JP4775242B2 - Vehicle drive device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの駆動力とモータの駆動力とを利用した車両用駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle drive device that uses the driving force of an engine and the driving force of a motor.
従来より、エンジンと、変速機と、モータとを備え、エンジンの駆動力を変速機で変速して出力軸を介して駆動輪に伝達すると共に、モータの駆動力を出力軸を介して駆動輪に伝達可能にした車両用駆動装置は知られている。 Conventionally, an engine, a transmission, and a motor are provided, and the driving force of the engine is shifted by the transmission and transmitted to the driving wheel via the output shaft, and the driving force of the motor is driven via the output shaft. 2. Description of the Related Art A vehicle drive device that can transmit to a vehicle is known.
例えば、特許文献1には、出力軸と少なくとも二つの入力軸との間において噛合式クラッチにより選択されて動力を伝達可能となるよう常時噛合う複数の歯車組を有し、第一入力軸は第一クラッチを介してエンジンに接続可能であり、第二入力軸はモータジェネレータに接続され且つ第一入力軸に第二クラッチを介して接続可能であり、各歯車組は噛合式クラッチを介して動力伝達可能となる変速機と、エンジン及びモータジェネレータを制御すると共に第一,第二クラッチの締結力及び噛合式クラッチを制御する制御手段とを備えた車両用駆動装置が記載されている。制御手段は、運転者の駆動力要求が予め設定した閾値以上であり、車速が閾値以下かつモータジェネレータがトルクアシスト可能な運転点であるとき、モータジェネレータ駆動走行状態からエンジン駆動走行状態へ移行する際に、モータジェネレータのトルクアシスト状態において、第一クラッチを締結して第一入力軸の回転数を第二入力軸と締結可能な回転数まで上昇させて第二クラッチを締結するようにしている。
しかしながら、従来の車両用駆動装置では、カウンタ軸上にモータが連結されているので、全体の外径が大きくなる。FR車では、車両用駆動装置をフロアトンネル内を通さなければならず、トンネルが大きくなって車室空間が狭くなるという問題があった。 However, in the conventional vehicle drive device, since the motor is connected to the counter shaft, the overall outer diameter is increased. In the FR vehicle, the vehicle drive device has to pass through the floor tunnel, and there is a problem that the tunnel becomes large and the passenger compartment space becomes narrow.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両縦置き駆動装置として、簡素な構造とモータ小型化を達成した上で、径方向のコンパクトレイアウトを実現することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to realize a compact layout in the radial direction while achieving a simple structure and motor miniaturization as a vehicle vertical drive device. There is.
上記の目的を達成するために、この発明では、出力軸上に遊嵌設置したモータの駆動力を減速歯車対で伝達するようにした。 In order to achieve the above object, in the present invention, the driving force of the motor loosely fitted on the output shaft is transmitted by the pair of reduction gears.
具体的には、第1の発明では、エンジンと、変速機と、モータとを備え、エンジンの駆動力を変速機で変速して出力軸を介して駆動輪に伝達すると共に、モータの駆動力を出力軸を介して駆動輪に伝達可能にした車両用駆動装置であって、
上記モータは上記出力軸上に遊嵌して設置され、
上記車両用駆動装置は、
上記エンジンに連絡され、上記出力軸と同軸上に配設される入力軸と、
上記出力軸に平行に配設されるカウンタ軸と、
上記カウンタ軸と上記出力軸との間に設けられ、上記モータの駆動力を伝達する第一減速歯車対とを備え、
上記出力軸と上記カウンタ軸との間に設けられた上記変速機の伝達経路の少なくとも一つの歯車対が、上記モータの駆動力の伝達を行う第二減速歯車対として共用される構成とする。
Specifically, in the first invention, an engine, a transmission, and a motor are provided, and the driving force of the engine is shifted by the transmission and transmitted to the drive wheels via the output shaft. Is a vehicle drive device that can transmit to the drive wheel via the output shaft,
The motor is installed loosely on the output shaft,
The vehicle drive device is
An input shaft connected to the engine and disposed coaxially with the output shaft;
A counter shaft disposed parallel to the output shaft;
A first reduction gear pair provided between the counter shaft and the output shaft and transmitting the driving force of the motor;
At least one gear pair in the transmission path of the transmission provided between the output shaft and the counter shaft is shared as a second reduction gear pair that transmits the driving force of the motor.
上記の構成によると、車両用駆動装置を車両の前後方向に沿うように縦置きに配設したときに、モータが出力軸上に遊嵌して設置されているので、カウンタ軸上にモータを設ける場合に比べて径方向の大きさが小さくなる。また、モータの駆動力を第一減速歯車対を介してトルク増大させて出力軸に伝達しているので、モータの小型化が可能となる。さらに、第二減速歯車対を変速機のギヤと共用しているため、別途モータの減速用のギヤを設ける必要はなくなり、更なる小型化が可能となっている。また、第二減速歯車対によってもモータの駆動力の減速が可能となるので、減速比を大きくできる。このため、モータの更なる小型化が可能である。 According to the above configuration, when the vehicle drive device is arranged vertically along the longitudinal direction of the vehicle, the motor is loosely fitted on the output shaft, so the motor is mounted on the counter shaft. The size in the radial direction is smaller than in the case of providing. Further, since the driving force of the motor is increased in torque via the first reduction gear pair and transmitted to the output shaft, the motor can be miniaturized. Furthermore, since the second reduction gear pair is shared with the gear of the transmission, it is not necessary to provide a separate gear for reducing the motor, and further miniaturization is possible. Further, since the motor driving force can be reduced by the second reduction gear pair, the reduction ratio can be increased. For this reason, further miniaturization of the motor is possible.
