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車輛用驅動裝置.pdf

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車輛 驅動 裝置
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摘要
申請專利號:

CN201080043666.5

申請日:

2010.10.05

公開號:

CN102574456B

公開日:

2015.01.28

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):B60K 6/48申請日:20101005|||公開
IPC分類號: B60K6/48(2007.01)I; B60K6/547(2007.01)I; B60W10/06; B60W10/08; B60W10/113(2012.01)I; B60W10/184(2012.01)I; B60W20/00; B60W30/18(2012.01)I; B60W30/19(2012.01)I; F16H3/083; F16H3/093; F16H61/21; F16H61/682 主分類號: B60K6/48
申請人: 本田技研工業株式會社
發明人: 池上武史; 黑田惠隆; 武內雅大
地址: 日本東京都
優先權: 2009.10.05 JP 2009-231617; 2009.10.05 JP 2009-231618
專利代理機構: 北京三友知識產權代理有限公司 11127 代理人: 李輝;黃綸偉
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201080043666.5

授權公告號:

102574456B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.28|||2012.09.19|||2012.07.11

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

在電動機與一個變速軸連接的雙離合式變速器中,當在EV行駛中減檔時,為了利用車輪制動器(B1~B4)來彌補減檔中的制動力的缺失而通過對再生制動器和車輪制動器(B1~B4)進行協調控制來確保制動力,或者利用發動機制動來確保制動力。

權利要求書

1.一種車輛用驅動裝置,其具有內燃機和電動機,其特征在于,具備:
內燃機輸出軸,其被從所述內燃機輸出動力;
第1輸入軸,其與所述內燃機輸出軸平行配置,并利用第1斷接單元選擇性地與
所述內燃機輸出軸結合;
第2輸入軸,其與所述內燃機輸出軸平行配置,并利用第2斷接單元選擇性地與
所述內燃機輸出軸結合;
輸出輸入軸,其與所述內燃機輸出軸平行配置,并向被驅動部輸出動力;
第1齒輪組,其配置在所述第1輸入軸上,由經由第1切換裝置選擇性地與所述
第1輸入軸聯結的多個齒輪構成;
第2齒輪組,其配置在所述第2輸入軸上,由經由第2切換裝置選擇性地與所述
第2輸入軸聯結的多個齒輪構成;以及
第3齒輪組,其配置在所述輸出輸入軸上,由所述第1齒輪組的齒輪和所述第2
齒輪組的齒輪所嚙合的多個齒輪構成,
在選擇所述第1齒輪組的高速側齒輪來進行EV行駛時使車輛減速的情況下,在
一邊利用所述電動機進行再生一邊從所述高速側齒輪向低速側齒輪減檔的期間,使車
輪制動器協調動作以彌補所述電動機的再生制動力的降低,由此確保減檔時的制動
力。
2.根據權利要求1所述的車輛用驅動裝置,其特征在于,
所述第1切換裝置是同步離合器。
3.根據權利要求1或2所述的車輛用驅動裝置,其特征在于,
在通過選擇所述低速側齒輪進行再生而使車速下降到規定值時停止再生,選擇比
所述低速側齒輪更處于低速側的齒輪。
4.根據權利要求1~3中的任意一項所述的車輛用驅動裝置,其特征在于,
能夠與制動踏板的踏力相應地增加再生量,
在再生量達到再生極限時開始控制主缸的油壓,確保制動的制動力。
5.一種車輛用驅動裝置,其具有內燃機和電動機,其特征在于,具備:
內燃機輸出軸,其被從所述內燃機輸出動力;
第1輸入軸,其與所述內燃機輸出軸平行配置,并利用第1斷接單元選擇性地與
所述內燃機輸出軸結合;
第2輸入軸,其與所述內燃機輸出軸平行配置,并利用第2斷接單元選擇性地與
所述內燃機輸出軸結合;
輸出輸入軸,其與所述內燃機輸出軸平行配置,并向被驅動部輸出動力;
第1齒輪組,其配置在所述第1輸入軸上,由經由第1切換裝置選擇性地與所述
第1輸入軸聯結的多個齒輪構成;
第2齒輪組,其配置在所述第2輸入軸上,由經由第2切換裝置選擇性地與所述
第2輸入軸聯結的多個齒輪構成;以及
第3齒輪組,其配置在所述輸出輸入軸上,由所述第1齒輪組的齒輪與所述第2
齒輪組的齒輪嚙合的多個齒輪構成,
在選擇所述第1齒輪組的高速側齒輪來進行EV行駛時使車輛減速的情況下,在
一邊利用所述電動機進行再生一邊從所述高速側齒輪向低速側齒輪減檔的期間,通過
啟動所述內燃機并且在利用所述第2切換裝置選擇了所述第2齒輪組的齒輪的狀態下
接合所述第2斷接單元,來利用發動機制動確保減檔時的制動力。
6.根據權利要求5所述的車輛用驅動裝置,其特征在于,
估計減速請求,在利用所述第1齒輪組的高速側齒輪進行再生時產生了向所述第
1齒輪組的低速側齒輪換檔的減速請求的情況下,暫時在選擇了所述第2齒輪組的齒
輪的狀態下進行發動機制動,在利用所述第2齒輪組的齒輪進行行駛時從所述第1
齒輪組的高速側齒輪預換檔至低速側齒輪。
7.根據權利要求5或6所述的車輛用驅動裝置,其特征在于,
所述第1切換裝置是同步離合器。
8.根據權利要求5~7中的任意一項所述的車輛用驅動裝置,其特征在于,
在通過選擇所述低速側齒輪進行再生而使車速下降到不可再生的速度時,停止再
生,選擇比所述低速側齒輪更處于低速側的齒輪。

說明書

車輛用驅動裝置

技術領域

本發明涉及具備內燃機和電動機的車輛用驅動裝置。

背景技術

一直以來,為了以能夠使傳遞效率高的手動變速器的變速動作自動化的變速裝置
為基礎來防止由于變速時的轉矩中斷而引起的沖擊,而提出了具備雙離合式變速器的
混合動力車輛的車輛用驅動裝置,在該雙離合式變速器中,兩個輸入軸都具有齒輪組
并能夠分別經由離合器與發動機聯結,可利用電動發電機來驅動一個輸入軸(參照專
利文獻1)。

該專利文獻1的車輛用驅動裝置200如圖19所示,兩個輸入軸201、202分別經
由離合器C1、C2與發動機Eng聯結,此外輸入軸202與電動發電機MG聯結。并且,
輸入軸202通過與齒式離合器205接合來經由低速側齒輪列206與中間軸207聯結,
輸入軸201通過與齒式離合器208接合來經由高速側齒輪列209與中間軸207聯結。

公開了如下的情況:電動發電機MG被中間軸207的驅動力驅動,可基于再生進
行發電,并且在離合器C2被接合時,即使被發動機Eng驅動,也能夠進行發電。

專利文獻1:日本特開2005-147312號公報

發明內容

發明所要解決的問題

但是,關于在該車輛用驅動裝置200中怎樣產生電動機運行中的制動力,沒有任
何記載。一般在混合動力車輛中,利用車輛的制動力來高效地通過電動機進行發電是
重要的課題。

本發明是鑒于上述情況而作出的,其目的是提供可利用在電動機運行中的制動力
來有效地進行發電的車輛用驅動裝置。

解決問題的手段

為了達成上述目的,權利要求1所述的發明是具有內燃機(例如,后述實施方式
的發動機6)和電動機(例如,后述實施方式的電動機7)的車輛用驅動裝置(例如,后述
實施方式的車輛用驅動裝置1、1A),其特征是,具備:內燃機輸出軸(例如,后述實
施方式的曲軸6a),其被從上述內燃機輸出動力;第1輸入軸(例如,后述實施方式的
第1主軸11),其與上述內燃機輸出軸平行配置,并利用第1斷接單元(例如,后述實
施方式的第1離合器41)選擇性地與上述內燃機輸出軸結合;第2輸入軸(例如,后述
實施方式的第2中間軸16),其與上述內燃機輸出軸平行配置,并利用第2斷接單元(例
如,后述實施方式的第2離合器42)選擇性地與上述內燃機輸出軸結合;輸出輸入軸(例
如,后述實施方式的副軸14),其與上述內燃機輸出軸平行配置,并向被驅動部(例如,
后述實施方式的驅動輪DW、DW)輸出動力;第1齒輪組,其配置在上述第1輸入軸
上,由經由第1切換裝置(例如,后述實施方式的第1變速用切換機構51、51A、第3
變速用切換機構51B、鎖定機構61)而與上述第1輸入軸選擇性地聯結的多個齒輪(例
如,后述實施方式的第3速用驅動齒輪23a、第5速用驅動齒輪25a、第7速用驅動
齒輪97a)構成;第2齒輪組,其配置在上述第2輸入軸上,由經由第2切換裝置(例
如,后述實施方式的第2變速用切換機構52、52A、第4變速用切換機構52B)而與
上述第2輸入軸選擇性地聯結的多個齒輪(例如,后述實施方式的第2速用驅動齒輪
22a、第4速用驅動齒輪24a、第6速用驅動齒輪96a)構成;以及第3齒輪組,其配
置在上述輸出輸入軸上,由上述第1齒輪組的齒輪與上述第2齒輪組的齒輪嚙合的多
個齒輪(例如,后述實施方式的第1共用從動齒輪23b、第2共用從動齒輪24b、第3
共用從動齒輪96b)構成,在選擇上述第1齒輪組的高速側齒輪來進行EV行駛時使車
輛減速的情況下,在一邊利用上述電動機進行再生一邊從上述高速側齒輪向低速側齒
輪減檔的期間,為了彌補上述電動機的再生制動力的降低而使車輪制動器協調動作,
由此確保減檔時的制動力。

