СИЛОВАЯ ПЕРЕДАЧА ДЛЯ ГИБРИДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2013 года по МПК B60K6/48 F16H3/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству силовой передачи для гибридного транспортного средства.

Уровень техники

Известно устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства, которое включает в себя двигатель, электродвигатель и планетарную передачу, имеющую солнечное зубчатое колесо, эпициклическое зубчатое колесо, множество сателлитов, зацепленных с солнечным зубчатым колесом и эпициклическим зубчатым колесом, и водило, поддерживающее множество сателлитов (см., например, JP 2007290677).

Как показано на фиг.36, устройство 100 силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанное в JP 2007290677, выполнено таким образом, что первый электродвигатель 104, используемый как генератор, соединен с солнечным зубчатым колесом 102 планетарного механизма 101, двигатель 106 соединен с водилом 105, и ведущий вал 108 соединен с эпициклическим зубчатым колесом 107. Таким образом, крутящий момент двигателя 106 распределяется на эпициклическое зубчатое колесо 107 и солнечное зубчатое колесо 102 с помощью планетарного механизма 101, и частичный крутящий момент, распределяемый на эпициклическое зубчатое колесо 107, передается на ведущий вал 108. В устройстве 100 силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанном в JP 2007290677, крутящий момент двигателя 106 частично передается на ведущий вал 108 таким образом, что второй электродвигатель 109 соединяется с эпициклическим зубчатым колесом 107, для компенсации крутящего момента, передаваемого на ведущий вал 108.

Сущность изобретения

Техническая задача

Однако в устройстве 100 силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанном в JP 2007290677, используется система распределения мощности, в которой двигатель 106 соединен с водилом 105. По этой причине крутящий момент двигателя неизбежно распределяется, и для передачи того же крутящего момента, что и крутящий момент двигателя, на ведущий вал 108 необходимо компенсировать крутящий момент электродвигателя от второго электродвигателя 109. В результате, устройство силовой передачи имеет сложную структуру и является дорогостоящим, затрудняет установку устройства силовой передачи в транспортном средстве.

Изобретение было разработано с учетом описанной выше ситуации, и цель изобретения состоит в обеспечении устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, которое обеспечивает возможность помощи от электродвигателя и обладает исключительной возможностью установки в транспортном средстве.

Решение задачи

Описанная выше цель достигается с помощью следующей конфигурации.

(1) В устройстве силовой передачи (например, в устройстве 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E силовой передачи в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) для гибридного транспортного средства, имеющего двигатель внутреннего сгорания (например, двигатель 6 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) и электродвигатель (например, двигатель 7 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), в устройстве силовой передачи предусмотрены:

выходной вал двигателя (например, коленвал 6а в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), на который выводят мощность от двигателя внутреннего сгорания;

первый входной вал (например, первый основной вал 11 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), установленный параллельно выходному валу двигателя и избирательно соединяемый с выходным валом двигателя с помощью первого модуля соединения/разъединения (например, первого сцепления 41 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже);

второй входной вал (например, второй промежуточный вал 16 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), установленный параллельно выходному валу двигателя и избирательно соединяемый с выходным валом двигателя с помощью второго модуля соединения/разъединения (например, второго сцепления 42 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже);

вал вывода/ввода (например, обратный вал 14 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), расположенный параллельно выходному валу двигателя и выполненный с возможностью вывода мощности в участок привода (например, на ведущие колеса DW, DW в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже);

первая группа зубчатых колес, расположенная на первом входном валу, причем первая группа зубчатых колес имеет множество зубчатых колес (например, зубчатое колесо 23а привода третьей скорости, зубчатое колесо 25а привода пятой скорости, зубчатое колесо 97а привода седьмой скорости/зубчатое колесо 22а привода второй скорости, зубчатое колесо 24а привода четвертой скорости, зубчатое колесо 96а привода шестой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), избирательно соединяемых с первым входным валом через первое устройство синхронизации (например, первый переключатель 51 для переключения передач в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже);

вторая группа зубчатых колес, расположенная на втором входном валу, причем вторая группа зубчатых колес имеет множество зубчатых колес (например, зубчатое колесо 22а привода второй скорости, зубчатое колесо 24а привода четвертой скорости, зубчатое колесо 96а привода шестой скорости/зубчатое колесо 23а привода третьей скорости, зубчатое колесо 25а привода пятой скорости, зубчатое колесо 97а привода седьмой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) избирательно соединяемых со вторым входным валом через второе устройство синхронизации (например, второй переключатель 52 для переключения передач в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже);

третья группа зубчатых колес, расположенная на валу вывода/ввода, причем третья группа зубчатых колес имеет множество зубчатых колес (например, первое общее ведомое зубчатое колесо 23b, второе общее ведомое зубчатое колесо 24b, третье общее ведомое зубчатое колесо 96b в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), зацепленных с зубчатыми колесами первой группы зубчатых колес и с зубчатыми колесами второй группы зубчатых колес с распределением; и

понижающий дифференциальный модуль (например, понижающий дифференциальный модуль 30 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), в котором первый вращающийся элемент (например, солнечное зубчатое колесо 32 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), второй вращающийся элемент (например, водило 36 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) и третий вращающийся элемент (например, эпициклическое зубчатое колесо 35 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) вращаются дифференцированно друг от друга,

в котором первый вращающийся элемент соединен с одним из первого входного вала и второго входного вала и также соединен с электродвигателем,

третий вращающийся элемент соединен с механизмом фиксатора (например, односторонним сцеплением 61 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), который выполнен с возможностью остановки его вращения,

второй вращающийся элемент соединен с одним из зубчатых колес первой группы зубчатых колес, расположенных на первом входном валу, и зубчатых колес из второй группы зубчатых колес, расположенных на второй группе зубчатых колес, для передачи мощности на вал вывода/ввода, и

другой из первого входного вала и второго входного вала, который не соединен с первым элементом вращения, выполнен с возможностью передачи мощности на вал вывода/ввода, без пропуска через понижающий дифференциальный модуль.

(2) В дополнение к конфигурации, описанной в (1), другой из первого входного вала и второго входного вала, который не соединен с первым элементом вращения, может быть соединен с выходным валом двигателя через цепочку промежуточных зубчатых колес (например, цепочку 27 промежуточных зубчатых колес в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже).

(3) В дополнение к конфигурации, описанной в (1) или (2), понижающий дифференциальный модуль может представлять собой понижающий модуль типа планетарной передачи (например, механизм 31 планетарной передачи в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), которая коаксиально включает в себя, в качестве сателлитов, солнечное зубчатое колесо (например, солнечное зубчатое колесо 32 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), эпициклическое зубчатое колесо (например, эпициклическое зубчатое колесо 35 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) и водило (например, водило 36 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), которое поддерживает с возможностью вращения множество зубчатых колес (например, сателлитов 34 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), зацепленных между солнечным зубчатым колесом и эпициклическим зубчатым колесом, при этом первый вращающийся элемент может представлять собой солнечное зубчатое колесо, второй вращающийся элемент может представлять собой водило, и третий вращающийся элемент может представлять собой эпициклическое зубчатое колесо.

(4) В дополнение к конфигурации, описанной в любом одном из (1)-(3), по меньшей мере, часть ротора (например, ротора 72 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), статора (например, статор 71 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) или участка перекрестной обмотки (например, катушка 71 с в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), составляющие электродвигатель, могут охватывать понижающий дифференциальный модуль.

(5) В дополнение к конфигурации, описанной в любом одном из (1)-(4), механизм фиксатора может представлять собой тормоз, выполненный с возможностью блокирования третьего элемента вращения, или может включать в себя модуль тормоза, выполненный с возможностью блокирования третьего элемента вращения.

(6) В дополнение к конфигурации, описанной в (5), механизм фиксатора может представлять собой одностороннее сцепление (например, одностороннее сцепление 61 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), включающее в себя модуль тормоза, и одностороннее сцепление может быть выполнено с возможностью избирательной установки, следует или нет разрешить вращение третьего элемента вращения в нормальном направлении вращения или вращение третьего элемента вращения в обратном направлении вращения, в состоянии, в котором третий вращающийся элемент не заблокирован модулем тормоза.

(7) В дополнение к конфигурации, описанной в любом одном из (1)-(6), двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель могут быть расположены коаксиально с первым входным валом, и первый вращающийся элемент может быть соединен с первым входным валом.

(8) В дополнение к конфигурации, описанной в любом одном из (1)-(7), зубчатые колеса (например, зубчатое колесо 23а привода третьей скорости, зубчатое колесо 25а привода пятой скорости, зубчатое колесо 97а привода седьмой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) первой группы зубчатых колес и зубчатые колеса третьей группы зубчатых колес могут быть зацеплены друг с другом для составления множества пар зубчатых колес ступеней с нечетными номерами (например, пары 23 зубчатой передачи третьей скорости, пары 25 зубчатой передачи пятой скорости, пары 97 зубчатой передачи седьмой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), и зубчатые колеса второй группы зубчатых колес и зубчатые колеса (например, первое общее ведомое зубчатое колесо 23b, второе общее ведомое зубчатое колесо 24b, третье общее ведомое зубчатое колесо 96b в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) третьей группы зубчатых колес могут быть зацеплены друг с другом для составления множества пар зубчатых колес ступеней с четными номерами (например, пара 22 зубчатых колес второй скорости, пара 24 зубчатых колес четвертой скорости, пара 96 зубчатых колес шестой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже).

(9) В дополнение к конфигурации, описанной в (8), при движении на первой скорости, первое устройство синхронизации может быть отсоединено, третий вращающийся элемент может быть зафиксирован механизмом фиксации, и мощность первого элемента вращения может быть уменьшена и может быть передана во второй вращающийся элемент, и при движения на третьей скорости или при движении на скорости, превышающей третью скорость, первое устройство синхронизации может быть соединено, и состояние фиксации третьего элемента вращения механизмом фиксации может быть высвобождено для передачи мощности.

(10) В дополнение к конфигурации, описанной в любом одном из (1)-(9), при движении в обратном направлении, первый модуль соединения/разъединения и второй модуль соединения/разъединения могут быть разъединены для высвобождения соединения для двигателя внутреннего сгорания, и третий вращающийся элемент может быть зафиксирован механизмом фиксации, или состояние фиксации третьего элемента вращения благодаря механизму фиксации может быть высвобождено, и первое устройство синхронизации может быть соединено для вращения в обратную сторону электродвигателя.

(11) В дополнение к конфигурации, описанной в любом одном из (1)-(6), двигатель внутреннего сгорания может быть установлен коаксиально с первым входным валом, электродвигатель может быть расположен коаксиально со вторым входным валом, и первый вращающийся элемент может быть соединен со вторым входным валом.

(12) В дополнение к конфигурации, описанной в (11), зубчатые колеса (например, зубчатое колесо 23а привода третьей скорости, зубчатое колесо 25а привода пятой скорости, зубчатое колесо 97а привода седьмой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) первой группы зубчатых колес и зубчатые колеса (например, первое общее ведомое зубчатое колесо 23b, второе общее ведомое зубчатое колесо 24b, третье общее ведомое зубчатое колесо 96b в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) третьей группы зубчатых колес могут быть зацеплены друг с другом, для составления множества пар зубчатых колес ступеней с нечетными номерами (например, пары 23 зубчатых колес третьей скорости, пары 25 зубчатых колес пятой скорости, пары 97 зубчатых колес седьмой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), и зубчатые колеса (например, зубчатое колесо 22а привода второй скорости, зубчатое колесо 24а привода четвертой скорости, зубчатое колесо 9ба привода шестой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) второй группы зубчатых колес и зубчатые колеса (например, первое общее ведомое зубчатое колесо 23b, второе общее ведомое зубчаток колесо 24b, третье общее ведомое зубчатое колесо 96b в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) третьей группы зубчатых колес могут быть зацеплены друг с другом, для составления множества пар зубчатых колес ступеней с четными номерами (например, пары 22 зубчатых колес второй скорости, пары 24 зубчатых колес четвертой скорости, пары 96 зубчатых колес шестой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже).

(13) В дополнение к конфигурации, описанной в позиции (11), зубчатые колеса (например, зубчатое колесо 22а привода второй скорости, зубчатое колесо 24а привода четвертой скорости, зубчатое колесо 96а привода шестой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) первой группы зубчатых колес и зубчатые колеса (например, первое общее ведомое зубчатое колесо 23b, второе общее ведомое зубчатое колесо 24b, третье общее ведомое зубчатое колесо 96b в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) третьей группы зубчатых колес могут быть зацеплены друг с другом, для составления множества пар зубчатых колес ступеней с четными номерами (например, пары 22 зубчатых колес второй скорости, пары 24 зубчатых колес четвертой скорости, пары 96 зубчатых колес шестой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), и зубчатые колеса (например, зубчатое колесо 23а привода третьей скорости, зубчатое колесо 25а привода пятой скорости, зубчатое колесо 97а привода седьмой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) второй группы зубчатых колес и зубчатые колеса (например, первое общее ведомое зубчатое колесо 23b, второе общее ведомое зубчатое колесо 24b, третье общее ведомое зубчатое колесо 96b в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) третьей группы зубчатых колес могут быть зацеплены друг с другом, для составления множества пар зубчатых колес ступеней с нечетными номерами (например, пары 23 зубчатых колес третьей скорости, пары 25 зубчатых колес пятой скорости, пары 97 зубчатых колес седьмой скорости в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже).

