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JP2010285062A - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

車両用動力伝達装置 Download PDF

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JP2010285062A
JP2010285062A JP2009140058A JP2009140058A JP2010285062A JP 2010285062 A JP2010285062 A JP 2010285062A JP 2009140058 A JP2009140058 A JP 2009140058A JP 2009140058 A JP2009140058 A JP 2009140058A JP 2010285062 A JP2010285062 A JP 2010285062A
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Naohito Nishida
尚人 西田
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

【課題】電動機の配置スペースを確保することが可能なハイブリッド車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ハイブリッド車両用動力伝達装置Bは、エンジンENGから動力が入力される入力軸1と、入力軸1に平行な中間軸2、カウンタ軸3、出力軸4を備える。カウンタ軸3には電動機MGが動力伝達可能に接続される。入力軸1の主駆動ギヤGMaと中間軸2の連結従動ギヤGCbとがともにカウンタ軸3の主従動ギヤGMbと噛合する。入力軸1には、3速、5速駆動ギヤG3a,G5aが選択的に断接され、中間軸2には、2速、4速駆動ギヤG2a,G4aが選択的に断接される。カウンタ軸3には後進駆動ギヤGRaが選択的に断接される。出力軸1には、2速、3速、後進駆動ギヤG2a,G3a,GRaと共用して噛合する従動ギヤG23Rbと、4速、5速駆動ギヤG4a,G5aと共用して噛合する従動ギヤG45bが固定されている。
【選択図】図3

Description

本発明は、動力発生源として内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置、及び動力発生源として内燃機関のみを備える車両用動力伝達装置に関する。
動力発生源として内燃機関のみを備える車両用動力伝達装置の変速機として、入力軸に対して平行な複数の軸を備える平行軸式変速機が知られている。
例えば、特許文献1に記載の平行軸式変速機は、互いに平行な入力軸、連結アイドル軸、中間軸、カウンタ軸、後進アイドル軸及び出力軸を備え、前進6段後進1段の変速段を有している。入力軸上には、主駆動ギヤが固定して設けられるとともに、4−6速駆動ギヤ及び3−R速駆動ギヤが空転自在に設けられている。4−6速駆動ギヤと入力軸との連結及びその解除を6速クラッチが行い、3−R速駆動ギヤと入力軸との連結及びその解除を行う3速クラッチが行う。連結アイドル軸上には、主駆動ギヤと噛合した連結アイドルギヤが固定して設けられている。中間軸上には、連結アイドルギヤと噛合した連結従動ギヤが固定して設けられるとともに、5速駆動ギヤ及び2速駆動ギヤが空転自在に設けられている。5速駆動ギヤ及び2速駆動ギヤと中間軸との連結及びその解除を5速クラッチ及び2速クラッチがそれぞれ行う。出力軸上には、4−6速駆動ギヤ及び5速駆動ギヤの双方と噛合した4−5−6速従動ギヤと、3−R速駆動ギヤ及び2速駆動ギヤの双方と噛合した2−3−R速従動ギヤとが固定して設けられている。カウンタ軸上には、主駆動ギヤと噛合した主従動ギヤが固定して設けられるとともに、4−6速駆動ギヤと噛合した4速駆動ギヤ及び後進駆動ギヤが空転自在に設けられている。主従動ギヤ及び4速駆動ギヤとカウンタ軸との間の動力伝達を、4速クラッチ及び選択式クラッチがそれぞれ断続する。4速駆動ギヤとカウンタ軸との連結及びその解除を選択式クラッチが行う。後進アイドル軸上には、後進駆動ギヤ及び3−R速駆動ギヤの双方に噛合した後進アイドルギヤが固定して設けられている。後進駆動ギヤとカウンタ軸との連結及びその解除を選択式クラッチが行う。
また、特許文献2に記載の平行軸式変速機は、同様に、互いに平行な入力軸、連結アイドル軸、中間軸、カウンタ軸、後進アイドル軸及び出力軸を備え、前進7段後進1段の変速段を有している。
一方、動力発生源として内燃機関のみを備える車両用動力伝達装置に電動機を追加して、ハイブリッド車両用動力伝達装置を構成することも知られている。
例えば、特許文献3に記載のハイブリッド車の駆動装置においては、互いに係合する内燃機関の出力軸に連結された入力側係合部材と自動変速機の入力部材に連結された出力側係合部材とから複数の変速段形成用入力クラッチが構成されており、最低速段形成用入力クラッチの出力側係合部材に、電動機のロータを動力伝達可能に連結している。この自動変速機は、遊星歯車式であり、前進4段後進1段の変速段を有している。
特許第4088566号公報 特許第4206312号公報 特開2009−1234号公報
しかしながら、特許文献1、2に記載の変速機においては、平行軸が6軸と多く、コンパクトでないという不都合がある。
また、特許文献3に記載のハイブリッド車の駆動装置においては、電動機入力の適切な部位を確保しただけであり、電動機の略全体が変速機の外側に配置されるため、エンジンルーム内に電動機のスペースを確保することは非常に困難であるいう不都合がある。また、前進が4段と少なく、走行時の動力効率が優れないという不都合がある。
さらに、特許文献1、2に記載の変速機をハイブリッド化することは困難である。
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、電動機の配置スペースを確保することが可能なハイブリッド車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。また、コンパクトな車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。
本発明は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、前記内燃機関から動力が入力される入力軸と、該入力軸と平行に配置され、当該入力軸に固定された主駆動ギヤと噛合する主従動ギヤが固定され、前記電動機と動力伝達可能に接続されたカウンタ軸と、前記入力軸と平行に配置され、前記主従動ギヤと噛合する連結従動ギヤが固定された中間軸と、前記入力軸上に配置され、第1クラッチを介して当該入力軸に選択的に断接される第1駆動ギヤ及び第2駆動ギヤと、前記中間軸上に配置され、第2クラッチを介して当該中間軸に選択的に断接される第3駆動ギヤ及び第4駆動ギヤと、前記カウンタ軸上に配置され、後進クラッチを介して当該カウンタ軸に選択的に断接される後進駆動ギヤと、前記入力軸と平行に配置された出力軸と、該出力軸上に固定され、前記第1駆動ギヤ及び前記第3駆動ギヤを共用して噛合し、前記後進駆動ギヤと直接又は他のギヤを介して噛合する第1従動ギヤと、前記出力軸上に固定され、前記第2駆動ギヤ及び前記第4駆動ギヤを共用して噛合する第2従動ギヤとを備えたことを特徴とする(第1発明)。