另外,權利要求2所述的發明除了權利要求1所述的發明的結構之外,其特征是,
上述第1切換裝置為同步離合器。

另外,權利要求3所述的發明除了權利要求1或2所述的發明的結構之外,其特
征是,通過選擇上述低速側齒輪進行再生,在車速下降到規定值時停止再生,選擇比
上述低速側齒輪更處于低速側的齒輪。

另外,權利要求4所述的發明除了權利要求1~3中的任意一項所述的發明的結
構之外,其特征是,可與制動踏板(例如,后述實施方式的制動踏板111)的踏力相應
地增加再生量,在再生量達到再生極限時,開始控制主氣缸(例如,后述實施方式的
主氣缸M)的油壓,確保制動的制動力。

為了達成上述目的,權利要求5所述的發明是具有內燃機(例如,后述實施方式
的發動機6)和電動機(例如,后述實施方式的電動機7)的車輛用驅動裝置(例如,后述
實施方式的車輛用驅動裝置1、1A),其特征是,具備:內燃機輸出軸(例如,后述實
施方式的曲軸6a),其被從上述內燃機輸出動力;第1輸入軸(例如,后述實施方式的
第1主軸11),其與上述內燃機輸出軸平行配置,并利用第1斷接單元(例如,后述實
施方式的第1離合器41)選擇性地與上述內燃機輸出軸結合;第2輸入軸(例如,后述
實施方式的第2中間軸16),其與上述內燃機輸出軸平行配置,并利用第2斷接單元(例
如,后述實施方式的第2離合器42)選擇性地與上述內燃機輸出軸結合;輸出輸入軸(例
如,后述實施方式的副軸14),其與上述內燃機輸出軸平行配置,并向被驅動部(例如,
后述實施方式的驅動輪DW、DW)輸出動力;第1齒輪組,其配置在上述第1輸入軸
上,由經由第1切換裝置(例如,后述實施方式的第1變速用切換機構51、51A、第3
變速用切換機構51B、鎖定機構61)而選擇性地與上述第1輸入軸聯結的多個齒輪(例
如,后述實施方式的第3速用驅動齒輪23a、第5速用驅動齒輪25a、第7速用驅動
齒輪97a)構成;第2齒輪組,其配置在上述第2輸入軸上,由經由第2切換裝置(例
如,后述實施方式的第2變速用切換機構52、52A、第4變速用切換機構52B)而選
擇性地與上述第2輸入軸聯結的多個齒輪(例如,后述實施方式的第2速用驅動齒輪
22a、第4速用驅動齒輪24a、第6速用驅動齒輪96a)構成;以及第3齒輪組,其配
置在上述輸出輸入軸上,由上述第1齒輪組的齒輪與上述第2齒輪組的齒輪共有且嚙
合的多個齒輪(例如,后述實施方式的第1共用從動齒輪23b、第2共用從動齒輪24b、
第3共用從動齒輪96b)構成,在選擇上述第1齒輪組的高速側齒輪來進行EV行駛時
使車輛減速的情況下,在一邊利用上述電動機進行再生一邊從上述高速側齒輪向低速
側齒輪減檔的期間,通過在啟動上述內燃機并且利用上述第2切換裝置選擇上述第2
齒輪組的齒輪的狀態下接合上述第2斷接單元,來利用發動機制動確保減檔時的制動
力。

另外,權利要求6所述的發明除了權利要求5所述的發明的結構之外,其特征是,
估計減速請求,在利用上述第1齒輪組的高速側齒輪進行再生時產生了向上述第1
齒輪組的低速側齒輪換檔的減速請求的情況下,暫時在選擇了上述第2齒輪組的齒輪
的狀態下進行發動機制動,在利用上述第2齒輪組的齒輪進行行駛時從上述第1齒輪
組的高速側齒輪預換檔至低速側齒輪。

另外,權利要求7所述的發明除了權利要求5或6所述的發明的結構之外,其特
征是,上述第1切換裝置為同步離合器。

另外,權利要求8所述的發明除了權利要求5~7中的任意一項所述的發明的結
構之外,其特征是,在通過選擇上述低速側齒輪進行再生而使車速下降到規定值(例
如,后述實施方式的車速Vf)時,停止再生,選擇比上述低速側齒輪更處于低速側的
齒輪。

發明的效果

根據權利要求1的車輛用驅動裝置,當在EV行駛中減速時,使電動機的再生制
動和車輪制器動協調動作來確保制動力,由此能夠通過車輪制動器有效地利用作為熱
能量放出的能量,作為再生能量。另外,因為根據車速進行減速,所以在車輛再次加
速時可進行平穩的加速。

根據權利要求2的車輛用驅動裝置,可平穩地進行換檔。

而且,可通過利用發動機制動彌補由于使用同步離合器而引起的再生轉矩(制動
力)的缺失,來有效地利用為再生能量。

根據權利要求3的車輛用驅動裝置,通過電動機的再生,在車速下降到不可再生
的速度時選擇更低速側的齒輪進行待機,由此在車輛再次加速時或發動時能夠進行平
穩的加速或發動。

根據權利要求4的車輛用驅動裝置,可最大限度地利用電動機的再生來制動車
輛。

根據權利要求5的車輛用驅動裝置,在EV行駛中減速時,可通過利用發動機制
動彌補減檔時的制動力,來利用機械式制動器將作為熱能量放出的能量有效地利用為
再生能量。另外,因為根據車速進行減速,所以在車輛再次加速時可進行平穩的加速。

根據權利要求6的車輛用驅動裝置,當在EV行駛中減速時,可通過一邊利用發
動機制動一邊進行減檔,來提高能量的利用效率。

根據權利要求7的車輛用驅動裝置,可平穩地進行換檔。

然后,可通過利用發動機制動彌補由于采用同步離合器而引起的再生轉矩(制動
力)的缺失,來有效地利用為再生能量。

根據權利要求8的車輛用驅動裝置,通過電動機的再生,在車速下降到不可再生
的速度時選擇更處于低速側的齒輪,進行待機,由此在車輛再次加速時或發動時能夠
進行平穩的加速或發動。

附圖說明

圖1是示出本發明第1實施方式的車輛用驅動裝置的概括圖。

圖2是1st?EV模式的圖,(a)是速度線圖,(b)是示出車輛用驅動裝置的轉矩傳遞
狀況的圖。

圖3是3rd?EV模式中的圖,(a)是速度線圖,(b)是示出車輛用驅動裝置的轉矩傳
遞狀況的圖。

圖4是3rd?EV模式的再生時的圖,(a)是速度線圖,(b)是示出車輛用驅動裝置的
轉矩傳遞狀況的圖。

圖5是5th?EV模式的圖,(a)是速度線圖,(b)是示出車輛用驅動裝置的轉矩傳遞
狀況的圖。

圖6是5th?EV模式的再生時的圖,(a)是速度線圖,(b)是示出車輛用驅動裝置的
轉矩傳遞狀況的圖。

圖7是在本實施方式的車輛用驅動裝置中采用的制動系統的一例的概括圖。

圖8是示出在發動機運行中駕駛員踩踏制動踏板使車輛停止時的制動力分布的
曲線圖。

圖9是示出車輛的運轉點與各EV模式中的可再生區域的關系的曲線圖。

圖10是示出根據EV行駛中的車輛減速而減檔時的制動力與車速的關系的曲線
圖。

圖11是示出在根據EV行駛中的車輛減速而減檔的情況下使車輪制動器協作時
的制動力與車速的關系的曲線圖。

圖12是EV行駛中的車輛在減速時的控制流程圖。

圖13是示出在根據EV行駛中的車輛減速而減檔的情況下采用發動機制動時的
制動力與車速的關系的曲線圖。

圖14是圖13中的控制流程圖。

圖15是示出在從5th?EV模式向3rd?EV模式減檔的情況下利用發動機制動時的
車輛用驅動裝置的轉矩傳遞狀況的圖,(a)是掛在第5速用連接位置處的狀態,(b)掛
在第3速用連接位置處的狀態。

圖16中(a)是示出制動系統的其它例的示意圖,(b)是示出車速與踏板踏力之間的
關系的曲線圖,(c)是示出制動力分布的曲線圖。

圖17中(a)是示出制動系統的另一例的示意圖,(b)是示出車速與踏板踏力之間的
關系的曲線圖,(c)是示出制動力分布的曲線圖。

圖18是示出本發明第2實施方式的車輛用驅動裝置的概括圖。

圖19是專利文獻1所記載的車輛用驅動裝置的概括圖。

具體實施方式

以下,參照附圖來說明本發明的車輛用驅動裝置的各個實施方式。

<第1實施方式>

如圖1所示,第1實施方式的車輛用驅動裝置1用于經由車輛(未圖示)的驅動軸
9、9來驅動驅動輪DW、DW(被驅動部),該車輛用驅動裝置1具備:作為驅動源的
內燃機(以下稱為“發動機”)6、電動機(以下稱為“電動機”)7、用于將動力傳遞至
驅動輪DW、DW的變速器20以及作為構成變速器20的一部分的差動式減速器的行
星齒輪機構30。