第2の発明では、第1の発明において、
上記第二減速歯車対は、上記変速機の低速段の伝達経路と共用されている。
In the second invention, in the first invention,
The second reduction gear pair is shared with the transmission path of the low speed stage of the transmission.
上記の構成によると、モータの減速を行う第二減速歯車対を変速機の低速段の伝達経路と共用することで、さらに減速比が大きくできるため、更なるモータの小型化が可能である。 According to the above configuration, since the second reduction gear pair for decelerating the motor is shared with the transmission path for the low speed stage of the transmission, the reduction ratio can be further increased, so that the motor can be further reduced in size.
第3の発明では、上記第二減速歯車対のカウンタ軸側ギヤは、カウンタ軸に遊嵌して配設され、第一変速機構により該カウンタ軸に係脱自在とし、上記第二減速歯車対の出力軸側ギヤは、出力軸に遊嵌して配設され、第二変速機構により該出力軸に係脱自在とされている。 In the third aspect of the invention, the counter shaft side gear of the second reduction gear pair is loosely fitted to the counter shaft, and can be freely engaged with and disengaged from the counter shaft by the first transmission mechanism. The output shaft side gear is loosely fitted to the output shaft, and can be engaged with and disengaged from the output shaft by the second transmission mechanism.
上記の構成によると、第一変速機構と第二変速機構とで係脱を切り換えることにより、エンジンによる駆動と、モータによる駆動と、エンジン及びモータによる駆動とが容易に切り換えられる。 According to the above configuration, the driving by the engine, the driving by the motor, and the driving by the engine and the motor can be easily switched by switching the engagement between the first transmission mechanism and the second transmission mechanism.
具体的には、第一速走行時は、第一変速機構は第一速を第二変速機構はローを選択する。これによりエンジンからの駆動力とモータからの駆動力は第一速ギヤを経由して出力される。第二速から第六速走行時は、エンジンの動力は各変速ギヤを経由して出力される。モータの駆動力は、車速が低いときは、第二変速機構のローを選択し第一速ギヤを経由して出力される。車速が高いときは、第二変速機構のハイを選択しモータを出力軸に直結し、モータ駆動力が出力される。同時に第二変速機構のローが切断されることにより、第一速ギヤが出力軸より切断され回転しない。これにより、第一速ギヤ対で増速されたカウンタ軸上の第一速ギヤが高回転で空転することが防止でき、引き摺り損失の増大や焼き付きが防止できる。 Specifically, when traveling at the first speed, the first speed change mechanism selects the first speed and the second speed change mechanism selects low. As a result, the driving force from the engine and the driving force from the motor are output via the first speed gear. When traveling from the second speed to the sixth speed, the engine power is output via each transmission gear. When the vehicle speed is low, the driving force of the motor is output via the first speed gear by selecting low of the second speed change mechanism. When the vehicle speed is high, the high of the second speed change mechanism is selected, the motor is directly connected to the output shaft, and the motor driving force is output. At the same time, when the low speed of the second speed change mechanism is cut, the first speed gear is cut from the output shaft and does not rotate. As a result, it is possible to prevent the first speed gear on the counter shaft, which has been accelerated by the first speed gear pair, from idling at a high rotation, and to prevent drag loss from increasing and seizing.
第4の発明では、第1乃至第3のいずれか一つの発明において、
前進六速及び後進に変速可能に構成され、
第四速及び第六速を接続する高速段噛合式クラッチと、第一速、第二速、第三速及び第五速を接続する低速段噛合式クラッチとを切り換える副変速機構を備え、
上記高速段噛合式クラッチは上記出力軸に遊嵌する筒状に形成され、該高速段噛合式クラッチの同軸上に副変速高速段減速ギヤ及び第三速ギヤを兼用したギヤと、第三速及び第四速の変速を行う第三・第四速噛合式クラッチとが接続されている。
In a fourth invention, in any one of the first to third inventions,
It is configured to be able to shift forward 6 speeds and backwards,
A sub-transmission mechanism that switches between a high-speed meshing clutch that connects the fourth speed and the sixth speed and a low-speed meshing clutch that connects the first speed, the second speed, the third speed, and the fifth speed,
The high speed meshing clutch is formed in a cylindrical shape that is loosely fitted to the output shaft, and a gear serving as both a sub-speed high speed reduction gear and a third speed gear on the same axis as the high speed gear meshing clutch, and a third speed And the 3rd and 4th speed meshing-type clutch which performs a 4th-speed gear shift is connected.
