission system, characterized by comprising:
請求項1記載の車両用動力伝達システムの制御方法において、
前記第1クラッチが係合不能に陥ったときには、前記第2クラッチを係合して前記エンジンの出力を前記第2中間軸に伝達するとともに、前記差動装置により前記第1中間軸に伝達される前記発電電動機のトルク反力を、前記第1中間軸に設けられた複数組の前記変速ギア段の一つを介して前記出力軸に伝達する
ことを特徴とする車両用動力伝達システムの制御方法。
The vehicle power transmission system control method according to claim 1,
When the engagement of the first clutch becomes impossible, the output of the engine is transmitted to the second intermediate shaft by engaging the second clutch, and is transmitted to the first intermediate shaft by the differential device. And transmitting the torque reaction force of the generator motor to the output shaft through one of a plurality of sets of the transmission gear stages provided on the first intermediate shaft. Method.
請求項1記載の車両用動力伝達システムの制御方法において、
前記第2クラッチが係合不能に陥ったときには、前記第1クラッチを係合して前記エンジンの出力を前記第1中間軸に伝達するとともに、前記差動装置により前記第2中間軸に伝達される前記発電電動機のトルク反力を、前記第2中間軸に設けられた複数組の前記変速ギア段の一つを介して前記出力軸に伝達する
ことを特徴とする車両用動力伝達システムの制御方法。
The vehicle power transmission system control method according to claim 1,
When the second clutch is not engaged, the first clutch is engaged to transmit the engine output to the first intermediate shaft and to the second intermediate shaft by the differential. And transmitting the torque reaction force of the generator motor to the output shaft through one of a plurality of sets of the transmission gear stages provided on the second intermediate shaft. Method.
請求項1記載の車両用動力伝達システムの制御方法において、
前記変速クラッチの一つが係合不能に陥ったときには、係合不能の当該変速クラッチが設置されている方の前記中間軸に設置されている前記第1クラッチ又は前記第2クラッチを係合して前記エンジンの出力を伝達するとともに、前記差動装置により前記発電電動機のトルク反力を、前記エンジンの出力が伝達されていない方の前記中間軸に設けられた複数組の前記変速ギア段の一つを介して前記出力軸に伝達する
ことを特徴とする車両用動力伝達システムの制御方法。
The vehicle power transmission system control method according to claim 1,
When one of the shift clutches becomes incapable of engagement, the first clutch or the second clutch installed on the intermediate shaft on which the shift clutch that cannot be engaged is installed is engaged. The engine output is transmitted, and the torque reaction force of the generator motor is transmitted by the differential device to one of a plurality of the transmission gear stages provided on the intermediate shaft on which the engine output is not transmitted. A method for controlling a vehicle power transmission system, comprising:
請求項4記載の車両用動力伝達システムの制御方法において、
前記エンジンの出力が伝達されていない方の前記中間軸に設けられた前記第1クラッチ又は前記第2クラッチを係合して、前記エンジンの出力を前記両中間軸に伝達する
ことを特徴とする車両用動力伝達システムの制御方法。
In the control method of the power transmission system for vehicles according to claim 4,
The first clutch or the second clutch provided on the intermediate shaft to which the output of the engine is not transmitted is engaged, and the output of the engine is transmitted to the intermediate shafts. A method for controlling a power transmission system for a vehicle.
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