JP4932362B2 - Control device, control method and transmission system for automobile - Google Patents
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Description
本発明は、自動車の制御装置,制御方法及び変速システムに係り、特に、モータの駆動力によりアクティブに変速する方式に用いるに好適な自動車の制御装置,制御方法及び変速システムに関する。 The present invention relates to an automobile control device, a control method, and a transmission system, and more particularly, to an automobile control device, a control method, and a transmission system that are suitable for use in a system that actively shifts by a driving force of a motor.
従来の自動変速機は、遊星歯車式あるいは平行軸式変速機構が用いられ、変速比の異なるギア段に個別に設けられたクラッチを選択的に締結して変速する方法が一般的である。それに対して、最近、2つの中間軸を持つ平行軸式変速機構にモータを組み合わせてアクティブに変速を行う装置も知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventional automatic transmissions use a planetary gear type or parallel shaft type transmission mechanism, and generally employ a method of selectively engaging clutches individually provided at gear stages having different transmission gear ratios to change gears. On the other hand, recently, there is also known an apparatus that actively shifts by combining a motor with a parallel shaft transmission mechanism having two intermediate shafts (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1記載のシステムでは、2つの中間軸に配置されたギア列に動力を各々伝達するために、モータの回転トルクと回転速度を制御している。そして、変速時は、モータを介してエンジンの駆動力を車輪に伝達している。一方、ニュートラル時や動力伝達を行わない状態では、変速機の出力軸とエンジンの駆動軸(変速機の入力軸)を切り離す必要がある。なお、以下の説明では、ニュートラル時や動力伝達を行わない状態の両方を含めて、「ニュートラル時」と称するものとする。
In the system described in
ここで、走行中のニュートラル状態では、変速機の入力軸に対して第1中間軸と第2中間軸のいずれを接続するは走行状態に応じて変化するため、どちらの中間軸を接続するのが好ましいかは、判断が難しいものである。例えば、第1中間軸に1速,3速,5速ギアが係合し、第2中間軸に2速,4速,6速ギアが係合しているとき、車速が20km/h程度の走行中にニュートラル状態となったとき、その後の停止した後再発進する場合を考えると、1速ギアを用いるため第1中間軸を入力軸に接続することが好ましいが、停止することなくそのまま再加速する場合を考えると、2速ギアを用いるため第2中間軸を入力軸に接続することが好ましいというように、走行状態に応じて変化する。そして、適切な方の中間軸に接続されていない場合には、変速等に時間を要するため、走行時のレスポンスが低下するという問題があった。 Here, in the neutral state during traveling, which one of the first intermediate shaft and the second intermediate shaft is connected to the input shaft of the transmission changes depending on the traveling state, so which intermediate shaft is connected. It is difficult to judge whether or not is preferable. For example, when the 1st, 3rd and 5th gears are engaged with the first intermediate shaft and the 2nd, 4th and 6th gears are engaged with the second intermediate shaft, the vehicle speed is about 20 km / h. Considering the case where the vehicle enters a neutral state during driving and then restarts after stopping, it is preferable to connect the first intermediate shaft to the input shaft to use the 1st gear, but it can be restarted without stopping. Considering the case of accelerating, the second intermediate shaft is preferably connected to the input shaft in order to use the second gear, so that the speed changes according to the traveling state. And, when it is not connected to the appropriate intermediate shaft, it takes time for shifting and the like, so there is a problem that the response at the time of traveling is lowered.
また、走行中のニュートラル状態とは、例えば、減速して停止する直前の状態がある。ここで、高速走行中から急に停車しようとした場合、停車後の再発進の加速性を考えると、1速ギアが選択されている状態とすることが好ましい。しかしながら、6速で高速走行中から急減速して、しかも、停車時には1速ギアが選択されているようにする際、6速→3速→1速というように飛び越して変速する必要があり、停車時の変速ショックが大きくなるという問題もあった。 Further, the neutral state during traveling includes, for example, a state immediately before decelerating and stopping. Here, when the vehicle is suddenly stopped from traveling at a high speed, it is preferable that the first gear is selected in consideration of the acceleration performance of the restart after the vehicle stops. However, when the first speed gear is selected when the vehicle is stopped at the 6th speed while driving at a high speed, it is necessary to change the speed by jumping from 6th speed → 3rd speed → 1st speed. There was also a problem that the shift shock at the time of stopping became large.
本発明の目的は、走行時のレスポンスが向上するような走行中のニュートラル状態を制御できる自動車の制御装置,制御方法及び変速システムを提供することにある。 The purpose of the present invention, a control device of a motor vehicle can be controlled neutral state during running, such as response time of running is improved to provide a control method and transmission system.