上記の構成によると、高速段副変速噛合クラッチと第三・第四速噛合式クラッチとを同時に締結することで、直結段として第四速が設定される。また、低速段噛合クラッチと第三・第四速噛合式クラッチとを同時に締結することで、第三速が設定可能である。これにより、直結専用の噛合クラッチを設けることなく、直結段が形成される。また、第六速の副変速高速段減速ギヤを第三速の変速ギヤと共用することにより、ギヤ対が1セット枚分削減される。さらに、副変速装置で第二速と第三速間を変速する必要がなくなり、高速段と低速段の減速ギヤ比を第五速と第六速間で最適化できるため、ギヤ比の設定自由度が増す。 According to the above configuration, the fourth speed is set as the direct coupling stage by simultaneously engaging the high speed sub-gearing clutch and the third and fourth speed meshing clutches. The third speed can be set by simultaneously engaging the low speed meshing clutch and the third and fourth speed meshing clutches. Thereby, a direct connection stage is formed without providing a meshing clutch dedicated to direct connection. Further, by sharing the sixth speed sub-speed high speed reduction gear with the third speed gear, the number of gear pairs is reduced by one set. In addition, there is no need to shift between the 2nd speed and the 3rd speed with the auxiliary transmission, and the reduction gear ratio between the high speed stage and the low speed stage can be optimized between the 5th speed and the 6th speed, so the gear ratio can be set freely. The degree increases.
以上説明したように、本発明によれば、モータを出力軸上に遊嵌して設置して径方向の大きさを小さくすると共に、モータの駆動力を第一減速歯車対を介してトルク増大して伝達するようにしたことにより、車両縦置き駆動装置として、簡素な構造とモータ小型化を達成した上で、径方向のコンパクトレイアウトを実現することができる。さらに、モータとカウンタ軸との間に設けた第二減速歯車対によってモータの駆動力の減速比をさらに大きく変更可能としたことにより、簡素な構造とモータ小型化を達成した上で、径方向のコンパクトレイアウトを実現することができる。 As described above, according to the present invention, the motor is loosely fitted on the output shaft to reduce the size in the radial direction, and the driving force of the motor is increased through the first reduction gear pair. Thus, as a vehicle vertical drive device, it is possible to achieve a compact layout in the radial direction while achieving a simple structure and miniaturization of the motor. In addition, the second reduction gear pair provided between the motor and the countershaft allows the reduction ratio of the driving force of the motor to be changed further greatly, thereby achieving a simple structure and miniaturization of the motor. The compact layout can be realized.
上記第2の発明によれば、モータの減速を行う第2の減速歯車対を変速機の低速段の伝達経路と共用してより大きな減速比が得られるため、さらなるモータ小型化が達成できる。 According to the second aspect of the invention, the second reduction gear pair for reducing the speed of the motor can be shared with the transmission path of the low speed stage of the transmission, so that a larger reduction ratio can be obtained.
上記第3の発明によれば、第一変速機構により第二減速歯車対のカウンタ軸側ギヤをカウンタ軸に係脱自在とし、第二変速機構により第二減速歯車対の出力軸側ギヤを出力軸に係脱自在としたことにより、簡単な構成でエンジン及びモータの駆動力の伝達経路を容易に切り換えることができる。 According to the third aspect, the first speed change mechanism allows the counter shaft side gear of the second reduction gear pair to be engaged with and disengaged from the counter shaft, and the second speed change mechanism outputs the output shaft side gear of the second speed reduction gear pair. Since the shaft can be freely engaged and disengaged, the transmission path of the driving force of the engine and the motor can be easily switched with a simple configuration.
上記第4の発明によれば、副変速機構を設けて副変速高速段噛合クラッチと第三・第四速噛合式クラッチと同時に締結することで、エンジン直結専用の噛合クラッチを設けることなく、直結段を形成されるようにし、さらにギヤ対を一セット削減したことにより、軸方向の短縮化を図ることができ、車両用駆動装置のフロアトンネル内におけるレイアウトがさらに容易になる。 According to the fourth aspect of the present invention, the sub-transmission mechanism is provided and is engaged simultaneously with the sub-transmission high-speed meshing clutch and the third and fourth speed meshing clutches. By forming the step and further reducing the gear pair by one set, the axial direction can be shortened, and the layout of the vehicle driving device in the floor tunnel becomes easier.