(14) В дополнение к конфигурации, описанной в позиции (2), первый промежуточный вал (например, первый промежуточный вал 15 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) может быть предусмотрен параллельно первому входному валу и второму входному валу, первый промежуточный вал может быть соединен с совместно вращающимися промежуточными зубчатыми колесами (например, первым промежуточным ведомым зубчатым колесом 27b в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), составляющим цепочки промежуточных зубчатых колес, и в нем предусмотрено зубчатое колесо обратного привода (например, зубчатое колесо 28а обратного привода в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), которые избирательно соединяются с первым промежуточным валом через устройство обратной синхронизации (например, обратным переключателем 53 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), и зубчатое колесо обратного привода может быть зацеплено с зубчатыми колесами (например, первым общим ведомым зубчатым колесом 23b в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) третьей группы зубчатых колес.

(15) В дополнение к конфигурации, описанной в (2), первый промежуточный вал (например, первый промежуточный вал 15 в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) и вал 17 обратного хода (например, вал обратного хода в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже) могут быть предусмотрены параллельно первому входному валу и второму входному валу, при этом первый промежуточный вал может быть соединен с вращающимися, как единое целое, первыми промежуточными зубчатыми колесами (например, первым ведомым промежуточным зубчатым колесом 27b в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), составляющими цепочку промежуточных зубчатых колес, вал обратного хода может быть соединен с вращающимися, как единое целое, вторыми промежуточными зубчатыми колесами (например, третьим ведомым промежуточным зубчатым колесом 27d в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), которые зацеплены с первыми промежуточными зубчатыми колесами и в которых предусмотрено ведущее зубчатое колесо обратного хода (например, ведущее зубчатое колесо 28а обратного хода в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), которое избирательно соединяют с валом обратного хода через устройство синхронизации обратного хода (например, переключатель 53 обратного хода в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), и один из первого входного вала и второго входного вала могут быть соединены с вращающимся, как единое целое, ведомым зубчатым колесом обратного хода (например, ведомым зубчатым колесом 28b обратного хода в вариантах осуществления, которые будут описаны ниже), которое зацеплено с ведущим зубчатым колесом обратного хода.

(16) В дополнение к конфигурации, описанной в (2), в состоянии, когда выполняют движение в режиме EV, в результате отсоединения первого и второго модулей соединения/разъединения и соединения первого устройства синхронизации, для привода электродвигателя, когда двигатель внутреннего сгорания запускают путем выделения крутящего момента электродвигателя и отсоединения первого устройства синхронизации, для соединения первого модуля соединения/разъединения, мощность выводят из второго вращающегося элемента, и третий вращающийся элемент вращается в противоположном направлении вращения.

(17) В дополнение к конфигурации, описанной в (7), после запуска двигателя внутреннего сгорания, выполняют движение на первой скорости, путем разъединения первого модуля соединения/разъединения, управляя электродвигателем таким образом, что третий вращающийся элемент вращается в нормальном направлении вращения, останавливая третий вращающийся элемент с помощью механизма фиксации, и соединяя первый модуль соединения/разъединения.

(18) В дополнение к конфигурации, описанной в (7), мощность от первого вращающегося элемента может не быть передана через второй вращающийся элемент на вал вывода/ввода, в результате высвобождения первого устройства синхронизации и без фиксации третьего вращающегося элемента, когда первый модуль соединения/разъединения соединен и электродвигатель работает в режиме регенерации во время холостого хода двигателя внутреннего сгорания.

(19) В дополнение к конфигурации, описанной в (7), компрессор кондиционера воздуха и масляный насос могут быть соединены с первым входным валом, и компрессор кондиционера воздуха и масляного насоса могут быть приведены во вращение с помощью мощности, предназначенной для движения.

(20) В дополнение к конфигурации, описанной в (15), первый вращающийся элемент может быть соединен с первым входным валом, мощность двигателя внутреннего сгорания может быть передана через ведущее зубчатое колесо обратного направления и ведомое зубчатое колесо обратного направления на первый входной вал, как вращение в обратную сторону, путем соединения второго модуля соединения/разъединения и соединения устройства синхронизации обратного направления, и мощность электродвигателя может быть добавлена для движения в обратном направлении, в результате вывода мощности от электродвигателя при вращении в обратном направлении и фиксации третьего элемента вращения.

(21) В дополнение к конфигурации, описанной в (15), компрессор кондиционера воздуха может быть соединен с ведущим зубчатым колесом обратного направления таким образом, что может быть передана мощность, при этом компрессор кондиционера воздуха может приведен во вращение, без вывода мощности на вал вывода/ввода, путем временного высвобождения фиксации третьего вращающегося элемента из состоянии холостого хода, когда водитель нажимает педаль тормоза в течение времени, когда соединяются устройства синхронизации обратного хода, и третий вращающийся элемент может быть заблокирован, когда водитель отпускает педаль тормоза.

(22) В дополнение к конфигурации, описанной в (9), может быть предусмотрен механизм подключения, предназначенный для обеспечения возможности электрического заряда от внешнего зарядного устройства для устройства сохранения электричества, и, при движении в режиме EV, водитель может выбрать режим переключения в режим EV, в котором осуществляют движение, используя ступени с нечетными номерами, при движении на третьей скорости или движении со скоростью, превышающей третью скорость, выполняют после начала движения на первой скорости, и режим фиксации в режиме EV, где запуск и передвижение осуществляют на третьей скорости.

(23) В дополнение к конфигурации, описанной в (22), режим переключения в режим EV может быть выбран во время движения в режиме EV, в режиме фиксации в режиме EV, когда скорость вращения находится за пределами диапазона, в котором возможно зажигание двигателя внутреннего сгорания при движении на третьей скорости, при этом зажигание двигателя внутреннего сгорания может осуществляться после переключения с понижением передачи для движения на первой скорости.

Предпочтительные эффекты изобретения

С помощью устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (1), первый вращающийся элемент понижающего дифференциального модуля соединен с одним из первого входного вала и второго входного вала, который соединен с выходным валом двигателя и с электродвигателем, и второй вращающийся элемент соединен с валом входа/выхода через одно из зубчатых колес первой группы зубчатых колес, расположенных на первом входном валу, и зубчатых колес второй группы зубчатых колес, расположенных во второй группе зубчатых колес, и зубчатых колес третьей группы зубчатых колес. По этой причине, мощность электродвигателя может способствовать мощности двигателя внутреннего сгорания, и комбинированная мощность может быть передана от первого элемента вращения понижающего дифференциального модуля на вал вывода/ввода через второй вращающийся элемент. Поэтому возможности по установке в транспортном средстве могут быть улучшены, без необходимости установки нового дополнительного электродвигателя, по сравнению с устройством силовой передачи типа распределения мощности в соответствии с предшествующим уровнем техники.

Когда двигатель внутреннего сгорания находится в режиме паузы, двигатель внутреннего сгорания может быть запущен от электродвигателя.

Устройство силовой передачи представляет собой так называемую трансмиссию типа двойного сцепления, имеющую первый входной вал, избирательно соединяемый с выходным валом двигателя с помощью первого модуля соединения/разъединения, и второй входной вал, избирательно соединяемый с выходным валом двигателя с помощью второго модуля соединения/разъединения. Поэтому помощь или регенерация со стороны электродвигателя может осуществляться по всей рабочей области, и можно легко изменять движение в режиме EV, движение от двигателя внутреннего сгорания и движение с помощью электродвигателя.

При движении в режиме EV от электродвигателя первый модуль соединения/разъединения и второй модуль соединения/разъединения отсоединены от привода электродвигателя таким образом, что движение от двигателя может осуществляться без какого-либо дополнительного отбора мощности от двигателя внутреннего сгорания.

Третий вращающийся элемент соединен с механизмом фиксатора таким образом, что третий вращающийся элемент фиксируется так, что большой коэффициент понижающей передачи может быть получен с помощью понижающего дифференциального модуля, и размеры устройства силовой передачи могут быть уменьшены.

С помощью устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (2), другие, кроме первого входного вала и второго входного вала, соединены с выходным валом двигателя через цепочку промежуточных зубчатых колес таким образом, что переключение передач может осуществляться с помощью цепочки промежуточных зубчатых колес.

В устройстве силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (3), понижающий дифференциальный модуль представляет собой понижающую передачу планетарного типа таким образом, что понижающий дифференциальный модуль может иметь простую конфигурацию. Кроме того, поскольку механизм фиксатора может быть расположен рядом с понижающей передачей планетарного типа, и водило можно использовать для понижения передачи, это является предпочтительным для движения на первой скорости.

В устройстве силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанном в (4), по меньшей мере, часть электродвигателя расположена так, что она охватывает понижающий дифференциальный модуль таким образом, что пространство по внутреннему диаметру электродвигателя может эффективно использоваться и длина устройства силовой передачи в осевом направлении может быть уменьшена.

С помощью устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (5), механизм фиксатора представляет собой тормоз или включает в себя модуль тормоза таким образом, что третий вращающийся элемент может быть зафиксирован. Благодаря фиксации третьего элемента вращения становится возможной фиксация нулевой точки на коллинеарном графике, так что мощность двигателя внутреннего сгорания может быть передана, используя передаточное число.

В устройстве силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанном в (6), механизм фиксации представляет собой одностороннее сцепление, включающее в себя модуль тормоза, и это одностороннее сцепление выполнено с возможностью избирательной установки, следует ли разрешить вращение третьего элемента вращения в нормальном направлении вращения или разрешать вращение третьего элемента вращения в обратном направлении вращения, в состоянии, когда третий вращающийся элемент не заблокирован с помощью модуля тормоза. Поэтому выполняется вращение в разрешенном направлении вращения, и противоположное направление может быть механически блокировано.

В устройстве силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (7), двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель расположены коаксиально первому входному валу. Поэтому элемент, имеющий большие размеры в радиальном направлении, располагается коаксиально таким образом, что возможности по установке транспортного средства устройства силовой передачи могут быть улучшены.

Первый вращающийся элемент соединен с первым входным валом таким образом, что движение в режиме EV может осуществляться с использованием зубчатых передач первой группы зубчатых колес, предусмотренной на первом входном валу.

В соответствии с устройством силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанным в (8), трансмиссия типа двойного сцепления выполнена с первым входным валом, в качестве входного вала ступеней с нечетными номерами, и вторым входным валом, в качестве входного вала ступеней с четными номерами. В этом случае переключение выполняют между ступенями с четными номерами и ступенями с нечетными номерами, путем переключения первого модуля соединения/разъединения и второго модуля соединения/разъединения, так что сокращается время, требуемое для соединения и разъединения сцепления. Поэтому можно подавлять удар, возникающий при переключении передачи. Таким образом, поскольку каскады с нечетными номерами и каскады с четными номерами заменяют поочередно при обычном последовательном переключении передач, таком как первая скорость, вторая скорость, третья скорость и четвертая скорость, время может быть сокращено, путем выполнения предварительного переключения на входном валу, который не используется для движения, так что становится возможным непосредственно реагировать на команду ускорения, поступающую от водителя.

С помощью устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (9), механизмом фиксации и первым устройством синхронизации управляют соответствующим образом так, что соответствующее управление может осуществляться в соответствии с ситуациями.

С помощью устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (10), электродвигатель вращается в обратную сторону для выполнения движения в обратную сторону, и при этом зубчатая передача обратного хода не предусмотрена. Поэтому устройство силовой передачи может быть уменьшено в размере. Даже когда предусмотрена зубчатая передача для обратного хода, движение в обратную сторону с помощью электродвигателя осуществляется в области запуска/низкой скорости, в которой двигатель внутреннего сгорания является неэффективным, таким образом, что можно улучшить потребление топлива.

С помощью устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (11), двигатель внутреннего сгорания расположен коаксиально с первым входным валом, и электродвигатель расположен коаксиально со вторым входным валом. Поэтому, когда размеры первого входного вала в осевом направлении ограничены, размер первого входного вала в осевом направлении может быть уменьшен.