(1)上記目的を達成するために、本発明は、変速用動力装置と、車両駆動用動力装置に接続された入力軸と、第1の中間軸と、第2の中間軸と、前記第1の中間軸を、前記入力軸に締結/解放可能な第1の直結ギアと、前記第2の中間軸を、前記入力軸に締結/解放可能な第2の直結ギアと、前記第1の中間軸に設けられ、前記第1の中間軸と締結/解放可能な第1の変速ギア列と、前記第2の中間軸に設けられ、前記第2の中間軸と締結/解放可能な第2の変速ギア列と、前記第1の変速ギア列および前記第2の変速ギア列に噛合う従動ギア列と、前記従動ギア列に共通的に接続された出力軸とを有し、前記変速用動力装置を回転電機と差動装置で構成し、差動装置の3軸の内1軸を回転電機に接続し、他の2軸を前記第一の中間軸と前記第二の中間軸に接続した構成を有する変速機に用いられ、前記変速機の前記2つの直結ギア及び前記第1及び第2の変速ギア列の締結/開放を制御するアクチュエータを制御する制御手段を有する自動車の制御装置において、前記制御手段は、前記車両駆動用動力装置の駆動力を前記出力軸に伝達しないニュートラル時に、前記2つの直結ギアの締結/開放を制御するアクチュエータを制御して、前記2つの直結ギアを両方とも締結して、前記入力軸に前記第1の中間軸及び第2の中間軸を共に連結するようにしたものである。
かかる構成により、走行時のレスポンスを向上し得るものとなる。
(1) To achieve the above Symbol purpose, the present invention includes a gear-changing motor unit, an input shaft connected to a vehicle-driving engine, a first intermediate shaft, a second intermediate shaft, A first direct coupling gear capable of fastening / releasing the first intermediate shaft to / from the input shaft; a second direct coupling gear capable of fastening / releasing the second intermediate shaft to / from the input shaft; A first transmission gear train provided on one intermediate shaft and capable of being fastened / released with the first intermediate shaft; and provided on the second intermediate shaft and fastened / released with the second intermediate shaft. a second change gear train, and the first change gear train and the second transmission gear meshing with the slave moving gear train to train, and a commonly connected output shaft before Ki従 dynamic gear train Yes The transmission power unit is constituted by a rotating electric machine and a differential unit, one of the three axes of the differential unit is connected to the rotating electric machine, and the other two axes are connected to the first intermediate shaft and the Control means for controlling an actuator for controlling engagement / release of the two direct-coupled gears and the first and second transmission gear trains of the transmission for use in a transmission having a configuration connected to a second intermediate shaft In the control apparatus for an automobile, the control means controls an actuator that controls engagement / release of the two directly connected gears at a neutral time when the driving force of the vehicle driving power unit is not transmitted to the output shaft, Both the two directly connected gears are fastened so that the first intermediate shaft and the second intermediate shaft are connected to the input shaft.
With such a configuration, the response at the time of traveling can be improved.
(2)また、上記目的を達成するために、本発明は、変速用動力装置と、車両駆動用動力装置に接続された入力軸と、第1の中間軸と、第2の中間軸と、前記第1の中間軸を、前記入力軸に締結/解放可能な第1の直結ギアと、前記第2の中間軸を、前記入力軸に締結/解放可能な第2の直結ギアと、前記第1の中間軸に設けられ、前記第1の中間軸と締結/解放可能な第1の変速ギア列と、前記第2の中間軸に設けられ、前記第2の中間軸と締結/解放可能な第2の変速ギア列と、前記第1の変速ギア列および前記第2の変速ギア列に噛合う従動ギア列と、前記従動ギア列に共通的に接続された出力軸とを有し、前記変速用動力装置を回転電機と差動装置で構成し、差動装置の3軸の内1軸を回転電機に接続し、他の2軸を前記第一の中間軸と前記第二の中間軸に接続した構成を有する変速機に用いられ、前記変速機の前記2つの直結ギア及び前記第1及び第2の変速ギア列の締結/開放を制御するアクチュエータを制御する自動車の制御方法において、前記車両駆動用動力装置の駆動力を前記出力軸に伝達しないニュートラル時に、前記2つの直結ギアの締結/開放を制御するアクチュエータを制御して、前記2つの直結ギアを両方とも締結して、前記入力軸に前記第1の中間軸及び第2の中間軸を共に連結するようにしたものである。
かかる方法により、走行時のレスポンスを向上し得るものとなる。
(2) Also, to achieve the above Symbol purpose, the present invention includes a gear-changing motor unit, an input shaft connected to a vehicle-driving engine, a first intermediate shaft, a second intermediate shaft A first directly coupled gear that can be fastened / released to the first intermediate shaft, and a second directly connected gear that can be fastened / released to the second intermediate shaft; A first transmission gear train provided on the first intermediate shaft and capable of being fastened / released with the first intermediate shaft, and provided with the second intermediate shaft and fastened / released with the second intermediate shaft. a second change gear train that can, with the first transmission gear train and the second transmission gear train meshes with the slave moving gear train, an output shaft commonly connected before Ki従 dynamic gear train has, the gear-changing motor unit constituted by the rotary electric machine and the differential device, connect the one axis of the three axes of the differential to the rotating electrical machine, the first intermediate the other two axes And an actuator for controlling engagement / release of the two direct-coupled gears and the first and second transmission gear trains of the transmission. In a method for controlling an automobile, when the driving force of the vehicle driving power unit is not transmitted to the output shaft, an actuator that controls the engagement / release of the two directly connected gears is controlled to control both of the two directly connected gears. And the first intermediate shaft and the second intermediate shaft are connected together to the input shaft.
By such a method, the response at the time of traveling can be improved.