(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1にかかる車両用駆動装置1を示し、車両用駆動装置1は、エンジン2と、エンジン2に連絡される入力軸3と、入力軸3と同軸上に配設される出力軸4と、出力軸4に平行に配設されるカウンタ軸5とを備えている。エンジン2は、ジェネレータを備えていてもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a vehicle drive device 1 according to a first embodiment of the present invention. The vehicle drive device 1 is arranged on the same axis as an
エンジン2と入力軸3との間には、エンジン2の動力を断接する摩擦クラッチであるエンジンクラッチ6が設けられている。そのすぐ後には、エンジン側減速歯車対7が設けられ、このエンジン側減速歯車対7により、入力軸3からカウンタ軸5へエンジン2の動力が減速されて伝達されるようになっている。
An
一方、出力軸4の後端には、モータ8が遊嵌して設置されている。このモータ8とエンジン2との間に変速機9が形成されている。すなわち、車両用駆動装置1は、エンジン2の駆動力を変速機9で変速して出力軸4を介して駆動輪(図示せず)に伝達すると共に、モータ8の駆動力を出力軸4を介して駆動輪に伝達可能に構成されている。本実施形態の車両用駆動装置1は、エンジン2側が車両の前側、モータ8側が車両の後ろ側となるFR車両用のものとなっている。このように、車両用駆動装置1を車両の前後方向に沿うように縦置きに配設したときに、モータ8が出力軸4上に遊嵌して設置されているので、カウンタ軸5上にモータ8を設ける場合に比べて径方向の大きさが小さくなっている。
On the other hand, a
モータ8の前方のカウンタ軸5と出力軸4との間には、第一減速歯車対10が設けられている。第一減速歯車対10は、カウンタ軸側ギヤ10aと出力軸側ギヤ10bとを備えている。モータ8の駆動力は、この第一減速歯車対10を介して変速機9に伝達されるようになっている。このように、モータ8の駆動力を第一減速歯車対10を介してトルク増大させて出力軸4に伝達しているので、モータ8の小型化が可能となっている。
A first
第一減速歯車対10の前側には、モータ8の高速(H)と低速(L)とを切り換える第二変速機構11(モータHL変速機構)が設けられている。第二変速機構11は、同期装置付ドッグクラッチよりなり、出力軸4上の前側に低車速で使用するモータL噛合クラッチ11aと、後側にモータ8を出力軸4と直結するモータH噛合クラッチ11bとを備えている。このことで、高車速(80km/h程度)ではモータH噛合クラッチ11bを接続してモータ8の回転数を下げ、モータ8の高効率運転と高車速での動力回生も可能に構成されている。
A second speed change mechanism 11 (motor HL speed change mechanism) for switching between high speed (H) and low speed (L) of the
上記第二変速機構11の前方のカウンタ軸5と出力軸4との間には、第二減速歯車対12が設けられている。この第二減速歯車対12によってモータ8の駆動力の減速比が第一減速歯車対10と共に二段階で減速可能となるので、減速比が大きくできる。このため、モータ8の更なる小型化も可能となっている。
A second
第二減速歯車対12の前方のカウンタ軸5上には、第一速と第三速とを切り換える第一変速機構13(第一・第三速変速機構)が設けられている。第一変速機構13は、同期装置付ドッグクラッチよりなり、カウンタ軸5の前側に第三速で使用する第三速噛合クラッチ13aと、後側に第一速で使用する第一速噛合クラッチ13bとを備えている。
On the
上記第一減速歯車対10のカウンタ軸側ギヤ10aは、カウンタ軸5に遊嵌して配設され、第一変速機構13により該カウンタ軸5に係脱自在とされている。第一減速歯車対10の出力軸側ギヤ10bは、出力軸4に遊嵌して配設され、第二変速機構11により該出力軸4に係脱自在とされている。このように、第一変速機構13と第二変速機構11とで係脱を切り換えることにより、エンジン2による駆動と、モータ8による駆動と、エンジン2及びモータ8による駆動とが容易に切り換えられるようになっている。
The counter
第一変速機構13の前方のカウンタ軸5と出力軸4との間には、第三速減速歯車対14が設けられている。このことで、第一変速機構13の第三速噛合クラッチ13aを係止すると、カウンタ軸5の動力が第三速減速歯車対14を介して出力軸4に伝達され、第一速噛合クラッチ13bを係止すると、カウンタ軸5の動力が第二減速歯車対12を介して出力軸4に伝達されるようになっている。
A third speed
第三速減速歯車対14の前方のカウンタ軸5と出力軸4との間には、第五速歯車対15が設けられている。
A fifth
第五速歯車対15の前方のカウンタ軸5上には、第五速と第六速とを切り換える第三変速機構16(第五・第六速変速機構)が設けられている。第三変速機構16は、同期装置付ドッグクラッチよりなり、カウンタ軸5上の前側に第六速で使用する第六速噛合クラッチ16aと、後側に第五速で使用する第五速噛合クラッチ16bとを備えている。
A third speed change mechanism 16 (fifth and sixth speed speed change mechanism) for switching between the fifth speed and the sixth speed is provided on the
第三変速機構16の前方のカウンタ軸5と出力軸4との間には、第六速歯車対17が設けられている。このことで、第三変速機構16の第六速噛合クラッチ16aを係止すると、カウンタ軸5の動力が第六速歯車対17を介して出力軸4に伝達され、第五速噛合クラッチ16bを係止すると、カウンタ軸5の動力が第五速歯車対15を介して出力軸4に伝達されるようになっている。
A sixth
第六速歯車対17の前方のカウンタ軸5と出力軸4との間には、第二速減速歯車対18が設けられている。
A second speed
第二速減速歯車対18の前方の出力軸4上には、第二速と第四速とを切り換える第四変速機構19(第二・第四速変速機構)が設けられている。第四変速機構19は、同期装置付ドッグクラッチよりなり、出力軸4上の前側に第四速で使用する第四速噛合クラッチ19aと、後側に第二速で使用する第二速噛合クラッチ19bとを備えている。このことで、第四変速機構19の第四速噛合クラッチ19aを係止すると、入力軸3と出力軸4とが直結され、第二速噛合クラッチ19bを係止すると、エンジン側減速歯車対7で減速された動力が第二速減速歯車対18を介して出力軸4に伝達されるようになっている。
On the
燃料消費を抑えるために、モータ8のトルクアシストを生かしエンジン2の回転数を下げるため、ギヤ比を全体的にハイギアード化している。このため、第四速を直結段に設定し、第五速及び第六速は増速段としている。第一速ギヤは、車両後部に配置しモータ8の第二減速歯車対12と共用しているので、部品点数が少なくなると共に、軸方向の長さが短くなっている。
In order to suppress fuel consumption, the gear ratio is made high overall so as to reduce the rotational speed of the
−運転動作−
次に、本実施形態にかかる車両用駆動装置の各走行モード、ギヤポジションについて説明する。
-Driving action-
Next, each travel mode and gear position of the vehicle drive device according to the present embodiment will be described.