第1発明によれば、第1クラッチ、第2クラッチ及び後進クラッチの断接により前進4段後進1段を有する多段変速機を構成することができる。そして、第1従動ギヤは、第1駆動ギヤ及び第3駆動ギヤを共用して噛合し、後進駆動ギヤと直接又は他のギヤを介して噛合し、第2従動ギヤは、第2駆動ギヤ及び第4駆動ギヤを共用して噛合するので、ギヤ数を抑制することが可能となる。
さらに、電動機と動力伝達可能に接続されたカウンタ軸は、後進クラッチ及び後進駆動ギヤが配置されているだけであり、入力軸に比べて短軸化することが可能である。そのため、短軸化したカウンタ軸のスペースを用いて電動機を配置することができる。よって、上記特許文献3に記載されたハイブリッド車の駆動装置と比較して、電動機を含めたスペースをコンパクト化することが可能となる。
また、第1発明において、前記第1従動ギヤは、前記後進駆動ギヤと直接噛合することが好ましい。
この場合、他のギヤを介して第1従動ギヤと後進駆動ギヤとが噛合する場合に比べて、ギヤ数と軸数を削減することが可能となり、さらにコンパクト化が可能となる。
また、第1発明において、前記中間軸上に配置され、機械式セレクタを介して当該中間軸に選択的に断接される最低速駆動ギヤと、前記出力軸上に配置され、一方向クラッチを介して当該出力軸に連結される最低速従動ギヤとを備えることが好ましい。
この場合、軸数を増加することなく、第1クラッチ、第2クラッチ、後進クラッチ及び機械式セレクタの断接により前進5段後進1段を有する多段変速機を構成することができ、燃費効率が向上する。さらに、機械式セレクタにより最低速駆動ギヤを中間軸に接続するため、油圧ポンプを作動させることなく、最低速段を確保することができる。よって、内燃機関停止時に、電動機の動力のみによって発進することができる。
また、第1発明において、前記入力軸の内燃機関側と前記第1クラッチ及び前記主駆動ギヤとの間を選択的に断接可能な主クラッチと、前記電動機のロータと一体的に形成された軸、前記カウンタ軸、又は該カウンタ軸に固定されたギヤ列を介して直接駆動される軸上に配置された油圧ポンプとを備えることが好ましい。
この場合、入力軸の内燃機関側と第1クラッチ及び主駆動ギヤとの間の接続を主クラッチにより断接することにより、内燃機関の動力伝達を遮断することができる。よって、電動機のみによる走行時に、内燃機関の引き摺りによる損失の発生を回避して、効率良く走行することが可能となる。さらに、油圧ポンプを駆動するために、別の駆動装置(例えば、駆動モータ等)を設ける必要がなく、コストを抑えてコンパクト化することが可能であるとともに、内燃機関や電動機の動力を有効に利用することができる。
また、第1発明において、前記電動機のロータと一体的に形成された軸に、空調装置のコンプレッサを一体的に配置することが好ましい。
この場合、空調装置のコンプレッサを駆動するために、別の駆動装置(例えば、駆動モータ等)を設ける必要がなく、コストを抑えてコンパクト化することが可能であるとともに、内燃機関や電動機の動力を有効に利用することができる。
また、第1発明において、前記空調装置のコンプレッサを、前記電動機の内側に配置することが好ましい。
この場合、さらにコンパクト化することが可能となる。
また、本発明は、内燃機関を備える車両用動力伝達装置であって、前記内燃機関から動力が入力される入力軸と、該入力軸と平行に配置され、当該入力軸に固定された主駆動ギヤと噛合する主従動ギヤが固定されたカウンタ軸と、前記入力軸と平行に配置され、前記主従動ギヤと噛合する連結従動ギヤが固定された中間軸と、前記入力軸上に配置され、第1クラッチを介して当該入力軸に選択的に断接される第1駆動ギヤ及び第2駆動ギヤと、前記中間軸上に配置され、第2クラッチを介して当該中間軸に選択的に断接される第3駆動ギヤ及び第4駆動ギヤと、前記カウンタ軸上に配置され、後進クラッチを介して当該カウンタ軸に選択的に断接される後進駆動ギヤと、前記入力軸と平行に配置された出力軸と、前記出力軸上に固定され、前記第1駆動ギヤ及び前記第3駆動ギヤを共用して噛合し、前記後進駆動ギヤと直接又は他のギヤを介して噛合する第1従動ギヤと、前記出力軸上に固定され、前記第2駆動ギヤ及び前記第4駆動ギヤを共用して噛合する第2従動ギヤとを備えたことを特徴とする(第2発明)。
第2発明によれば、第1クラッチ、第2クラッチ及び後進クラッチの断接により前進4段後進1段を有する多段変速機を構成することができる。そして、第1従動ギヤは、第1駆動ギヤ及び第3駆動ギヤを共用して噛合し、後進駆動ギヤと直接又は他のギヤを介して噛合するので、上記特許文献1、2における変速機を同じ変速段数とした場合に比べて、ギヤ数を抑制することが可能となる。
さらに、カウンタ軸に電動機を動力伝達可能に接続することにより、第1発明のハイブリッド車両用動力伝達装置を得ることができる。そのため、内燃機関を備える車両用動力伝達装置とハイブリッド車両用動力伝達装置との基本構成を共通化することが可能となる。
また、第2発明において、前記第1従動ギヤは、前記後進駆動ギヤと直接噛合することが好ましい。
この場合、他のギヤを介して第1従動ギヤと後進駆動ギヤとが噛合する場合に比べて、ギヤ数と軸数を削減することが可能となり、さらにコンパクト化が可能となる。
また、第2発明において、前記カウンタ軸上に配置され、前記後進クラッチを介して当該カウンタ軸に前記後進駆動ギヤと選択的に断接される第5駆動ギヤを備え、前記第2従動ギヤは、前記第5駆動ギヤとも共用して噛合することが好ましい。
この場合、軸数を増加することなく、前進1段を追加した多段変速機を構成することができ、燃費効率が向上する。
また、第2発明において、前記中間軸上に配置され、第3クラッチを介して当該中間軸に選択的に断接される最低速駆動ギヤと、前記出力軸上に配置され、直結して又は一方向クラッチを介して当該出力軸に連結され、第3クラッチを介して前記中間軸と連結される最低速従動ギヤとを備えることが好ましい。
この場合、軸数を増加することなく、前進1段を追加した多段変速機を構成することができ、燃費効率が向上する。
また、第2発明において、第1発明のハイブリッド車両用動力伝達装置と、前記入力軸、前記カウンタ軸、前記中間軸及び前記出力軸の軸配置が共通であるとともに、前記第1クラッチ、前記第2クラッチ、前記後進クラッチ、前記主駆動ギヤ、前記主従動ギヤ、前記連結従動ギヤ、前記第1駆動ギヤ、前記第2駆動ギヤ、前記第3駆動ギヤ、前記第4駆動ギヤ、前記後進駆動ギヤ、前記第1従動ギヤ、及び前記第2従動ギヤ(以下、これらを合わせて「共通構成部品」という)が変速段数の相違に伴う変更を除き共通であることが好ましい。
この場合、第1発明のハイブリッド車両用動力伝達装置と第2発明の車両用動力伝達装置とが基本構成を共有するので、両車両用動力伝達装置を平行生産するとき、生産コストの優位性がある。なお、両動力伝達装置において共通構成部品を共有することが最も好ましい。しかし、両動力伝達装置の変速段数が相違するため、搭載車両に適するよう、ギヤ部材のレシオやクラッチ部材のクラッチ枚数等を変更する必要がある。そのため、両動力伝達装置の共通構成部品は基本形状や配置が共通であるが、個々の部品は変速段数の相違に伴い必要に応じて変更される。