(3)また、上記目的を達成するために、本発明は、変速用動力装置と、車両駆動用動力装置に接続された入力軸と、第1の中間軸と、第2の中間軸と、前記第1の中間軸を、前記入力軸に締結/解放可能な第1の直結ギアと、前記第2の中間軸を、前記入力軸に締結/解放可能な第2の直結ギアと、前記第1の中間軸に設けられ、前記第1の中間軸と締結/解放可能な第1の変速ギア列と、前記第2の中間軸に設けられ、前記第2の中間軸と締結/解放可能な第2の変速ギア列と、前記第1の変速ギア列および前記第2の変速ギア列に噛合う従動ギア列と、前記従動ギア列に共通的に接続された出力軸とを有し、前記変速用動力装置を回転電機と差動装置で構成し、差動装置の3軸の内1軸を回転電機に接続し、他の2軸を前記第一の中間軸と前記第二の中間軸に接続した構成を有する変速機と、前記変速機の前記2つの直結ギア及び前記第1及び第2の変速ギア列の締結/開放を制御するアクチュエータを制御する制御手段を有する変速システムにおいて、前記制御手段は、前記車両駆動用動力装置の駆動力を前記出力軸に伝達しないニュートラル時に、前記2つの直結ギアの締結/開放を制御するアクチュエータを制御して、前記2つの直結ギアを両方とも締結して、前記入力軸に前記第1の中間軸及び第2の中間軸を共に連結するようにしたものである。
かかる構成により、走行時のレスポンスを向上し得るものとなる。
(3) Further, to achieve the above Symbol purpose, the present invention includes a gear-changing motor unit, an input shaft connected to a vehicle-driving engine, a first intermediate shaft, a second intermediate shaft A first directly coupled gear that can be fastened / released to the first intermediate shaft, and a second directly connected gear that can be fastened / released to the second intermediate shaft; A first transmission gear train provided on the first intermediate shaft and capable of being fastened / released with the first intermediate shaft, and provided with the second intermediate shaft and fastened / released with the second intermediate shaft. a second change gear train that can, with the first transmission gear train and the second transmission gear train meshes with the slave moving gear train, an output shaft commonly connected before Ki従 dynamic gear train has, the gear-changing motor unit constituted by the rotary electric machine and the differential device, connect the one axis of the three axes of the differential to the rotating electrical machine, the first intermediate the other two axes And a control means for controlling an actuator for controlling engagement / release of the two direct-coupled gears and the first and second transmission gear trains of the transmission. In the speed change system, the control means controls the actuator for controlling the engagement / release of the two directly connected gears in a neutral state where the driving force of the vehicle driving power unit is not transmitted to the output shaft, Both of the direct connection gears are fastened so that the first intermediate shaft and the second intermediate shaft are connected to the input shaft.
With such a configuration, the response at the time of traveling can be improved.
本発明によれば、走行時のレスポンスが向上するような走行中のニュートラル状態を制御できるものとなる。 According to the present invention, it is possible to control the neutral state during traveling so that the response during traveling is improved.
以下、図1〜図6を用いて、本発明の一実施形態による自動車の制御装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図1及び図2を用いて、本実施形態による自動車の制御装置を用いた変速システムの構成について説明する。
図1は、本発明の一実施形態による自動車の制御装置を用いた変速システムの構成を示すシステム構成図である。図2は、本発明の一実施形態による変速システムを搭載した自動車の構成を示すシステムブロック図である。なお、図1と図2において、同一符号は同一部分を示している。
Hereinafter, the configuration and operation of an automobile control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the transmission system using the vehicle control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a system configuration diagram showing the configuration of a transmission system using a vehicle control apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a system block diagram showing the configuration of an automobile equipped with a transmission system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1 and FIG. 2, the same reference numerals indicate the same parts.
図1に示すように、変速機2は、入力軸300と、出力軸3を備えている。入力軸300は、車両駆動用動力装置(エンジン)1の駆動軸に接続される。エンジン1の出力(駆動力)は、車両駆動用動力制御装置(ATCU)9によって電子制御スロットル弁10を制御することで可変できる。
As shown in FIG. 1, the
変速機2の入力軸300は、ドッグクラッチ29D,30Dにより、第1の中間軸13と第2の中間軸17に駆動力を伝達/遮断できる。第1の中間軸13を選択するときは、直結ギア101によって入力軸300に締結され、第2の中間軸17を選択するときは、直結ギア102で入力軸300に締結される。第1の中間軸13と第2の中間軸17は、各々ドッグクラッチ21D,22D,23D,24Dを介して、各変速ギア14,15,16,18,19,20,26により出力軸3に接続されている。ここで、例えば、第1の中間軸13に接続される変速ギア14は1速ギアであり、変速ギア15は3速ギアであり、変速ギア16は5速ギアであり、変速ギア20は後退ギアである。また、第2の中間軸17に接続される変速ギア18は2速ギアであり、変速ギア19は4速ギアであり、変速ギア26は6速ギアである。
The
ドッグクラッチ29D,30D,21D,22D,23D,24Dは、シフトアクチュエータ21,22,23,24,29,30に接続され、それぞれのアクチュエータ21,22,23,24,29,30の推進力により締結,解放が行えるものである。アクチュエータ21,22,23,24,29,30は、変速制御装置(ATCU)8により制御され、一般的な自動化用のものであり、モータや油圧などの駆動方式が適用できる。なお、ドッグクラッチとアクチュエータは、共に公知の技術であるので詳しい説明は省略する。