(発進) 図2に示すように、モータ8の駆動力(以下、太い破線の矢印で示す)は、第一減速歯車対10と第二減速歯車対12とにより、二段減速可能に構成されている。このため、小型のモータ8で大きな駆動力が得られるので、通常はモータ8のみで発進する。このとき、エンジンクラッチ6は切断されている。第二変速機構11はLを選択し、第一変速機構13は、エンジン2での加速に備え、第一速を選択している。他の変速機構はすべてN(ニュートラル)である。モータ8の駆動力は第一減速歯車対10→第二減速歯車対12→モータL噛合クラッチ11a→出力軸4へと出力される。
(Start) As shown in FIG. 2, the driving force of the motor 8 (hereinafter, indicated by a thick dashed arrow) is configured to be capable of two-stage reduction by the first
(第一速) モータ8は回転数によらず一定動力を出力する特性があるため、車速が上がり、モータ8の回転数が上昇すると駆動力が低下する。駆動力が不足すると、エンジン2を始動し、エンジンクラッチ6を接続し、エンジン2の駆動力(以下、太い実線の矢印で示す)を第一速噛合クラッチ13b→第二減速歯車対12→モータL噛合クラッチ11aと経由し出力する。第二減速歯車対12から、モータ8の駆動力とエンジン2の駆動力とを足し合わせた動力を出力する。第一速走行時は、第二変速機構11はLポジションしか選択できないが、車速が低いためモータ8の回転数は低く、切断する必要はない。なお、エンジン2動力への切り換え、アシスト力は、車速、要求加速度、バッテリの充電率等から計算し最適なタイミングで行う。
(First Speed) Since the
(第二速) 図3に示すように、第二速への変速はエンジンクラッチ6を切り、第一変速機構13をNへ切り換え、第四変速機構19を第二速へ切り換え、エンジンクラッチ6を接続することにより行われる。変速中はエンジン2の駆動力が伝わらないため、モータ8で出力軸4を駆動し変速ショックを低減する。第二減速歯車対12にはモータ8の駆動力だけが伝わり、変速終了後は出力軸4でエンジン2動力と足し合せ出力する。
(Second speed) As shown in FIG. 3, for shifting to the second speed, the
モータ8のみによる走行時は、エンジンクラッチ6を切断しエンジン2を停止させる。また、変速段位はエンジン2による加速に備えるため、車速に応じた段を選択しておく。第二速よりも高段位では第二変速機構11は低車速ではL側を、高車速ではH側を接続する。
During traveling by only the
(第三速) 図4に示すように、第三速への変速は、エンジンクラッチ6を切り、第四変速機構19をNへ切り換え、第一変速機構13を第三速へ切り換え、エンジンクラッチ6を接続することにより行われる。変速中のアシスト、モータ8の切り換えは第二速と同様に行われる。
(Third Speed) As shown in FIG. 4, the shift to the third speed is performed by disengaging the
(第四速) 図5に示すように、第四速への変速は、エンジンクラッチ6を切り、第一変速機構13をNへ切り換え、第四変速機構19を第四速へ切り換え、エンジンクラッチ6を接続することにより行われる。変速中のアシスト、モータ8の切り換えは第二速と同様に行われる。
(Fourth Speed) As shown in FIG. 5, for shifting to the fourth speed, the
(第五速) 図6に示すように、第五速への変速は、エンジンクラッチ6を切り、第四変速機構19をNへ切り換え、第三変速機構16を第五速へ切り換え、エンジンクラッチ6を接続することにより行われる。変速中のアシスト、モータ8の切り換えは第二速と同様に行われる。
(Fifth Speed) As shown in FIG. 6, for shifting to the fifth speed, the
(第六速) 図7に示すように、第六速への変速は、エンジンクラッチ6を切り、第三変速機構16を第五速から第六速へ切り換え、エンジンクラッチ6を接続することにより行われる。変速中のアシスト、モータ8の切り換えは第二速と同様に行われる。
(Sixth Speed) As shown in FIG. 7, the shift to the sixth speed is performed by disconnecting the
(後進) 図示しないが、後進については、モータ8のみで行われる。つまり、モータ8は容易に逆回転可能であり、余計な部品(例えば、エンジン2で行う場合には、逆回転用の軸が必要となる)を設ける必要がなくなる。具体的には、上記(発進)モードと同様にエンジンクラッチ6を切断し、第二変速機構11はLを選択する。他の変速機構はすべてN(ニュートラル)とする。モータ8の駆動力は、発進時と逆回転に、第一減速歯車対10→第二減速歯車対12→モータL噛合クラッチ11a→出力軸4へと出力される。
(Reverse) Although not shown, reverse is performed only by the
第二速噛合クラッチ19bは、高車速時に第二速減速歯車対18のカウンタ軸側ギヤが高回転で引き摺り回されないよう出力軸4上にあるのが望ましい。第三変速機構16はエンジン2の回転数が大きいとき、第五速歯車対15及び第六速歯車対17の出力軸側ギヤが高回転で引き摺り回されないようカウンタ軸5上にあるほうがよい。第一速噛合クラッチ13bはカウンタ軸5上にあるが、高車速時はモータL噛合クラッチ11aが切断されるため第二減速歯車対12のカウンタ軸側ギヤは引き摺り回されない。
The second speed meshing clutch 19b is preferably on the