發動機6例如是汽油發動機,在該發動機6的曲軸6a上設置有變速器20的第1
離合器41(第1斷接單元)和第2離合器42(第2斷接單元)。

電動機7是3相無刷DC電動機,具備由3n個電樞71a構成的定子71和配置成
與該定子71相對的轉子72。

各電樞71a由鐵芯71b和纏繞在該鐵芯71b上的繞組71c構成,固定在未圖示的
殼體上,并以旋轉軸為中心在周向上近似等間隔地排列。3n個繞組71c構成n組的U
相、V相、W相的3相繞組。

轉子72具有以旋轉軸為中心近似等間隔排列的n個永久磁鐵72a,鄰接的兩個
永久磁鐵72a的極性相互不同。固定各永久磁鐵72a的固定部72b具有由軟磁性體(例
如鐵)構成的中空圓筒狀,配置在后述的行星齒輪機構30的齒圈35的外周側,并與
行星齒輪機構30的太陽齒輪32聯結。由此,轉子72構成為與行星齒輪機構30的太
陽齒輪32一體地旋轉。

行星齒輪機構30具有:太陽齒輪32;齒圈35,其與該太陽齒輪32同軸配置且
被配置為包圍該太陽齒輪32的周圍;行星齒輪34,其與太陽齒輪32和齒圈35嚙合;
以及行星架36,其可自轉且可公轉地支撐該行星齒輪34。這樣,太陽齒輪32、齒圈
35和行星架36被構成為可相互自如地進行差動旋轉。

在齒圈35上設置具有同步機構(同步器機構)并構成為能夠使齒圈35停止旋轉(鎖
定)的鎖定機構61。

變速器20是具備上述第1離合器41及第2離合器42、行星齒輪機構30和后述
的多個變速齒輪組的所謂雙離合式變速器。

更具體地說,變速器20具備:與發動機6的曲軸6a同軸(旋轉軸線A1)配置的第
1主軸11(第1輸入軸);第2主軸12;聯結軸13;以與旋轉軸線A1平行配置的旋轉
軸線B1為中心自由旋轉的副軸14(輸出輸入軸);以與旋轉軸線A1平行配置的旋轉
軸線C1為中心自由旋轉的第1中間軸15;以與旋轉軸線A1平行配置的旋轉軸線D1
為中心自由旋轉的第2中間軸16(第2輸入軸)和以與旋轉軸線A1平行配置的旋轉軸
線E1為中心自由旋轉的倒車軸17。

在第1主軸11的發動機6側設置有第1離合器41,在與發動機6側相反的一側
安裝有行星齒輪機構30的太陽齒輪32和電動機7的轉子72。

因此,第1主軸11構成為:利用第1離合器41選擇性地與發動機6的曲軸6a
聯結,并且與電動機7直接聯結,將發動機6以及/或電動機7的動力傳遞至太陽齒
輪32。

第2主軸12比第1主軸11短且構成為中空,并以覆蓋第1主軸11的發動機6
側的周圍的方式配置成可自如地相對旋轉。另外,在第2主軸12上,在發動機6側
設置有第2離合器42,在與發動機6側相反的一側一體地安裝有怠速驅動齒輪27a。
因此,第2主軸12構成為:利用第2離合器42選擇性地與發動機6的曲軸6a聯結,
并將發動機6的動力傳遞至怠速驅動齒輪27a。

聯結軸13比第1主軸11短且構成為中空,并以覆蓋第1主軸11的與發動機6
側相反的一側的周圍的方式配置成可自如地相對旋轉。另外,在聯結軸13上,在發
動機6側一體地安裝有第3速用驅動齒輪23a,在與發動機6側相反的一側一體地安
裝行星齒輪機構30的行星架36。因此,構造成:利用行星齒輪34的公轉使安裝于
聯結軸13上的行星架36與第3速用驅動齒輪23a一體地旋轉。

此外,在第1主軸11上,在安裝于聯結軸13上的第3速用驅動齒輪23a和安裝
于第2主軸12上的的怠速驅動齒輪27a之間,可相對于第1主軸11自由旋轉地設置
有第5速用驅動齒輪25a,并且安裝有與第1主軸11一體旋轉的倒車從動齒輪28b。
此外在第3速用驅動齒輪23a與第5速用驅動齒輪25a之間設置有聯結或斷開第1主
軸11與第3速用驅動齒輪23a或第5速用驅動齒輪25a的第1變速用切換機構51。
并且,當第1變速用切換機構51掛在第3速用連接位置處時,第1主軸11與第3速
用驅動齒輪23a聯結并一體地旋轉,當掛在第5速用連接位置處時,第1主軸11與
第5速用驅動齒輪25a一體地旋轉,當第1變速用切換機構51處于中立位置時,第
1主軸11相對于第3速用驅動齒輪23a和第5速用驅動齒輪25a進行旋轉。此外,當
第1主軸11與第3速用驅動齒輪23a一體地旋轉時,安裝于第1主軸11上的太陽齒
輪32和經由聯結軸13與第3速用驅動齒輪23a聯結的行星架36一體地旋轉,并且
齒圈35也一體地旋轉,使行星齒輪機構30成為一體。

在第1中間軸15上一體地安裝有與安裝于第2主軸12上的怠速驅動齒輪27a嚙
合的第1怠速從動齒輪27b。

在第2中間軸16上一體地安裝有與安裝于第1中間軸15上的第1怠速從動齒輪
27b嚙合的第2怠速從動齒輪27c。第2怠速從動齒輪27c與上述怠速驅動齒輪27a
和第1怠速從動齒輪27b一起構成第1怠速齒輪列27A。另外,在第2中間軸16上,
在與設置于第1主軸11周圍的第3速用驅動齒輪23a和第5速用驅動齒輪25a對應
的位置上分別設置有與第2中間軸16可相對旋轉的第2速用驅動齒輪22a和第4速
用驅動齒輪24a。此外在第2中間軸16上,在第2速用驅動齒輪22a與第4速用驅
動齒輪24a之間設置有聯結或斷開第2中間軸16和第2速用驅動齒輪22a或第4速
用驅動齒輪24a的第2變速用切換機構52。并且,當第2變速用切換機構52掛在第
2速用連接位置處時,第2中間軸16與第2速用驅動齒輪22a一體地旋轉,當第2
變速用切換機構52掛在第4速用連接位置處時,第2中間軸16與第4速用驅動齒輪
24a一體地旋轉,當第2變速用切換機構52處于中立位置時,第2中間軸16相對于
第2速用驅動齒輪22a和第4速用驅動齒輪24a進行旋轉。

在副軸14上,從與發動機6側相反的一側起,依次一體地安裝有第1共用從動
齒輪23b、第2共用從動齒輪24b、停車齒輪21和后傳齒輪26a。

這里,第1共用從動齒輪23b與安裝于聯結軸13上的第3速用驅動齒輪23a嚙
合并與第3速用驅動齒輪23a一起構成第3速用齒輪對23,與設置于第2中間軸16
上的第2速用驅動齒輪22a嚙合并與第2速用驅動齒輪22a一起構成第2速用齒輪對
22。

第2共用從動齒輪24b與設置于第1主軸11上的第5速用驅動齒輪25a嚙合并
與第5速用驅動齒輪25a一起構成第5速用齒輪對25,與設置于第2中間軸16上的
第4速用驅動齒輪24a嚙合并與第4速用驅動齒輪24a一起構成第4速用齒輪對24。

后傳齒輪26a與差動齒輪機構8嚙合,差動齒輪機構8經由驅動軸9、9與驅動
輪DW、DW聯結。因此,將傳遞至副軸14的動力從后傳齒輪26a向差動齒輪機構8、
驅動軸9、9、驅動輪DW、DW輸出。

在倒車軸17上一體地安裝有與安裝于第1中間軸15的第1怠速從動齒輪27b
嚙合的第3怠速從動齒輪27d。第3怠速從動齒輪27d與上述怠速驅動齒輪27a和第
1怠速從動齒輪27b一起構成第2怠速齒輪列27B。另外,在倒車軸17上,可相對
于倒車軸17自如旋轉地設置有與安裝于第1主軸11上的后退用從動齒輪28b嚙合的
后退用驅動齒輪28a。后退用驅動齒輪28a與后退用從動齒輪28b一起構成后退用齒
輪列28。此外,在后退用驅動齒輪28a的與發動機6側相反的一側,設置有聯結或
斷開倒車軸17和后退用驅動齒輪28a的后退用切換機構53。而且,當后退用切換機
構53掛在后退用連接位置處時,倒車軸17與后退用驅動齒輪28a一體地旋轉,當后
退用切換機構53處于中立位置時,倒車軸17與后退用驅動齒輪28a相對地旋轉。