The
さらに、変速用動力装置200の軸は、第1の中間軸13と第2の中間軸17にモータギア111及びモータギア112により接続されている。
Further, the shaft of the
変速用動力装置200は、回転電機5と遊星歯車機構31より構成される。回転電機5の回転軸は遊星歯車機構31のプラネタリギアに接続し、第2の中間軸17をサンギアに接続し、リングギアを第1の中間軸13に接続する。遊星歯車機構31は差動装置でも代用可能である。これにより回転電機5の動力は第1の中間軸13と第2の中間軸17に作用することになる。回転電機5の動力は、第1の中間軸側と第2の中間軸側に対して逆方向に作用する。例えば回転電機5に正のトルクを印加した場合、第1の中間軸13の回転速度を上昇させる接続となっている場合は、第2の中間軸17へのトルクは回転速度を低下させる側に働くように接続する。回転電機5の回転数やトルクは、モータ制御装置(MCU)7によって制御される。
The speed
図2に示すように、自動車の車両駆動用動力装置(エンジン)1には変速機2が接続され、その出力軸3はデファレンシャルギヤを介してタイヤ4を駆動する。変速機2の中には回転電機5が内蔵されている。回転電機5にはモータ制御装置7(MCU)が接続され、モータ制御装置7の電源としてバッテリ6が搭載されている。回転電機5は、モータ制御装置7により発電機としても機能できる。車両駆動用動力装置1には電子制御スロットル弁10が設けられており要求信号で車両駆動用動力装置1の出力を制御することができる。
As shown in FIG. 2, a
変速制御装置(ATCU)8は、モータ制御装置7を介して電動機5のトルクや回転数を制御すると共に,車両駆動用動力制御装置9および電子制御スロットル弁10を介して車両駆動用動力装置1の出力を制御する。また前述したシフトアクチュエータに対して動作を指令する。
The transmission control unit (ATCU) 8 controls the torque and the rotational speed of the
次に、図3を用いて、本実施形態による自動車の制御装置による走行中のニュートラル状態における制御内容について説明する。
図3は、本発明の一実施形態による自動車の制御装置による走行中のニュートラル状態における制御状態を示すシステム構成図である。なお、図1と同一符号は同一部分を示している。
Next, the control content in the neutral state during traveling by the vehicle control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a system configuration diagram showing a control state in a neutral state during traveling by the automobile control apparatus according to the embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
本実施形態では、図3に示すように、走行中のニュートラル状態では、2つの直結ギアにより第1及び第2の中間軸を入力軸に締結するとともに、全ての変速ギアは出力軸に対して開放するようにしている。ここで、「ニュートラル時」とは、ニュートラル時や動力伝達を行わない状態の両方を含めたものである。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the neutral state during traveling, the first and second intermediate shafts are fastened to the input shaft by two directly connected gears, and all the transmission gears are connected to the output shaft. I try to open it. Here, the “neutral” includes both neutral and no power transmission.
すなわち、図3に示すように、図1に示した変速制御装置(ATCU)8は、シフトアクチュエータ29を動作させ、ドッグクラッチ29Dを動作させて、直結ギア101を締結することで、入力軸300と第1の中間軸13とを締結する。また、変速制御装置(ATCU)8は、シフトアクチュエータ30を動作させ、ドッグクラッチ30Dを動作させて、直結ギア102を締結することで、入力軸300と第2の中間軸17とを締結する。
That is, as shown in FIG. 3, the transmission control device (ATCU) 8 shown in FIG. 1 operates the
一方、変速制御装置(ATCU)8は、シフトアクチュエータ21,22,23,24は非動作とすることで、ドッグクラッチ21D,22D,23D,24Dも動作しないことから、1速〜6速ギア及び後退ギアの変速ギアはいずれも出力軸3から開放した状態とする。
On the other hand, the shift control unit (ATCU) 8 does not operate the
変速機では、ニュートラル状態や動力伝達を行わない時に動力伝達経路を遮断する場合に変速用ギア列のギアを全て開放する場合と直結ギアの両方を全て開放する2通りの状態がある。全てのギアを開放した場合は、回転電気5の駆動力を伝える2つの中間軸が共に空回りするためどちらの軸の回転速度も制御できないため、直結ギアか変速ギアの何れかのギアは締結しておく必要がある。
In the transmission, there are two states in which both the neutral state and when the power transmission path is interrupted when power transmission is not performed, all the gears of the gear train for transmission are opened and all the directly connected gears are opened. If you release all gears, because two of the intermediate shaft for transmitting the driving force of the
ここで、変速用ギア段の何れかを締結していると、勾配やブレーキにより車両の速度が変化した場合に変速段を逐次切り替えなくてはならない。また、直結ギアの片方のみ締結する場合は、動力伝達を行う状況になった時に、目標のギア段が例えば第1の中間軸から第2の中間軸に車両の速度変化で変化していると目標とは別のギアを締結するかもしくは締結できない状態になる。 Here, if one of the gears for shifting is engaged, the gear must be sequentially switched when the vehicle speed changes due to a gradient or a brake. In addition, when only one of the direct-coupled gears is fastened, the target gear stage changes, for example, from the first intermediate shaft to the second intermediate shaft due to a change in vehicle speed when power transmission is performed. A gear different from the target is engaged or cannot be engaged.
そこで、本実施形態では、2つの直結ギアの両方を締結しておくことにより、車両の状態変化に対して目標とするギアに対応する直結ギアのみ締結しておき、対応しない直結ギアを開放してから変速ギア列に締結することで、スムーズで素早い動力伝達が可能となる。したがって、走行時のレスポンスが向上するものである。 Therefore, in this embodiment, by fastening both of the two directly connected gears, only the directly connected gear corresponding to the target gear with respect to the state change of the vehicle is fastened, and the non-corresponding directly connected gear is opened. After that, it is possible to transmit power smoothly and quickly by fastening to the transmission gear train. Accordingly, the response at the time of traveling is improved.