−実施形態1の効果−
したがって、本実施形態にかかる車両用駆動装置によると、モータ8を出力軸4上に遊嵌して設置して径方向の大きさを小さくすると共に、モータ8の駆動力を第一減速歯車対10を介してトルク増大して伝達するようにしたことにより、車両縦置き駆動装置として、簡素な構造とモータ8小型化を達成した上で、径方向のコンパクトレイアウトを実現することができる。
-Effect of Embodiment 1-
Therefore, according to the vehicle drive device according to the present embodiment, the
第一変速機構13により第一減速歯車対10のカウンタ軸側ギヤ10aをカウンタ軸5に係脱自在とし、第二変速機構11により第一減速歯車対10の出力軸側ギヤ10bを出力軸4に係脱自在としたことにより、簡単な構成でエンジン2及びモータ8の駆動力の伝達経路を容易に切り換えることができる。
The first speed change mechanism 13 allows the counter
モータ8とカウンタ軸5との間に設けた第二減速歯車対12によってモータ8の駆動力の減速比をさらに高自由度で変更可能としたことにより、簡素な構造とモータ8小型化を達成した上で、径方向のコンパクトレイアウトを実現することができる。
The reduction ratio of the driving force of the
モータ8の減速を行う第二減速歯車対12を変速機9の低速段(第一速)の伝達経路と共用して部品点数を減らし、軸方向の短縮化を図ったことにより、車両用駆動装置1のフロアトンネル内におけるレイアウトがさらに容易になる。
(実施形態2)
図8〜図14は本発明の実施形態2にかかる車両用駆動装置101を示し、エンジンクラッチ6の直後に副変速機構119を設ける等、特に変速機109の構成が異なる点で上記実施形態1と異なる。なお、以下の各実施形態では、図1〜図6と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
The second
(Embodiment 2)
8 to 14 show a
図8に示すように、副変速機構119の前側の低速段噛合式クラッチ119aは第1、第二、第三、第五速に、後側の高速段噛合式クラッチ119bは第四,第六速にそれぞれ変速するように構成されている。低速段噛合式クラッチ119aに接続された副変速低速段減速歯車対107は第一、第二、第三、第五速の減速ギヤとしてカウンタ軸5に動力を伝達する。高速段噛合式クラッチ119bに接続された副変速高速段減速歯車対117は副変速高速段第六速の減速ギヤと副変速低速段第三速変速ギヤとを兼ねている。直結段は実施形態1と同様に第四速に設定し、第五速及び第六速は増速段としている。
As shown in FIG. 8, the front low-speed meshing clutch 119a of the
変速ギヤは、ステップ比を最適化するためギヤ比の離れた第一速と第二速とを独立させている。すなわち、第一減速歯車対10は、実施形態1と同様モータ8の直前に配置され、第二速減速歯車対115は、中央よりに設けられている。第三速ギヤは前述のように副変速高速段減速歯車対117と兼用し、第四速は直結のためギヤはない。第五速及び第六速は、第二速減速歯車対115の後方に配置された第五・第六速増速歯車対114を共用する。これにより、ギヤ幅が実施形態1では7枚分であったものが、6枚分へ短縮されている。
In the transmission gear, in order to optimize the step ratio, the first speed and the second speed, which are separated from each other in gear ratio, are made independent. That is, the first
第二減速歯車対12を車両後部に配置しモータ8の2次減速ギヤと共用している点及び第二変速機構11の作動は実施形態1と同じとなっている。
The second
第一変速機構113は、第二減速歯車対12と第五・第六速増速歯車対114との間のカウンタ軸5上に設けられ、カウンタ軸5上の前側に第五・第六速で使用する第五・第六速噛合クラッチ113aと、後側に第一速で使用する第一速噛合クラッチ113bとを備えている。第一変速機構113の第五・第六速噛合クラッチ113aを係止すると、カウンタ軸5の動力が第五・第六速増速歯車対114を介して出力軸4に伝達され、第一速噛合クラッチ113bを係止すると、カウンタ軸5の動力が第二減速歯車対12を介して出力軸4に伝達されるようになっている。このことで、第一速と、第五速・第六速とを切換可能に構成されている。
The first
第三変速機構116は、副変速高速段減速歯車対117と第二速減速歯車対115との間の出力軸4上に設けられ、出力軸4上の前側に第三・第四速で使用する第三・第四速噛合クラッチ116aと、後側に第二速で使用する第二速噛合クラッチ116bとを備えている。第三変速機構116の第三・第四速噛合クラッチ116aを係止すると、第三速においてカウンタ軸5の動力を副変速高速段減速歯車対117を介して出力軸4に伝達し、第四速において前述の低速段噛合式クラッチ119aの動力をそのまま後方に伝達し、第二速噛合クラッチ116bを係止すると、カウンタ軸5の動力が第二速減速歯車対115を介して出力軸4に伝達されるようになっている。このことで、第二速と、第三速・第四速とを切換可能に構成されている。
The third
−運転動作−
次に、本実施形態にかかる車両用駆動装置101の作動について説明する。
-Driving action-
Next, the operation of the