此外,第1變速用切換機構51、第2變速用切換機構52、后退用切換機構53
采用具有使所連接的軸與齒輪的轉速一致的同步機構(同步器機構)的離合器機構。

這樣構成的變速器20在作為兩個變速軸中的一個變速軸的第1主軸11上設置有
由第3速用驅動齒輪23a和第5速用驅動齒輪25a構成的奇數級齒輪組(第1齒輪組),
在作為兩個變速軸中的另一個變速軸的第2中間軸16上設置有由第2速用驅動齒輪
22a和第4速用驅動齒輪24a構成的偶數級齒輪組(第2齒輪組)。

利用以上的結構,本實施方式的車輛用驅動裝置1具有以下的第1~第5傳遞路
徑。

(1)第1傳遞路徑是發動機6的曲軸6a經由第1主軸11、行星齒輪機構30、聯結
軸13、第3速用齒輪對23(第3速用驅動齒輪23a、第1共用從動齒輪23b)、副軸14、
后傳齒輪26a、差動齒輪機構8、驅動軸9、9而與驅動輪DW、DW聯結的傳遞路徑。
這里,行星齒輪機構30的減速比被設定為經由第1傳遞路徑傳遞至驅動輪DW、DW
的發動機轉矩適合于第1速。即,將行星齒輪機構30的減速比與第3速用齒輪對23
的減速比相乘而獲得的減速比設定為適合于第1速。

(2)第2傳遞路徑是發動機6的曲軸6a經由第2主軸12、第1怠速齒輪列27A(怠
速驅動齒輪27a、第1怠速從動齒輪27b、第2怠速從動齒輪27c)、第2中間軸16、
第2速用齒輪對22(第2速用驅動齒輪22a、第1共用從動齒輪23b)或第4速用齒輪
對24(第4速用驅動齒輪24a、第2共用從動齒輪24b)、副軸14、后傳齒輪26a、差
動齒輪機構8、驅動軸9、9而與驅動輪DW、DW聯結的傳遞路徑。

(3)第3傳遞路徑是發動機6的曲軸6a不經由行星齒輪機構30而是經由第1主軸
11、第3速用齒輪對23(第3速用驅動齒輪23a、第1共用從動齒輪23b)或第5速用
齒輪對25(第5速用驅動齒輪25a、第2共用從動齒輪24b)、副軸14、后傳齒輪26a、
差動齒輪機構8、驅動軸9、9而與驅動輪DW、DW聯結的傳遞路徑。

(4)第4傳遞路徑是電動機7經由行星齒輪機構30或第3速用齒輪對23(第3速
用驅動齒輪23a、第1共用從動齒輪23b)或第5速用齒輪對25(第5速用驅動齒輪25a、
第2共用從動齒輪24b)、副軸14、后傳齒輪26a、差動齒輪機構8、驅動軸9、9而
與驅動輪DW、DW聯結的傳遞路徑。

(5)第5傳遞路徑是發動機6的曲軸6a經由第2主軸12、第2怠速齒輪列27B(怠
速驅動齒輪27a、第1怠速從動齒輪27b、第3怠速從動齒輪27d)、倒車軸17、后退
用齒輪列28(后退用驅動齒輪28a、后退用從動齒輪28b)、行星齒輪機構30、聯結軸
13、第3速用齒輪對23(第3速用驅動齒輪23a、第1共用從動齒輪23b)、副軸14、
后傳齒輪26a、差動齒輪機構8、驅動軸9、9而與驅動輪DW、DW聯結的傳遞路徑。

另外,在本實施方式的車輛用驅動裝置1中,電動機7經由控制其動作的電源控
制單元(以下,稱為PDU。)2與電池3連接,并經由PDU2進行來自電池3的電力供
給和針對電池3的能量再生。即,電動機7通過從電池3經由PDU2供給的電力而被
驅動,另外,可通過減速行駛時的驅動輪DW、DW的旋轉及發動機6的動力進行再
生發電,并進行電池3的充電(能量回收)。此外,PDU2還與電氣控制單元(以下,稱
為ECU。)5連接。ECU5是用于進行整個車輛的各種控制的控制裝置,向ECU5輸入
加速請求、制動請求、發動機轉速、電動機轉速、電動機溫度、第1、第2主軸11、
12的轉速、副軸14等的轉速、車速、移動位置、SOC等,另一方面從ECU5輸出控
制發動機6的信號、控制電動機7的信號、表示電池3中的發電狀態/充電狀態/放電
狀態等的信號、控制第1、第2變速切換機構51、52及后退用切換機構53的信號、
控制鎖定機構61的鎖定的信號等。另外,ECU5控制后述的制動系統100,還控制車
輛用驅動裝置1的制動。

這樣構成的車輛用驅動裝置1控制第1以及第2離合器41、42的斷開和連接,
并且控制第1變速用切換機構51、第2變速用切換機構52以及后退用切換機構53
的連接位置,由此利用發動機6進行第1~第5速行駛以及后退行駛。另外,在行駛
中利用電動機7進行輔助或者再生,此外在怠速中還可以利用電動機7啟動發動機6
或者對電池3進行充電。

另外,車輛用驅動裝置1還可以利用電動機7進行EV行駛。車輛用驅動裝置1
具有3個EV行駛模式。此外,在以下的說明中除了特別規定的情況之外,第1以及
第2離合器41、42都被切斷,第1、第2以及后退用切換機構51~53都處于中立位
置,鎖定機構61處于容許齒圈35的旋轉的鎖定關閉狀態(SYN鎖定關閉)。以下,
將此狀態稱為初始狀態。在圖2(a)的速度線圖中,將電動機7的停止位置作為0、上
方作為正轉方向、下方作為逆轉方向,太陽齒輪32用“S”表示,行星架36用“C”
表示,齒圈35用“R”表示。上述情況在后述的速度線圖中也是同樣的。另外,圖
2(b)是表示轉矩的傳遞狀況的圖,帶陰影的粗箭頭表示轉矩的流向,箭頭中的陰影與
表示速度線圖中的各個轉矩的箭頭的陰影對應。另外,所謂電動機7的正轉方向,就
是經由驅動軸9、9向驅動輪DW、DW傳遞前進方向的轉矩的方向,所謂逆轉方向,
就是經由驅動軸9、9向驅動輪DW、DW傳遞后退方向轉矩的方向。

第一個EV行駛是通過從初始狀態起將鎖定機構61設為鎖定狀態(SYN鎖定開
啟)而構成的1st?EV模式。

在此狀態下,當驅動電動機7(向正轉方向施加轉矩)時,如圖2(a)所示,與轉子
72聯結的行星齒輪機構30的太陽齒輪32朝正轉方向旋轉。

此時,如圖2(b)所示,因為第1以及第2離合器41、42被切斷,所以傳遞至太
陽齒輪32的動力沒有從第1主軸11向發動機6的曲軸6a傳遞。并且,因為已使鎖
定機構61鎖定,所以將傳遞至太陽齒輪32的電動機轉矩向行星架36傳遞,并經由
通過行星齒輪機構30的第4傳遞路徑傳遞至驅動輪DW、DW。此時,因為已鎖定齒
圈35,所以根據行星齒輪機構30的特性,太陽齒輪32一邊維持圖2(a)所示的共線關
系一邊以高于行星架36的轉速進行旋轉。即,電動機轉矩利用行星齒輪機構30進行
減速傳遞。

第二個EV行駛是通過從初始狀態起將第1變速用切換機構51從中立位置掛到
第3速用連接位置處而構成的3rd?EV模式。通過如上所述將第1變速用切換機構51
掛在第3速用連接位置上,來使行星齒輪機構30成為一體。

在此狀態下,當驅動(朝正轉方向施加轉矩)電動機7時,如圖3(a)所示,與轉子
72聯結的行星齒輪機構30一體地朝正轉方向旋轉。此時,因為第1以及第2離合器
41、42被切斷,所以傳遞至太陽齒輪32的動力沒有從第1主軸11向發動機6的曲
軸6a傳遞。然后,將電動機轉矩經由通過第3速用齒輪對23的第4傳遞路徑傳遞至
驅動輪DW、DW。

在以該3rd?EV行駛模式來行駛時進行再生的情況下,如圖4所示,向降低轉子
72的轉速的方向即逆轉方向對電動機7施加再生轉矩,由此可一邊對車輛施加制動
力一邊利用電動機7進行發電,并對電池3進行充電。

第三個EV行駛是通過從初始狀態起將第1變速用切換機構51從中立位置掛到
第5速用連接位置處而構成的5th?EV模式。

在該狀態下,當驅動(朝正轉方向施加轉矩)電動機7時,如圖5(a)所示,與轉子
72聯結的行星齒輪機構30的太陽齒輪32朝正轉方向進行旋轉。此時,如圖5(b)所
示,因為第1以及第2離合器41、42被切斷,所以傳遞至太陽齒輪32的動力沒有從
第1主軸11向發動機6的曲軸6a傳遞。然后,將電動機轉矩經由通過第5速用齒輪
對25的第4傳遞路徑傳遞至驅動輪DW、DW。此時,太陽齒輪32以電動機7的轉
速進行旋轉,行星架36經由第3速用齒輪對23與副軸14聯結著進行旋轉,所以在
太陽齒輪32與行星架36上產生規定的差旋轉,根據行星齒輪機構30的特性,齒圈
35一邊維持圖5(a)所示的共線關系一邊以高于行星架36的轉速進行旋轉。