次に、図4〜図6を用いて、本実施形態による自動車の制御装置による走行中のニュートラル状態における停車時の変速ショックを低減するための制御内容について説明する。
図4は、高速から急減速停車時の動力伝達経路の切替の説明図である。図5は、比較例における動力伝達経路の切替の説明図である。図6は、本発明の一実施形態による自動車の制御装置による走行中のニュートラル状態における停車時の変速ショックを低減するための制御内容の説明図である。なお、図1と同一符号は同一部分を示している。
Next, the control contents for reducing the shift shock at the time of stopping in the neutral state during traveling by the automobile control device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is an explanatory diagram of switching of the power transmission path from a high speed to a sudden deceleration stop. FIG. 5 is an explanatory diagram of switching of the power transmission path in the comparative example. FIG. 6 is an explanatory diagram of the control contents for reducing the shift shock at the time of stopping in the neutral state during traveling by the vehicle control apparatus according to the embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
最初に、図4を用いて、高速から急減速停車時の動力伝達経路の切替の必要性について説明する。例えば、6速で走行中に減速する場合は、図中の矢印A2で示す動力伝達状態となっている。一方、停車状態では、再発進時に必要とする駆動力を得られるように1速ギアが選択された状態とするため、矢印A1で示すように、1速ギアを用いた動力伝達状態とする必要がある。 First, the necessity of switching the power transmission path when the vehicle is suddenly decelerated from a high speed will be described with reference to FIG. For example, when the vehicle decelerates while traveling at the sixth speed, it is in a power transmission state indicated by an arrow A2 in the figure. On the other hand, in the stopped state, the first speed gear is selected so that the driving force required at the time of restart can be obtained. Therefore, as shown by the arrow A1, it is necessary to set the power transmission state using the first speed gear. There is.
このため、減速中にA2の状態からA1の状態へギアを切り替えなければならい。しかし、通常の変速手段で減速ギアに変更していくと、例えば6速ギアからの減速では5速→4速→3速→2速→1速と変速回数が多く、減速度によっては停車するまでに1速ギアに移行できない。図4の変速機の構成では、飛び越して変速することが可能だが、6速から高車速時にいきなり1速ギアに切り替えるようなことは、変速用動力装置の回転速度の限界を超えることがあり現実的ではない。このため、例えば6速→3速→1速と減速していかなければならない。このような飛び越し変速時においてもブレーキング力によっては、変速が間に合わずに停車してしまう場合がある。また、減速開始直後または車速が高い間に減速を止める場合も想定すると、不用意に低いギアに切り替えることは運転者に違和感を与えることになる。そこで、ある程度の車速までは中間段のギア(例えば3速)への変速を行い、減速度に対して変速が間に合わない場合はA2の伝達経路からA1の伝達経路へ直接変化させることで停車までの間に1速ギアでの伝達経路に移行することが可能である。 For this reason, the gear must be switched from the state A2 to the state A1 during deceleration. However, if the gear is changed to the reduction gear by the normal speed change means, for example, the speed from the 6th gear is 5th speed → 4th speed → 3rd speed → 2nd speed → 1st speed. Can not shift to 1st gear by In the structure of the transmission shown in FIG. 4, it is possible to change the speed by jumping. However, suddenly switching from the sixth speed to the first speed gear at the high vehicle speed may exceed the limit of the rotational speed of the transmission power unit. Not right. For this reason, it is necessary to decelerate, for example, 6th speed → 3rd speed → 1st speed. Even during such interlaced shifting, depending on the braking force, the shifting may not be in time and the vehicle may stop. Also, assuming that the deceleration is stopped immediately after the start of deceleration or while the vehicle speed is high, inadvertently switching to a low gear will give the driver a sense of incongruity. Therefore, shifting to an intermediate gear (for example, 3rd gear) is performed up to a certain vehicle speed, and if shifting is not in time for deceleration, the vehicle can be stopped by directly changing from the A2 transmission path to the A1 transmission path. In the meantime, it is possible to shift to the transmission path with the first gear.
しかし、A2の伝達経路からA1の伝達経路に直接移行するためには、一時的に直結ギア(第1中間軸直結ギア,第2中間軸直結ギア)もしくは駆動ギア(1速ギア〜5速ギア)のいずれかを全て切り離す必要がある。 However, in order to make a direct transition from the A2 transmission path to the A1 transmission path, a direct connection gear (first intermediate shaft direct connection gear, second intermediate shaft direct connection gear) or drive gear (first speed gear to fifth speed gear) is temporarily used. ) Must be disconnected.
変速用動力装置200の動力は、第1中間軸と第2中間軸の双方に影響を与える。全てのギアを切り離すと動力装置の回転速度は第1中間軸と第2中間軸の回転速度とは無関係になるため、動力を印加しても第1中間軸と第2中間軸の相対回転が制御できるのみで軸の絶対回転速度は制御できない。車両駆動用動力装置1と出力軸3は絶対回転速度で回転しているため、この状態では軸の回転速度を合わせられず、ギアも締結できない。
The power of the speed
したがって、直結ギア(第1中間軸直結ギア,第2中間軸直結ギア)を切り離した場合には、以下の図5で説明するように、駆動ギア(1速ギア〜5速ギア)の第1中間軸側と第2中間軸側を各1つを締結してから第1中間軸側もしくは第2中間軸側のギアを開放する必要がある。 Therefore, when the direct connection gears (first intermediate shaft direct connection gear, second intermediate shaft direct connection gear) are disconnected, the first of the drive gears (first speed gear to fifth speed gear) as described in FIG. 5 below. It is necessary to open the gear on the first intermediate shaft side or the second intermediate shaft side after fastening one each on the intermediate shaft side and the second intermediate shaft side.
