JP7011754B2 - ハイブリッド車輛用トランスミッション及びパワーシステム - Google Patents
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- B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
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Description
第1遊星歯車機構は、第1サンギア、第1遊星ギア、第1リングギア及び第1プラネットキャリアを含み、第1サンギアは、入力シャフトに従って回転するように入力シャフト上に設けられ、出力部材として第1リングギアまたは第1プラネットキャリアとトランスミッションの出力ギアとが伝動的に連結され、
ここで、第1リングギアと第1プラネットキャリアとの2つの部材の一方の部材が出力ギアに伝動的に連結されるときに、他方の部材がブレーキを介してトランスミッションのケースに連結され、第2クラッチは、ブレーキが解除された場合、出力部材の回転数が入力シャフトの回転数と等しくなるように、係合される。
エンジンは、第1モーターと連結され、第1クラッチは、第1モーターと入力シャフトとの間のパワーを遮断又は伝達するように第1モーターと入力シャフトとの間に配置され、第2モーターは、入力シャフトに伝動的に連結されて入力シャフトを回転させるように駆動し、
第1遊星歯車機構は、第1サンギアと、第1グループの遊星ギアと、第1リングギアと、第1プラネットキャリアとを含み、第1サンギアは、入力シャフトに従って回転するように入力シャフトに設けられており、出力部材として第1リングギアまたは第1プラネットキャリアがパワーシステムの出力ギアと伝動的に連結され、
ここで、第1リングギアと第1プラネットキャリアとの2つの部材の一方の部材が出力ギアに伝動的に連結されるときに、他方の部材がブレーキを介してパワーシステムのケースに連結され、第2クラッチは、ブレーキが解除された場合、出力部材の回転数が入力シャフトの回転数と等しくなるように、係合される。
第1遊星歯車機構は、第1サンギア、第1グループの遊星ギア、第1リングギア及び第1プラネットキャリアとを含み、第1サンギアは、入力シャフトとともに回転するように入力シャフト上に設けられており、
第2遊星歯車機構は、第2サンギア、第2グループの遊星ギア、第2リングギア及び第2プラネットキャリアを含み、第2サンギアは、入力シャフトと別体であり、第2リングギアは、第1プラネットキャリアに固定的に連結されてトランスミッションが出力したパワーを伝達するために用いられ、第1リングギアは、第2プラネットキャリアに固定的に連結され、
第1ブレーキは、第1プラネットキャリアとトランスミッションのケースとの間に設けられ、第2ブレーキは、第2サンギアとトランスミッションのケースとの間に設けられ、第2クラッチは、第2サンギアと入力シャフトとの間に設けられる。
エンジンは、第1モーターと連結されており、第1クラッチは、第1モーターと入力シャフトとの間に設けられ、エンジン及び/又は第1モーターと入力シャフトとの間のパワーは、第1クラッチにより遮断される又は伝達されることになり、第2モーターは、入力シャフトと伝動的に連結されて、入力シャフトを回転させるように駆動し、
第1遊星歯車機構は、第1サンギア、第1グループの遊星ギア、第1リングギア及び第1プラネットキャリアを含み、第1サンギアは、入力シャフトとともに回転するように入力シャフト上に設けられており、
第2遊星歯車機構は、第2サンギア、第2グループの遊星ギア、第2リングギア及び第2プラネットキャリアを含み、第2サンギアは、入力シャフトと別体であり、第2リングギアは、第1プラネットキャリアに固定的に連結されてパワーシステムから出力するパワーを伝達するために用いられ、第1リングギアは、第2プラネットキャリアに固定的に連結され、
第1プラネットキャリアとパワーシステムのケースとの間には、第1ブレーキが設けられ、第2サンギアとパワーシステムのケースとの間には、第2ブレーキが設けられ、第2サンギアと入力シャフトとの間には、第2クラッチが設けられる。
図1は、本発明の第1実施形態によるパワーシステム100の概略構成図である。図1に示すように、出力ギア14に第1リングギア44が伝動的に連結される場合、第1プラネットキャリア43とパワーシステム100のケースとの間にはブレーキ8が設けられ、第1リングギア44と入力シャフト6との間には第2クラッチ9が設けられている。ここで、ブレーキ8がかけられ且つ第2クラッチ9が切断されると、パワーシステム100の第1変速段は実現される。第2クラッチ9が係合され且つブレーキ8が切断されると、パワーシステム100の第2変速段は実現される。