在以該5th?EV行駛模式來行駛時進行再生的情況下,如圖6所示,向降低轉子
72轉速的方向即逆轉方向對電動機7施加再生轉矩,由此可一邊對車輛施加制動力
一邊利用電動機7進行發電,并可以對電池3進行充電。

接著,說明在本實施方式的車輛用驅動裝置1中采用的制動系統的一例。

如圖7所示,制動系統100具備:縱列型的主氣缸M;液壓助推器113,其根據
從作為制動操作部件的制動踏板111輸入的制動操作力對液壓產生源112的液壓進行
調節后作用于上述主氣缸M;以及沖程模擬器114,其介于上述制動踏板111以及液
壓助推器113之間。

上述主氣缸M的氣缸體116形成為前端封閉的有底圓筒狀,液壓助推器113所
具備的殼體117的前端與上述氣缸體116的后端結合。氣缸體116的后端與殼體117
的前部液密地嵌合,在氣缸體116的后端以及殼體117之間,夾持與殼體117液密嵌
合的隔片118、第1套筒119以及第2套筒120,并且在隔片118以及第2套筒120
之間夾著第1套筒119。

在氣缸體116上形成有前端封閉的第1氣缸孔121,在主氣缸M中,使背面面對
倍力液壓室122并且使被向后方側進行彈簧施力的后部主活塞123與第1氣缸孔121
可滑動地嵌合,并且一邊向后方側進行彈簧施力一邊使配置于后部主活塞123前方的
前部主活塞124與第1氣缸孔121可滑動地嵌合,在后部主活塞123以及前部主活塞
124之間形成后部輸出液壓室125,在氣缸體116的前端閉塞部以及前部主活塞124
之間形成前部輸出液壓室126。

在氣缸體116上設置有與后部輸出液壓室125連通的后部輸出口127和與前部輸
出液壓室126連通的前部輸出口128。此外,在后部輸出液壓室125中的后部主活塞
123以及前部主活塞124之間壓縮設置有向后方側對后部主活塞123施力的后部返回
彈簧129,在前部輸出液壓室126中的氣缸體116的前部閉塞端以及前部主活塞124
之間壓縮設置有向后方側對前部主活塞124施力的前部返回彈簧130。

在主氣缸M中設置有儲液槽131,在該儲液槽131上相互區分地形成第1、第2
以及第3集液室131a、131b、131c,在氣缸體116的軸線方向上,在隔開間隔的位置
處向上方突出地一體設置有與第2集液室131b連通的圓筒狀的后部連接筒部132和
與第1集液室131a連通的圓筒狀的前部連接筒部133。

在后部主活塞123上安裝有中心閥134,該中心閥134在該后部主活塞123返回
到后退極限位置時使后部輸出液壓室125與第2集液室131b連通。另外在前部主活
塞124上安裝有中心閥135,該中心閥135在該前部主活塞124返回到后退極限位置
時使前部輸出液壓室126與第1集液室131a連通。

主氣缸M的后部輸出口127經由液壓調制器136與右前輪用車輪制動器B1以及
左后輪用車輪制動器B2連接,另外,前部輸出口128經由液壓調制器136與左前輪
用車輪制動器B3以及右后輪用車輪制動器B4連接。而且液壓調制器136是如下所
述的現有公知部件:其可以自如地控制從后部以及前部輸出口127、128輸出的制動
液壓來執行制動操作時的防抱死制動控制,并且可執行非制動操作狀態下的牽引控制
等自動制動控制。

液壓助推器113具備:圓筒狀的備用活塞138,其可以從后方直接按壓主氣缸M
的后部主活塞123,使前端面對倍力液壓室122,并且與隔片118以及第2套筒120
可滑動地嵌合;調壓閥單元139,其內置于備用活塞138中;控制活塞141,其設為
使基于與上述倍力液壓室122連接的倍力液壓產生室140的液壓的反作用力與從制動
踏板111輸入的制動操作輸入平衡,從而使上述調壓閥單元139進行調壓動作;第1
反作用力活塞142,其介于上述調壓閥單元139以及控制活塞141之間,對控制活塞
141施加基于上述倍力液壓產生室140的液壓的反作用力;以及第2反作用力活塞
143,其介于上述備用活塞138以及第1反作用力活塞142之間,在制動踏板111的
制動操作輸入變大時,除了來自第1反作用力活塞142的反作用力之外,還對上述控
制活塞141施加基于液壓產生源112的輸出液壓以及反作用力彈簧144的反作用力。

在殼體117處,從前方開始依次隔著間隔地設置有與倍力液壓室122連通的連接
液路145;與液壓產生源112連接的輸入口146;與液壓產生室140連通的輸出液路
147以及與在第2套筒120的后方形成于殼體117內的釋放室149連通的釋放口148。

液壓產生源112與上述輸入口146連接。該液壓產生源112具有從儲液槽131的
第3集液室131c將工作液抽上來的泵151和與該泵151的噴出側連接的儲液器152,
并根據殼體117內的液壓傳感器53所檢測出的儲液器152的液壓來控制上述泵151
的動作,將高壓的一定液壓從液壓產生源112供給到輸入口146。另外,釋放口148
與儲液槽131的第3集液室131c連接。

調壓閥單元139由介于上述輸入口146以及倍力液壓產生室140之間的增壓閥和
介于倍力液壓產生室140以及釋放室149之間的減壓閥構成,通過使增壓閥以及減壓
閥根據制動踏板111的操作進行開閉,來在倍力液壓產生室140中產生調節液壓產生
源112的液壓而獲得的倍力液壓。

在這樣的液壓助推器113中,將來自制動踏板111的制動操作輸入經由沖程模擬
器114輸入至控制活塞141,從控制活塞141對第1反作用力活塞142作用向前方的
按壓力。而且在控制活塞141相對于備用活塞138在前進方向的移動量小于規定值的
狀態下,控制活塞141僅與第1反作用力活塞142抵接,并根據第1反作用力活塞
142的前進而關閉調壓閥單元139的減壓閥,以使倍力液壓產生室140以及釋放室149
之間斷開,通過控制活塞141、第1反作用力活塞142進一步前進來打開調壓閥單元
139的增壓閥。

另外在減壓閥的閉閥狀態下,倍力液壓產生室140的液壓作用于第1反作用力活
塞142的前端,通過第1反作用力活塞142以及控制活塞141后退,使得來自制動踏
板111的制動操作輸入與基于倍力液壓產生室140的液壓的液壓力平衡,由此打開減
壓閥并且關閉增壓閥,通過重復這樣的增壓閥以及減壓閥的開閉,將液壓產生源112
的輸出液壓調節為與來自制動踏板111的制動操作輸入相應的倍力液壓,作用于倍力
液壓產生室140。另外,當控制活塞141相對于備用活塞138的前進方向的移動量為
規定值以上時,控制活塞141不僅與第1反作用力活塞142抵接,也與第2反作用力
活塞143抵接,因為通過來自液壓產生源112的液壓向后方按壓第2反作用力活塞
143的液壓力以及反作用力彈簧144的彈力也作為反作用力來施加,所以作用于控制
活塞141的反作用力變大。

與倍力液壓室122連通地設置在殼體117上的連接液路145經由作為常閉型的線
性電磁閥的自動制動加壓用電磁閥154與液壓產生源112連接,并且經由作為常閉型
的線性電磁閥的再生協調減壓用電磁閥155與儲液槽131的第3集液室131c連接。
即常閉型的自動制動加壓用電磁閥154介于倍力液壓室122以及液壓產生源112之
間,常閉型的再生協調減壓用電磁閥155介于倍力液壓室122以及儲液槽131之間。

另外,與倍力液壓產生室140連通的輸出液路147經由串聯連接的自動制動減壓
用電磁閥156以及再生協調加壓用電磁閥157與上述連接液路145連接,自動制動減
壓用電磁閥156以及再生協調加壓用電磁閥157都是常開型的線性電磁閥。

自動制動減壓用電磁閥156與容許工作液從上述輸出液路147向連接液路145
側流通的第1單向閥158并聯連接,再生協調加壓用電磁閥157與容許工作液從上述
連接液路145向上述輸出液路147側流通的第2單向閥159并聯連接。

即,與第1單向閥158并聯連接的自動制動減壓用電磁閥156介于倍力液壓產生
室140以及倍力液壓室122之間,并且與第2單向閥159并聯連接的再生協調加壓用
電磁閥157介于倍力液壓產生室140以及倍力液壓室122之間。

而且,在輸出液路147以及自動制動減壓用電磁閥156之間連接有制動操作量檢
測用的液壓傳感器160,在再生協調加壓用電磁閥157以及連接液路145之間連接有
自動制動反饋控制用的液壓傳感器161。