ここで、図5を用いて、比較例における動力伝達経路の切替について説明する。図5(A)では、ドッグクラッチ29Dにより入力軸300と第1中間軸13が直結ギア101により締結している。また、ドッグクラッチ24Dにより6速ギア26を介して、第2中間軸17と出力軸3が接続されている。従って、図4における矢印A2の動力伝達経路が形成されている。
Here, switching of the power transmission path in the comparative example will be described with reference to FIG. In FIG. 5A, the
次に、図5(B)に示すように、ドッグクラッチ29Dを動作させ、入力軸300と第1中間軸13を開放する。
Next, as shown in FIG. 5B, the dog clutch 29D is operated to open the
次に、図5(C)に示すように、ドッグクラッチ22Dを動作させ、1速ギア14により、第1中間軸13と出力軸3を締結する。このとき、自動車は走行中であるため、出力軸3は、車輪の回転速度に応じて回転している。1速ギアの締結時には、回転速度を変化させるトルクや締結時のショックが出力軸3を通して車輪に伝わることになる。
Next, as shown in FIG. 5C, the
次に、図5(D)に示すように、ドッグクラッチ24Dを動作させ、6速ギア26を開放する。
Next, as shown in FIG. 5 (D), the
最後に、図5(E)に示すように、ドッグクラッチ30Dを動作させ、入力軸300と第2中間軸17を直結ギア102により締結することで、図4に矢印A1で示した動力伝達経路に切り替えることができる。
Finally, as shown in FIG. 5E, the
以上のような動力伝達経路の切替方式では、図5(C)において説明したように停車時の変速ショックが発生する。 In the power transmission path switching method as described above, a shift shock occurs when the vehicle is stopped as described with reference to FIG.
それに対して、本実施形態では、図6に示すように動力伝達経路の切替を行うものである。ここで、本実施形態の特徴とする点は、図3にて説明した2つの直結ギアを共に締結し、全ての変速ギアを開放する状態を経て、動力伝達経路を切り替える点に特徴がある。 On the other hand, in this embodiment, the power transmission path is switched as shown in FIG. Here, the characteristic point of this embodiment is that the two power-coupled gears described in FIG. 3 are fastened together and the power transmission path is switched through a state in which all the transmission gears are opened.
図6(A)では、図5(A)と同様に、変速制御装置(ATCU)8は、ドッグクラッチ29Dを動作させ、入力軸300と第1中間軸13が直結ギア101により締結している。また、変速制御装置(ATCU)8は、ドッグクラッチ24Dを動作させ、6速ギア26を介して、第2中間軸17と出力軸3が接続されている。従って、図4における矢印A2の動力伝達経路が形成されている。
In FIG. 6A, as in FIG. 5A, the transmission control unit (ATCU) 8 operates the dog clutch 29D, and the
前述のように、ギアの全てを開放してしまうと変速用動力装置200の回転速度を調節しても、第1中間軸と第2中間軸の回転速度を調整できないため、第1中間軸の直結ギアは締結したまま、駆動ギア(変速ギア:1速ギア〜5速ギア)を全て開放する。すなわち、図6(B)に示すように、ドッグクラッチ24Dを動作させ、6速ギア26を開放する。これで、全ての変速ギアは開放されている。
As described above, if all the gears are released, the rotational speeds of the first intermediate shaft and the second intermediate shaft cannot be adjusted even if the rotational speed of the speed
次に、図6(C)に示すように、変速制御装置(ATCU)8は、ドッグクラッチ30Dを動作させ、直結ギア102により、入力軸300と第2中間軸17を締結する。これにより、直結ギア101,102の両方が締結し、しかも、全ての変速ギアが開放した状態、すなわち、図3を同じ状態となる。
Next, as shown in FIG. 6C, the transmission control device (ATCU) 8 operates the
次に、図6(D)に示すように、変速制御装置(ATCU)8は、ドッグクラッチ29Dを動作させ、第1中間軸側の直結ギア101を開放する。
Next, as shown in FIG. 6D, the transmission control unit (ATCU) 8 operates the dog clutch 29D to open the
最後に、図6(E)に示すように、変速制御装置(ATCU)8は、ドッグクラッチ22Dを動作させ、1速ギア14を締結する。
Finally, as shown in FIG. 6 (E), the transmission control unit (ATCU) 8 operates the dog clutch 22D to engage the
以上のように、両方の直結ギアを締結した後、第1中間軸側の直結ギアを開放して、第1中間軸側の駆動ギア(1速ギア)を締結する。このとき、図6(C)に示す状態であれば、例えば目標とする締結ギアが変化した場合でも容易に体操することができる。すなわち、例えば、停車のため減速していながら、再度加速するため、2速ギアを締結したい場合のように、矢印A1の動力伝達経路の状態に戻らなければならない状況になっても、第2中間軸側の直結ギアを開放すれば第2中間軸の駆動ギア(2速ギア)を締結可能となるので状態変化に対応しやすいものである。また、図6(C)の状態は、駆動ギア(1速ギア〜5速ギア)が全て開放されている状態のため、変速用動力装置200のトルクやギアの締結ショックが車輪に伝わることがないものである。
As described above, after both the direct-coupled gears are fastened, the direct-coupled gear on the first intermediate shaft side is opened and the drive gear (first speed gear) on the first intermediate shaft side is fastened. At this time, in the state shown in FIG. 6C, for example, even when the target engagement gear is changed, it can be easily exercised. That is, for example, even if it is necessary to return to the state of the power transmission path indicated by the arrow A1 as in the case where it is desired to engage the second gear to accelerate again while decelerating for stopping, the second intermediate If the shaft-side direct-coupled gear is released, the second intermediate shaft drive gear (second gear) can be fastened, so that it is easy to cope with a change in state. 6C is a state in which all the drive gears (first speed gear to fifth speed gear) are released, the torque of the
なお、図6(E)では、1速ギアを締結する動作を行っているが、このときは、第2中間軸17は直結ギア102により入力軸300に接続され、さらに、エンジン1に接続される状態となっているので、1速ギアの締結時のショックは車輪には伝わらずに、エンジン1側で吸収される。
In FIG. 6E, the operation of engaging the first gear is performed. At this time, the second
以上説明したように、本実施形態では、動力伝達経路を切り替えることで、特に、停車時の変速ショックを低減できるとともに、停車時には、1速ギアを締結できているので、減速から再加速時の素早い反応を達成でき、運転者に好適なものとなる。また、途中で状況が変化した場合でも、素早く対応できる。
As described above, in the present embodiment, by switching the power transmission path, particularly, the shift shock at the time of stopping can be reduced, and the first gear can be fastened at the time of stopping. A quick reaction can be achieved, which is suitable for the driver. In addition, even if the situation changes in the middle, it can respond quickly.
