JP7062333B2 - Power train - Google Patents
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Description
本発明は、車両用のパワートレインに関する。 The present invention relates to a powertrain for a vehicle.
特許文献1には、エンジンと、二つのモータと、二つの遊星歯車組と、4つの摩擦締結要素を有し、エンジンのみで走行する際に4速段、モータのみで走行する際に2速段を達成するパワートレインが開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載のパワートレインにあっては、構成要素が多く、車両の搭載性に問題があった。
However, the power train described in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、構成要素を簡素化しつつ車両への搭載性を改善可能なパワートレインを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power train capable of improving mountability on a vehicle while simplifying components.
本発明のパワートレインでは、
エンジンと、モータと、5つの回転要素を持つ遊星歯車組と、4つの締結要素を備えたパワートレインであって、
前記5つの回転要素は、共線図の横軸にギヤ比に応じた間隔で第1回転要素から順に第2回転要素、第3回転要素、第4回転要素、第5回転要素と並ぶ構成であり、
前記第2回転要素と前記エンジンとの間を選択的に断接する第2クラッチと、
前記第4回転要素と前記エンジンとの間を選択的に断接する第1クラッチと、
前記第4回転要素を選択的に固定可能な第1ブレーキと、
前記第1回転要素を選択的に固定可能な第2ブレーキと、
前記第3回転要素と接続された出力要素と、
前記第5回転要素と接続されたモータと、
を備えた。
In the powertrain of the present invention
A powertrain with an engine, a motor, a planetary gear set with five rotating elements, and four fastening elements.
The five rotating elements are arranged along the horizontal axis of the collinear diagram with the second rotating element, the third rotating element, the fourth rotating element, and the fifth rotating element in order from the first rotating element at intervals according to the gear ratio. can be,
A second clutch that selectively engages and disengages between the second rotating element and the engine,
A first clutch that selectively engages and disconnects between the fourth rotating element and the engine,
The first brake that can selectively fix the fourth rotating element, and
A second brake capable of selectively fixing the first rotating element, and
The output element connected to the third rotation element and
The motor connected to the fifth rotating element and
Equipped with.
よって、構成要素を簡素化しつつ車両への搭載性を改善できる。 Therefore, it is possible to improve the mountability on a vehicle while simplifying the components.
[実施例1]
図1は実施例1のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。パワートレインは、内燃機関であるエンジン1と、エンジン1のスタータとして機能すると共に発電機としても機能するISGモータ2と、エンジン1の出力軸に接続されたインプットシャフト10を入力とし、出力ギヤOUTから駆動力を出力する変速機ユニット5と、を有する。出力ギヤOUTからの駆動力は、アイドラ軸6及びディファレンシャルギヤ7を介して駆動輪8に伝達される。変速機ユニット5は、5つの回転要素を有する遊星歯車組から構成される変速機ユニット5と、変速機ユニット5との間でトルクを授受可能に噛合したモータジェネレータ3と、モータジェネレータ3の作動状態を制御するインバータ4と、第1クラッチC1と、第2クラッチC2と、第1ブレーキB1と、第2ブレーキB2と、第1クラッチC1と第1ブレーキB1との断接を切り替え可能なシフトアクチュエータ50と、を有する。
[Example 1]
FIG. 1 is a skeleton diagram showing the configuration of the power train of the first embodiment. The power train uses an
変速機ユニット5は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、第1サンギヤS1及び第1リングギヤR1の両方に噛合する第1ピニオンPG1を支持するピニオンキャリヤPCと、第1サンギヤS1と軸方向に並列に配置された第2サンギヤS2と、第1リングギヤR1と軸方向に並列に配置された第2リングギヤR2と、ピニオンキャリヤPCに支持され第2サンギヤS2及び第2リングギヤR2の両方に噛合する第2ピニオンPG2と、を有する。モータジェネレータ3の出力ギヤMoutは、カウンタギヤCGを介して入力ギヤMinと噛合する。入力ギヤMinは、第2サンギヤS2と連結されている。
The