С помощью устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (12) и (13), трансмиссия типа двойного сцепления выполнена с первым входным валом, в качестве ступеней с нечетными номерами или входным валом ступеней с четными номерами и вторым входным валом, в качестве ступеней с четными номерами или входным валом ступеней с нечетными номерами. В этом случае переключение передачи осуществляют между ступенями с четными номерами и ступенями с нечетными номерами, путем переключения первого модуля соединения/разъединения и второго модуля соединения/разъединения, таким образом, что время, требуемое для соединения и разъединения сцепления, сокращается. Поэтому удар при переключении передачи может быть подавлен. Кроме того, если электродвигатель расположен коаксиально со вторым входным валом, и первый входной вал установлен как входной вал для ступеней с нечетными номерами, движение на первой скорости, с использованием мощности только двигателя внутреннего сгорания становится возможным благодаря предоставлению пары зубчатых колес первой скорости на первом входном валу, таким образом, что становится возможным движение, даже когда возникли проблемы с электродвигателем.

С использованием устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (14), зубчатые колеса третьей группы зубчатых колес зацеплены с ведущим зубчатым колесом обратного движения таким образом, что нет необходимости обеспечивать ведомое зубчатое колесо обратного движения. Поэтому может быть реализовано уменьшение размера и веса.

С использованием устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (15), при движении в обратном направлении, может быть получен большой коэффициент понижающей передачи с помощью понижающего дифференциального модуля.

С использованием устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (16), двигатель внутреннего сгорания может быть запущен во время движения в режиме EV.

С использованием устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (17), после запуска двигателя внутреннего сгорания, во время движения в режиме EV, движение от двигателя внутреннего сгорания может быть плавно выполнено.

С использованием устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (18), заряд устройства сохранения электричества становится возможным, даже без движения транспортного средства, в случае когда SOC (уровень заряда) устройства сохранения электричества является низким.

С использованием устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (19), компрессор кондиционера воздуха и топливный насос могут быть приведены в движение с помощью силового двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя, так что дополнительное устройство, такое как электрический кондиционер воздуха, не требуется.

С использованием устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (20), мощность электродвигателя может быть добавлена также во время движения в обратном направлении.

С использованием устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (21), компрессор кондиционера воздуха может быть приведен во вращение, даже когда водитель нажимает на педаль тормоза.

С использованием устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (22), в режиме фиксации в режиме EV, может быть подавлен удар при переключения передач в результате переключения передач АМТ.

С использованием устройства силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в (23), двигатель внутреннего сгорания может быть надежно запущен.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана схема, представляющая устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, и представляет собой разрез по линии 1-1 на фиг.2.

На фиг.2 показан пояснительный вид, представляющий взаимосвязь передаточного механизма устройства силовой передачи по фиг.1.

На фиг.3 представлена схема для пояснения системы подачи мощности.

На фиг.4 представлена схема, когда транспортное средство остановлено, в позиции (a) на фиг.4 показана схема скорости, и (b) фиг.4 показана схема, представляющая ситуацию передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

На фиг.5 представлена схема, когда двигатель запущен, в позиции (а) на фиг.5 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.5 показана схема, представляющая ситуацию передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

На фиг.6 представлена схема во время 1-го режима движения с помощью, в позиции (а) на фиг.6 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.6 показана схема, представляющая ситуацию передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

В позиции (а) на фиг.7 показана схема, представляющая ситуацию передачи крутящего момента устройства силовой передачи в 1-м режиме, и в позиции (b) на фиг.7 показана схема, представляющая ситуацию передачи крутящего момента устройства силовой передачи во 2-м режиме Post1.

На фиг.8 представлена схема во время 2-го режима Post1 движения с помощью, в позиции (а) на фиг.8 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.8 показана схема, представляющая ситуацию передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

На фиг.9 представлена схема во время 2-го режима (двойной зажим сцепления) движения с помощью, в позиции (а) на фиг.9 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.9 показана схема, представляющая ситуацию передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

На фиг.10 представлена схема во время 2-го режима Pre3 движения с помощью, в позиции (а) на фиг.10 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.10 показана схема, представляющая ситуацию передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

В позиции (а) на фиг.11 представлена схема, показывающая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи во 2-м режиме, и в позиции (b) на фиг.11 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи в 3-м способе Post2.

На фиг.12 представлена схема во время 3-го режима движения с помощью, в позиции (а) на фиг.12 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.12 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

В позиции (а) на фиг.13 представлена схема, показывающая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи в 3-м способе, и в позиции (b) на фиг.13 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи в 4-м режиме Post3.

На фиг.14 представлена схема во время 4-го режима Post3 движения с помощью, в позиции (а) на фиг.14 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.14 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

На фиг.15 представлена схема во время 4-го режима (двойной зажим сцепления) движения с помощью, в позиции (а) на фиг.15 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.15 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

На фиг.16 представлена схема во время 4-го режима Pre5, движения с помощью, в позиции (а) на фиг.16 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.16 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

В позиции (а) на фиг.17 представлена схема, показывающая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи в 4-м режиме, и в позиции (b) на фиг.17 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи в 5-м режиме Post4.

На фиг.18 представлена схема во время 5-го режима движения с помощью, в позиции (а) на фиг.18 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.18 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

На фиг.19 представлена схема в 1-м режиме EV, в позиции (а) на фиг.19 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.19 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

На фиг.20 представлена схема в 3-м режиме EV, в позиции (а) на фиг.20 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.20 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

На фиг.21 представлена схема в 5-м режиме EV, в позиции (а) на фиг.21 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.21 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи.

На фиг.22 показан пример управления при движении в режиме EV.

На фиг.23 показа пример управления в режиме фиксации EV на фиг.22.

На фиг.24 показан пример управления при движении в режиме EV.

На фиг.25 показан пример управления в режиме фиксации EV на фиг.24.

На фиг.26 представлена блок-схема последовательности операций, когда двигатель запущен при движении в режиме EV.

В позиции (а) на фиг.27 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.27 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи, при движении с очень низкой скоростью и при одновременном запуске двигателя.

В позиции (а) на фиг.28 показана схема скорости, и в позиции (b) на фиг.28 показана схема, представляющая ситуацию в отношении передачи крутящего момента устройства силовой передачи во время заряда на холостом ходу.

На фиг.29 показан пояснительный вид, поясняющий изменения между соответствующими режимами в устройстве силовой передачи первого варианта осуществления.

На фиг.30 представлена схема, показывающая состояние транспортного средства устройства силовой передачи в первом варианте осуществления, и состояние сцепления, переключателя скоростей, тормоза, электродвигателя и двигателя.

На фиг.31 показана схема, представляющая устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

На фиг.32 показана схема, представляющая устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения.

На фиг.33 показана схема, представляющая устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения.

На фиг.34 показана схема, представляющая устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения.

На фиг.35 показана схема, представляющая устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии с шестой вариантом осуществления изобретения.

На фиг.36 показана схема, представляющая устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства, описанного в JP 2007290677.

Подробное описание изобретения

Варианты осуществления изобретения подробно описаны со ссылкой на чертежи.

<Первый вариант осуществления>

На фиг.1 схематично представлено устройство 1 силовой передачи для гибридного транспортного средства (ниже называется устройством 1 силовой передачи) в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. Устройство 1 силовой передачи выполняет привод ведущих колес DW и DW (ведомый участок) через ведущие валы 9 и 9 транспортного средства (не показано). Устройство 1 силовой передачи включает в себя двигатель 6 внутреннего сгорания (ниже называется "двигатель"), используемый как источник привода, электродвигатель (ниже называется "электродвигатель") 7, трансмиссию 20, передающую мощность к ведущим колесам DW и DW, и понижающий дифференциальный модуль 30, составляющий часть трансмиссии 20.

Двигатель 6 представляет собой, например, бензиновый двигатель. Первое сцепление 41 (первый модуль соединения/разъединения) и второе сцепление 42 (второй модуль соединения/разъединения) трансмиссии 20 соединены с коленвалом 6а (ведомый вал) двигателя 6.

Двигатель 7 представляет собой трехфазный бесщеточный электродвигатель постоянного тока и имеет статор 71, имеющий 3n якорей 71 а, и ротор 72, расположенный противоположно статору 71. Каждый из якорей 71а имеет сердечник 71b и катушку 71с, намотанную вокруг сердечника 71b. Якоря 71а неподвижно установлены на кожухе (не показан) и, по существу, расположены через регулярные интервалы в направлении вдоль внешней окружности вокруг вала вращения. 3n катушек 71 с составляют n наборов трехфазных катушек для фазы U, фазы V и фазы W.

Ротор 72 имеет n постоянных магнитов 72а, по существу, расположенных через регулярные интервалы вокруг вала вращения. Два соседних постоянных магнита 72а имеют разную полярность. Участок 72b фиксации, фиксирующий соответствующий постоянный магнит 72а, имеет полую цилиндрическую форму, изготовленную из мягкого магнитного материала (например, железа). Участок 72b фиксации расположен на внешней кромке эпициклического зубчатого колеса 35 механизма 31 планетарной передачи, составляющего понижающий дифференциальный модуль 30, описанный ниже, и соединен с солнечным зубчатым колесом 32 механизма 31 планетарной передачи. Таким образом, ротор 72 выполнен с возможностью вращения интегрально с солнечным зубчатым колесом 32 механизма 31 планетарной зубчатой передачи, состоящей из понижающего дифференциального модуля 30.

Понижающий дифференциальный модуль 30 сформирован из одного шестеренчатого механизма 31 планетарной зубчатой передачи и имеет солнечное зубчатое колесо 32 (первый вращающийся элемент), эпициклическое зубчатое колесо 35 (третий вращающийся элемент), расположенное коаксиально с солнечным зубчатым колесом 32 так, что оно окружает солнечное зубчатое колесо 32, планетарные зубчатые колеса 34, зацепленные с солнечным зубчатым колесом 32 и эпициклическим зубчатым колесом 35, и водило 36 (второй вращающийся элемент), поддерживающее планетарные зубчатые колеса 34 таким образом, что планетарные зубчатые колеса 34 вращаются на своих осях и при этом поворачиваются. Таким образом, солнечное зубчатое колесо 32, эпициклическое зубчатое колесо 35 и водило 36 вращаются дифференциально.

Одностороннее сцепление 61 соединено с эпициклическим зубчатым колесом 35. Одностороннее сцепление 61 выполнено с возможностью избирательного разрешения вращения эпициклического зубчатого колеса 35 в любом направлении и остановки (блокирования) вращения эпициклического зубчатого колеса 35. Одностороннее сцепление 61 включает в себя приводимый в движение от электричества модуль переключения (модуль тормоза). Когда выполняют управление модулем переключения, одностороннее сцепление 61 переводят в три состояния, включающие в себя состояние блокирования, где эпициклическое зубчатое колесо 35 является блокированным, однонаправленное состояние, в котором разрешено только вращение эпициклического зубчатого колеса 35 в нормальном направлении вращения, и однонаправленное состояние, в котором разрешено только вращение эпициклического зубчатого колеса 35 в направлении обратного вращения. Таким образом, одностороннее сцепление 61 блокируется, когда выполняют управление модулем переключения, и выполнено таким образом, что направление фиксации и направление разрешения вращения произвольно выбирают, когда не выполняется управление модулем переключения.

Трансмиссия 20 представляет собой так называемую трансмиссию типа двойного сцепления, которая включает в себя первое сцепление 41 и второе сцепление 42, и устройство 31 планетарной зубчатой передачи, составляющее понижающий дифференциальный модуль 30, и множество групп переключения передачи, которые будут описаны ниже.

В частности, трансмиссия 20 включает в себя первый основной вал 11 (первый входной вал), второй основной вал 12 и соединительный вал 13, расположенные на одной оси (ось А1 вращения) с коленвалом 6а двигателя 6, обратный вал 14 (вал входа/выхода), свободно вращающийся вокруг оси вращения В1, расположенной параллельно оси А1 вращения, первый промежуточный вал 15, свободно вращающийся вокруг оси С1 вращения, расположенный параллельно оси А1 вращения, и второй промежуточный вал 16 (второй входной вал), свободно вращающийся вокруг оси D1 вращения, расположенной параллельно оси А1 вращения.

На стороне двигателя 6 первое сцепление 41 соединено с первым основным валом 11, и на противоположной стороне двигателя 6 солнечное зубчатое колесо 32 механизма 31 планетарной зубчатой передачи и ротор 72 двигателя 7 соединены с первым основным валом 11. Таким образом, первый основной вал 11 избирательно соединяют с коленвалом 6а от двигателя 6 с помощью первого сцепления 41 и непосредственно соединяют с двигателем 7 таким образом, что мощность двигателя 6 и/или двигателя 7 будет передана на солнечное зубчатое колесо 32.