1…車両駆動用動力装置
2…変速機
3…出力軸
4…車輪
5…モータ
6…バッテリ
7…インバータ
8…変速制御装置
9…車両駆動用動力制御装置
10…電子制御スロットル弁
13…第1中間軸
14…1速ギア
15…3速ギア
16…5速ギア
17…第2中間軸
18…2速ギア
19…4速ギア
20…後退ギア
21…(3速−5速切替え)シフトアクチュエータ
22…(1速−R速切替え)シフトアクチュエータ
23…(2速ギア締結)シフトアクチュエータ
24…(4速−6速切替え)シフトアクチュエータ
26…6速ギア
29…第1中間軸直結ギア締結アクチュエータ
30…第2中間軸直結ギア締結アクチュエータ
31…遊星歯車機構もしくは差動装置
101…第1中間軸直結ギア
102…第2中間軸直結ギア
111…第1中間軸モータギア
112…第2中間軸モータギア
200…変速用動力装置
300…入力軸
DESCRIPTION OF
Claims (3)
車両駆動用動力装置に接続された入力軸と、
第1の中間軸と、
第2の中間軸と、
前記第1の中間軸を、前記入力軸に締結/解放可能な第1の直結ギアと、
前記第2の中間軸を、前記入力軸に締結/解放可能な第2の直結ギアと、
前記第1の中間軸に設けられ、前記第1の中間軸と締結/解放可能な第1の変速ギア列と、
前記第2の中間軸に設けられ、前記第2の中間軸と締結/解放可能な第2の変速ギア列と、
前記第1の変速ギア列および前記第2の変速ギア列に噛合う従動ギア列と、
前記従動ギア列に共通的に接続された出力軸とを有し、
前記変速用動力装置を回転電機と差動装置で構成し、差動装置の3軸の内1軸を回転電機に接続し、他の2軸を前記第一の中間軸と前記第二の中間軸に接続した構成を有する変速機に用いられ、
前記変速機の前記2つの直結ギア及び前記第1及び第2の変速ギア列の締結/開放を制御するアクチュエータを制御する制御手段を有する自動車の制御装置において、
前記制御手段は、前記車両駆動用動力装置の駆動力を前記出力軸に伝達しないニュートラル時に、前記2つの直結ギアの締結/開放を制御するアクチュエータを制御して、前記2つの直結ギアを両方とも締結して、前記入力軸に前記第1の中間軸及び第2の中間軸を共に連結することを特徴とする自動車の制御装置。 A transmission power unit;
An input shaft connected to the vehicle drive power unit ;
A first intermediate shaft ;
A second intermediate shaft;
A first directly coupled gear capable of fastening / releasing the first intermediate shaft to / from the input shaft;
A second directly coupled gear capable of fastening / releasing the second intermediate shaft to / from the input shaft;
A first transmission gear train provided on the first intermediate shaft and capable of being fastened / released with the first intermediate shaft;
A second transmission gear train provided on the second intermediate shaft and capable of being fastened / released with the second intermediate shaft;
Meshing with the slave moving gear train to said first change gear train and the second transmission gear train,
Before and an output shaft which is commonly connected to Ki従 dynamic gear train,
The transmission power unit is composed of a rotating electrical machine and a differential device, one of the three shafts of the differential device is connected to the rotating electrical machine, and the other two shafts are the first intermediate shaft and the second intermediate shaft. Used in a transmission having a configuration connected to a shaft,
In a control apparatus for an automobile having control means for controlling an actuator for controlling engagement / release of the two direct-coupled gears and the first and second transmission gear trains of the transmission,
The control means controls an actuator that controls the engagement / release of the two directly connected gears in a neutral state where the driving force of the vehicle drive power unit is not transmitted to the output shaft, and both of the two directly connected gears are controlled. Fastening and connecting the first intermediate shaft and the second intermediate shaft together to the input shaft.