本発明の第1実施形態に係る車両用動力伝達装置の全体構成を概略的に示す図。 各変速段を設定するための各クラッチの断接状態を示す図表。 本発明の第2実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置の全体構成を概略的に示す図。 動力伝達装置の軸方向と垂直な平面方向における各部材の配置の一例を模式的に示す図。 エンジン走行モード、モータアシストモードにおける各変速段を設定するための各クラッチの断接状態を示す図表。 EV走行モード、EV回生モードにおける各変速段を設定するための各クラッチの断接状態を示す図表。 本発明の第2実施形態の変形に係るハイブリッド車両用動力伝達装置の全体構成を概略的に示す図。 本発明の第2実施形態の他の変形に係るハイブリッド車両用動力伝達装置の全体構成を概略的に示す図。 本発明の第2実施形態のさらに他の変形に係るハイブリッド車両用動力伝達装置の全体構成を概略的に示す図。
〔第1実施形態〕
本発明の第1実施形態に係る動力伝達装置Aを図面を参照して説明する。
まず、図1を参照して動力伝達装置Aの構成を説明する。動力伝達装置Aは、動力発生源である内燃機関(以下、「エンジン」という)ENGと、エンジンENGの出力軸にトルクコンバータTCを介して連結された変速機TMとを備えており、車両に搭載される。動力伝達装置Aは、エンジンENGの動力(駆動力)を、変速機TMを介して一対の駆動輪(不図示)に伝達して、該駆動輪を駆動し得るように構成されている。
エンジンENGは、ガソリン、軽油、アルコールなどの燃料を燃焼させることにより動力(トルク)を発生する内燃機関であり、発生した動力を外部に出力するための出力軸を有する。
変速機TMは、互いに平行に延びて設けられた入力軸1、中間軸2、カウンタ軸3及び出力軸4を備えており、不図示の変速機ケース内に収容されている。
入力軸1は、エンジンENGの出力軸にトルクコンバータTCを介して連結されており、不図示の軸受により軸回り回転自在に支持されている。入力軸1上には、エンジンENG側(図中右側)から順に、6速駆動ギヤG6a、3速駆動ギヤG3a及び主駆動ギヤGMaが設けられている。6速駆動ギヤG6a及び3速駆動ギヤG3aは、入力軸1に対して空転自在(相対回転自在)に設けられており、主駆動ギヤGMaは、入力軸1に対して固定して(相対回転不能に)設けられている。
6速駆動ギヤG6aと入力軸1とは、6速クラッチC6によりその連結及び解除が行われる。3速駆動ギヤG3aと入力軸1とは、3速クラッチC3によりその連結及び解除が行われる。クラッチC6,C3は、公知の油圧作動ピストン形の摩擦式クラッチ装置である。クラッチC6,C3は、隣接して配置されている。
中間軸2は、入力軸1と平行に配置されており、不図示の軸受により軸回り回転自在に支持されている。中間軸2上には、エンジンENG側から順に、1速駆動ギヤG1a、5速駆動ギヤG5a、2速駆動ギヤG2a及び連結従動ギヤGCbが設けられている。1速駆動ギヤG1a、5速駆動ギヤG5a及び2速駆動ギヤG2aは中間軸2に対して空転自在に設けられており、連結従動ギヤGCbは中間軸2に対して固定して設けられている。
1速駆動ギヤG1aと中間軸2とは、1速クラッチC1によりその連結及び解除が行われ、5速駆動ギヤG5aと中間軸2とは、5速クラッチC5によりその連結及び解除が行われ、2速駆動ギヤG2aと中間軸2とは、2速クラッチC2によりその連結及び解除が行われる。クラッチC1,C5,C2は、クラッチC6、C3と同様、公知の油圧作動ピストン形の摩擦式クラッチ装置である。クラッチC5,C2は、隣接して配置されている。
カウンタ軸3は、入力軸1と平行に配置されており、不図示の軸受により軸回り回転自在に支持されている。カウンタ軸3には、エンジンENG側から順に、アイドル軸5、後進駆動ギヤGRa及び主従動ギヤGMbが設けられている。アイドル軸5はカウンタ軸3と同軸に、カウンタ軸3に対して空転自在に設けられている。アイドル軸5には、4速駆動ギヤG4aが、アイドル軸5に対して空転自在に設けられている。
カウンタ軸3とアイドル軸5とは、4速クラッチC4によりその連結及び解除が行われる。4速クラッチC4は、公知の油圧作動ピストン形の摩擦式クラッチ装置である。
カウンタ軸3上には、選択式クラッチCSが設けられている。選択式クラッチCSは、詳細は図示しないが、セレクタを油圧機構によってカウンタ軸3の軸方向に移動させ、ドグ歯を4速駆動ギヤG4aの側部又は後進駆動ギヤGRaの側部に係止させることにより、4速駆動ギヤG4a、後進駆動ギヤGRaの何れか一方をアイドル軸5に連結させるように構成されている。すなわち、選択式クラッチCSのセレクタを4速駆動ギヤG4a側(図中右側)に移動させたとき、4速駆動ギヤG4aがアイドル軸5に連結され、セレクタを後進駆動ギヤGRa側(図中左側)に移動させたとき、後進駆動ギヤGRaがアイドル軸5に連結され、セレクタを中立状態に位置させたとき、4速駆動ギヤG4a及び後進駆動ギヤGRaはともにアイドル軸5との連結が解除される。主従動ギヤGMbは中間軸2上に設けられた連結従動ギヤGCbと常時噛合している。
出力軸4は入力軸1と平行に配置されており、不図示の軸受により軸回り回転自在に支持されている。出力軸4には、エンジンENG側から順に、出力ギヤGF、パーキングギヤGP、1速従動ギヤG1b、4−5−6速従動ギヤG456b及び2−3−R速従動ギヤG23Rbが設けられている。
出力ギヤGF、パーキングギヤGP、4−5−6速従動ギヤG456N及び2−3−R速従動ギヤG23Rbは出力軸4に対して固定して設けられている。1速従動ギヤG1bはワンウェイクラッチ6を介して出力軸4に対して連結されている。出力ギヤGFは、図示しないディファレンシャル機構のディファレンシャルギヤと常時噛合している。1速従動ギヤG1bは中間軸2上に設けられた1速駆動ギヤG1aと常時噛合している。また、4−5−6速従動ギヤG456bは入力軸1上に設けられた4−6速駆動ギヤG46a及び中間軸2上に設けられた5速駆動ギヤG5aの双方と常時噛合しており、2−3−R速従動ギヤG23Rbは入力軸1上に設けられた3速駆動ギヤG3a、中間軸2上に設けられた2速駆動ギヤG2a及びカウンタ軸3上に設けられた後進駆動ギヤGRaと常時噛合している。
ワンウェイクラッチ6は、1速駆動ギヤG1aから1速従動ギヤG1bに回転が入力されると係止状態となって1速駆動ギヤG1aと出力軸4とを連結する。また、ワンウェイクラッチ6は、1速従動ギヤG1bの回転が出力軸4よりも速く回転したとき、1速従動ギヤG1bから出力軸を切り離す。
次に、図2も参照して、上記構成からなる動力伝達装置Aにおける、変速機TMの変速状態及び動力伝達経路について説明する。なお、図2(図5、図6も同様)において、「OFF(オフ)」は各クラッチが非接続状態に、「ON(オン)」は各クラッチが接続状態に、「RON」は選択式クラッチCSが右動状態に、「LON」は選択式クラッチCSが左動状態にあることを意味する。