Второй основной вал 12 сформирован с приданием ему полой формы, который короче, чем первый основной вал 11. Второй основной вал 12 установлен относительно с возможностью вращения таким образом, чтобы закрывать внешний контур первого основного вала 11 на стороне двигателе 6, и поддерживается подшипником 12а, закрепленным на корпусе (не показан). На стороне двигателя 6 второе сцепление 42 соединено со вторым основным валом 12, и на противоположной стороне двигателя 6 ведущее промежуточное зубчатое колесо 27а интегрально установлено с возможностью вращения на втором сцеплении 42. Таким образом, второй основной вал 12 избирательно соединяют с коленвалом 6а двигателя 6 с помощью второго сцепления 42 так, что мощность от двигателя 6 передается на ведущее промежуточное зубчатое колесо 27а.

Соединительный вал 13 сформирован в виде полой формы, более короткой, чем первый основной вал 11. Соединительный вал 13 установлен с возможностью относительного вращения так, что он закрывает внешнюю кромку первого основного вала 11 на стороне двигателя 6 и поддерживается подшипником 13а, который установлен на корпусе (не показан). На стороне двигателя 6 ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости интегрально закреплено с возможностью вращения на соединительном валу 13, и на противоположной стороне двигателя 6 с помощью подшипника 13а, который расположен между ними, водило 36 механизма 31 планетарной передачи интегрально установлено с возможностью вращения на соединительном валу 13. Таким образом, водило 36 и ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости, закрепленное на соединительном валу 13, совместно вращаются при вращении сателлитов 34.

На первом основном валу 11 предусмотрено ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости, которое установлено с возможностью относительного вращения в отношении первого основного вала 11 между ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости, которое закреплено на соединительном валу 13 и ведущим промежуточным зубчатым колесом 27а, которое закреплено на втором основном валу 12, и первым переключателем 51 для переключения передачи (первое устройство синхронизации), которое соединяет или разъединяет первый основной вал 11 и ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости или ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости между ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости и ведущим зубчатым колесом 25а пятой скорости. Когда первый переключатель 51 переключения передачи включен в положении соединения с третьей скоростью, первый основной вал 11 и ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости соединены и вращаются совместно. Когда первый переключатель 51 переключения передачи выключен в положении соединения с пятой скоростью, первый основной вал 11 и ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости вращаются совместно. Когда первый переключатель 51 переключения передачи находится в нейтральном положении, первый основной вал 11 вращается относительно ведущего зубчатого колеса 23а третьей скорости и ведущего зубчатого колеса 25а пятой скорости. Когда первый основной вал 11 и ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости вращаются как единое целое, солнечное зубчатое колесо 32, установленное на первом основном валу 11, и водило 36, соединенное с ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости с помощью соединительного вала 13, вращаются, как единое целое, и эпициклическое зубчатое колесо 35 также вращается как единое целое. Таким образом, интегрируют механизм 31 планетарной зубчатой передачи.

Первый промежуточный вал 15 поддерживается с возможностью вращения с помощью подшипников 15а и 15b, оба конца которых закреплены на корпусе (не показан). Первое ведомое промежуточное зубчатое колесо 27b, которое зацеплено с ведущим промежуточным зубчатым колесом 27а, закрепленным на втором основном валу 12, закреплено с возможностью совместного вращения с первым промежуточным валом 15. На первом промежуточном валу 15 предусмотрено ведущее зубчатое колесо 28а обратного хода, которое вращается относительно первого промежуточного вала 15, в положении, которое соответствует ведущему зубчатому колесу 23а третьей скорости, которое предусмотрено вокруг первого основного вала 11, расположенного параллельно. На первом промежуточном валу 15 также предусмотрен переключатель 53 обратного хода, который соединяет или отсоединяет первый промежуточный вал 15 и ведущее зубчатое колесо 28а обратного хода. Когда переключатель 53 обратного хода включен в положении соединения обратного хода, первый промежуточный вал 15 и ведущее зубчатое колесо 28а обратного хода вращаются как единое целое. Когда переключатель 53 обратного хода находится в нейтральном положении, первый промежуточный вал 15 и ведущее зубчатое колесо 28а обратного хода вращаются относительно друг друга.

Второй промежуточный вал 16 установлен с возможностью вращения с помощью подшипников 16а и 16b, оба конца которых являются зафиксированными на корпусе (не показано). Втрое ведомое промежуточное зубчатое колесо 27с, которое зацеплено с первым ведомым промежуточным зубчатым колесом 27b, соединенным с первым промежуточным валом 15, соединено с возможностью совместного вращения со вторым промежуточным валом 16. Второе ведомое промежуточное зубчатое колесо 27с составляет цепочку 27 промежуточных зубчатых колес, вместе с ведущим зубчатым колесом 27а и первым ведомым промежуточным зубчатым колесом 27b. На втором промежуточном валу 16 предусмотрено ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости и ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости, которые относительно вращаются в отношении второго промежуточного вала 16, в положениях, соответствующих ведущему зубчатому колесу 23а третьей скорости и ведущему зубчатому колесу 25а пятой скорости, которые предусмотрены вокруг первого основного вала 11, расположенного параллельно. На втором промежуточном валу 16 также предусмотрен второй переключатель 52 переключения передачи (второе устройство синхронизации), которое соединяет или отсоединяет второй промежуточный вал 16 и ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости или ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости между ведущим зубчатым колесом 22а второй скорости и ведущим зубчатым колесом 24а четвертой скорости. Когда второй переключатель 52 переключения скоростей включен в положении соединения второй скорости, второй промежуточный вал 16 и ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости совместно вращаются. Когда второй переключатель 52 переключения передачи включен в положении соединения четвертой скорости, второй промежуточный вал 16 и ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости совместно вращаются. Когда второй переключатель 52 переключения передачи находится в нейтральном положении, второй промежуточный вал 16 вращается относительно ведущего зубчатого колеса второй скорости 22а и ведущего зубчатого колеса 24а четвертой скорости.

Обратный вал 14 установлен с возможностью вращения на подшипниках 14а и 14b, оба конца которых закреплены на корпусе (не показан). Первое общее ведомое зубчатое колесо 23b, второе общее ведомое зубчатое колесо 24b и последнее зубчатое колесо 26а установлены с возможностью совместного вращения на обратном валу 14 в порядке от стороны, противоположной двигателю 6.

Первое общее ведомое зубчатое колесо 23b зацеплено с ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости, которое установлено на соединительном валу 13, и вместе они составляют пару 23 зубчатых колес третьей скорости с ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости. Первое общее ведомое зубчатое колесо 23b также зацеплено с ведущим зубчатым колесом 22а второй скорости, которое предусмотрено на втором промежуточном валу 16 и составляет пару 22 зубчатых колес второй скорости, вместе с ведущим зубчатым колесом 22а второй скорости. Первое общее ведомое зубчатое колесо 23b также зацеплено с ведущим зубчатым колесом 28а обратного хода, которое предусмотрено на первом промежуточном валу 15 и составляет пару 28 зубчатых колес обратного хода вместе с ведущим зубчатым колесом 28а обратного хода. Второе общее ведомое зубчатое колесо 24b зацеплено с ведущим зубчатым колесом 25а пятой скорости, которое предусмотрено на первом основном валу 11 и составляет пару 25 зубчатых колес пятой скорости, вместе с ведущим зубчатым колесом 25а пятой скорости. Второе общее ведомое зубчатое колесо 24b также зацеплено с ведущим зубчатым колесом 24а четвертой скорости, которое предусмотрено на втором промежуточном валу 16 и составляет пару 24 зубчатых колес четвертой скорости вместе с ведущим зубчатым колесом 24а четвертой скорости.

Конечное зубчатое колесо 26а зацеплено с дифференциальным зубчатым механизмом 8, и дифференциальный зубчатый механизм 8 соединен с ведущими колесами DW и DW через ведущие валы 9 и 9. Таким образом, мощность, передаваемая на обратный вал 14, выводится с конечного зубчатого колеса 26а в дифференциальный зубчатый механизм 8, на ведущие валы 9 и 9 и ведущие колеса DW и DW.

В соответствии с этим трансмиссия 20 выполнена таким образом, что ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости и ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости в ступенях переключения передач с нечетными номерами предусмотрены на первом основном валу 11, как на одном входном валу для двух входных валов, при этом солнечное зубчатое колесо 32 механизма 31 планетарной передачи соединено с первым основным валом 11, и ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости и ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости как в ступенях переключения передач с четными номерами предусмотрены на втором промежуточном валу 16, как на втором входном валу двух входных валов.

Устройство 1 силовой передачи, выполненное, как описано выше, выполнено так, что трансмиссия 20 расположена между двигателем 6 и электродвигателем 7 вдоль оси А1 вращения, и электродвигатель 7 имеет форму кольца так, что он окружает внешнюю сторону механизма 30 планетарной передачи. В частности, по меньшей мере, часть ротора 72, статора 71 или катушки 71с (участок перекрестной обмотки), намотанной вокруг статора 71, которые составляют двигатель 7, расположены так, что они охватывают механизм 31 планетарной передачи.

Что касается первого переключателя 51 переключения передач, второго переключателя 52 переключения передач и переключателя 53 обратного хода, например, можно использовать кулачковую муфту, такую, как кулачковая сцепная муфта. В этом варианте осуществления используется механизм сцепления, который имеет механизм синхронизатора, соответствующий количеству оборотов соединяемых валов или соединяемых вала и зубчатого колеса.

В описанной выше конфигурации механизм 1 силовой передачи для гибридного транспортного средства в данном варианте осуществления имеет следующие с первого по четвертый пути передачи.

(1) Первый путь передачи представляет собой путь передачи, в котором коленвал 6а двигателя 6 соединяют с ведущими колесами DW и DW через первый основной вал 11, солнечное зубчатое колесо 32 механизма 31 планетарной передачи, водилом 36, соединительным валом 13, парой 23 зубчатых колес третьей скорости (ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости и первым общим ведомым зубчатым колесом 23b), обратным валом 14, последним зубчатым колесом 26а, дифференциальным зубчатым механизмом 8 переключения передач и ведущими валами 9 и 9. Коэффициент понижающей передачи механизма 31 планетарной передачи, как понижающий дифференциальный модуль, установлен так, чтобы крутящий момент, передаваемый через первый путь передачи, соответствовал первой скорости.

(2) Второй путь передачи представляет собой путь передачи, в котором коленвал 6а двигателя 6 соединен с ведущими колесами DW и DW через второй основной вал 12, цепочку 27 промежуточных зубчатых колес (ведущее промежуточное зубчатое колесо 27а, первое ведомое промежуточное зубчатое колесо 27b и второе ведомое промежуточное зубчатое колесо 27с), второй промежуточный вал 16, пару 22 зубчатых второй скорости (ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости и первое общее ведомое зубчатое колесо 23b) или пару 24 зубчатых колес четвертой скорости (ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости и второе общее ведомое зубчатое колесо 24b), обратный вал 14, конечное ведущее зубчатое колесо 26а, дифференциальный зубчатый механизм 8 передачи зубчатых колес и ведущие валы 9 и 9.

(3) Третий путь передачи представляет собой путь передачи, в котором коленвал 6а двигателя 6 соединен с ведущими колесами DW и DW через первый основной вал 11, пару 23 зубчатых колес третьей скорости (ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости и первое общее ведомое зубчатое колесо 23b) или пару 25 зубчатых колес пятой скорости (ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости и второе общее ведомое зубчатое колесо 24b), обратный вал 14, конечное зубчатое колесо 26а, дифференциальный зубчатый механизм 8 и ведущие валы 9 и 9.

(4) Четвертый путь передачи представляет собой путь передачи, в котором двигатель 7 соединен с ведущими колесами DW и DW через механизм 31 планетарной передачи, пару 23 зубчатых колес третьей скорости (ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости и первое общее ведомое зубчатое колесо 23b), или пару 25 зубчатых передач пятой скорости (ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости и второе общее ведомое зубчатое колесо 24b), обратный вал 14, конечное зубчатое колесо 26а, дифференциальный зубчатый механизм 8 передачи зубчатых колес и ведущие валы 9 и 9.

В устройстве 1 силовой передачи в соответствии с данным вариантом осуществления предусмотрена система 2 источника питания, как показано на фиг.3, которая передает мощность между устройством 1 силовой передачи и электродвигателем 7. Система источника питания имеет устройство сохранения электричества, такое как аккумуляторная батарея. В качестве устройства сохранения электричества используется батарея 3. Кроме того, в качестве устройства сохранения электричества может использоваться конденсатор. Батарея 3 и электродвигатель 7 соединены друг с другом через обратный преобразователь 4. Кроме того, также предусмотрены зарядное устройство 5 батареи и механизм подключения, обеспечивающий возможность заряда батареи 3 от внешнего зарядного устройства, такого как домашний источник электронного питания. В соответствии с этим гибридное транспортное средство, в котором предусмотрено устройство 1 силовой передачи, представляет собой подключаемое гибридное электрическое транспортное средство. Система 2 источника питания может включать в себя систему топливного элемента (не показана), в дополнение к устройству электрического питания. Система топливного элемента представляет собой систему, в которой электродвижущую силу получают в результате реакции водорода и кислорода, и она может подавать генерируемую энергию в электродвигатель или может заряжать генерируемой энергией устройство сохранения электричества.