(発進) 図9に太い破線の矢印で示すように、通常はモータ8で発進する。第二変速機構11はLを選択し、副変速機構119と第一変速機構113とは、エンジン2での駆動伝達に備えて低速段、第一速をそれぞれ選択し、エンジンクラッチ6は切断する。他の変速機構はすべてNにする。
(Start) Normally, the vehicle starts with the
(第一速) 図9に太い実線の矢印で示すように、車速が上がり、モータ8の駆動力が不足と判断すると、エンジン2を始動してエンジンクラッチ6を接続し、エンジン2の駆動力を低速段噛合式クラッチ119a→副変速低速段減速歯車対107→第二減速歯車対12→モータL噛合クラッチ11a→出力軸4へと出力する。このように、第二減速歯車対12から、モータ8の駆動力と足し合わせた動力を出力する。
(First Speed) As indicated by a thick solid arrow in FIG. 9, when the vehicle speed increases and it is determined that the driving force of the
(第二速) 図10に示すように、第二速への変速は、エンジンクラッチ6を切り、第一変速機構113をNへ切り換え、第三変速機構116を第二速へ切り換え、エンジンクラッチ6を接続することにより行われる。変速中はエンジン2の駆動力が伝わらないため、出力軸4をモータ8で駆動し変速ショックを低減する。第二減速歯車対12にはモータ8の駆動力だけが伝わり、変速終了後は出力軸4でエンジン2の駆動力と足し合わせ出力する。
(Second Speed) As shown in FIG. 10, the shift to the second speed is performed by disengaging the
第二速よりも高段位では第二変速機構11は、低車速ではLを、高車速ではHを接続し、モータアシストと回生を行うことにより燃費を低減する。モータH噛合クラッチ11bの作動時は、第二減速歯車対12に動力は伝わらない。
At a higher speed than the second speed, the second
(第三速) 図11に示すように、第三速への変速は、エンジンクラッチ6を切り、第三変速機構116を第三・第四速へ切り換え、エンジンクラッチ6を接続することにより行われる。変速中のアシスト、モータ8の切り換えは第二速と同様に行われる。
(Third Speed) As shown in FIG. 11, the shift to the third speed is performed by disconnecting the
(第四速) 図12に示すように、第四速への変速は、エンジンクラッチ6を切り、副変速機構119を高速段へ切り換え、エンジンクラッチ6を接続することにより行われる。変速中のアシスト、モータ8の切り換えは第二速と同様に行われる。
(Fourth Speed) As shown in FIG. 12, the shift to the fourth speed is performed by disconnecting the
(第五速) 図13に示すように、第五速への変速は、エンジンクラッチ6を切り、副変速機構119を低速段へ切り換え、第三変速機構116をNへ切り換え、第一変速機構113を第五・第六速へ切り換え、エンジンクラッチ6を接続することにより行われる。変速中のアシスト、モータ8の切り換えは第二速と同様に行われる。
(Fifth Speed) As shown in FIG. 13, for shifting to the fifth speed, the
(第六速) 図14に示すように、第六速への変速は、エンジンクラッチ6を切り、副変速機構119を高速段へ切り換え、エンジンクラッチ6を接続することにより行われる。変速中のアシスト、モータ8の切り換えは第二速と同様に行われる。
(Sixth Speed) As shown in FIG. 14, the shift to the sixth speed is performed by disconnecting the
(後進) 図示しないが、後進については、上記実施形態1と同様にモータ8のみで行われる。具体的には、上記(発進)モードと同様にエンジンクラッチ6を切断し、第二変速機構11はLを選択する。他の変速機構はすべてN(ニュートラル)とする。モータ8の駆動力は、発進時と逆回転に、第一減速歯車対10→第二減速歯車対12→モータL噛合クラッチ11a→出力軸4へと出力される。
(Reverse) Although not shown, reverse is performed only by the
このように、実施形態1と同様、第三変速機構116は高車速時にカウンタ軸側ギヤが高回転で引き摺り回されないよう出力軸4上に配置されている。第一変速機構113は、エンジン2の回転数が大きいとき、出力軸側ギヤが高速回転で引き摺り回されないようカウンタ軸5上に配置されている。第一速噛合クラッチ113bはカウンタ軸5上にあるが、高車速時はモータL噛合クラッチ11aが切断されるため、第二減速歯車対12のカウンタ軸側ギヤは引き摺り回されない。
As described above, as in the first embodiment, the third
−実施形態2の効果−
したがって、本実施形態にかかる車両用駆動装置101においても、上記実施形態1と同様の効果が得られると共に、副変速機構119を設け、変速ギヤを共用することで、ギヤ幅数が削減され、上記実施形態1よりも、さらに全長が短縮されている。
-Effect of Embodiment 2-
Therefore, in the
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
(Other embodiments)
The present invention may be configured as follows with respect to the above embodiment.