エンジンENGの回転動力はトルクコンバータTCを介して介して変速機TMの入力軸1に入力され、主駆動ギヤGMa及び主従動ギヤGMbを介してカウンタ軸3に伝達される。これにより、カウンタ軸3は、入力軸1の回転によって、入力軸1と逆方向に回転することになる。カウンタ軸3に入力された動力は、さらに主従動ギヤGMb及び連結従動ギヤGCbを介して中間軸2に伝達される。これにより、中間軸2は、入力軸1の回転によって、入力軸1と同一方向に回転することになる。
ここで、第1〜第6速クラッチC1〜C6が全てオフであるとき、1速駆動ギヤG1a、5速駆動ギヤG5a及び2速駆動ギヤG2aは中間軸2と非連結状態に、6速駆動ギヤG6a及び3速駆動ギヤG3aは入力軸1と非連結状態に、アイドル軸5はカウンタ軸3と非連結状態になっている。従って、エンジンENGの回転動力は出力軸4に伝達されず、変速機TMはニュートラル(中立)状態となる。なお、このニュートラル状態では、選択式クラッチCSのセレクタはオフ(中立)に位置される。
前進1速状態は、ニュートラルの状態から、1速クラッチC1を「オフ」から「オン」にして、1速駆動ギヤG1aと中間軸2とを連結するとともに、選択式クラッチCSのセレクタを「中立」位置から右動させて、4速駆動ギヤG4aとアイドル軸5とを連結することにより設定する。これにより、エンジンENGの動力は、入力軸1、主駆動ギヤGMa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、1速駆動ギヤG1a、1速従動ギヤG1b、出力軸4の順に伝達され、変速機TMは前進1速状態となる。
前進2速状態は、前進1速状態から、1速クラッチC1を「オン」から「オフ」にして、1速駆動ギヤG1aと中間軸2との連結を解除するとともに、2速クラッチC2を「オフ」から「オン」にして、2速駆動ギヤG2aと中間軸2とを連結することにより設定する。これにより、エンジンENGの動力は、入力軸1、主駆動ギヤGMa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、2速駆動ギヤG2a、2−3−R速従動ギヤG23Rb、出力軸4の順に伝達され、変速機TMは前進2速状態となる。
前進3速状態は、前進2速状態から、2速クラッチC2を「オン」から「オフ」にして、2速駆動ギヤG2aと中間軸2との連結を解除するとともに、3速クラッチC3を「オフ」から「オン」にして、3速駆動ギヤG3aと入力軸1とを連結することにより設定する。これにより、エンジンENGの動力は、入力軸1、3速駆動ギヤG3a、2−3−R速従動ギヤG23Rb、出力軸4の順に伝達され、変速機TMは前進3速状態となる。
前進4速状態は、前進3速状態から、3速クラッチC3を「オン」から「オフ」にして、3速駆動ギヤG3aと入力軸1との連結を解除するとともに、4速クラッチC4を「オフ」から「オン」にして、アイドル軸5とカウンタ軸3とを連結することにより設定する。これにより、エンジン1の動力は、入力軸1、主駆動軸GMa、主従動ギヤGMb、カウンタ軸3、アイドル軸5、4速駆動ギヤG4a、4−5−6速従動ギヤG456b、出力軸4の順に伝達され、変速機TMは前進4速状態となる。
前進5速状態は、前進4速状態から、4速クラッチC4を「オン」から「オフ」にして、アイドル軸5とカウンタ軸3との連結を解除するとともに、5速クラッチC5を「オフ」から「オン」にして、5速駆動ギヤG5aと中間軸2とを連結することにより設定する。これにより、エンジンENGの動力は、入力軸1、主駆動ギヤGMa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、5速駆動ギヤG5a、4−5−6速従動ギヤG456b、出力軸4の順に伝達され、変速機TMは前進5速状態となる。
前進6速状態は、前進5速状態から、5速クラッチC5を「オン」から「オフ」にして、5速駆動ギヤG5aと中間軸2との連結を解除するとともに、6速クラッチC6を「オフ」から「オン」にして、6速駆動ギヤG6aと入力軸1とを連結することにより設定する。これにより、エンジン1の動力は、入力軸1、6速駆動ギヤG6a、4−5−6速従動ギヤG456b、出力軸4の順に伝達され、変速機TMは前進6速状態となる。
また、後進変速状態は、ニュートラルの状態から、4速クラッチC4を「オフ」から「オン」にして、アイドル軸5とカウンタ軸30とを連結するとともに、選択式クラッチCSのセレクタを「中立」位置から左動させて、後進駆動ギヤGRaとアイドル軸5とを連結することにより設定する。これにより、エンジンENGの動力は、入力軸1、主駆動ギヤGMa、主従動ギヤGMb、カウンタ軸3、アイドル軸5、後進駆動ギヤGRa、2−3−R速従動ギヤG23Rb、出力軸4の順に伝達され、変速機TMは後進変速状態となる。
以上説明したように、動力伝達装置Aの変速機TMは、2−3−R速従動ギヤG23Rbは3速駆動ギヤG3a、2速駆動ギヤG2a及び後進駆動ギヤGRaと常時噛合している。そのため、変速機TMは、上記特許文献1に記載の変速機と比較して、2本の軸(連結アイドル軸と後進アイドル軸)と、これらの軸に形成されたギヤを削減することができ、コンパクト化が可能となる。
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置Bを図面を参照して説明する。
まず、図3を参照して動力伝達装置Bの構成を説明する。動力伝達装置Bは、動力発生源として、内燃機関(以下、「エンジン」という)ENGと、モータ・ジェネレータ(以下、「電動機」という)MGとを備えるハイブリッド車両に搭載される。動力伝達装置Bは、エンジンENG又は/及び電動機MGの動力(駆動力)を、変速機TM1を介して一対の駆動輪(不図示)に伝達して、該駆動輪を駆動し得るように構成されている。さらに、動力伝達装置Bは、エンジンENG又は/及び電動機MGの動力を、駆動輪だけでなく、車両に搭載されたオイルポンプPに伝達して、該オイルポンプPを駆動し得るように構成されている。
電動機MGは、その図示しないハウジング(不図示)内に回転自在に支承された中空のロータ(回転体)7aと、該ロータ7aの周囲でハウジングに固定されたステータ(固定子)7bとを有する。ロータ7aには、複数の永久磁石が装着され、ステータ7bには、3相分のコイル(電機子巻線)が装着されている。なお、電動機MGのステータ7bは、変速機TM1のケーシング等、車体に対して静止した不動部に設けられたハウジングに固設されている。
変速機TM1は、互いに平行に延びて設けられた入力軸1、中間軸2、カウンタ軸3及び出力軸4を備えており、変速機ケース(不図示)内に収容されている。
入力軸1は、エンジンENGの出力軸にトルクコンバータTC及び主クラッチCMを介して連結されており、不図示の軸受により軸回り回転自在に支持されている。入力軸1上には、エンジンENG側から順に、5速駆動ギヤG5a、3速駆動ギヤG3a及び主駆動ギヤGMaが設けられている。5速駆動ギヤG5a及び3速駆動ギヤG3aは、入力軸1に対して空転自在に設けられており、主駆動ギヤGMaは、入力軸1に対して固定して設けられている。主クラッチCMは、公知の油圧作動ピストン形の摩擦式クラッチ装置である。