図2は、実施例1の変速機ユニットのサンギヤ、ピニオン、リングギヤの噛合関係を表す概略図である。第1ピニオンPG1は、軸方向に延在することで第1サンギヤS1と第2サンギヤS2の両方と径方向から見て重なるように形成されたロングピニオンであり、第2ピニオンPG2と常時噛合し、第2サンギヤS2及び第2リングギヤR2とは噛合しない。言い換えると、シングルピニオン型の二つの遊星歯車を設け、一方のピニオンを延長して他方の遊星歯車のピニオンと噛合させている。よって、変速機ユニット5は、第1サンギヤS1と第1リングギヤR1との間では、シングルピニオン型遊星歯車として機能し、第1サンギヤS1と第2リングギヤR2との間ではダブルピニオン型遊星歯車として機能し、第2サンギヤS2と第2リングギヤR2との間ではシングルピニオン型遊星歯車として機能する。
FIG. 2 is a schematic view showing the meshing relationship of the sun gear, the pinion, and the ring gear of the transmission unit of the first embodiment. The first pinion PG1 is a long pinion formed so as to extend in the axial direction so as to overlap both the first sun gear S1 and the second sun gear S2 when viewed in the radial direction, and is constantly meshed with the second pinion PG2. , Does not mesh with the second sun gear S2 and the second ring gear R2. In other words, two single pinion type planetary gears are provided, and one pinion is extended to mesh with the pinion of the other planetary gear. Therefore, the
第1クラッチC1は、インプットシャフト10と第2リングギヤR2との間を選択的に断接する。第2クラッチC2は、インプットシャフト10と第1リングギヤR1との間を選択的に断接する。第1ブレーキB1は、第2リングギヤR2を選択的に変速機ケースに固定する。第2ブレーキB2は、第1サンギヤS1を選択的に変速機ケースに固定する。第1クラッチC1と第1ブレーキB1とは、隣接して配置され、シフトアクチュエータ50により作動するドグクラッチDCにより第2リングギヤR2との断接を行う。尚、ドグクラッチDCに限らず摩擦係合クラッチでもよい。
The first clutch C1 selectively engages and disconnects between the
図3は、実施例1の変速機ユニットの締結表、図4は、実施例1の変速機ユニットの共線図である。共線図とは、横軸に各回転要素をギヤ比に応じた軸間距離で配置し、縦軸に各回転要素の回転速度を表記する図である。共線図では、ギヤの噛み合いによる各回転要素の関係は、各回転要素を直線で結んだ剛体レバーで表記される。変速機ユニットの変速は、剛体レバーの回動により表現される。 FIG. 3 is a fastening table of the transmission unit of the first embodiment, and FIG. 4 is a collinear diagram of the transmission unit of the first embodiment. The collinear diagram is a diagram in which each rotating element is arranged at an inter-axis distance according to a gear ratio on the horizontal axis, and the rotational speed of each rotating element is shown on the vertical axis. In the collinear diagram, the relationship between each rotating element due to gear meshing is represented by a rigid lever connecting each rotating element with a straight line. The shift of the transmission unit is represented by the rotation of the rigid body lever.
実施例1のパワートレインは、モータジェネレータ3の駆動力のみで走行するEVモードと、エンジン1(もしくはエンジン1とモータジェネレータ3)の駆動力で走行するICEモードと、を有する。EVモードは、第1ブレーキB1の締結によりEV1速(ギヤ比3.41)を達成し、第2ブレーキB2の締結によりEV2速(ギヤ比1.78)を達成する。EVモードのレシオカバレッジR/Cは1.92である。尚、レシオカバレッジとは、達成可能な最高ギヤ比を最低ギヤ比で除した値であり、変速可能なギヤ比領域を判断する指標として用いられる。
The power train of the first embodiment has an EV mode in which the vehicle travels only by the driving force of the
ICEモードは、第2クラッチC2と第1ブレーキB1の締結によりICE1速(ギヤ比2.76)を達成し、第2クラッチC2と第2ブレーキB2の締結によりICE2速(ギヤ比1.57)を達成し、第1クラッチC1と第2クラッチC2の締結によりICE3速(ギヤ比1.00)を達成し、第1クラッチC1と第2ブレーキB2の締結によりICE4速(ギヤ比0.68)を達成する。ICEモードのレシオカバレッジR/Cは4.08である。 In the ICE mode, the ICE 1st speed (gear ratio 2.76) is achieved by engaging the 2nd clutch C2 and the 1st brake B1, and the ICE 2nd speed (gear ratio 1.57) is achieved by engaging the 2nd clutch C2 and the 2nd brake B2. Achieved ICE 3rd speed (gear ratio 1.00) by engaging the 1st clutch C1 and 2nd clutch C2, and ICE 4th speed (gear ratio 0.68) by engaging the 1st clutch C1 and the 2nd brake B2. To achieve. The ratio coverage R / C in the ICE mode is 4.08.