すなわち、上記実施形態では、カウンタ軸を1本設けているが、2本設けた場合でも同様である。すなわち、第一及び第二減速歯車対を2本のカウンタ軸の内の一方のカウンタ軸と出力軸との間に設け、そのカウンタ軸に第二変速機構を設ければよい。このように構成することで、2本のカウンタ軸にそれぞれ変速機の構成要素を分配できるので、軸方向の長さが短縮化される。 That is, in the above embodiment, one counter shaft is provided, but the same applies when two counter shafts are provided. That is, the first and second reduction gear pairs may be provided between one counter shaft of the two counter shafts and the output shaft, and the second speed change mechanism may be provided on the counter shaft. With this configuration, the components of the transmission can be distributed to the two counter shafts, respectively, so that the axial length is shortened.
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or a use.
以上説明したように、本発明は、ハイブリット車両などの、エンジンと、変速機と、モータとを備え、エンジンの駆動力を変速機で変速して出力軸を介して駆動輪に伝達すると共に、モータの駆動力を出力軸を介して駆動輪に伝達可能にした車両用駆動装置について有用である。 As described above, the present invention includes an engine, a transmission, and a motor, such as a hybrid vehicle, and transmits the driving force of the engine with the transmission and transmits it to the drive wheels via the output shaft. The present invention is useful for a vehicle drive device that can transmit the drive force of a motor to drive wheels via an output shaft.
1 車両用駆動装置
2 エンジン
3 入力軸
4 出力軸
5 カウンタ軸
8 モータ
9,109 変速機
10 第一減速歯車対
10a カウンタ軸側ギヤ
10b 出力軸側ギヤ
11 第二変速機構
12 第二減速歯車対
13 第一変速機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
上記モータは上記出力軸上に遊嵌して設置され、
上記エンジンに連絡され、上記出力軸と同軸上に配設される入力軸と、
上記出力軸に平行に配設されるカウンタ軸と、
上記カウンタ軸と上記出力軸との間に設けられ、上記モータの駆動力を伝達する第一減速歯車対とを備え、
上記出力軸と上記カウンタ軸との間に設けられた上記変速機の伝達経路の少なくとも一つの歯車対が、上記モータの駆動力の伝達を行う第二減速歯車対として共用されている
ことを特徴とする車両用駆動装置。 An engine, a transmission, and a motor are provided, and the driving force of the engine is shifted by the transmission and transmitted to the driving wheel via the output shaft, and the driving force of the motor can be transmitted to the driving wheel via the output shaft. A vehicle drive device
The motor is installed loosely on the output shaft,
An input shaft connected to the engine and disposed coaxially with the output shaft;
A counter shaft disposed parallel to the output shaft;
A first reduction gear pair provided between the counter shaft and the output shaft and transmitting the driving force of the motor;
At least one gear pair in the transmission path of the transmission provided between the output shaft and the counter shaft is shared as a second reduction gear pair that transmits the driving force of the motor. A vehicle drive device.
上記第二減速歯車対は、上記変速機の低速段の伝達経路と共用されている
ことを特徴とする車両用駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 1,
The vehicle drive apparatus according to claim 1, wherein the second reduction gear pair is shared with a low-speed transmission path of the transmission.
上記第二減速歯車対のカウンタ軸側ギヤは、カウンタ軸に遊嵌して配設され、第一変速機構により該カウンタ軸に係脱自在とし、
上記第二減速歯車対の出力軸側ギヤは、出力軸に遊嵌して配設され、第二変速機構により該出力軸に係脱自在とされている
ことを特徴とする車両用駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 1,
The counter shaft side gear of the second reduction gear pair is loosely fitted to the counter shaft, and can be engaged with and disengaged from the counter shaft by the first transmission mechanism.
The vehicle drive apparatus according to claim 1, wherein the output shaft side gear of the second reduction gear pair is loosely fitted to the output shaft, and can be freely engaged with and disengaged from the output shaft by a second speed change mechanism.
前進六速及び後進に変速可能に構成され、
第四速及び第六速を接続する高速段噛合式クラッチと、第一速、第二速、第三速及び第五速を接続する低速段噛合式クラッチとを切り換える副変速機構を備え、
上記高速段噛合式クラッチは上記出力軸に遊嵌する筒状に形成され、該高速段噛合式クラッチの同軸上に副変速高速段減速ギヤ及び第三速ギヤを兼用したギヤと、第三速及び第四速の変速を行う第三・第四速噛合式クラッチとが接続されている
ことを特徴とする車両用駆動装置。 The vehicle drive device according to any one of claims 1 to 3,
It is configured to be able to shift forward 6 speeds and backwards,
A sub-transmission mechanism that switches between a high-speed meshing clutch that connects the fourth speed and the sixth speed and a low-speed meshing clutch that connects the first speed, the second speed, the third speed, and the fifth speed,
The high speed meshing clutch is formed in a cylindrical shape that is loosely fitted to the output shaft, and a gear serving as both a sub-speed high speed reduction gear and a third speed gear on the same axis as the high speed gear meshing clutch, and a third speed And a third- and fourth-speed meshing clutch that performs fourth-speed shifting is connected.
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