5速駆動ギヤG5aと入力軸1とは、5速クラッチC5によりその連結及び解除が行われる。3速駆動ギヤG3aと入力軸1とは、3速クラッチC3によりその連結及び解除が行われる。クラッチC5,C3は、公知の油圧作動ピストン形の摩擦式クラッチ装置である。クラッチC5,C3は、隣接して配置されている。
中間軸2は、入力軸1と平行に配置されており、不図示の軸受により軸回り回転自在に支持されている。中間軸2上には、エンジンENG側から順に、1速駆動ギヤG1a、4速駆動ギヤG4a、2速駆動ギヤG2a及び連結従動ギヤGCbが設けられている。1速駆動ギヤG1a、4速駆動ギヤG4a及び2速駆動ギヤG2aは中間軸2に対して空転自在に設けられており、連結従動ギヤGCbは中間軸2に対して固定して設けられている。
1速駆動ギヤG1aと中間軸2とは、1速選択式クラッチCLによりその連結及び解除が行われる。1速選択式クラッチCLは、詳細は図示しないが、油圧を用いることなく、例えば電磁力によって、セレクタを中間軸2の軸方向に移動させ、ドグ歯を1速駆動ギヤG1aの側部に係止させることにより、1速駆動ギヤG1aを中間軸2に連結させるように構成されている。すなわち、1速選択式クラッチCLのセレクタを1速駆動ギヤG1a側(図中右側)に移動させたとき、1速駆動ギヤG1aが中間軸2に連結され、セレクタを中立状態に位置させたとき、1速駆動ギヤG1aと中間軸2との連結は解除される。
4速駆動ギヤG4aと中間軸2とは、4速クラッチC4によりその連結及び解除が行われ、2速駆動ギヤG2aと中間軸2とは、2速クラッチC2によりその連結及び解除が行われる。クラッチC4,C2は、クラッチC6、C3と同様、公知の油圧作動ピストン形の摩擦式クラッチ装置である。クラッチC4,C2は、隣接して配置されている。
カウンタ軸3は、入力軸1と平行に配置されており、不図示の軸受により軸回り回転自在に支持されている。カウンタ軸3には、エンジンENG側から順に、後進駆動ギヤGRa及び主従動ギヤGMbが設けられている。
カウンタ軸3上には、後進選択式クラッチCRが設けられている。後進選択式クラッチCRは、詳細は図示しないが、油圧を用いることなく、例えば電磁力によって、セレクタを中間軸2の軸方向に移動させ、ドグ歯を後進駆動ギヤGRaの側部に係止させることにより、後進駆動ギヤGRaをカウンタ軸3に連結させるように構成されている。すなわち、後進選択式クラッチCRのセレクタを後進駆動ギヤGRa側(図中左側)に移動させたとき、後進駆動ギヤGRaがカウンタ軸3に連結され、セレクタを中立状態に位置させたとき、後進駆動ギヤGRaとカウンタ軸3との連結は解除される。主従動ギヤGMbは中間軸2上に設けられた連結従動ギヤGCbと常時噛合している。
出力軸4は入力軸1と平行に配置されており、不図示の軸受により軸回り回転自在に支持されている。出力軸4には、エンジンENG側から順に、出力ギヤGF、パーキングギヤGP、1速従動ギヤG1b、4−5速従動ギヤG45b及び2−3−R速従動ギヤG23Rbが設けられている。
出力ギヤGF、パーキングギヤGP、4−5速従動ギヤG45b及び2−3−R速従動ギヤG23Rbは出力軸4に対して固定して設けられている。1速従動ギヤG1bはワンウェイクラッチ6を介して出力軸4に対して連結されている。出力ギヤGFは、ディファレンシャル機構のディファレンシャル従動ギヤGDと常時噛合している。1速従動ギヤG1bは中間軸2上に設けられた1速駆動ギヤG1aと常時噛合している。また、4−5速従動ギヤG45bは入力軸1上に設けられた5速駆動ギヤG5a及び中間軸2上に設けられた4速駆動ギヤG4aの双方と常時噛合しており、2−3−R速従動ギヤG23Rbは入力軸1上に設けられた3速駆動ギヤG3a、中間軸2上に設けられた2速駆動ギヤG2a及びカウンタ軸3上に設けられた後進駆動ギヤGRaと常時噛合している。
ワンウェイクラッチ6は、1速駆動ギヤG1aから1速従動ギヤG1bに回転が入力されると係止状態となって1速駆動ギヤG1aと出力軸4とを連結する。また、ワンウェイクラッチ6は、1速従動ギヤG1bの回転が出力軸4よりも速く回転したとき、1速従動ギヤG1bから出力軸を切り離す。
ロータ軸8は、電動機MGのロータ7aと一体的に回転し、入力軸1と平行に配置されており、不図示の軸受により軸回り回転自在に支持されている。ロータ軸8上には、副駆動ギヤGSaが固定して設けられている。副駆動ギヤGSaは、カウンタ軸3上に設けられた主従動ギヤGMbと常時噛合している。ロータ軸8上には、図示しないギヤが固定して設けられおり、このギヤとオイルポンプPの作動軸に固定して設けられたギヤとがベルト等を介して接続されている。オイルポンプPには、図示しないアキュムレータが接続されている。
図3及び図4を参照して、電動機MGは、動力伝達装置Bにおいて前方上部に膨らむように位置するが、前後方向がトルクコンバータTCとカウンタ軸3との間に収まる。そのため、電動機MGの略半分は変速機TM1のケーシング内に収容可能であり、動力伝達装置Bをハイブリッド車両に搭載することが可能となる。
次に、図5及び図6も参照して、上記構成からなる動力伝達装置Bにおける、変速機TM1の変速状態及び動力伝達経路について説明する。
〔エンジン走行モードとE/V走行モード〕
エンジンENGの回転動力はトルクコンバータTC及び主クラッチCMを介して変速機TM1の入力軸1に入力され、主駆動ギヤGMa及び主従動ギヤGMbを介してカウンタ軸3に伝達される。これにより、カウンタ軸3は、入力軸1の回転によって、入力軸1と逆方向に回転することになる。カウンタ軸3に入力された動力は、さらに主従動ギヤGMb及び連結従動ギヤGCbを介して中間軸2に伝達される。これにより、中間軸2は、入力軸1の回転によって、入力軸1と同一方向に回転することになる。
ここで、図5を参照して、各クラッチCL,C2〜C5,CM,CRが全てオフであるとき、1速駆動ギヤG1a、4速駆動ギヤG4a及び2速駆動ギヤG2aは中間軸2と非連結状態に、5速駆動ギヤG5a及び3速駆動ギヤG3aは入力軸1と非連結状態に、後進駆動ギヤGRaはカウンタ軸3と非連結状態になっている。従って、エンジンENG及び電動機MGの回転動力は出力軸4に伝達されず、変速機TM1はニュートラル(中立)状態となる。
前進1速状態は、ニュートラルの状態から、1速選択式クラッチCLを中立状態の「オフ」から左動させて「オン」にして、1速駆動ギヤG1aと中間軸2とを連結するとともに、主クラッチCMを「オフ」から「オン」にして、エンジンENGの出力軸と入力軸1とを接続することにより設定する。なお、主クラッチCMは、アキュムレータに蓄圧された油圧力により作動させることができる。これにより、エンジンENGの動力は、入力軸1、主駆動ギヤGMa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、1速駆動ギヤG1a、1速従動ギヤG1b、出力軸4の順に伝達され、変速機TM1は前進1速状態となる。また、電動機MGの動力は、ロータ軸8、副駆動ギヤGSa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、1速駆動ギヤG1a、1速従動ギヤG1b、出力軸4の順に伝達される。