また、実施例1のパワートレインは、エンジン1を駆動源とし、モータジェネレータ3を用いて変速機ユニット5の変速比を無段階に制御するeCVTモードを有する。第2クラッチC2を締結するG-eCVTモードは、ギヤ比2.76~1.00の範囲において無段変速を達成する。第1クラッチC1を締結するA-eCVTモードは、ギヤ比1.00~0.68の範囲において無段変速を達成する。尚、後退速は、第1ブレーキB1もしくは第2ブレーキB2を締結し、モータジェネレータ3を逆回転駆動することで達成する。
Further, the power train of the first embodiment has an eCVT mode in which the
次に、ICEモードにおける変速制御について説明する。図5は、実施例1においてICE1速でモータジェネレータ3が回生トルクを発生しているときのトルクの状態を表す共線図である。第2クラッチC2の締結により、第1リングギヤR1から入力されたエンジントルクは、第1ブレーキB1の締結により反力を得てピニオンキャリヤPCから駆動輪8に向けてトルクを出力する。このとき、モータジェネレータ3が回生トルクを発生することで、駆動輪8に出力されるトルクに影響を与えることなく第1ブレーキB1に作用するトルクの大きさを変更できる。よって、ICE1速からICE2速にアップシフトする際は、モータジェネレータ3から回生トルクを発生させ、第1ブレーキB1に作用する反力を小さくしてから第1ブレーキB1を解放し、変速比をICE2速に向けて変化させる。そして、第1サンギヤS1の回転数が0となったときに第2ブレーキB2を締結し、アップシフトを終了する。これにより、第1ブレーキB1から第2ブレーキB2に架け替え制御を行うときであっても、トルクフェーズにおけるトルク変動を発生させることなくアップシフトできる。また、アップシフトに限らず、ICE1速で走行中にバッテリSOCに応じてモータジェネレータ3の回生トルクを制御することで、充電状態を制御できる。
Next, shift control in the ICE mode will be described. FIG. 5 is a collinear diagram showing a torque state when the
図6は、実施例1においてICE2速でモータジェネレータ3が回生トルクを発生しているときのトルクの状態を表す共線図である。第2クラッチC2の締結により、第2リングギヤR2から入力されたエンジントルクは、第2ブレーキB2の締結により反力を得てピニオンキャリヤPCから駆動輪8に向けてトルクを出力する。このとき、モータジェネレータ3が回生トルクを発生することで、駆動輪8に出力されるトルクに影響を与えることなく第2ブレーキB2に作用するトルクの大きさを変更できる。よって、ICE2速からICE3速にアップシフトする際は、モータジェネレータ3から回生トルクを発生させ、第2ブレーキB2に作用する反力を小さくしてから第2ブレーキB2を解放し、変速比をICE3速に向けて変化させる。そして、第1リングギヤR1の回転数が第2リングギヤR2の回転数と一致したときに第1クラッチC1を締結し、アップシフトを終了する。同様に、ICE2速からICE1速にダウンシフトする際は、モータジェネレータ3から回生トルクを発生させ、第2ブレーキB2に作用する反力を小さくしてから第2ブレーキB2を解放し、変速比をICE1速に向けて変化させる。そして、第1リングギヤR1の回転数が0となったときに第1ブレーキB1を締結し、ダウンシフトを終了する。
FIG. 6 is a collinear diagram showing a torque state when the
図7は、実施例1においてICE3速でモータジェネレータ3が回生トルクを発生しているときのトルクの状態を表す共線図である。第1クラッチC1及び第2クラッチC2の締結により、第1リングギヤR1及び第2リングギヤR2から入力されたエンジントルクは、ピニオンキャリヤPCから駆動輪8に向けてトルクを出力する。このとき、モータジェネレータ3が回生トルクを発生することで、駆動輪8に出力されるトルクに影響を与えることなく第2クラッチC2に作用するトルクの大きさを変更できる。よって、ICE3速からICE4速にアップシフトする際は、モータジェネレータ3から回生トルクを発生させ、第2クラッチC2に作用するトルクを小さくしてから第2クラッチC2を解放し、変速比をICE4速に向けて変化させる。尚、剛体レバーの動きとしてはICE1速と同じであるが、エンジントルクが入力される回転要素が第1リングギヤR1である点が異なるため、増速側の変速比が得られる。そして、第1サンギヤS1の回転数が0に到達したときに第2ブレーキB2を締結し、アップシフトを終了する。同様に、ICE3速からICE2速にダウンシフトする際は、モータジェネレータ3から回生トルクを発生させ、第1クラッチC1に作用するトルクを小さくしてから第1クラッチC1を解放し、変速比をICE2速に向けて変化させる。そして、第1サンギヤS1の回転数が0となったときに第2ブレーキB2を締結し、ダウンシフトを終了する。