図2は、本発明の第2実施形態によるパワーシステム100の概略構成図である。図2に示すように、出力ギア14に第1リングギア44が伝動的に連結される場合、第1プラネットキャリア43とパワーシステム100のケースとの間にはブレーキ8が設けられ、第1リングギア44と第1プラネットキャリア43との間には第2クラッチ9が設けられている。ここで、ブレーキ8がかけられ且つ第2クラッチ9が切断されると、パワーシステム100の第1変速段は実現され、第2クラッチ9が係合され且つブレーキ8が解除されると、パワーシステム100の第2変速段は実現される。
図3は、本発明の第3実施形態によるパワーシステム100の概略構成図である。図3に示すように、第1プラネットキャリア43と出力ギア14とが伝動的に連結されるときに、第1リングギア44とパワーシステム100のケースとの間にはブレーキ8が設けられ、入力シャフト6と第1プラネットキャリア43との間には第2クラッチ9が設けられている。ここで、ブレーキ8がかけられ且つ第2クラッチ9が切断されると、パワーシステム100の第1変速段は実現され、第2クラッチ9が係合され且つブレーキ8が解除されると、パワーシステム100の第2変速段は実現される。本実施形態では、第1プラネットキャリア43がパワーを出力するために使用されるので、第1グループの遊星ギア42は、シングル遊星ギアセットである。
図4は、本発明の第4実施形態によるパワーシステム100の概略構成図である。図4に示すように、第1プラネットキャリア43と出力ギア14とが伝動的に連結されるときに、第1リングギア44とパワーシステム100のケースとの間にはブレーキ8が設けられ、入力シャフト6と第1リングギア44との間には第2クラッチ9が設けられている。ここで、ブレーキ8がかけられ且つ第2クラッチ9が切断されると、パワーシステム100の第1変速段は実現され、第2クラッチ9が係合され且つブレーキ8が解除されると、パワーシステム100の第2変速段は実現される。本実施形態では、第1プラネットキャリア43がパワーを出力するために使用されるので、第1グループの遊星ギア42は、シングル遊星ギアセットである。
図5は、本発明の第5実施形態によるパワーシステム100の概略構成図である。図5に示すように、ハイブリッド車輛に用いられるトランスミッションであって、第1遊星歯車機構5、第2遊星歯車機構4、入力シャフト6、第2クラッチ8、第1ブレーキ9、及び第2ブレーキ10を備える。第1遊星歯車機構5は、第1サンギア51と、第1グループの遊星ギア53と、第1リングギア54と、第1プラネットキャリア52とを含む。第1サンギア51は、入力シャフト6に従って回転するように入力シャフト6に設けられている。第2遊星歯車機構4は、第2サンギア41と、第2グループの遊星ギア42と、第2リングギア44と、第2プラネットキャリア43とを含む。第2サンギア41と入力シャフト6とは互いに対して独立している。そのうち、第2リングギア44は、第1プラネットキャリア52に固定的に連結されて、トランスミッションが出力するパワーを伝達するために用いられる。第1リングギアは、第2プラネットキャリアに固定的に連結される。第1ブレーキは、第1プラネットキャリアとトランスミッションのケースとの間に設けられる。第2ブレーキは、第2サンギアとトランスミッションのケースとの間に設けられる。第2クラッチは、第2サンギアと入力シャフトとの間に設けられる。
Claims (7)
- エンジンと、第1モーターと、第2モーターと、第1遊星歯車機構と、入力シャフトと、第1クラッチと、第2クラッチと、ブレーキと、を備え、
前記エンジンは、前記第1モーターと連結され、前記第1クラッチは、前記第1モーターと前記入力シャフトとの間のパワーを遮断又は伝達するように前記第1モーターと前記入力シャフトとの間に配置され、
前記第2モーターは、前記入力シャフトに伝動的に連結されて前記入力シャフトを回転させるように駆動し、
前記第1遊星歯車機構は、第1サンギアと、第1グループの遊星ギアと、第1リングギアと、第1プラネットキャリアとを含み、前記第1サンギアは、前記入力シャフトに従って回転するように前記入力シャフトに設けられており、出力部材として前記第1リングギアまたは前記第1プラネットキャリアが前記パワーシステムの出力ギアと伝動的に連結され、
ここで、前記第1リングギアと前記第1プラネットキャリアとの2つの部材の一方の部材が前記出力ギアに伝動的に連結されるときに、他方の部材が前記ブレーキを介して前記パワーシステムのケースに連結され、
前記第2クラッチは、前記ブレーキが解除された場合、前記出力部材の回転数が前記入力シャフトの回転数と等しくなるように、係合され、
前記第2モーターは、前記第2遊星歯車機構を介して前記入力シャフトに連結され、
前記第2遊星歯車機構は、第2サンギアと、少なくとも1つグループの遊星ギアと、第2リングギアと、第2プラネットキャリアとを含むことを特徴とするハイブリッド車輛用パワーシステム。 - 前記出力ギアに前記第1リングギアが伝動的に連結されたときに、前記第1プラネットキャリアと前記パワーシステムのケースとの間に前記ブレーキが配置され、前記第1リングギアと前記入力シャフトとの間、または前記第1リングギアと前記第1プラネットキャリアとの間に第2クラッチが配置され、