前進2速状態は、前進1速状態から、2速クラッチC2を「オフ」から「オン」にして、2速駆動ギヤG2aと中間軸2とを連結することにより設定する。これにより、エンジンENGの動力は、入力軸1、主駆動ギヤGMa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、2速駆動ギヤG2a、2−3−R速従動ギヤG23Rb、出力軸4の順に伝達され、変速機TM1は前進2速状態となる。また、電動機MGの動力は、ロータ軸8、副駆動ギヤGSa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、2速駆動ギヤG2a、2−3−R速従動ギヤG23Rb、出力軸4の順に伝達される。
前進3速状態は、前進2速状態から、2速クラッチC2を「オン」から「オフ」にして、2速駆動ギヤG2aと中間軸2との連結を解除するとともに、3速クラッチC3を「オフ」から「オン」にして、3速駆動ギヤG3aと入力軸1とを連結することにより設定する。これにより、エンジンENGの動力は、入力軸1、3速駆動ギヤG3a、2−3−R速従動ギヤG23Rb、出力軸4の順に伝達され、変速機TM1は前進3速状態となる。また、電動機MGの動力は、ロータ軸8、副駆動ギヤGSa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、1速駆動ギヤG1a、1速従動ギヤG1b、出力軸4の順に伝達される。
前進4速状態は、前進3速状態から、3速クラッチC3を「オン」から「オフ」にして、3速駆動ギヤG3aと入力軸1との連結を解除するとともに、4速クラッチC4を「オフ」から「オン」にして、4速駆動ギヤG4aと中間軸2とを連結することにより設定する。これにより、エンジンENGの動力は、入力軸1、主駆動ギヤGMa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、4速駆動ギヤG4a、4−5速従動ギヤG45b、出力軸4の順に伝達され、変速機TM1は前進4速状態となる。また、電動機MGの動力は、ロータ軸8、副駆動ギヤGSa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、4速駆動ギヤG4a、4−5速従動ギヤG45b、出力軸4の順に伝達される。
前進5速状態は、前進4速状態から、4速クラッチC4を「オン」から「オフ」にして、4速駆動ギヤG4aと中間軸2との連結を解除するとともに、5速クラッチC5を「オフ」から「オン」にして、5速駆動ギヤG5aと入力軸1とを連結することにより設定する。これにより、エンジンENGの動力は、入力軸1、5速駆動ギヤG5a、4−5速従動ギヤG45b、出力軸4の順に伝達され、変速機TM1は前進5速状態となる。また、電動機MGの動力は、ロータ軸8、副駆動ギヤGSa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、1速駆動ギヤG1a、1速従動ギヤG1b、出力軸4の順に伝達される。
また、後進変速状態は、ニュートラルの状態から、主クラッチCMを「オフ」から「オン」にして、エンジンENGの出力軸と入力軸1とを接続するとともに、後進選択式クラッチCRのセレクタを中立位置の「オフ」から左動させて「オン」にして、後進駆動ギヤGRaとカウンタ軸3とを連結することにより設定する。これにより、エンジンENGの動力は、入力軸1、主駆動ギヤGMa、主従動ギヤGMb、カウンタ軸3、後進駆動ギヤGRa、2−3−R速従動ギヤG23Rb、出力軸4の順に伝達され、変速機TM1は後進変速状態となる。また、電動機MGの動力は、ロータ軸8、副駆動ギヤGSa、主従動ギヤGMb、カウンタ軸3、後進駆動ギヤGRa、2−3−R速従動ギヤG23Rb、出力軸4の順に伝達される。
〔EV走行モードとEV回生モード〕
図6を参照して、主クラッチCMが「オフ」であるとき、エンジンENGの回転動力は変速機TM1に入力されない。
ここで、各クラッチCL,C2〜C5,CRが全てオフであるとき、1速駆動ギヤG1a、5速駆動ギヤG5a及び2速駆動ギヤG2aは中間軸2と非連結状態に、5速駆動ギヤG5a及び3速駆動ギヤG3aは入力軸1と非連結状態に、後進駆動ギヤGRaはカウンタ軸3と非連結状態になっている。従って、電動機MGの回転動力は出力軸4に伝達されず、変速機TM1はニュートラル(中立)状態となる。
ロータ軸8の回転前及び回転直後は、オイルポンプPの作動による油圧力は十分に得られないが、1速駆動ギヤG1aは、ワンウェイクラッチ6と1速選択式クラッチCLとを介して中間軸2に連結されている。そこで、ニュートラルの状態から、1速選択式クラッチCLを中立状態の「オフ」から左動させて「オン」にして、1速駆動ギヤG1aと中間軸2とを連結することにより、前進1速状態を設定する。これにより、EV走行時、電動機MGの動力は、ロータ軸8、副駆動ギヤGSa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、1速駆動ギヤG1a、1速従動ギヤG1b、出力軸4の順に伝達され、EV回生時には、これと逆に、出力軸4からロータ軸8に動力が伝達される。このように、油圧を用いない1速選択式クラッチCLを作動させることにより、EV発進を行うことができる。
前進2速状態は、前進1速状態から、2速クラッチC2を「オフ」から「オン」にして、2速駆動ギヤG2aと中間軸2とを連結することにより設定する。これにより、EV走行時、電動機MGの動力は、ロータ軸8、副駆動ギヤGSa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、2速駆動ギヤG2a、2−3−R速従動ギヤG23Rb、出力軸4の順に伝達され、EV回生時には、これと逆に、出力軸4からロータ軸8に動力が伝達される。
前進3速状態は、前進2速状態から、2速クラッチC2を「オン」から「オフ」にして、2速駆動ギヤG2aと中間軸2との連結を解除するとともに、3速クラッチC3を「オフ」から「オン」にして、3速駆動ギヤG3aと入力軸1とを連結することにより設定する。これにより、EV走行時、電動機MGの動力は、ロータ軸8、副駆動ギヤGSa、主従動ギヤGMb、入力軸1、3速駆動ギヤG3a、2−3−R速従動ギヤG23Rb、出力軸4の順に伝達され、EV回生時には、これと逆に、出力軸4からロータ軸8に動力が伝達される。
前進4速状態は、前進3速状態から、3速クラッチC3を「オン」から「オフ」にして、3速駆動ギヤG3aと入力軸1との連結を解除するとともに、4速クラッチC4を「オフ」から「オン」にして、4速駆動ギヤG4aと中間軸2とを連結することにより設定する。これにより、EV走行時、電動機MGの動力は、ロータ軸8、副駆動ギヤGSa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、中間軸2、4速駆動ギヤG4a、4−5速従動ギヤG45b、出力軸4の順に伝達され、EV回生時には、これと逆に、出力軸4からロータ軸8に動力が伝達される。