Далее будет описана система управления транспортным средством. Электронное устройство управления (не показано) предусмотрено как контроллер. Электронное устройство управления принимает сигналы детектирования от различных датчиков или переключателей, например запрос на повышение скорости, запрос на торможение, количество оборотов двигателя, количество оборотов электродвигателя, количество оборотов первого и второго основных валов 11 и 12 и количество оборотов обратного вала 14 и т.п., и выводит сигналы для управления двигателем 6, сигналы для управления электродвигателем 7, сигналы, обозначающие состояние генерирования энергии, состояние заряда и состояние разряда системы 2 источника питания, сигналы для управления первым и вторым переключателями 51 и 52 переключения передач и переключателем 53 обратного хода, сигналы для управления модулем переключения одностороннего сцепления 61 и т.п.

Далее будет описано управление устройством 1 силовой передачи. В следующем описании, если это не будет конкретно определено, предполагается, что первое и второе сцепления 41 и 42 разъединены, первой, второй и переключатели 51-53 обратного хода находятся в нейтральном положении, и одностороннее сцепление 61 находится в одностороннем состоянии (фиксатор OWC ВЫКЛЮЧЕН), в случае когда разрешено вращение в одном направлении. Ниже такое состояние может называться исходным состоянием. Состояние фиксатора одностороннего сцепления 61 включает в себя случай, когда эпициклическое зубчатое колесо 35 механически зафиксировано, для вращения эпициклического зубчатого колеса 35 в противоположном направлении разрешенному направлению вращения, и в случае когда вращение эпициклического зубчатого колеса 35 в разрешенном направлении вращения зафиксировано с помощью модуля переключателя. В следующем описании, для упрощения, предполагается, что оба случая не отличаются друг от друга.

Вначале в устройстве 1 силовой передачи будет описано состояние, в котором транспортное средство остановлено, то есть зажигание ВЫКЛЮЧЕНО (IG_OFF).

В состоянии, когда зажигание ВЫКЛЮЧЕНО, как показано в позиции (а) на фиг.4, двигатель 6 и электродвигатель 7 остановлены, и крутящий момент не генерируется. В это время устройство 1 силовой передачи находится в исходном состоянии.

В этом состоянии, если будет включено зажигание (IG_ON) и электродвигатель 7 будет приведен в движение (крутящий момент будет приложен в нормальном направлении вращения) для соединения первого сцепления 41, как показано в позиции (b) на фиг.5, солнечное зубчатое колесо 32 механизма 31 планетарной зубчатой передачи, соединенное с ротором 72, вращается в нормальном направлении вращения. В это время, поскольку одностороннее сцепление 61 не зафиксировано, эпициклическое зубчатое колесо 35 вращается в обратном направлении вращения. Таким образом, крутящий момент электродвигателя не передается на водило 36, и транспортное средство остановлено. Крутящий момент электродвигателя передается от первого основного вала 11, который вращается совместно с солнечным зубчатым колесом 32, на коленвал 6а двигателя 6, таким образом, что коленвал 6а поворачивается, и происходит запуск двигателя 6 (запуск двигателя ENG во время остановки).

После запуска двигателя, если первое сцепление 41 соединено и крутящий момент двигателя увеличивается в состоянии, в котором зафиксировано только одностороннее сцепление 61, крутящий момент двигателя, передаваемый на солнечное зубчатое колесо 32, будет уменьшен и будет передаваться на водило 36. Затем, как показано в позиции (а) на фиг.7, крутящий момент двигателя передается на ведущие колеса DW и DW через первый путь передачи, который проходит через пару 23 зубчатых колес третьей скорости, так что выполняется движение на первой скорости (1-й режим). Состояние в позиции (а) на фиг.7 называется 1-м режимом.

В позиции (а) на фиг.6 и в позиции (b) на фиг.6 показан случай, когда электродвигатель 7 осуществляет помощь во время движения в 1-м режиме. На схеме скорости в позиции (а) на фиг.6 положение остановки электродвигателя 7 представлено 0, с верхней стороны представлено нормальное направление вращения, с нижней стороны представлено обратное направление вращения, солнечное зубчатое колесо 32 обозначено как "S", водило 36 обозначено как "С", и эпициклическое зубчатое колесо 35 обозначено как "R". То же также относится к схемам скоростей, описанным ниже. В позиции (b) на фиг.6 показана схема, представляющая ситуацию с крутящим моментом передачи. Заштрихованная жирная стрелка представляет поток крутящего момента, и штриховка на стрелке соответствует штриховке на стрелке, представляющей крутящий момент на соответствующих схемах скорости. Нормальное направление вращения двигателя 7 относится к направлению, в котором крутящий момент передают в прямом направлении на ведущие колеса DW и DW через ведущие валы 9 и 9, и обратное направление вращения относится к направлению, в котором крутящий момент в обратном направлении передают на ведущие колеса DW и DW через ведущие валы 9 и 9.

Во время движения в 1-м режиме, если электродвигатель 7 приводят в движение так, чтобы крутящий момент электродвигателя прикладывался в нормальном направлении вращения, крутящий момент электродвигателя будет уменьшен и будет передан из солнечного зубчатого колеса 32 на водило 36, и затем передан на ведущие колеса DW и DW через четвертый путь передачи, который проходит через пару 23 зубчатых колес третьей скорости. Другими словами, крутящий момент двигателя и крутящий момент электродвигателя передают на солнечное зубчатое колесо 32, и комбинированный крутящий момент передается на ведущие колеса DW и DW. В то же время привод электродвигателя 7 не осуществляется, и регенеративный крутящий момент прикладывают к электродвигателю 7 в обратном направлении вращения, таким образом, что с помощью электродвигателя 7 выполняется заряд батареи во время движения в 1-м режиме.

Ниже будет описано, управление, когда движение на первой скорости переключают на движение на второй скорости. Вначале, в состоянии 1-го режима, показанном в позиции (а) на фиг.7, второй переключатель 52 переключения передач переключают с нейтрального положения в положение включения второй скорости (1-й режим Pre2). Ниже это состояние называется 1-м режимом Pre2. В этом состоянии электродвигатель 7 приводят в движение так, что прикладывают крутящий момент электродвигателя в нормальном направлении вращения, или регенеративный крутящий момент прикладывается в обратном направлении вращения, при этом помощь в заряде может осуществляться со стороны электродвигателя 7. Затем состояния соединения первого и второго сцеплений 41 и 42 изменяются, то есть первое сцепление 41 разъединяется и второе сцепление 42 соединяется так, как показано в позиции (b) на фиг.7, крутящий момент двигателя передается на ведущие колеса DW и DW через второй путь передачи, который проходит через пару 22 зубчатых колес второй скорости. Таким образом, осуществляется движение на второй скорости (2-й режим Post1). Ниже состояние, показанное в позиции (b) на фиг.7, называется 2-м режимом Post1.

В позиции (а) на фиг.8 и в позиции (b) на фиг.8 показан случай, где электродвигатель 7 осуществляет помощь во время движения во 2-м режиме Post1. В этом состоянии электродвигатель 7 приводят в движение так, чтобы он прикладывал крутящий момент электродвигателя в нормальном направлении вращения, таким образом, что крутящий момент подают на солнечное зубчатое колесо 32. Затем крутящий момент электродвигателя уменьшается, и его передают от солнечного зубчатого колеса 32 на водило 36, и затем передают на ведущие колеса DW и DW через четвертый путь передачи, который проходит через пару 23 зубчатых колес третьей скорости. В то время как электродвигатель 7 не приводят в движение, и регенеративный крутящий момент подают в электродвигатель 7 в обратном направлении вращения, с помощью электродвигателя 7 может быть выполнен заряд.

В 2-м режиме Post1, как показано в позиции (а) на фиг.11, если одностороннее сцепление 61 будет разблокировано, будет выполняться 2-й режим. В 2-м режиме первое сцепление 41 разъединяют, и одностороннее сцепление 61 разблокируют таким образом, солнечное зубчатое колесо 32 и эпициклическое зубчатое колесо 35 работают в холостом режиме, и электродвигатель 7 отсоединен.

Во 2-м режиме, в дополнение к примеру, показанному в позиции (а) на фиг.11, вместо изменения состояния соединения первого и второго сцеплений 41 и 42 в 1-м режиме Pre2, одностороннее сцепление 61 может быть разблокировано, и второе сцепление 42 может быть соединено, в то время как первое сцепление 41 отключено.

В позиции (а) на фиг.9 и в позиции (b) на фиг.9 показан случай, в котором электродвигатель 7 помогает во время перемещения в 2-м режиме, в котором как первое, так и второе сцепления 41 и 42 соединены (двойной зажим сцепления). В этом состоянии электродвитель 7 приводят в движение для приложения крутящего момента электродвигателя в нормальном направлении вращения, так что крутящий момент электродвигателя поступает на солнечное зубчатое колесо 32. Затем крутящий момент электродвигателя уменьшают и передают от солнечного зубчатого колеса 32 на водило 36, и затем передают на ведущие колеса DW и DW через четвертый путь передачи, который проходит через пару 23 зубчатых колес третьей скорости. В то же время двигатель 7 не приводят в движение, и регенеративный крутящий момент прикладывают к электродвигателю 7 в направлении обратного вращения, таким образом, что заряд может осуществляться от электродвигателя 7. Когда и первое и второе сцепления 41 и 42 оба соединены, солнечное зубчатое колесо 32 переведено на передаточное число понижающей передачи второй скорости, и водило 36 переведено на передаточное число понижающей передачи третьей скорости, таким образом, возникает заданное дифференциальное вращение, показанное в позиции (а) на фиг.9, в механизме 31 планетарной зубчатой передачи.

Далее будет описано управление, когда движение на второй скорости переключают на движение третьей скорости. Вначале, во 2-м режиме, показанном в позиции (а) на фиг.11, первый переключатель 51 переключения передач соединяют из нейтрального положения в положение соединения третьей скорости (2-й режим Pre3). Ниже это состояние называется 2-м режимом Pre3.

В позиции (а) на фиг.10 и в позиции (b) на фиг.10 показан случай, в котором электродвигатель 7 помогает во время движения во 2-м режиме Pre3. Как описано выше, первый переключатель 51 переключения скоростей переключают в положение соединения третьей скорости, таким образом, что механизм 31 планетарной зубчатой передачи вращается как единое целое. Таким образом, электродвигатель 7 приводят в движение для приложения крутящего момента электродвигателя в нормальном направлении вращения, таким образом, что крутящий момент электродвигателя будет передан на ведущее колесо DW и DW через четвертый путь передачи, который проходит через пару 23 зубчатых колес третьей скорости, в том виде, как она есть, без уменьшения. В то же время электродвигатель 7 не приводят в движение, и регенеративный крутящий момент прикладывают к электродвигателю 7 в обратном направлении вращения, таким образом, что может осуществляться заряд с помощью электродвигателя 7.

Затем состояния соединения первого и второго сцеплений 41 и 42 изменяются, то есть второе сцепление 42 разъединяется, и первое 41 сцепления соединяется, таким, что, как показано в позиции (b) на фиг.11, крутящий момент двигателя передают на ведущие колеса DW и DW через третий путь передачи, который проходит через пару 23 зубчатых колес третьей скорости. Таким образом, осуществляется движение на третьей скорости (3-й режим Post2). Ниже состояние в позиции (b) на фиг.11 называется 3-м режимом Post2. В этом состоянии электродвигатель 7 приводят в движение для приложения крутящего момента электродвигателя в нормальном направлении вращения, или регенеративный крутящий момент прикладывают в обратном направлении вращения, таким образом, чтобы оказать помощь при движении или выполнить заряд с помощью электродвигателя 7.

Затем, в 3-м режиме Post2, как показано в позиции (а) на фиг.13, второй переключатель 52 переключения скоростей переключают из положения соединения второй скорости в нейтральное положение, таким образом, что осуществляется 3-й режим.