ここで、前記ブレーキがかけられ且つ前記第2クラッチが切断されると、前記パワーシステムの第1変速段が実現され、前記第2クラッチが係合され且つ前記ブレーキが解除されると、前記パワーシステムの第2変速段は実現されることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車輛用パワーシステム。 - 前記第1プラネットキャリアが前記出力ギアに伝動的に連結されたときに、前記第1リングギアと前記パワーシステムのケースとの間に前記ブレーキが配置され、前記入力シャフトと前記第1プラネットキャリアとの間、または前記入力シャフトと前記第1リングギアとの間に前記第2クラッチが配置され、
ここで、前記ブレーキがかけられ且つ前記第2クラッチが切断されると、前記パワーシステムの第1変速段が実現され、前記第2クラッチが係合され且つ前記ブレーキが解除されると、前記パワーシステムの第2変速段は実現されることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車輛用パワーシステム。 - 前記第2サンギア、前記第2リングギア、または前記第2プラネットキャリアとの3つの部材の何れか1つが前記パワーシステムのケースに対して固定され、前記第2モーターの第2回転子が一方の非固定部材とパワーが与えられるように伝動的に連結され、他方の非固定部材は、前記入力シャフトが駆動されるように前記入力シャフトと伝動的に連結されることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車輛用パワーシステム。
- 第1遊星歯車機構、第2遊星歯車機構、入力シャフト、第2クラッチ、第1ブレーキ及び第2ブレーキを備え、
前記第1遊星歯車機構は、第1サンギア、第1グループの遊星ギア、第1リングギア及び第1プラネットキャリアとを含み、前記第1サンギアは、前記入力シャフトとともに回転するように前記入力シャフト上に設けられており、
前記第2遊星歯車機構は、第2サンギア、第2グループの遊星ギア、第2リングギア及び第2プラネットキャリアを含み、前記第2サンギアは、前記入力シャフトと別体であり、前記第2リングギアは、前記第1プラネットキャリアに固定的に連結されて前記トランスミッションが出力したパワーを伝達するために用いられ、前記第1リングギアは、前記第2プラネットキャリアに固定的に連結され、
前記第1ブレーキは、前記第1プラネットキャリアと前記トランスミッションのケースとの間に設けられ、前記第2ブレーキは、前記第2サンギアと前記トランスミッションのケースとの間に設けられ、前記第2クラッチは、前記第2サンギアと前記入力シャフトとの間に設けられることを特徴とするハイブリッド車輛用トランスミッション。 - エンジンと、第1モーターと、第2モーターと、第1遊星歯車機構と、第2遊星歯車機構と、入力シャフトと、第1クラッチと、第2クラッチと、第1ブレーキと、第2ブレーキとを備え、
前記エンジンは、前記第1モーターと連結されており、前記第1クラッチは、前記第1モーターと前記入力シャフトとの間に設けられ、前記エンジン及び/又は前記第1モーターと前記入力シャフトとの間のパワーは、前記第1クラッチにより遮断される又は伝達され、前記第2モーターは、前記入力シャフトと伝動的に連結されて、前記入力シャフトを回転させるように駆動し、
前記第1遊星歯車機構は、第1サンギア、第1グループの遊星ギア、第1リングギア及び第1プラネットキャリアを含み、前記第1サンギアは、前記入力シャフトとともに回転するように前記入力シャフト上に設けられており、
前記第2遊星歯車機構は、第2サンギア、第2グループの遊星ギア、第2リングギア及び第2プラネットキャリアを含み、前記第2サンギアは、前記入力シャフトと別体であり、前記第2リングギアは、前記第1プラネットキャリアに固定的に連結されて前記パワーシステムから出力するパワーを伝達するために用いられ、前記第1リングギアは、前記第2プラネットキャリアに固定的に連結され、
前記第1プラネットキャリアと前記パワーシステムのケースとの間には、前記第1ブレーキが設けられ、前記第2サンギアと前記パワーシステムのケースとの間には、前記第2ブレーキが設けられ、前記第2サンギアと前記入力シャフトとの間には、前記第2クラッチが設けられることを特徴とするハイブリッド車輛用パワーシステム。 - 前記第2モーターは、第3遊星歯車機構を介して前記入力シャフトに連結され、
前記第3遊星歯車機構は、第3サンギアと、少なくとも1つグループの遊星ギアと、第3リングギアと、第3プラネットキャリアとを含むことを特徴とする請求項6に記載のハイブリッド車輛用パワーシステム。
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