前進5速状態は、前進4速状態から、4速クラッチC4を「オン」から「オフ」にして、4速駆動ギヤG4aと中間軸2との連結を解除するとともに、5速クラッチC5を「オフ」から「オン」にして、5速駆動ギヤG5aと入力軸1とを連結することにより設定する。これにより、EV走行時、電動機MGの動力は、ロータ軸8、副駆動ギヤGSa、主従動ギヤGMb、入力軸1、5速駆動ギヤG5a、4−5速従動ギヤG45b、出力軸4の順に伝達され、EV回生時には、これと逆に、出力軸4からロータ軸8に動力が伝達される。
また、後進変速状態は、ニュートラルの状態から、後進選択式クラッチCRのセレクタを中立位置の「オフ」から左動させて「オン」にして、後進駆動ギヤGRaとカウンタ軸3とを連結することにより設定する。これにより、EV走行時、電動機MGの動力は、ロータ軸8、副駆動ギヤGSa、主従動ギヤGMb、カウンタ軸3、後進駆動ギヤGRa、2−3−R速従動ギヤG23Rb、出力軸4の順に伝達され、EV回生時には、これと逆に、出力軸4からロータ軸8に動力が伝達される。
以上説明したように、動力伝達装置Bは、前進5段後進1段を確保しており、走行時の燃費効率が良好であるとともに、ハイブリッド車両に要求されるEV走行モード、EV回生モード等を可能とする機能を備えている。また、電動機MGの減速比を大きくすることが可能であるので、電動機MGの体格を小型化でき、1個の電動機MGで多くの機能を実現することが可能となる。
〔第1実施形態と第2実施形態との対比〕
本発明の第1実施形態に係る車両用動力伝達装置Aと第2実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置Bとを対比すると、基本構成が同一であることが理解される。
すなわち、動力伝達装置Aの変速機TMと動力伝達装置Bの変速機TM1とは、入力軸1、中間軸2、カウンタ軸3及び出力軸4の軸配置が同一である。そして、動力伝達装置Aに対して、電動機MG、油圧ポンプP、ロータ軸8を追加する以外に、4速クラッチC4、4速駆動ギヤG4a、アイドル軸5を削除して4速段を廃止し、1速クラッチC1をセレクタ化して1速選択式クラッチCLに変更し、主クラッチCMを追加することにより、動力伝達装置Bを得ることができる。
このように、変速機TMと変速機TM1とは、基本構成を共有するので、両動力伝達装置A,Bを平行生産するとき、生産コストの優位性がある。そして、動力伝達装置Aを動力伝達装置Bに変更する際、電動機MG、油圧ポンプP、ロータ軸8を追加する以外は、コストや重量の増加を抑えることができる。
さらに、具体的には、変速機TMと変速機TM1とは、2速クラッチC2、3速クラッチC3、5速クラッチC5(変速機TM1では4速クラッチC4)及び6速クラッチC6(変速機TM1では5速クラッチC5)を、それぞれ共通化することが可能であり、必要に応じてクラッチ枚数等の変更を加えることもできる。また、変速機TMと変速機TM1とは、主駆動ギヤGMa、主従動ギヤGMb、連結従動ギヤGCb、1速駆動ギヤG1a、1速従動ギヤG1b、2速駆動ギヤG2a、3速駆動ギヤG3a、後進駆動ギヤGRa、2−3−R速従動ギヤG23Rb、5速駆動ギヤG5a(変速機TM1では4速駆動ギヤG4a)、6速駆動ギヤG6a(変速機TM1では5速駆動ギヤG5a)、4−5−6速従動ギヤG456b(変速機TM1では4−5速従動ギヤG45b)、出力ギヤGF及びパーキングギヤGPを、それぞれ共通化することが可能であり、必要に応じて歯数等の変更を加えることもできる。
また、動力伝達装置Aの基本構成を維持しながら変速機TMの前進1速段減少するだけで、ハイブリッド車両用動力伝達装置Bを得ることができるので、商品性が高く、共通化によるコスト削減が可能となる。
また、動力伝達装置Aは前進6段後進1段を、動力伝達装置Bは前進5段後進1段をそれぞれ確保しており、動力伝達装置A,Bはともに前進5段以上の多速段を確保するため、走行時の燃費効率が良好である。
〔第2実施形態の変形〕
本発明の第2実施形態の変形に係るハイブリッド車両用動力伝達装置B1〜B3を図面を参照して説明する。動力伝達装置B1〜B3は、動力伝達装置Bと類似するので、異なる構成についてのみ説明する。
図7を参照して、動力伝達装置B1では、エンジンENGからの動力を入力軸1に断接可能な主クラッチCMが、入力軸1のエンジンENG側と反対側の端部(図中左端部)に配置されている。入力軸1と同軸に副入力軸9が配置されており、主クラッチCMは副入力軸9を入力軸1に対して断接する。副入力軸9上には、エンジンENG側(図中右側)から順に、5速駆動ギヤG5a、3速駆動ギヤG3a及び主駆動ギヤGMaが設けられている。5速駆動ギヤG5a及び3速駆動ギヤG3aは、副入力軸9に対して空転自在に設けられており、主駆動ギヤGMaは、副入力軸9に対して固定して設けられている。
動力伝達装置B1は、動力伝達装置Bと同様に機能する。主クラッチCMが入力軸1の端部に配置されているので、動力伝達装置B1の軸方向の全長は、動力伝達装置Bより主クラッチCMの幅だけ長くなる。しかし、主クラッチCMを大径化することが可能なので、増加する長さを通常のクラッチ幅以下に抑えることができる。
図8を参照して、動力伝達装置B2では、ロータ軸8に空調装置(エアコンデショナー)のコンプレッサA/Cを一体的に配置している。これにより、コンプレッサA/Cを駆動するために、別の駆動装置(例えば、駆動モータ等)を設ける必要がなく、コストを抑えてコンパクト化することが可能であるとともに、エンジンENGや電動機MGの動力を有効に利用することができる。さらに、コンプレッサA/Cを電動機MGの内側に配置しており、さらにコンパクト化することが可能となる。
また、変速機TM1がニュートラル状態であっても、電動機MGを駆動させることにより、コンプレッサA/Cを駆動することができるので、車両停止時でも、空調装置を作動させることができる。
図9を参照して、動力伝達装置B3では、主クラッチCMを入力軸1のエンジンENG側と反対側の端部に配置するとともに、ロータ軸8に空調装置のコンプレッサA/Cを一体的に配置している。これにより、動力伝達装置B3は、前述した動力伝達装置B1,B2の利点を備えている。
なお、本発明に係る動力伝達装置は、上述したものに限定されない。例えば、動力伝達装置Aは前進6段後進1段の変速を、動力伝達装置B、B1〜B3はそれぞれ前進5段後進1段の変速を、それぞれ確保しているが、1速駆動ギヤG1a、1速従動ギヤG1b、1速クラッチC1、ワンウェイクラッチ6を削除して、前進段を1段削減してもよい。
また、動力伝達装置Aにおいては、ワンウェイクラッチ6を介して1速従動ギヤG1bを出力軸4に対して連結する場合について説明した。しかし、1速従動ギヤG1bを出力軸4に固定して、1速従動ギヤG1bを出力軸4に直結して連結してもよい。ただし、ワンウェイクラッチ6を介した場合、中間軸2の回転に伴い回転する1速従動ギヤG1bによる出力軸4の過回転を防止することができ、好ましい。
また、後進駆動ギヤGRaとが直接噛合する場合について説明した。しかし、後進駆動ギヤGRaと2−3−R速従動ギヤG23Rbとは、他のギヤを介して、間接的に噛合するものであってもよい。