這樣,自動制動加壓用電磁閥154介于液壓產生源112以及倍力液壓室122之間,
自動制動減壓用電磁閥156和容許制動液從倍力液壓產生室140向倍力液壓室122
側流通且與自動制動減壓用電磁閥156并聯連接的第1單向閥158介于倍力液壓產生
室140以及倍力液壓室122之間,由此在不操作制動踏板111時即調壓閥單元139不
動作時,對自動制動加壓用電磁閥154以及自動制動減壓用電磁閥156進行開閉控制,
來調節倍力液壓室122的液壓,從而能夠在非制動操作狀態下進行自動制動控制,使
得制動液壓作用于車輪制動器B1~B4。而且在自動制動時,在自動制動減壓用電磁
閥156關閉的狀態下通過操作制動踏板111來使調壓閥單元139動作,當在倍力液壓
產生室140中產生比倍力液壓室122的液壓高的液壓時,可經由第1單向閥158使倍
力液壓產生室140的液壓作用于倍力液壓室122,并能夠與通常的制動操作時同樣地
使主氣缸M動作。

另外,再生協調減壓用電磁閥155介于倍力液壓室122以及儲液槽131之間,再
生協調加壓用電磁閥157和容許制動液從倍力液壓室122向倍力液壓產生室140側流
通并與再生協調加壓用電磁閥157并聯連接的第2單向閥159介于倍力液壓產生室
140以及倍力液壓室122之間,所以在制動操作狀態下的再生時,對再生協調加壓用
電磁閥157以及再生協調減壓用電磁閥155進行開閉控制,來調節倍力液壓室122
的液壓,由此能夠從主氣缸M輸出與通常制動時偏移的狀態的制動液壓,當在關閉
再生協調加壓用電磁閥157的情況下使制動踏板111返回時,可以經由第2單向閥
159將倍力液壓室122的液壓轉移至儲液槽131側。

沖程模擬器114具有與控制活塞141以液密且可沿軸方向滑動的方式嵌合的輸入
活塞162和介于該輸入活塞162以及上述控制活塞141之間的彈性單元163,并且沖
程模擬器114內置于控制活塞141。

在制動踏板111上連接的輸入桿64的前端部與輸入活塞162可自由變向地連接。
即,與制動踏板111的操作相應的制動操作力經由輸入桿64輸入到輸入活塞162,
輸入活塞162根據該制動操作力的輸入進行前進動作。

彈性單元163具備利用橡膠等彈性材料形成為筒狀的彈性體165和彈簧負載設定
得比彈性體165小的金屬制線圈彈簧166,彈性體165以及線圈彈簧166是這樣的部
件:在制動踏板111的制動操作初期,線圈彈簧166所發揮的彈力作用于控制活塞
141,在線圈彈簧166的彈力對控制活塞141的作用結束之后開始彈性體165的彈性
變形,該彈性體165以及線圈彈簧166串接于輸入活塞162以及控制活塞141之間。

覆蓋來自控制活塞141的殼體117的突出部的保護罩167的后端部被安裝在上述
輸入桿64上,該保護罩167的前端部安裝于殼體117的后端部。

這樣構成的制動系統100利用ECU5進行自動制動加壓用電磁閥154與自動制動
減壓用電磁閥156的開閉控制,并且進行再生協調減壓用電磁閥155與再生協調加壓
用電磁閥157的開閉控制。由此,即使在駕駛員沒有踩下制動踏板111的非制動操作
狀態下,也能夠進行使制動液壓作用于車輪制動器B1~B4的自動制動控制,并且能
夠進行所謂的再生協調控制,該再生協調控制就是根據與電動機7的發電量相應地變
化的再生制動轉矩,使目標制動轉矩減去再生制動轉矩后所得的制動轉矩在制動系統
100中進行動作。

圖8示出在該制動系統100內,發動機正在運行的情況下,駕駛員踩踏制動器使
車輛停止時的制動力分布。在該制動系統100中,在駕駛員放開油門踏板(未圖示)的
時刻利用電動機7進行基于發動機摩擦的發動機制動和規定量的制動關閉再生來產
生制動力。然后,當駕駛員踩下制動踏板111時,由電動機7進行與ECU5所算出的
再生極限相適合的再生制動(制動開啟再生)來產生制動力,并且制動開啟再生相對于
目標制動轉矩的不足量作為基于制動系統100的車輪制動器B1~B4的摩擦制動來發
揮作用。然后,當車輛處于規定速度Vc時使電動機7的再生制動量減少,并且使基
于制動系統100的車輪制動器B1~B4的摩擦制動量增大,當進一步減速成為規定速
度Vd時,第1以及第2離合器41、42(發動離合器)被切斷,使再生停止。最后,車
輛由于制動系統100的車輪制動器B1~B4的摩擦制動而停止。

如以上所說明的那樣,根據本實施方式的車輛用驅動裝置1,可與制動踏板111
的踏力相應地增加再生量,在再生量達到再生極限時,開始控制主氣缸M的油壓,
確保制動的制動力,因此能夠最大限度地利用電動機7的再生來制動車輛。

接著說明EV行駛時的再生控制。

如圖9所示,5th?EV模式的可再生區域位于低轉矩高旋轉區域,3rd?EV模式中
的可再生區域位于高轉矩低旋轉區域,1st?EV模式中的可再生區域位于更高轉矩低旋
轉區域。因此,當車輛從以上述5th?EV模式高速行駛的狀態停車時,在5th?EV模式
下,車輛減速到規定速度之后,成為不能利用電動機7進行再生發電且不能有效利用
再生能量在電動機7中進行發電的狀態。

因此,關于在5th?EV模式中的可再生區域以外的區域,考慮了利用基于制動系
統100的車輪制動器B1~B4的制動力來使車輛減速的情況,但在此情況下不僅無法
有效利用制動能量,而且當再次加速時不能獲得在5th?EV模式下加速所需的驅動轉
矩而發生遲緩。另一方面,考慮了根據車速從5th?EV模式減檔到3rd?EV模式、1st?EV
模式的情況。從5th?EV模式向3rd?EV模式的減檔,需要在將第1變速用切換機構51
從掛在第5速用連接位置處的狀態掛到第3速用連接位置處的期間進行電動機7的零
轉矩控制,此外,從3rd?EV模式向1st?EV模式的減檔需要將第1變速用切換機構51
從掛在第3速用連接位置處的狀態移至中立位置,并且在鎖定機構61從鎖定關閉狀
態變至鎖定開啟狀態的期間進行電動機7的零轉矩控制。但是,根據該減檔,如圖
10所示,具有在電動機7的零轉矩控制中不能確保車輛的制動力這樣的問題。

因此,在本實施方式的車輛用驅動裝置1中,當從5th?EV模式向3rd?EV模式減
檔時,進行上述的自動制動控制,以利用制動系統100的車輪制動器B1~B4的制動
力來彌補在將第1變速用切換機構51從掛在第5速用連接位置處的狀態掛到第3速
用連接位置處的期間的制動力的缺失。

參照圖11以及圖12來具體說明該變速控制,在未圖示的油門踏板為OFF的狀
態下,以5th?EV模式進行再生(S01)。并且,在車速下降到Va時進行動作,使電動
機7的再生轉矩逐漸被去除,并且為了維持規定的制動力而逐漸增加制動系統100
的車輪制動器B1~B4的制動力(S02)。然后,在再生轉矩完全缺失的狀態(僅利用摩
擦制動來確保制動力的狀態)下,通過將第1變速用切換機構51從掛在第5速用連接
位置處的狀態掛到第3速用連接位置處,來進行減檔(S03)。繼續進行動作,使電動
機7的再生轉矩逐漸增加,在3rd?EV模式下進行再生,并且為了維持規定的制動力
而逐漸減少制動系統100的車輪制動器B1~B4的制動力(S04)。在3rd?EV電動機7
的制動力達到規定的制動力之后,斷開制動系統100的車輪制動器B1~B4的制動力,
在3rd?EV模式下進行再生(S05)。進一步地,在車速下降到Vb時進行動作,使電動
機7的再生轉矩逐漸被去除,并且為了維持規定的制動力而逐漸增加制動系統100
的車輪制動器B1~B4的制動力(S06)。關于車速Vf以下的制動,即使減檔至1st?EV
模式,也不能完全通過再生來進行,所以利用制動系統100的車輪制動器B1~B4的
制動力來使車輛停止(S07)。其間,將第1變速用切換機構51從掛在第3速用連接位
置處的狀態移至中立位置,并且使鎖定機構61從鎖定關閉狀態變為鎖定開啟狀態,
由此在最大加速中具備,并轉移至1st?EV模式。

根據以上說明的本實施方式的車輛用驅動裝置1,在選擇第5速用驅動齒輪25a
而以5th?EV模式行駛時使車輛減速的情況下,在一邊利用電動機7進行再生一邊利
用第1變速用切換機構51從第5速用驅動齒輪25a向第3速用驅動齒輪23a減檔的
期間、即一邊利用電動機7進行再生一邊從5th?EV模式向3rd?EV模式減檔的期間,
為了彌補電動機7的再生制動力的降低而使制動系統100的車輪制動器B1~B4協調
地動作,由此能夠確保減檔時的制動力。因此,一直以來,可以通過車輪制動的制動
力來高效地利用作為熱能量放出的能量,作為再生能量。另外,因為根據車速進行減
速,所以能夠在車輛的再次加速時進行平穩的加速。