В позиции (а) на фиг.12 и в позиции (b) на фиг.12 показан случай, когда электродвигатель 7 помогает во время движения в 3-м режиме. В этом состоянии электродвигатель 7 приводят в движение во время приложения крутящего момента электродвигателя в нормальном направлении вращения, таким образом, что крутящий момент электродвигателя будет передан на ведущие колеса DW и DW через четвертый путь передачи, который проходит через пару 23 зубчатых колес третьей скорости, в том виде, как он есть, без уменьшения. В то же время, электродвигатель 7 не приводят в движение, и регенеративный крутящий момент прикладывают к электродвигателю 7 в обратном направлении вращения, таким образом, что заряд может осуществляться с помощью электродвигателя 7, во время движения в 3-м режиме.

Далее будет описано управление, когда во время движения на третьей скорости переключаются на движение на четвертой скорости. Вначале, в 3-м режиме, показанном в позиции (а) на фиг.13, второй переключатель 52 переключения передач включают из нейтрального положения в положение соединения с четвертой скоростью (3-й режим Pre4). Далее это состояние называется 3-м режимом Pre4. В этом состоянии электродвигатель 7 приводят в движение для приложения крутящего момента электродвигателя в нормальном направлении вращения, или регенеративный крутящий момент прикладывают в обратном направлении вращения, таким образом, чтобы осуществлять помощь движению или выполнять заряд с помощью электродвигателя 7. Затем состояния соединения первого и второго сцеплений 41 и 42 изменяют, то есть первое сцепление 41 разъединяют и второе сцепление 42 соединяют, так, как показано в позиции (b) на фиг.13, крутящий момент двигателя передают на ведущие колеса DW и DW через второй путь передачи, который проходит через пару 24 зубчатых колес четвертой скорости. Таким образом, выполняется движение на четвертой скорости (4-й режим Post3). Ниже состояние в позиции (b) на фиг.13 называется 4-м режимом Post3.

В позиции (а) на фиг.14 и в позиции (b) на фиг.14 показан случай, в котором электродвигатель 7 помогает во время движения в 4-м режиме Post3. В этом состоянии электродвигатель 7 приводят в движение для приложения крутящего момента электродвигателя в нормальном направлении вращения, таким образом, что крутящий момент электродвигателя передают на ведущие колеса DW и DW через четвертый путь передачи, который проходит через пару 23 зубчатых колес третьей скорости, в том виде, как он есть. В то же временя, электродвигатель 7 не приводят в движение, и регенеративный крутящий момент прикладывают к электродвигателю 7 в направлении обратного вращения, таким образом, что может осуществляться заряд с помощью электродвигателя 7 во время движения в 4-м режиме Post3.

Затем, в 4-м режиме Post3, как показано в позиции (а) на фиг.17, первый переключатель 51 переключения передач переключают из положения соединения третьей скорости в нейтральное положение, таким образом, что выполняется 4-й режим. В 4-м режиме первое сцепление 41 разъединено, и одностороннее сцепление 61 разблокировано таким образом, что солнечное зубчатое колесо 32 и эпициклическое зубчатое колесо 35 работают на холостом ходу, и электродвигатель 7 отсоединен.

В 4-м режиме, в дополнение к примеру, показанному в позиции (а) на фиг.17, вместо изменения состояния соединения первого и второго сцеплений 41 и 42 в 3-м режиме Pre4, может быть соединено второе сцепление 42, в то время как первое сцепление 41 разъединено.

В позиции (а) на фиг.15 и позиции (b) на фиг.15 показан случай, в котором электродвигатель 7 выполняет помощь во время движения в 4-м режиме, в котором как первое, так и второе сцепления 41 и 42 соединены (двойной зажим сцепления). В этом состоянии электродвигателем 7 управляют для приложения крутящего момента электродвигателя в нормальном направлении вращения, таким образом, что крутящий момент электродвигателя подают на солнечное зубчатое колесо 32. Затем крутящий момент электродвигателя повышается, и его передают от солнечного зубчатого колеса 32 на водило 36, и затем передают на ведущие колеса DW и DW через четвертый путь передачи, который проходит через пару 23 зубчатых колес третьей скорости. В то же время, электродвигатель 7 не приводят в движение, и регенеративный крутящий момент прикладывают к электродвигателю 7 в обратном направлении вращения, таким образом, что может осуществляться заряд с помощью электродвигателя 7 во время движения в 4-м режиме. Когда, как первое, так и второе сцепления 41 и 42 соединены, солнечное зубчатое колесо 32 переводится на понижающее передаточное число четвертой скорости, и водило 36 переводится на понижающее передаточное число третьей скорости, таким образом, заданное дифференциальное вращение, показанное в позиции (а) на фиг.15, возникает в механизме 31 планетарной передачи.

Далее будет описано управление, когда на четвертой скорости выполняют переключение движения на движение на пятой скорости. Вначале, в 4-м режиме, показанном в позиции (а) на фиг.17, первый переключатель 51 переключения передачи переводят из нейтрального положения в положение соединения пятой скорости (4-й режим Pre5). Ниже это состояние называется 4-м режимом Pre5.

В позиции (а) на фиг.16 и в позиции (b) на фиг.16 показан случай, в котором электродвигатель 7 движения работает в режиме помощи во время движения в 4-м режиме Pre5. В этом состоянии электродвигатель 7 приводят в движение для приложения крутящего момента электродвигателя в нормальном направлении вращения, таким образом, что крутящий момент электродвигателя подают на солнечное зубчатое колесо 32. Затем крутящий момент электродвигателя увеличивают и передают с солнечного зубчатого колеса 32 на водило 36, и затем передают на ведущие колеса DW и DW через четвертый путь передачи, который проходит через пару 25 зубчатых колес пятой скорости. В то время как электродвигатель 7 не приведен в движение, и регенеративный крутящий момент прикладывают к электродвигателю 7 в обратном направлении вращения, таким образом, что может осуществляться заряд от электродвигателя 7 во время движения в 4-м режиме Pre5. В этом состоянии солнечное зубчатое колесо 32 переводят на передаточное число с понижением до пятой скорости и водило 36 переводят на передаточное число с понижением до третьей скорости, так что заданное дифференциальное вращение, показанное в позиции (а) на фиг.16, возникает в механизме 31 планетарной передачи.

Затем состояния соединения первого и второго сцеплений 41 и 42 изменяются, то есть второе сцепление 42 отсоединяют и первое сцепление 41 соединяют так, как показано в позиции (b) на фиг.17, крутящий момент двигателя передают на ведущие колеса DW и DW через третий путь передачи, который проходит через пару 25 зубчатых колес пятой скорости. Таким образом, выполняют движение на пятой скорости (5-й режим Post4). Ниже состояние, показанное в позиции (b) на фиг.17, называется 5-м режимом Post4. В этом состоянии электродвигатель 7 приводят в движение для приложения крутящего момента электродвигателя в нормальном направлении вращения, или регенеративный крутящий момент прикладывают в обратном направлении вращения, таким образом, чтобы помощь во время движения или заряд могли осуществляться с помощью электродвигателя 7.

Затем, в 5-м режиме Post4, второй переключатель 52 переключения скоростей переключают из положения соединения четвертой скорости в нейтральное положение, таким образом, что выполняется 5-й режим.

В позиции (а) на фиг.18 и в позиции (b) на фиг.18 показан случай, в котором электродвигатель 7 осуществляет помощь во время движения в 5-м режиме. В этом состоянии электродвигатель 7 приводят в движение путем приложения крутящего момента электродвигателя в нормальном направлении вращения, таким образом, что крутящий момент электродвигателя увеличивается и его передают от солнечного зубчатого колеса 32 на водило 36, и затем передают на ведущие колеса DW и DW через четвертый путь передачи, который проходит через пару 23 зубчатых колес третьей скорости. Тем временем электродвигатель 7 не приводят в движение, и регенеративный крутящий момент прикладывают к электродвигателю 7 в обратном направлении вращения, таким образом, что может осуществляться заряд с помощью электродвигателя 7 во время движения в 5-м режиме.

В этом состоянии солнечное зубчатое колесо 32 переводят на передаточное число с понижением на пятой скорости и водило 36 переводят на передаточное число с понижением до третьей скорости, таким образом, что заданное дифференциальное вращение, показанное в позиции (а) на фиг.18, возникает в механизме 31 планетарной передачи.

Ниже будет описано движение в обратном направлении в устройстве 1 силовой передачи.

Движение в обратном направлении транспортного средства включает в себя случай, в котором используют двигатель 6, и случай, в котором движение в обратном направлении выполняют, используя движение в режиме EV. В этом варианте осуществления будет представлено описание для случая, когда используют двигатель 6. Движение в обратном направлении в режиме EV будет описано ниже вместе с общим описанием движения в режиме EV.

Движение в обратном направлении, когда используется только крутящий момент двигателя 6, реализуется путем включения переключателя 53 обратного направления в положение соединения обратного направлении в исходном состоянии, для подключения второго сцепления 42. Таким образом, крутящий момент двигателя 6 передают на ведущие колеса DW и DW через второй основной вал 12, ведущее промежуточное зубчатое колесо 27а, первое ведомое промежуточное зубчатое колесо 27b, первый промежуточный вал 15, пару 28 зубчатых колес обратного хода (ведущее зубчатое колесо 28а и первое общее ведомое зубчатое колесо 23b обратного хода), обратный вал 14, конечное зубчатое колесо 26а, дифференциальный зубчатый механизм 8 передачи и ведущие валы 9 и 9. В это время первое сцепление 41 разъединено, и одностороннее сцепление 61 разблокировано так, что солнечное зубчатое колесо 32 и эпициклическое зубчатое колесо 35 работают в холостом режиме, и двигатель 7 отсоединен.

Далее будет описано движение в режиме EV.

Устройство 1 силовой передачи включает в себя 3 режима движения в режиме EV.

Первое движение в режиме EV представляет собой 1-й режим в режиме EV, в котором одностороннее сцепление 61 заблокировано (фиксатор OWC ВКЛЮЧЕН) в исходном состоянии.

В этом состоянии, если электродвигатель 7 приводят в движение (крутящий момент прикладывают в направлении нормального вращения), как показано в позиции (а) на фиг.19, солнечное зубчатое колесо 32 планетарного зубчатого механизма 31, соединенное с ротором 72, вращается в нормальном направлении вращения. В это время, как показано в позиции (b) на фиг.19, поскольку первое и второе сцепления 41 и 42 отсоединены, мощность, передаваемая на солнечное зубчатое колесо 32, не будет передана с первого основного вала 11 на коленвал 6а двигателя 6. Затем, поскольку одностороннее сцепление 61 будет заблокировано, крутящий момент электродвигателя уменьшается и будет передан от солнечного зубчатого колеса 32 на водило 36, и затем передан на ведущие колеса DW и DW через четвертый путь передачи, который проходит через пару 23 зубчатых колес на третьей скорости.

Движение в обратном направлении в 1-м режиме EV осуществляется путем привода электродвигателя 7 в обратном направлении вращения для приложения крутящего момента электродвигателя в обратном направлении вращения.

Второе движение в режиме EV представляет собой 3-й режим в режиме EV, в котором, в исходном состоянии, первый переключатель 51 переключения передачи переключают из нейтрального положения в положение соединения третьей скорости. Как описано выше, первый переключатель 51 переключения передачи переключают в положение соединения третьей скорости, таким образом, что интегрируется механизм 31 планетарной передачи.

В этом состоянии, если электродвигатель 7 приводят в движение (прикладывают крутящий момент в нормальном направлении вращения), как показано в позиции (а) на фиг.20, механизм 31 планетарной передачи, соединенный с ротором 72, вращается, как единое целое в нормальном направлении вращения. В это время, поскольку первое и второе сцепления 41 и 42 разъединены, мощность, передаваемая на солнечное зубчатое колесо 32, не будет передаваться с первого основного вала 11 на коленвал 6а двигателя 6. Затем крутящий момент электродвигателя передают для привода в движение ведущих колес DW и DW через четвертый путь передачи, который проходит через пару 23 зубчатых колес третьей скорости, в том виде, как он есть, без уменьшения.

Движение в обратном направлении в 3-м режиме EV выполняют путем привода в движение электродвигателя 7 в обратном направлении вращения, для приложения крутящего момент электродвигателя в обратном направлении вращения.

Третье перемещение в режиме EV представляет собой 5-й режим в режиме EV, в котором, в исходном состоянии, первый переключатель 51 переключения передач включают из нейтрального положения в положение подключения пятой скорости.

В этом состоянии, если электродвигатель 7 приводят в движение (крутящий момент прикладывают в нормальном направлении вращения), как показано в позиции (а) на фиг.21, солнечное зубчатое колесо 32 механизма 31 планетарной передачи, соединенное с ротором 72, вращается в нормальном направлении вращения. В это время, как показано в позиции (b) на фиг.21, поскольку первое и второе сцепления 41 и 42 разъединены, мощность, передаваемая на солнечное зубчатое колесо 32, не будет передана с первого основного вала 11 на коленвал 6а двигателя 6. Затем крутящий момент электродвигателя увеличивают и передают с солнечного зубчатого колеса 32 на водило 36, и затем передают на ведущие колеса DW и DW через четвертый путь передачи, который проходит через пару 25 зубчатых колес пятой скорости. Движение в обратном направлении в 5-м режиме EV выполняют путем привода в движение электродвигателя 7 в обратном направлении вращения, для приложения крутящего момента электродвигателя в обратном направлении вращения.