車両駆動用動力装置に接続された入力軸と、
第1の中間軸と、
第2の中間軸と、
前記第1の中間軸を、前記入力軸に締結/解放可能な第1の直結ギアと、
前記第2の中間軸を、前記入力軸に締結/解放可能な第2の直結ギアと、
前記第1の中間軸に設けられ、前記第1の中間軸と締結/解放可能な第1の変速ギア列と、
前記第2の中間軸に設けられ、前記第2の中間軸と締結/解放可能な第2の変速ギア列と、
前記第1の変速ギア列および前記第2の変速ギア列に噛合う従動ギア列と、
前記従動ギア列に共通的に接続された出力軸とを有し、
前記変速用動力装置を回転電機と差動装置で構成し、差動装置の3軸の内1軸を回転電機に接続し、他の2軸を前記第一の中間軸と前記第二の中間軸に接続した構成を有する変速機に用いられ、
前記変速機の前記2つの直結ギア及び前記第1及び第2の変速ギア列の締結/開放を制御するアクチュエータを制御する自動車の制御方法において、
前記車両駆動用動力装置の駆動力を前記出力軸に伝達しないニュートラル時に、前記2つの直結ギアの締結/開放を制御するアクチュエータを制御して、前記2つの直結ギアを両方とも締結して、前記入力軸に前記第1の中間軸及び第2の中間軸を共に連結することを特徴とする自動車の制御方法。 A transmission power unit;
An input shaft connected to the vehicle drive power unit ;
A first intermediate shaft ;
A second intermediate shaft;
A first directly coupled gear capable of fastening / releasing the first intermediate shaft to / from the input shaft;
A second directly coupled gear capable of fastening / releasing the second intermediate shaft to / from the input shaft;
A first transmission gear train provided on the first intermediate shaft and capable of being fastened / released with the first intermediate shaft;
A second transmission gear train provided on the second intermediate shaft and capable of being fastened / released with the second intermediate shaft;
Meshing with the slave moving gear train to said first change gear train and the second transmission gear train,
Before and an output shaft which is commonly connected to Ki従 dynamic gear train,
The transmission power unit is composed of a rotating electrical machine and a differential device, one of the three shafts of the differential device is connected to the rotating electrical machine, and the other two shafts are the first intermediate shaft and the second intermediate shaft. Used in a transmission having a configuration connected to a shaft,
In a vehicle control method for controlling an actuator for controlling engagement / release of the two direct-coupled gears and the first and second transmission gear trains of the transmission,
When the neutral force that does not transmit the driving force of the vehicle drive power unit to the output shaft is controlled by controlling an actuator that controls the fastening / release of the two directly connected gears, both the two directly connected gears are fastened, A method of controlling an automobile, wherein the first intermediate shaft and the second intermediate shaft are connected together to an input shaft.
車両駆動用動力装置に接続された入力軸と、
第1の中間軸と、
第2の中間軸と、
前記第1の中間軸を、前記入力軸に締結/解放可能な第1の直結ギアと、
前記第2の中間軸を、前記入力軸に締結/解放可能な第2の直結ギアと、
前記第1の中間軸に設けられ、前記第1の中間軸と締結/解放可能な第1の変速ギア列と、
前記第2の中間軸に設けられ、前記第2の中間軸と締結/解放可能な第2の変速ギア列と、
前記第1の変速ギア列および前記第2の変速ギア列に噛合う従動ギア列と、
前記従動ギア列に共通的に接続された出力軸とを有し、
前記変速用動力装置を回転電機と差動装置で構成し、差動装置の3軸の内1軸を回転電機に接続し、他の2軸を前記第一の中間軸と前記第二の中間軸に接続した構成を有する変速機と、
前記変速機の前記2つの直結ギア及び前記第1及び第2の変速ギア列の締結/開放を制御するアクチュエータを制御する制御手段を有する変速システムにおいて、
前記制御手段は、前記車両駆動用動力装置の駆動力を前記出力軸に伝達しないニュートラル時に、前記2つの直結ギアの締結/開放を制御するアクチュエータを制御して、前記2つの直結ギアを両方とも締結して、前記入力軸に前記第1の中間軸及び第2の中間軸を共に連結することを特徴とする変速システム。 A transmission power unit;
An input shaft connected to the vehicle drive power unit ;
A first intermediate shaft ;
A second intermediate shaft;
A first directly coupled gear capable of fastening / releasing the first intermediate shaft to / from the input shaft;
A second directly coupled gear capable of fastening / releasing the second intermediate shaft to / from the input shaft;
A first transmission gear train provided on the first intermediate shaft and capable of being fastened / released with the first intermediate shaft;
A second transmission gear train provided on the second intermediate shaft and capable of being fastened / released with the second intermediate shaft;
Meshing with the slave moving gear train to said first change gear train and the second transmission gear train,
Before and an output shaft which is commonly connected to Ki従 dynamic gear train,
The transmission power unit is composed of a rotating electrical machine and a differential device, one of the three shafts of the differential device is connected to the rotating electrical machine, and the other two shafts are the first intermediate shaft and the second intermediate shaft. A transmission having a configuration connected to a shaft;
In the transmission system having a control means for controlling an actuator for controlling engagement / release of the two direct-coupled gears and the first and second transmission gear trains of the transmission,
The control means controls an actuator that controls the engagement / release of the two directly connected gears in a neutral state where the driving force of the vehicle drive power unit is not transmitted to the output shaft, and both of the two directly connected gears are controlled. Fastening and connecting the first intermediate shaft and the second intermediate shaft together to the input shaft.
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