另外,在利用第3速用驅動齒輪23a進行再生之后,當不能完全進行再生的時候,
從3rd?EV模式向1st?EV模式減檔并待機,由此在再次加速時能夠進行平穩的加速。

另外,取代控制為利用制動系統100的車輪制動器B1~B4的制動力來彌補在再
生時減檔之際的制動力的缺失,可利用發動機制動來防止制動力的缺失。

參照圖13以及圖14具體說明該變速控制,在以5th?EV模式進行EV行駛時,
在未圖示的油門踏板為OFF的狀態下以5th?EV模式進行再生(S11)。然后,當車速下
降到Va′時,一邊進行再生一邊接合第1離合器41來啟動發動機6(S12)。在啟動發動
機6之后,切斷第1離合器41,并且將第2變速用切換機構52從中立位置掛到第4
速用連接位置處(S13)。另外,在此狀態下第1以及第2離合器41、42被切斷,所
以發動機6被斷開。然后,為了維持制動力而使再生量減少并且逐漸接合第2離合器
42并使發動機制動發揮作用(S14)。圖14(a)示出了這樣的狀態:切斷該第1離合器41、
連接第2離合器42,并且在第1變速用切換機構51掛在第5速用連接位置處、第2
變速用切換機構52掛在第4速用連接位置處的狀態下,使發動機制動發揮作用。然
后,在第2離合器42完全接合之后,通過將第1變速用切換機構51從掛在第5速用
連接位置處的狀態掛到第3速用連接位置上(預換檔)來進行減檔(S15)。圖11(b)示出
從圖11(a)的狀態將第1變速用切換機構51從第5速用連接位置掛到第3速用連接位
置處的狀態。接著,為了維持制動力而在3rd?EV模式下增大再生量并且逐漸切斷已
接合的第2離合器42(S16)。然后,在第2離合器42完全切斷之后,停止發動機6并
在3rd?EV模式下繼續再生(S17)。此外,當車速下降到Vb′時,逐漸去除電動機7的
再生轉矩,進行零轉矩控制(S18)。此外,車速Vf′是在3rd?EV模式下不能完全進行
再生的車速,關于車速Vf以下的制動,即使減檔至1st?EV模式,也不能完全通過再
生來進行,所以基于駕駛者的意思可根據需要利用后述的機械式制動器105的制動力
使車輛停止。其間,將第1變速用切換機構51從掛在第3速用連接位置上的狀態移
至中立位置,并且使鎖定機構61從鎖定關閉狀態變為鎖定開啟狀態,由此在再次加
速中具備,減檔至1st?EV模式。

關于該變速控制,也可采用圖16所示的制動系統100A。

如圖16(a)所示,制動系統100A構成為具備:制動踏板101、檢測制動踏板101
的踩下的制動開關103;根據從制動踏板101輸入的制動操作量來使制動用的油壓作
用的縱列型主氣缸104、機械式制動器105以及對機械式制動器105提供主氣缸104
的油壓的制動系統106。機械式制動器105由盤制動器及鼓式制動器等通過油壓來控
制的公知機械式制動器構成,在制動系統106中設置ABS機構107,防止各個車輪
被制動器鎖定。

在該制動系統100A中,當使發動機運行中的車輛停止時,如圖16(b)以及(c)所
示,在駕駛員松開油門踏板(未圖示)的時刻,利用電動機7進行基于發動機摩擦的發
動機制動和規定量的制動關閉再生,來產生制動力。并且,當駕駛員踩下制動踏板
101時,制動開關103檢測出踩下,由電動機7進行預定規定量的制動開啟再生來產
生制動力,并且將與踩下量相應的制動用油壓提供給機械式制動器105,使機械式制
動器105進行動作。然后,當車輛成為規定速度Vc時,電動機7的再生轉矩逐漸被
去除,當進一步減速至規定速度Vd時,切斷第1以及第2離合器41、42(發動離合
器)。最后,車輛利用機械式制動器105的摩擦制動而停止。

另外,也可使用圖17所示的制動系統100B。

如圖17(a)所示,制動系統100B構成為具備:制動踏板101、檢測制動踏板101
的踩下的制動開關103、根據從制動踏板101輸入的制動操作量來使制動用油壓作用
的縱列型主氣缸104、檢測主氣缸104的油壓的主氣缸壓傳感器108、機械式制動器
105以及將主氣缸104的油壓提供給機械式制動器105的制動系統106。與上述制動
系統100相同,機械式制動器105由盤制動器及鼓式制動器等利用油壓來控制的公知
機械式制動器構成,在制動系統106中設置有ABS機構107,防止由于制動器而導
致各個車輪被鎖定。

在該制動系統100B中,當使發動機運行中的車輛停止時,如圖17(b)以及(c)所
示,與上述制動系統100相同的點是:在駕駛員松開油門踏板(未圖示)的時刻,利用
電動機7進行基于發動機摩擦的發動機制動和規定量的制動關閉再生,來產生制動
力,使車速下降。但是,當制動開關103檢測到制動踏板101被踩下時,本制動系統
100B利用電動機7進行規定量的制動開啟再生,并且將與踩下量相應的制動用油壓
提供給機械式制動器105,使機械式制動器105進行動作,該規定量是根據主氣缸壓
傳感器108檢測出的主氣缸壓來預先確定的再生量以上的量。然后,當車輛處于規定
速度Vc時電動機7的再生轉矩逐漸被去除,當進一步減速到規定速度Vd時,切斷
第1以及第2離合器41、42。最后,車輛利用機械式制動器105的摩擦制動而停止。

此外,在本制動系統100B中,雖然由電動機7進行根據主氣缸壓傳感器108檢
測出的主氣缸壓來預先確定的再生量以上的規定量的制動開啟再生,但不局限于此,
也可采用沖程傳感器來取代主氣缸壓傳感器108,使規定量為根據沖程傳感器檢測出
的沖程來預先確定的再生量以上。

根據以上說明的本實施方式的車輛用驅動裝置1,在選擇第5速用驅動齒輪25a
而以5th?EV模式行駛時使車輛減速的情況下,在一邊利用電動機7進行再生一邊利
用第1變速用切換機構51從第5速用驅動齒輪25a向第3速用驅動齒輪23a減檔的
期間、即一邊利用電動機7進行再生一邊從5th?EV模式向3rd?EV模式減檔的期間,
可通過在啟動發動機6、利用第2變速用切換機構52選擇第4速用驅動齒輪24a的
狀態下接合第2離合器42,來利用發動機制動,確保減檔時的制動力。因此,一直
以來,可通過機械式制動器的制動力來高效地利用作為熱能量放出的能量,作為再生
能量。另外,因為根據車速進行減速,所以在車輛的再次加速時能夠進行平穩的加速。

另外,在利用第3速用驅動齒輪23a進行再生之后,當不能完全進行再生時,從
3rd?EV模式向1st?EV模式減檔,并待機,由此在再次加速時能夠進行平穩的加速。

<第2實施方式>

接著參照圖18來說明第2實施方式的車輛用驅動裝置。車輛用驅動裝置1A與
車輛用驅動裝置1的不同點是:在變速器20A中,除了行星齒輪機構30和第2~第
5速用齒輪對22~25之外,還具備第6速用齒輪對96和第7速用齒輪對97。以下,
關于該車輛用驅動裝置1A,僅說明與上述車輛用驅動裝置1的不同點。

在第1主軸11中,在第3速用驅動齒輪23a和第5速用驅動齒輪25a之間,可
相對于第1主軸11自如旋轉地設置有第7速用驅動齒輪97a。另外,在第3速用驅
動齒輪23a與第7速用驅動齒輪97a之間,設置有聯結或斷開第1主軸11和第3速
用驅動齒輪23a或第7速用驅動齒輪97a的第1變速用切換機構51A,在第7速用驅
動齒輪97a與第5速用驅動齒輪25a之間,設置有聯結或斷開第1主軸11和第5速
用驅動齒輪25a的第3變速用切換機構51B。然后,當第1變速用切換機構51A掛在
第3速用連接位置上時,第1主軸11與第3速用驅動齒輪23a聯結著一體旋轉,當
掛在第7速用連接位置上時,第1主軸11與第7速用驅動齒輪97a一體地旋轉,當
第1變速用切換機構51A處于中立位置時,第1主軸11相對于第3速用驅動齒輪23a
和第7速用驅動齒輪97a進行旋轉。另外,當第3變速用切換機構51B掛在第5速用
連接位置上時,第1主軸11與第5速用驅動齒輪25a聯結著一體旋轉,當第3變速
用切換機構51B處于中立位置時,第1主軸11相對于第5速用驅動齒輪25a進行旋
轉。