FIG. 7 is a collinear diagram showing a torque state when the
図8は、実施例1においてICE4速でモータジェネレータ3が駆動トルクを発生しているときのトルクの状態を表す共線図である。第1クラッチC1の締結により、第2リングギヤR2から入力されたエンジントルクは、第2ブレーキB2の締結により反力を得てピニオンキャリヤPCから駆動輪8に向けてトルクを出力する。このとき、モータジェネレータ3が駆動トルクを発生することで、駆動輪8に出力されるトルクに影響を与えることなく第2ブレーキB2に作用するトルクの大きさを変更できる。よって、ICE4速からICE3速にダウンシフトする際は、モータジェネレータ3から駆動トルクを発生させ、第2ブレーキB2に作用するトルクを小さくしてから第2ブレーキB2を解放し、変速比をICE3速に向けて変化させる。そして、第1リングギヤR1の回転数が第2リングギヤR2の回転数と一致したときに第2クラッチC2を締結し、ダウンシフトを終了する。
FIG. 8 is a collinear diagram showing a torque state when the
上述したように、ICE1速~4速での変速では、モータジェネレータ3の作用によって駆動輪8に作用するトルクに影響を与えることなく締結要素に作用するトルクを変更でき、かつ、各回転要素の回転数を制御できるため、第1クラッチC1や第1ブレーキB1をドグクラッチDCで構成することができる。更に、第1クラッチC1や第1ブレーキB1がドグクラッチDCであったとしても、シンクロ機構等を設ける必要が無い。よって、コンパクト化及び低コスト化を達成できる。また、上述のICE1速~4速の変速では、モータジェネレータ3を作用させる変速を説明したが、モータジェネレータ3を作用させず、つまり、モータジェネレータ3の駆動力や回生制動力を用いずに、第1クラッチC1や第1ブレーキB1や第2クラッチC2や第2ブレーキB2を制御することにより変速することもできる。
As described above, in shifting at ICE 1st to 4th speeds, the torque acting on the fastening element can be changed without affecting the torque acting on the
以上説明したように、実施例1にあっては、下記の作用効果が得られる。
(1)エンジン1と、モータジェネレータ3と、5つの回転要素を持つ変速機ユニット5(遊星歯車組)と、4つの締結要素を備えたパワートレインであって、
5つの回転要素は、共線図の横軸にギヤ比に応じた間隔で第1サンギヤS1(第1回転要素)から順に第1リングギヤR1(第2回転要素)、ピニオンキャリヤPC(第3回転要素)、第2リングギヤR2(第4回転要素)、第2サンギヤS2(第5回転要素)と並ぶ構成であり、
第1リングギヤR1とエンジン1との間を選択的に断接する第2クラッチC2と、
第2リングギヤR2とエンジン1との間を選択的に断接する第1クラッチC1と、
第2リングギヤR2を選択的に固定可能な第1ブレーキB1と、
第1サンギヤS1を選択的に固定可能な第2ブレーキB2と、
ピニオンキャリヤPCと接続された出力ギヤOUT(出力要素)と、
第2サンギヤS2と接続されたモータジェネレータ3と、
を備えた。
よって、変速段の多段化を達成しつつ、構成要素を簡素化することで車両への搭載性を改善できる。
As described above, in Example 1, the following effects can be obtained.
(1) An
The five rotating elements are the first ring gear R1 (second rotating element) and the pinion carrier PC (third rotation) in order from the first sun gear S1 (first rotating element) on the horizontal axis of the collinear diagram at intervals according to the gear ratio. Element), the second ring gear R2 (fourth rotating element), and the second sun gear S2 (fifth rotating element).