Переключение между упомянутыми выше режимами движения в режиме EV (1-м режимом в режиме EV, 3-м режимом в режиме EV и 5-м режимом в режиме EV) представляет собой переключение АМТ, выполняемое путем блокирования одностороннего сцепления 61 и операции первого переключателя 51 переключения передач. Например, при переключении из 1-го режима в режиме EV в позиции (b) на фиг.19 в 3-й режим в режиме EV в позиции (b) на фиг.20, крутящий момент электродвигателя уменьшается, скорость вращения электродвигателя регулируют после высвобождения блокирования одностороннего сцепления 60, и первый переключатель 51 переключения скоростей переключают в положении соединения третьей скорости.

В настоящем варианте осуществления выбирают режим переключения в режиме EV, когда выполняют движение на третьей скорости или движение на пятой скорости после запуска в 1-м режиме EV, или режим фиксации в режиме EV на третьей скорости, где запуск и движение выполняют в режиме 3-го в режиме EV, в соответствии с SOC батареи 3.

Как показано на фиг.22, при таком управлении, вначале детектируют, находится ли SOC батареи 3 на уровне или превышает пороговое значение (S1). Когда SOC батареи 3 находится на уровне или превышает пороговое значение, выбирают режим фиксации в режиме EV третьей скорости и выполняют запуск в режиме EV, и движение выполняют в 3-м режиме EV (S2). Таким образом, достигается движение в широком диапазоне, без операции переключения, то есть без ударов, связанных с переключением передач в результате переключения АМТ. Кроме того, когда SOC батареи 3 ниже, чем пороговое значение, выбирают режим переключения в режиме EV и выполняют запуск в 1-м режиме EV (S3).

Кроме того, возможно переключаться в режим переключения в режиме EV, даже когда выбран режим фиксации в режиме EV. Пример этого случая показан на фиг.23. При таком управлении вначале определяют, находится ли SOC батареи 3 на уровне или превышает пороговое значение (S4). Когда SOC батареи 3 находится на уровне или превышает пороговое значение батареи, режим фиксации в режиме EV продолжается (S5). Когда SOC батареи 3 ниже, чем пороговое значение, скорость вращения электродвигателя 7 сравнивают со скоростью вращения запуска двигателя 6 (S6). Когда скорость вращения электродвигателя 7 ниже, чем скорость вращения запуска двигателя 6 по результатам сравнения, выполняют переключение с понижением передачи (S7) для запуска двигателя 6.

Кроме того, может быть установлен режим переключения в режиме EV и режим фиксации в режиме EV, которые водитель может выбирать, выполняя операцию переключения. В этом случае, как показано на фиг.24, детектируют, было ли выбрано переключение в режиме EV (S8). При выборе режима переключения в режиме EV запуск выполняют в 1-м режиме EV (S9). Когда режим переключения в режиме EV не выбран, запуск в режиме EV выполняют в 3-м режиме EV (S10).

Кроме того, становится возможным переключаться в режим переключения в режиме EV, даже когда выбран режим фиксации в режиме EV. В этом случае, как показано на фиг.25, вначале детектируют, были ли выбран режим переключения в режиме EV (S11). Когда режим переключения в режиме EV не был выбран в результате детектирования, режим фиксации в режиме EV продолжается (S12). Когда режим переключения в режиме EV выбран, скорость вращения электродвигателя 7 сравнивают с начальной скоростью вращения двигателя 6 (S13). Когда скорость вращения электродвигателя 7 ниже, чем скорость вращения запуска двигателя 6 по результатам сравнения, выполняют включение с понижением передачи (S14), так, чтобы двигатель 6 всегда был готов к запуску.

Далее будет описан случай, когда двигатель запускают в условиях очень низкой скорости движения в режиме EV, в 3-м режиме EV, со ссылкой на блок-схему последовательности операций по фиг.26.

Вначале, во время движения в 3-м режиме EV, который показан в позиции (а) на фиг.20 и в позиции (b) на фиг.20, крутящий момент электродвигателя 7 выделяют и первый переключатель 52 переключения передач, который находится в положении соединения включения третьей скорости, переключают в нейтральное положение (S1). Затем первое сцепление 41 соединяют (S2) и коленвал 6а проворачивают для запуска двигателя 6 (S3). В это время, как показано в позиции (а) на фиг.27 и в позиции (b) на фиг.27, солнечное зубчатое колесо 32 вращается в нормальном направлении вращения, и эпициклическое зубчатое колесо 35 вращается в обратном направлении вращения. Малая величина крутящего момента передается на водило 36 таким образом, что осуществляется движение с очень низкой скоростью. После этого первое сцепление 41 разъединяют (S4), и крутящий момент электродвигателя увеличивается для вращения эпициклического зубчатого колеса 35 в нормальном направлении вращения (S5). Затем одностороннее сцепление 61 блокируют и подключают первое сцепление 41 (S6). Таким образом, движение в 3-м режиме EV может быть изменено на движение с первой скоростью (помощью движению в 1-м режиме), как показано в позиции (а) на фиг.6 и в позиции (b) на фиг.6 (S7).

Вместо соединения первого сцепления 41 для запуска двигателя 6 может быть соединено второе сцепление 42, и второй переключатель 52 переключения передач может быть включен в положение соединения второй скорости или в положение соединения четвертой скорости, запуская, таким образом, двигатель 6.

Аналогично, в 1-м режиме EV и в 5-м режиме EV, двигатель может быть запущен.

Далее будет описан случай, когда выполняют заряд, в то время как транспортное средство остановлено (находится в режиме холостого хода).

Что касается заряда, в то время как транспортное средство остановлено (находится в режиме холостого хода), первое сцепление 41 включено для увеличения крутящего момента двигателя из состояния холостого хода так, что, как показано в позиции (а) на фиг.28 и в позиции (b) на фиг.28, электродвигатель 7, непосредственно соединенный с солнечным зубчатым колесом 32, вращается в нормальном направлении вращения, и крутящий момент прикладывают в обратном направлении вращения. Таким образом, выполняют заряд. В это время, поскольку одностороннее сцепление 61 разблокировано, крутящий момент не передают на водило 36.

Хотя в описанном выше варианте осуществления переключение передач производят последовательно друг за другом, изобретение не ограничено этим. Как показано на фиг.29 и 30, переключение передач, движение с помощью от электродвигателя или заряд могут быть соответственно осуществлены в зависимости от скорости транспортного средства или требуемого крутящего момента. Например, путем запуска двигателя 6 во время движения в режиме EV и в результате предварительного переключения второго переключателя 52 переключения передач для выполнения движения на второй скорости, путем удержания двух сцеплений 41, 42, как показано в позиции (а) на фиг.9 и позиции (b) на фиг.9, переход от движения в режиме EV, включающий в себя запуск двигателя в гибридное движение, плавно выполняется. Кроме того, при движении с использованием ступеней с нечетным номером, путем активации двигателя на нижнем графике BSFC и регенерирования электродвигателя 7, когда мощность двигателя превышает требуемую силу привода, может быть улучшен расход топлива.

Как описано выше, в соответствии с устройством 1 силовой передачи, в соответствии с данным вариантом осуществления солнечное зубчатое колесо 32 механизма 31 планетарной передачи соединено с первым основным валом 11 как входным валом, который соединен с коленвалом 6а двигателя 6, и с электродвигателем 7, и водило 36 соединено с обратным валом 14 через пару 23 зубчатых колес третьей скорости. Поэтому крутящий момент электродвигателя 7 может оказывать помощь крутящему моменту двигателя 6, и комбинированный крутящий момент может быть передан от солнечного зубчатого колеса 32 механизма 31 планетарной передачи на обратный вал 16 через водило 36. Поэтому возможности установки в транспортном средстве могут быть улучшены, без новой установки электродвигателя, по сравнению с устройством силовой передачи типа распределения мощности предшествующего уровня техники.

Когда двигатель 6 находится в режиме паузы, двигатель 6 может быть запущен с помощью электродвигателя 7.

Устройство 1 силовой передачи представляет собой так называемую трансмиссию типа с двумя сцеплениями, имеющую первый основной вал 11 как первый входной вал, который избирательно подключают к коленвалу 6а двигателя 6 с помощью первого сцепления 41, и второй промежуточный вал 16 как второй входной вал, который избирательно подключают к коленвалу 6а двигателя 6 с помощью второго сцепления 42. Поэтому помощь при движении или регенерацию электродвигателем можно осуществлять во всей области, и движение в режиме EV, движение с приводом от двигателя внутреннего сгорания, и движение с помощью это электродвигателя могут быть легко взаимно изменяться.

Во время движения в режиме EV от электродвигателя 7, первое сцепление 41 и второе сцепление 42 разъединяют и выполняют привод от электродвигателя 7 таким образом, что движение от электродвигателя может осуществляться без необходимости принудительного вращения двигателя 6.

Эпициклическое зубчатое колесо 35 соединено с блокируемым односторонним сцеплением 61. Поэтому эпициклическое зубчатое колесо 35 блокируют таким образом, что может быть получено большое передаточное число замедления с помощью механизма 31 планетарной передачи, и размеры устройства 1 силовой передачи могут быть уменьшены.

В соответствии с устройством 1 силовой передачи, в соответствии с данным вариантом осуществления понижающий дифференциальный модуль 30 формируют с помощью механизма 31 планетарной передачи таким образом, что понижающий дифференциальный модуль может иметь простую конфигурацию. Кроме того, при установке пути, по которому мощность передают через механизм 31 планетарной передачи для понижения скорости, как пути передачи мощности для первой скорости, в качестве самой низкой ступени передачи, может быть исключено зубчатое колесо первой скорости, которое требует много места и имеет большую толщину и ширину, для поддержания прочности зубчатого колеса, из-за большой величины передаваемого крутящего момента по сравнению с другими ступенями передачи. В настоящем варианте осуществления, поскольку уменьшение скорости выполняется с помощью механизма 31 планетарной передачи, и дополнительное уменьшение выполняют с помощью пары 23 зубчатых колес третьей скорости, может быть получено требуемое передаточное число.

В качестве первого или второго сцеплений 41, 42 можно использовать либо сцепление сухого типа, или сцепление мокрого типа. Когда используется сцепление сухого типа, потери на принудительное вращение двигателя могут быть уменьшены при движении в режиме EV, по сравнению со сцеплениями мокрого типа.

Кроме того, в устройстве 1 силовой передачи, в соответствии с настоящим вариантом осуществления предусмотрена структура совместного зацепления, в которой первое общее ведомое зубчатое колесо 23b зацеплено с ведущим зубчатым колесом 22а второй скорости, а также ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости, и второе общее ведомое зубчатое колесо 24b зацеплены с ведущим зубчатым колесом 24а четвертой скорости так же, как и с ведущим зубчатым колесом 25а пятой скорости. В соответствии с этим, даже при движении с использованием ступеней с нечетными номерами, когда электродвигатель 7 не подключен, путем включения первого переключателя 51 переключения передачи в положение соединения третьей скорости или в положение соединения пятой скорости и при выполнении предварительного переключения, возможно выполнять помощь или регенерацию со стороны электродвигателя. Кроме того, с помощью такой структуры взаимного зацепления, первый переключатель 51 переключения передачи на первом основном валу 11 и второй переключатель 52 переключения передачи на втором промежуточном валу 16 могут быть выровнены относительно друг друга так, что становится возможным выполнять соединения переключения как первого переключателя 51 переключения передачи, так и второго переключателя 52 переключения передачи, с помощью одного активатора, используя кулачковый механизм.

Кроме того, в соответствии с устройством 1 силовой передачи, в соответствии с настоящим вариантом осуществления прямое переключение передачи без потери времени возможно путем соединения (предварительного переключения) ступеней передачи на других входных валах, кроме входного вала, где находится используемая ступень передачи еще до предварительного переключения передачи, и с последующим изменением состояний подключения первого модуля 41 соединения/разъединения и второго модуля 42 соединения/разъединения.

Кроме того, в соответствии с устройством 1 силовой передачи, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, поскольку электродвигатель 7 расположен на первом основном валу 11, где установлено ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости как ведущее зубчатое колесо ступени с наибольшим коэффициентом передачи, выход электродвигателя может быть добавлен к выходу двигателя, когда требуется дополнительный выход, даже при движении на высокой скорости, так что может быть дополнительно улучшена управляемость транспортным средством.