在第2中間軸16上,在第2速用驅動齒輪22a和第4速用驅動齒輪24a之間,
可相對于第2中間軸16自如旋轉地設置有第6速用驅動齒輪96a。另外,在第2速
用驅動齒輪22a與第6速用驅動齒輪96a之間設置有聯結或斷開第2中間軸16和第
2速用驅動齒輪22a或第6速用驅動齒輪96a的第2變速用切換機構52A,在第6速
用驅動齒輪96a與第4速用驅動齒輪24a之間,設置有聯結或斷開第2中間軸16和
第4速用驅動齒輪24a的第4變速用切換機構52B。然后,當第2變速用切換機構52A
掛在第2速用連接位置上時,第2中間軸16與第2速用驅動齒輪22a聯結著一體旋
轉,當掛在第6速用連接位置上時,第2中間軸16與第6速用驅動齒輪96a一體地
旋轉,當第2變速用切換機構52A處于中立位置時,第2中間軸16相對于第2速用
驅動齒輪22a和第6速用驅動齒輪96a進行旋轉。另外,當第4變速用切換機構52B
掛在第4速用連接位置上時,第2中間軸16與第4速用驅動齒輪24a聯結著一體旋
轉,當第4變速用切換機構52B處于中立位置時,第2中間軸16相對于第4速用驅
動齒輪24a進行旋轉。

在副軸14上,在第1共用從動齒輪23b與第2共用從動齒輪24b之間,將第3
共用從動齒輪96b一體地安裝到副軸14上。

這里,第3共用從動齒輪96b與設置于第1主軸11的第7速用驅動齒輪97a嚙
合并與第7速用驅動齒輪97a一起構成第7速用齒輪對97,與設置于第2中間軸16
的第6速用驅動齒輪96a嚙合并與第6速用驅動齒輪96a一起構成第6速用齒輪對
96。

然后,可通過在第2變速用切換機構52A掛在第6速用連接位置的狀態下接合
第2離合器42來進行第6速行駛,另外,可通過在第1變速用切換機構51A掛于第
7速用連接位置上的狀態下聯結第1離合器41,來進行第7速行駛,并分別能夠利用
電動機7進行輔助或充電。

在這樣構成的車輛用驅動裝置1A中,除了1st?EV模式、3rd?EV模式、5th?EV
模式以外,還可以在7th?EV模式下進行EV行駛。

具體地說,通過在初始狀態下使第1變速用切換機構51A從中立位置掛到第7
速用連接位置處來構成7th?EV模式。

在此狀態下,當驅動(朝正轉方向施加轉矩)電動機7時,與轉子72聯結的行星
齒輪機構30的太陽齒輪32朝正轉方向旋轉。此時切斷第1以及第2離合器41、42,
所以傳遞至太陽齒輪32的動力沒有從第1主軸11傳遞至發動機6的曲軸6a,電動
機轉矩通過第7速用齒輪對97被傳遞至驅動輪DW、DW。

在以該7th?EV模式行駛時進行減速的情況下,與從上述5th?EV模式向3rd?EV
模式減檔同樣,可利用車輪制動器B1~B4的協調控制來確保從7th?EV模式向5th?EV
模式減檔時的制動力。

即,在未圖示的油門踏板為OFF的狀態下,以7th?EV模式進行再生。并且,當
車速下降到規定值時進行協調動作,使電動機7的再生轉矩逐漸被去除,并且為了維
持規定的制動力而逐漸增加制動系統100的車輪制動器B1~B4的制動力。然后,在
再生轉矩完全缺失的狀態下使第1變速用切換機構51A從第7速用連接位置返回到
中立位置,并且使第3變速用切換機構51B從中立位置掛到第5速用連接位置處。
繼續進行協調動作,使電動機7的再生轉矩逐漸增加后,在5th?EV模式下進行再生,
并且為了維持規定的制動力而逐漸減少制動系統100的車輪制動器B1~B4的制動
力。在5th?EV模式下的電動機7的再生制動力到達規定的制動力之后,使制動系統
100的車輪制動器B1~B4的制動力斷開,并在5th?EV模式下進行再生。當車速進一
步下降到規定值時,構成從上述5th?EV模式向3rd?EV模式的減檔。

如以上所說明的那樣,根據本實施方式的車輛用驅動裝置1A,在選擇第7速用
驅動齒輪97a而以7th?EV模式行駛時使車輛減速的情況下,在一邊利用電動機7進
行再生一邊利用第1變速用切換機構51A和第3變速用切換機構51B從第7速用驅
動齒輪97a向第5速用驅動齒輪25a減檔的期間、即一邊利用電動機7進行再生一邊
從7th?EV模式向5th?EV模式減檔的期間,為了彌補電動機7的再生制動力的降低而
使制動系統100的車輪制動器B1~B4協調動作,由此能夠確保減檔時的制動力。

另外,在隨著車輛進一步減速而一邊利用電動機7進行再生一邊從5th?EV模式
向3rd?EV模式減檔的期間,為了彌補電動機7的再生制動力的降低而使制動系統100
的車輪制動器B1~B4協調動作,由此能夠確保減檔時的制動力。

因此,即使在本實施方式的車輛用驅動裝置1A中,一直以來,也能夠通過車輪
制動的制動力高效地利用作為熱能量放出的能量,作為再生能量。

另外,在以7th?EV模式行駛時進行減速的情況下,也可利用發動機制動來確保
從7th?EV模式向5th?EV模式減檔時的制動力。

即,在以7th?EV模式進行EV行駛時未圖示的油門踏板成為OFF的狀態下,以
7th?EV模式進行再生。然后,當車速下降到規定值時一邊進行再生一邊接合第1離合
器41來啟動發動機6。在啟動發動機6之后,切斷第1離合器41,并且將第2變速
用切換機構52A從中立位置掛到第6速用連接位置處。然后,逐漸接合第2離合器
42,使發動機制動發揮作用。然后,在第2離合器42完全接合之后,通過將第1變
速用切換機構51A從第7速用連接位置移回到中立位置并且將第3變速用切換機構
51B從中立位置掛到第5速用連接位置處,來進行減檔。接著,在5th?EV模式下進
行再生,并且逐漸切斷已接合的第2離合器42。然后,在第2離合器42完全切斷之
后,停止發動機6。當車速進一步下降到規定值時,從5th?EV模式向3rd?EV模式進
行減檔。

如以上所說明的那樣,根據本實施方式的車輛用驅動裝置1A,在選擇第7速用
驅動齒輪97a而以7th?EV模式行駛時使車輛減速的情況下,在一邊利用電動機7進
行再生一邊利用第1變速用切換機構51A和第3變速用切換機構51B從第7速用驅
動齒輪97a向第5速用驅動齒輪25a減檔的期間、即一邊利用電動機7進行再生一邊
從7th?EV模式向5th?EV模式減檔的期間,可通過在啟動發動機6、利用第2變速用
切換機構52A選擇第6速用驅動齒輪96a的狀態下接合第2離合器42,來利用發動
機制動確保減檔時的制動力。

另外,在隨著車輛進一步減速而一邊利用電動機7進行再生一邊從5th?EV模式
向3rd?EV模式減檔的期間,可通過在啟動發動機6、利用第4變速用切換機構52B
選擇第4速用驅動齒輪24a的狀態下接合第2離合器42,來利用發動機制動,確保
減檔時的制動力。

因此,在本實施方式的車輛用驅動裝置1A中,一直以來,都可以通過機械式制
動器的制動力來高效地利用作為熱能量放出的能量,作為再生能量。

此外,本發明不被上述各實施方式所限定,可適當進行變形、改良等。

此外,本申請基于2009年10月5日申請的日本專利申請(日本特愿2009-231617)
以及2009年10月5日申請的日本專利申請(特愿2009-231618),其內容作為參考而
被引入本申請中。

符號說明

1、1A??車輛用驅動裝置

6??發動機(內燃機)

6a??曲軸(內燃機輸出軸)

7??電動機(電動機)

9??驅動軸

11??第1主軸(第1輸入軸)

12??第2主軸

13??聯結軸

14??中間軸(輸出輸入軸)

15??第1中間軸

16??第2中間軸(第2輸入軸)

20、20A??變速器

22??第2速用齒輪對

22a??第2速用驅動齒輪

23??第3速用齒輪對

23a??第3速用驅動齒輪

23b??第1共用從動齒輪

24??第4速用齒輪對

24a??第4速用驅動齒輪

24b??第2共用從動齒輪

25??第5速用齒輪對

25a??第5速用驅動齒輪

26a??后傳齒輪

27A??第1怠速齒輪列

27B??第2怠速齒輪列

27a??怠速驅動齒輪

27b??第1怠速從動齒輪

27c??第2怠速從動齒輪

27d??第3怠速從動齒輪

30??行星齒輪機構

32??太陽齒輪(第1要素)

35??齒圈(第3要素)

36??行星架(第2要素)

41??第1離合器(第1斷接單元)

42??第2離合器(第2斷接單元)

51、51A??第1變速用切換機構(第1切換裝置)

51B??第3變速用切換機構(第1切換裝置)

52、52A??第2變速用切換機構(第2切換裝置)

52B??第4變速用切換機構(第2切換裝置)

53??后退用切換機構

61??鎖定機構(第1切換裝置)

96??第6速用齒輪對

96a??第6速用驅動齒輪

96b??第3共用從動齒輪

97??第7速用齒輪對

97a??第7速用驅動齒輪

100??制動系統

111??制動踏板

B1~B4??車輪制動

M??主氣缸

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本文標題:車輛用驅動裝置.pdf
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