A
The first clutch C1 that selectively engages and disconnects between the second ring gear R2 and the
The first brake B1 that can selectively fix the second ring gear R2 and
The second brake B2, which can selectively fix the first sun gear S1, and
The output gear OUT (output element) connected to the pinion carrier PC,
The
Equipped with.
Therefore, it is possible to improve the mountability on a vehicle by simplifying the components while achieving a multi-speed shift.
(2)モータジェネレータ3のみからトルクを出力し、第1ブレーキB1を締結することでEV1速(モータ走行1速)、第2ブレーキB2を締結することでEV2速(モータ走行2速)を達成し、
エンジン1からトルクを出力し、第1ブレーキB1及び第2クラッチC2を締結することでICE1速(エンジン走行1速)、第2ブレーキB2及び第2クラッチC2を締結することでICE2速(エンジン走行2速)、第1クラッチC1及び第2クラッチC2を締結することでICE3速(エンジン走行3速)、第1クラッチC1及び第2ブレーキB2を締結することでICE4速(エンジン走行4速)を達成する。
よって、構成要素を簡素化しつつ、EVで2速、エンジン走行で4速を達成できるパワートレインを提供できる。また、クラッチを締結し、ブレーキを解放し、モータジェネレータ3の回転状態を制御することで、無段変速することができる。
(2) Torque is output only from the
The torque is output from the
Therefore, it is possible to provide a power train that can achieve 2nd speed in EV and 4th speed in engine running while simplifying the components. Further, by engaging the clutch, releasing the brake, and controlling the rotational state of the
(3)第1クラッチC1と第1ブレーキB1は、ドグクラッチである。すなわち、モータジェネレータ3のトルクと回転数を制御することで、第1クラッチC1や第1ブレーキB1に作用するトルクや回転数を制御できるため、変速時に回転同期する必要が無い。よって、簡素な構成で複数変速段を達成できる。
(3) The first clutch C1 and the first brake B1 are dog clutches. That is, by controlling the torque and the rotation speed of the
(4)変速機ユニット5は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、第1サンギヤS1及び第1リングギヤR1の両方に噛み合う第1ピニオンPG1と、第1サンギヤS1と隣接して配置された第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、第2サンギヤS2及び第2リングギヤR2の両方に噛み合うと共に第1ピニオンPG1と噛み合う第2ピニオンPG2と、第1ピニオンPG1と第2ピニオンPG2を軸支するピニオンキャリヤPGと、を備えた。
よって、シングルピニオン型の遊星歯車を組み合わせ、第1ピニオンPG1と第2ピニオンPG2とを噛み合わせたことで、第1サンギヤS1と第2リングギヤR2との関係においてダブルピニオン型の遊星歯車組として構成でき、簡単な構成としながら、複数変速段において効果的な変速比を得ることができる。
(4) The
Therefore, by combining the single pinion type planetary gears and engaging the first pinion PG1 and the second pinion PG2, it is configured as a double pinion type planetary gear set in the relationship between the first sun gear S1 and the second ring gear R2. It is possible to obtain an effective gear ratio in a plurality of gears while having a simple configuration.