また、動力伝達装置Aにおいては、隣接するクラッチC3,C6及びクラッチC2,C5を別個の装置である場合について説明した。しかし、隣接するクラッチC3,C6及びクラッチC2,C5を、公知のシンクロクラッチ等の同期装置として、それぞれ一体化してもよい。同様に、動力伝達装置B,B1〜3において隣接するクラッチC3,C5及びクラッチC2,C4を、公知のシンクロクラッチ等の同期装置として、それぞれ一体化してもよい。
1…入力軸、2…中間軸、3…カウンタ軸、4…出力軸、6…ワンウェイクラッチ(一方向クラッチ)、8…ロータ軸、A,B,B1〜B3…動力伝達装置、A/C…空調装置のコンプレッサ、C1…1速クラッチ(第3クラッチ)、C2…2速クラッチ(第2クラッチ)、C3…3速クラッチ(第1クラッチ)、C4…4速クラッチ(第2クラッチ)、C5…5速クラッチ(第1クラッチ、第2クラッチ)、C6…6速クラッチ(第1クラッチ)、CL…1速選択式クラッチ、CM…主クラッチ、CS…選択式クラッチ、CR…後進選択式クラッチ(後進クラッチ)、ENG…エンジン(内燃機関)、G1a…1速駆動ギヤ、G1b…1速従動ギヤ、G2a…2速駆動ギヤ(第3駆動ギヤ)、G23Rb…2−3−R速従動ギヤ(第1従動ギヤ)、G3a…3速駆動ギヤ(第1駆動ギヤ)、G4a…4速駆動ギヤ(第4駆動ギヤ)、G45b…4−5速従動ギヤ(第2従動ギヤ)、G456b…4−5−6速従動ギヤ(第2従動ギヤ)、G5a…5速駆動ギヤ(第2駆動ギヤ、第4駆動ギヤ)、G6a…6速駆動ギヤ(第2駆動ギヤ)、GCb…連結従動ギヤ、GF…出力ギヤ、GMa…主駆動ギヤ、GMb…主従動ギヤ、GRa…後進駆動ギヤ、MG…電動機、TC…トルクコンバータ、TM,TM1…変速機、P…油圧ポンプ。

Claims (11)

  1. 内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
    前記内燃機関から動力が入力される入力軸と、
    該入力軸と平行に配置され、当該入力軸に固定された主駆動ギヤと噛合する主従動ギヤが固定され、前記電動機と動力伝達可能に接続されたカウンタ軸と、
    前記入力軸と平行に配置され、前記主従動ギヤと噛合する連結従動ギヤが固定された中間軸と、
    前記入力軸上に配置され、第1クラッチを介して当該入力軸に選択的に断接される第1駆動ギヤ及び第2駆動ギヤと、
    前記中間軸上に配置され、第2クラッチを介して当該中間軸に選択的に断接される第3ギヤ駆動及び第4駆動ギヤと、
    前記カウンタ軸上に配置され、後進クラッチを介して当該カウンタ軸に選択的に断接される後進駆動ギヤと、
    前記入力軸と平行に配置された出力軸と、
    該出力軸上に固定され、前記第1駆動ギヤ及び前記第3駆動ギヤを共用して噛合し、前記後進駆動ギヤと直接又は他のギヤを介して噛合する第1従動ギヤと、
    前記出力軸上に固定され、前記第2駆動ギヤ及び前記第4駆動ギヤを共用して噛合する第2従動ギヤとを備えたことを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
  2. 前記第1従動ギヤは、前記後進駆動ギヤと直接噛合することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
  3. 前記中間軸上に配置され、機械式セレクタを介して当該中間軸に選択的に断接される最低速駆動ギヤと、
    前記出力軸上に配置され、一方向クラッチを介して当該出力軸に連結される最低速従動ギヤとを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
  4. 前記入力軸の内燃機関側と前記第1クラッチ及び前記主駆動ギヤとの間を選択的に断接可能な主クラッチと、
    前記電動機のロータと一体的に形成された軸、前記カウンタ軸、又は該カウンタ軸に固定されたギヤ列を介して直接駆動される軸上に配置された油圧ポンプとを備えることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
  5. 前記電動機のロータと一体的に形成された軸に、空調装置のコンプレッサを一体的に配置したことを特徴とする請求項4に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
  6. 前記空調装置のコンプレッサを、前記電動機の内側に配置したことを特徴とする請求項5に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
  7. 内燃機関を備える車両用動力伝達装置であって、
    前記内燃機関から動力が入力される入力軸と、
    該入力軸と平行に配置され、当該入力軸に固定された主駆動ギヤと噛合する主従動ギヤが固定されたカウンタ軸と、
    前記入力軸と平行に配置され、前記主従動ギヤと噛合する連結従動ギヤが固定された中間軸と、
    前記入力軸上に配置され、第1クラッチを介して当該入力軸に選択的に断接される第1駆動ギヤ及び第2駆動ギヤと、
    前記中間軸上に配置され、第2クラッチを介して当該中間軸に選択的に断接される第3駆動ギヤ及び第4駆動ギヤと、
    前記カウンタ軸上に配置され、後進クラッチを介して当該カウンタ軸に選択的に断接される後進駆動ギヤと、
    前記入力軸と平行に配置された出力軸と、
    前記出力軸上に固定され、前記第1駆動ギヤ及び前記第3駆動ギヤを共用して噛合し、前記後進駆動ギヤと直接又は他のギヤを介して噛合する第1従動ギヤと、
    前記出力軸上に固定され、前記第2駆動ギヤ及び前記第4駆動ギヤを共用して噛合する第2従動ギヤとを備えたことを特徴とする車両用動力伝達装置。
  8. 前記第1従動ギヤは、前記後進駆動ギヤと直接噛合することを特徴とする請求項7に記載の車両用動力伝達装置。
  9. 前記カウンタ軸上に配置され、前記後進クラッチを介して当該カウンタ軸に前記後進駆動ギヤと選択的に断接される第5駆動ギヤを備え、
    前記第2従動ギヤは、前記第5駆動ギヤとも共用して噛合することを特徴とする請求項7又は8に記載の車両用動力伝達装置。
  10. 前記中間軸上に配置され、第3クラッチを介して当該中間軸に選択的に断接される最低速駆動ギヤと、
    前記出力軸上に配置され、直結して又は一方向クラッチを介して当該出力軸に連結され、第3クラッチを介して前記中間軸と連結される最低速従動ギヤとを備えることを特徴とする請求項7から9の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置。
  11. 請求項1又は2に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置と、前記入力軸、前記カウンタ軸、前記中間軸及び前記出力軸の軸配置が共通であるとともに、前記第1クラッチ、前記第2クラッチ、前記後進クラッチ、前記主駆動ギヤ、前記主従動ギヤ、前記連結従動ギヤ、前記第1駆動ギヤ、前記第2駆動ギヤ、前記第3駆動ギヤ、前記第4駆動ギヤ、前記後進駆動ギヤ、前記第1従動ギヤ、及び前記第2従動ギヤが変速段数の相違に伴う変更を除き共通であることを特徴とする請求項7又は8に記載の車両用動力伝達装置。
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