[実施例2]
次に、実施例2について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図9は、実施例2のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例1では、モータジェネレータ3と第2サンギヤS2との回転軸は異なる軸心を有し、出力ギヤMoutと、カウンタギヤCGと、入力ギヤMinとを介してモータジェネレータ3と第2サンギヤS2とを噛合した。これに対し、実施例2では、モータジェネレータ3を中空モータとし、モータジェネレータ3と第2サンギヤS2との回転軸との軸心を一致させた点が異なる。これにより、複数のギヤの噛み合いを経る必要が無く、トルク伝達効率が高まると共に、異音の発生を抑制できる。加えて、モータジェネレータ3が変速機ユニット5の外径側に拡大して配置される場合に比べて構成をコンパクト化することができ、車両搭載性を向上できる。また、モータジェネレータ3の外形サイズを大きくすることができ、モータジェネレータ3が出力できるトルクを大きくできる。
[Example 2]
Next, Example 2 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only the differences will be described. FIG. 9 is a skeleton diagram showing the configuration of the power train of the second embodiment. In the first embodiment, the rotation axes of the
[実施例3]
次に、実施例3について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図10は、実施例3のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例1では、変速機ユニット5としてシングルピニオン型の二つの遊星歯車を設け、一方のピニオンを延長して他方のピニオンと噛合させた。これに対し、実施例3では、ダブルピニオン型の遊星歯車とシングルピニオン型の遊星歯車とを設け、ダブルピニオン型の遊星歯車のピニオンを延長して他方のシングルピニオン型の遊星歯車のピニオンと噛合させた点が異なる。
[Example 3]
Next, Example 3 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only the differences will be described. FIG. 10 is a skeleton diagram showing the configuration of the power train of the third embodiment. In the first embodiment, two single pinion type planetary gears are provided as the
変速機ユニット5は、第1サンギヤS1と噛み合う第1ピニオンPG1と第1リングギヤR1との間に第3ピニオンPG3を有し、軸方向に延長した第1ピニオンPG1が第2ピニオンPG2と噛み合う。また、ピニオンキャリヤPCとエンジン1との間に第2クラッチC2を有し、第1リングギヤR1とエンジン1との間に第1クラッチC1を有し、第1リングギヤR1と選択的に固定する第1ブレーキB1を有する。また、第2リングギヤR2に出力ギヤOUTを有する。これにより、実施例1と同様の作用効果が得られる。
The
[実施例4]
次に、実施例4について説明する。基本的な構成は実施例3と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図11は、実施例4のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例3では、エンジン側から順にシングルピニオン型の遊星歯車とダブルピニオン型の遊星歯車とが並ぶように構成した。これに対し、実施例4では、エンジン側から順にダブルピニオン型の遊星歯車とシングルピニオン型の遊星歯車とを並べた点が異なる。これにより、実施例1と同様の作用効果が得られる。
[Example 4]
Next, Example 4 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the third embodiment, only the differences will be described. FIG. 11 is a skeleton diagram showing the configuration of the power train of the fourth embodiment. In the third embodiment, the single pinion type planetary gears and the double pinion type planetary gears are arranged in order from the engine side. On the other hand, in the fourth embodiment, the double pinion type planetary gears and the single pinion type planetary gears are arranged in order from the engine side. Thereby, the same action and effect as in Example 1 can be obtained.
[実施例5]
次に、実施例5について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図12は、実施例5のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。
[Example 5]
Next, Example 5 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only the differences will be described. FIG. 12 is a skeleton diagram showing the configuration of the power train of the fifth embodiment.
変速機ユニット5は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、第1サンギヤS1と噛み合う第3ピニオンPG3と、第3ピニオンPG3と噛み合う第1ピニオンPG1と、第1ピニオンPG1と噛み合う第1リングギヤR1と、第1ピニオンPG1及び第3ピニオンPG3を支持するピニオンキャリヤPCと、第1サンギヤS1と軸方向に並列に配置された第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、ピニオンキャリヤPCに支持され第2サンギヤS2及び第2リングギヤR2の両方に噛合する第2ピニオンPG2と、を有する。モータジェネレータ3の出力ギヤMoutは、入力ギヤMinと噛合する。入力ギヤMinは、第2サンギヤS2と連結されている。
The
第1クラッチC1は、インプットシャフト10とピニオンキャリヤPCとの間を選択的に断接する。第2クラッチC2は、インプットシャフト10と第1サンギヤS1との間を選択的に断接する。第1ブレーキB1は、ピニオンキャリヤPCを選択的に変速機ケースに固定する。第2ブレーキB2は、第2リングギヤR2を選択的に変速機ケースに固定する。第1クラッチC1と第1ブレーキB1とは、隣接して配置され、シフトアクチュエータ50により作動するドグクラッチDCによりピニオンキャリヤPCとの断接を行う。これにより、実施例1と同様の作用効果が得られる。
The first clutch C1 selectively engages and disconnects between the
[実施例6]
次に、実施例6について説明する。基本的な構成は実施例5と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図13は、実施例6のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例5では、エンジン側から順にシングルピニオン型の遊星歯車とダブルピニオン型の遊星歯車とが並ぶように構成した。これに対し、実施例4では、エンジン側から順にダブルピニオン型の遊星歯車とシングルピニオン型の遊星歯車とを並べた点が異なる。これにより、実施例1と同様の作用効果が得られる。
[Example 6]
Next, Example 6 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the fifth embodiment, only the differences will be described. FIG. 13 is a skeleton diagram showing the configuration of the power train of the sixth embodiment. In the fifth embodiment, the single pinion type planetary gears and the double pinion type planetary gears are arranged in order from the engine side. On the other hand, in the fourth embodiment, the double pinion type planetary gears and the single pinion type planetary gears are arranged in order from the engine side. Thereby, the same action and effect as in Example 1 can be obtained.
[実施例7]
次に、実施例7について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図14は、実施例7のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。
[Example 7]
Next, Example 7 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only the differences will be described. FIG. 14 is a skeleton diagram showing the configuration of the power train of the seventh embodiment.
変速機ユニット5は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と第1サンギヤS1の両方と噛み合う第1ピニオンPG1と、第1サンギヤS1と軸方向に並列に配置された第2サンギヤS2と、第2サンギヤS2と噛み合う第3ピニオンPG3と、第1ピニオンPG1及び第3ピニオンPG3と噛み合う第2ピニオンPG2と、第1ピニオンPG1,第2ピニオンPG2及び第3ピニオンPG3を支持するピニオンキャリヤPCと、を有する。モータジェネレータ3の出力ギヤMoutは、入力ギヤMinと噛合する。入力ギヤMinは、第1リングギヤR1と連結されている。
The
第1クラッチC1は、インプットシャフト10と第2サンギヤS2との間を選択的に断接する。第2クラッチC2は、インプットシャフト10とピニオンキャリヤPCとの間を選択的に断接する。第1ブレーキB1は、第2サンギヤS2を選択的に変速機ケースに固定する。第2ブレーキB2は、第1サンギヤS1を選択的に変速機ケースに固定する。第1クラッチC1と第1ブレーキB1とは、隣接して配置され、シフトアクチュエータ50により作動するドグクラッチDCにより第2サンギヤS2との断接を行う。これにより、実施例1と同様の作用効果が得られる。
The first clutch C1 selectively engages and disconnects between the
[実施例8]
次に、実施例8について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図15は、実施例8のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。
[Example 8]
Next, Example 8 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only the differences will be described. FIG. 15 is a skeleton diagram showing the configuration of the power train of the eighth embodiment.
変速機ユニット5は、第1サンギヤS1と、第1サンギヤS1と噛み合う第3ピニオンPG3と、第3ピニオンPG3と第1リングギヤR1の両方と噛み合う第2ピニオンPG2と、第1サンギヤS1と軸方向に並列に配置された第2サンギヤS2と、第2サンギヤS2と噛み合う第4ピニオンPG4と、第4ピニオンPG4と第2リングギヤR2の両方と噛み合うと共に第2ピニオンPG2とも噛み合う第1ピニオンPG1と、第1ピニオンPG1,第2ピニオンPG2,第3ピニオンPG3及び第4ピニオンPG4を支持するピニオンキャリヤPCと、を有する。モータジェネレータ3の出力ギヤMoutは、入力ギヤMinと噛合する。入力ギヤMinは、第1サンギヤS1と連結されている。
The
第1クラッチC1は、インプットシャフト10と第2リングギヤR2との間を選択的に断接する。第2クラッチC2は、インプットシャフト10と第1リングギヤR1との間を選択的に断接する。第1ブレーキB1は、第2リングギヤR2を選択的に変速機ケースに固定する。第2ブレーキB2は、第2サンギヤS2を選択的に変速機ケースに固定する。第1クラッチC1と第1ブレーキB1とは、隣接して配置され、シフトアクチュエータ50により作動するドグクラッチDCにより第2リングギヤR2との断接を行う。これにより、実施例1と同様の作用効果が得られる。
The first clutch C1 selectively engages and disconnects between the
[他の実施例]
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
[Other Examples]
Although the embodiment for carrying out the present invention has been described above based on the examples, the specific configuration of the present invention is not limited to the configuration shown in the examples and does not deviate from the gist of the invention. Even if there is a design change or the like, it is included in the present invention.
例えば、実施例3~8では、モータジェネレータ3の回転軸とインプットシャフト10とを異なる軸心位置に配置したが、実施例2のように同軸に配置してもよい。また、全てのクラッチやブレーキをドグクラッチDCで構成してもよいし、ドグクラッチDCを採用せず、多板クラッチ等の摩擦クラッチを採用してもよい。
For example, in Examples 3 to 8, the rotation shaft of the
1 エンジン
2 ISGモータ
3 モータジェネレータ
4 インバータ
5 変速機ユニット
7 ディファレンシャルギヤ
8 駆動輪
10 インプットシャフト
50 シフトアクチュエータ
DC ドグクラッチ
OUT 出力ギヤ
C1 第1クラッチ
C2 第2クラッチ
B1 第1ブレーキ
B2 第2ブレーキ
1
Claims (5)
前記5つの回転要素は、共線図の横軸にギヤ比に応じた間隔で第1回転要素から順に第2回転要素、第3回転要素、第4回転要素、第5回転要素と並ぶ構成であり、
前記第2回転要素と前記エンジンとの間を選択的に断接する第2クラッチと、
前記第4回転要素と前記エンジンとの間を選択的に断接する第1クラッチと、
前記第4回転要素を選択的に固定可能な第1ブレーキと、
前記第1回転要素を選択的に固定可能な第2ブレーキと、
前記第3回転要素と接続された出力要素と、
前記第5回転要素と接続された前記モータと、
を備えたことを特徴とするパワートレイン。 A powertrain with an engine, a motor, a planetary gear set with five rotating elements, and four fastening elements.
The five rotating elements are arranged along the horizontal axis of the collinear diagram with the second rotating element, the third rotating element, the fourth rotating element, and the fifth rotating element in order from the first rotating element at intervals according to the gear ratio. can be,
A second clutch that selectively engages and disengages between the second rotating element and the engine,
A first clutch that selectively engages and disconnects between the fourth rotating element and the engine,
The first brake that can selectively fix the fourth rotating element, and
A second brake capable of selectively fixing the first rotating element, and
The output element connected to the third rotation element and
With the motor connected to the fifth rotating element,
A powertrain characterized by being equipped with.
前記モータのみからトルクを出力し、前記第1ブレーキを締結することでモータ走行1速、前記第2ブレーキを締結することでモータ走行2速を達成し、
前記エンジンからトルクを出力し、前記第1ブレーキ及び前記第2クラッチを締結することでエンジン走行1速、前記第2ブレーキ及び前記第2クラッチを締結することでエンジン走行2速、前記第1クラッチ及び前記第2クラッチを締結することでエンジン走行3速、前記第1クラッチ及び前記第2ブレーキを締結することでエンジン走行4速を達成することを特徴とするパワートレイン。 In the power train according to claim 1,
Torque is output only from the motor, and by fastening the first brake, the motor running first speed is achieved, and by fastening the second brake, the motor running second speed is achieved.
By outputting torque from the engine and engaging the first brake and the second clutch, the engine travels in the first speed, and by engaging the second brake and the second clutch, the engine travels in the second speed and the first clutch. A power train characterized in that the engine running 3rd speed is achieved by engaging the 2nd clutch, and the engine running 4th speed is achieved by engaging the 1st clutch and the 2nd brake.
前記第1クラッチと前記第1ブレーキは、ドグクラッチであることを特徴とするパワートレイン。 In the powertrain according to claim 1 or 2.
The first clutch and the first brake are power trains characterized by being dog clutches.
前記モータは、該モータの回転中心と、前記遊星歯車組の回転中心とが一致する中空モータであることを特徴とするパワートレイン。 In the power train according to any one of claims 1 to 3.
The motor is a power train characterized in that the rotation center of the motor coincides with the rotation center of the planetary gear set.
前記遊星歯車組は、第1サンギヤと、第1リングギヤと、前記第1サンギヤ及び前記第1リングギヤの両方に噛み合う第1ピニオンと、前記第1サンギヤと隣接して配置された第2サンギヤと、第2リングギヤと、前記第2サンギヤ及び前記第2リングギヤの両方に噛み合うと共に前記第1ピニオンと噛み合う第2ピニオンと、前記第1ピニオンと前記第2ピニオンを軸支するピニオンキャリヤと、を備えたことを特徴とするパワートレイン。 In the power train according to any one of claims 1 to 4.
The planetary gear set includes a first sun gear, a first ring gear, a first pinion that meshes with both the first sun gear and the first ring gear, and a second sun gear arranged adjacent to the first sun gear. A second ring gear, a second pinion that meshes with both the second sun gear and the second ring gear and meshes with the first pinion, and a pinion carrier that pivotally supports the first pinion and the second pinion are provided. A power train that features that.
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