В соответствии с устройством 1 силовой передачи, в этом варианте осуществления, по меньшей мере, часть ротора 72, статора 71 или катушки 71 с (участок поперечной намотки), намотанной вокруг статора 71, которые составляют электродвигатель 7, охватывают механизм 31 планетарной передачи. Поэтому пространство по внутреннему диаметру электродвигателя 7 можно эффективно использовать и длину устройства 1 силовой передачи в осевом направлении можно уменьшить.

В соответствии с устройством 1 силовой передачи в данном варианте осуществления механизм блокирования сформирован с помощью блокируемого одностороннего сцепления 61 таким образом, что вращение в разрешенном направлении вращения и в противоположном направлении можно механически блокировать.

В соответствии с устройством 1 силовой передачи данного варианта осуществления двигатель 6 и электродвигатель 7 расположены коаксиально первому основному валу 11 как первому входному валу. Поэтому элемент, имеющий большие размеры в радиальном направлении, расположен коаксиально таким образом, что возможность установки в транспортном средстве устройства 1 силовой передачи может быть улучшена.

<Второй вариант осуществления>

Далее, со ссылкой на фиг.31, будет описано устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства по второму варианту осуществления.

Устройство 1А силовой передачи для гибридного транспортного средства в данном варианте осуществления имеет ту же конфигурацию, что и устройство 1 силовой передачи в соответствии с первым вариантом осуществления, за исключением того, что передача имеет другую конфигурацию. Поэтому те же части, что и аналогичные части в устройстве 1 силовой передачи в соответствии с первым вариантом осуществления, обозначены теми же или аналогичными номерами ссылочных позиций, и их описание будет упрощено или исключено.

В передаче 20А в данном варианте осуществления электродвигатель 7 и механизм 31 планетарной передачи установлены в других положениях по сравнению с передачей 20 в первом варианте осуществления. В частности, как показано на фиг.31, передача 20А выполнена таким образом, что ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости и ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости, как ступени переключения передач с нечетными номерами, предусмотрены на первом основном валу 11 одного входного вала из двух входных валов, ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости и ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости, как ступени переключения передачи с нечетными номерами, предусмотрены на втором промежуточном валу 16, как на другом входном валу среди двух входных валов, и солнечное зубчатое колесо 32 механизма 31 планетарной передачи и ротора 72 электродвигателя 7 взаимно соединены с возможностью вращения друг с другом.

Таким образом, первый путь передачи становится путем передачи, в котором коленвал 6а двигателя 6 соединен с ведущими колесами DW и DW через цепочку 27 промежуточных зубчатых колес, второй промежуточный вал 16, солнечное зубчатое колесо 32 механизма 31 планетарной передачи, водило 36, соединительный вал 13, пару 22 зубчатых колес второй скорости, обратный вал 14, конечное зубчатое колесо 26а, дифференциальный зубчатый механизм 8 передачи зубчатой передачи и ведущие валы 9 и 9. Четвертый путь передачи становится путем передачи, при котором электродвигатель 7 соединен с ведущими колесами DW и DW через механизм 31 планетарной передачи, пару 22 зубчатых колес второй скорости или пару 24 зубчатых колес четвертой скорости 24, обратный вал 14, конечное зубчатое колесо 26а, дифференциальный зубчатый механизм 8 и ведущие валы 9 и 9.

Устройство 1А силовой передачи для гибридного транспортного средства имеет те же преимущества, что и устройство 1 силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии с первым вариантом осуществления.

Кроме того, двигатель 6 расположен коаксиально с первым основным валом 11 как первым входным валом, и электродвигатель 7 расположен коаксиально со вторым промежуточным валом 16 как вторым входным валом. Поэтому этот вариант осуществления пригоден для случая, когда размеры первого основного вала 11 в осевом направлении ограничены, и размеры первого основного вала 11 в осевом направлении могут быть уменьшены. Кроме того, в настоящем варианте осуществления ведущее зубчатое колесо первой скорости может быть расположено на первом основном валу 11 и ведомое зубчатое колесо первой скорости, которое зацеплено с ведущим зубчатым колесом первой скорости, может быть расположено на обратном валу 14. Таким образом, движение на первой скорости от двигателя 6 становится возможным, даже когда возникают проблемы с электродвигателем 7.

<Третий вариант осуществления>

Далее, со ссылкой на фиг.32, будет описано устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии с третьим вариантом осуществления.

Устройство 1В силовой передачи для гибридного транспортного средства в данном варианте осуществления имеет ту же конфигурацию, что и устройство 1 силовой передачи в соответствии с первым вариантом осуществления, за исключением того, что передача имеет другую конфигурацию. Поэтому те же части, что и/или части, аналогичные тем, которые представлены в устройстве 1 силовой передачи, в соответствии с первым вариантом осуществления обозначены теми же или аналогичными номерами ссылочных позиций, и их описание будет упрощено или исключено.

В передаче 20В в данном варианте осуществления электродвигатель 7, механизм 31 планетарной передачи и коробка передач установлены в других положениях по сравнению с передачей 20 в соответствии с первым вариантом осуществления. В частности, как показано на фиг.32, передача 20В выполнена таким образом, что ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости и ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости, как ступень переключения передач с нечетными номерами, предусмотрены на первом основном валу 11 как одном входном валу среди двух входных валов, ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости и ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости, как ступень переключения передач с нечетными номерами, предусмотрены на втором промежуточном валу 16 как другом входном валу среди двух входных валов, и солнечное зубчатое колесо 32 механизма 31 планетарной передачи и ротор 72 электродвигателя 7 соединены друг с другом, с возможностью вращения, как единое целое.

Таким образом, первый путь передачи становится путем передачи, при котором коленвал 6а двигателя 6 соединен с ведущими колесами DW и DW через второй основной вал 12, цепочку 27 промежуточных зубчатых колес, второй промежуточный вал 16, солнечное зубчатое колесо 32 механизма 31 планетарной передачи, водило 36, соединительный вал 13, пару 23 зубчатых колес третьей скорости, обратный вал 14, конечное зубчатое колесо 26а, дифференциальный зубчатый механизм 8 и ведущие валы 9 и 9. Второй путь передачи становится путем передачи, при котором коленвал 6а двигателя 6 соединен с ведущими колесами DW и DW через первый основной вал 11, пару 22 зубчатых колес второй скорости или пару 24 зубчатых колес четвертой скорости, обратный вал 14, конечное зубчатое колесо 26а, дифференциальный зубчатый механизм 8 и ведущие валы 9 и 9.

Третий канал передачи становится путем передачи, при котором коленвал 6а двигателя 6 соединен с ведущими колесами DW и DW через второй основной вал 12, цепочку 27 промежуточных зубчатых колес, второй промежуточный вал 16, пару 23 зубчатых колес третьей скорости или пару 25 зубчатых колес пятой скорости, обратный вал 14, конечную зубчатую передачу 26а, дифференциальный зубчатый механизм 8 и ведущие валы 9 и 9.

Устройство 1В силовой передачи для гибридного транспортного средства имеет те же преимущества, что и устройство 1 силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии с первым вариантом осуществления.

<Четвертый вариант осуществления>

Далее, со ссылкой на фиг.33, будет описано устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии с четвертым вариантом осуществления.

Устройство 1C силовой передачи для гибридного транспортного средства в данном варианте осуществления имеет ту же конфигурацию, что и устройство 1 силовой передачи в соответствии с первым вариантом осуществления, за исключением того, что передача имеет другую конфигурацию. Поэтому те же части, что и/или аналогичные части для устройства 1 силовой передачи в соответствии с первым вариантом осуществления, обозначены теми же или аналогичными номерами ссылочных позиций, и их описание будет упрощено или исключено.

Передача 20С в данном варианте осуществления дополнительно имеет вал 17 обратного хода, который свободно вращается вокруг оси Е1 вращения, параллельно осям A1-D1 вращения, и ведущее зубчатое колесо 28а обратного хода предусмотрено на валу 17 обратного хода, в то время как ведущее зубчатое колесо 28а обратного хода не предусмотрено на первом промежуточном валу 15.

Вал 17 обратного хода установлен с возможностью вращения на подшипниках 17а и 17b, которые закреплены на корпусе (не показан). Третье ведомое промежуточное зубчатое колесо 27d, которое зацеплено с первым ведомым промежуточным зубчатым колесом 27b, установленным на первом промежуточном валу 15, закреплено с возможностью вращения, как единое целое с валом 17 обратного хода, и ведущее зубчатое колесо 28а обратного хода предусмотрено на валу 17 обратного хода так, что оно относительно вращается в отношении вала 17 обратного хода. Третье ведомое промежуточное зубчатое колесо 27d входит в состав второй цепочки 27В промежуточных зубчатых колес, вместе с ведущим промежуточным зубчатым колесом 27а и первым ведомым промежуточным зубчатым колесом 27b. На валу 17 обратного хода также предусмотрен переключатель 53 обратного хода, который соединяет или разъединяет вал 17 обратного хода и ведущее зубчатое колесо 28а обратного хода. Когда переключатель 53 обратного хода включен в положение соединения обратного хода, вал 17 обратного хода и ведущее зубчатое колесо 28а обратного хода вращаются совместно. Когда переключатель 53 обратного хода находится в нейтральном положении, вал 17 обратного хода и ведущее зубчатое колесо 28а обратного хода вращаются относительно друг друга.

Ведомое зубчатое колесо 28b обратного хода, которое зацеплено с ведущим зубчатым колесом 28а обратного хода, предусмотренным на валу 17 обратного хода, прикреплено к первому основному валу 11 так, что оно вращается совместно с первым основным валом 11 между ведущим зубчатым колесом 25а пятой скорости и ведущим промежуточным зубчатым колесом 27а, которое установлено на втором основном валу 12. Ведомое промежуточное зубчатое колесо 28b входит в состав пары 28 зубчатых колес обратного хода, вместе с ведущим зубчатым колесом 28а обратного хода.

Когда выполняют обратных ход с использованием устройства 1C силовой передачи, движение в обратную сторону реализуется с помощью включения переключателя 53 обратного хода в состояние соединения обратного хода в исходном состоянии и блокирования одностороннего сцепления 61, так чтобы подключить второе соединение 42. Таким образом, крутящий момент двигателя 6 передается на ведущие колеса DW и DW через второй основной вал 12, вторую цепочку 27В промежуточных зубчатых колес (ведущее промежуточное зубчатое колесо 27а, первое ведомое промежуточное зубчатое колесо 27b и третье ведомое промежуточное зубчатое колесо 27d), пару 28 передачи обратного хода (ведущее зубчатое колесо 28а обратного хода и первое общее ведомое зубчатое колесо 23b), первый основной вал 11, солнечное зубчатое колесо 32 механизма 31 планетарной передачи, водило 36, соединительный вал 13, пару 23 зубчатых колес третьей скорости (ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости и первое общее ведомое зубчатое колесо 23b), обратный вал 14, конечное зубчатое колесо 26а, дифференциальный зубчатый механизм 8 и ведущие валы 9 и 9.

Парковочное зубчатое колесо 29, входящее в состав механизма блокирования парковки (не показан), закреплено на обратном валу 14 и вращается совместно с обратным валом 14 между вторым общим ведомым зубчатым колесом 24b и конечным зубчатым колесом 26а. Парковочное зубчатое колесо 29 блокируется с помощью механизма блокирования парковки (не показан) во время, когда двигатель запускают от электродвигателя 7, показанного в позиции (b) на фиг.5, и в тот момент, когда выполняют заряд во время холостого хода, как показано в позиции (а) на фиг.28 и в позиции (b) на фиг.28, так, даже когда будет приложена непреднамеренная сила привода, может быть надежно предотвращена передача мощности на ведущие колеса DW и DW.

Устройство 1C силовой передачи для гибридного транспортного средства в данном варианте осуществления имеет те же преимущества, что и устройство 1 силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии с первым вариантом осуществления. Кроме того, во время движения обратным ходом, передаточное число может быть увеличено. Кроме того, поскольку парковочное зубчатое колесо 29 предусмотрено, даже когда непреднамеренная сила привода будет приложена во время запуска двигателя от электродвигателя 7 и во время заряда во время холостого хода, можно надежно предотвратить передачу мощности на ведущие колеса DW и DW.

<Пятый вариант осуществления>

Далее устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии с пятым вариантом осуществления будет описано со ссылкой на фиг.34.

Устройство 1D силовой передачи для гибридного транспортного средства в данном варианте осуществления имеет ту же конфигурацию, что и устройство 1C силовой передачи в соответствии с четвертым вариантом осуществления, за исключением того, что механизм блокирования, встроенный в передачу, имеет другую конфигурацию. Поэтому те же части, что и или аналогичные части в отношении устройства 1C силовой передачи по четвертому варианту осуществления будут обозначены теми же или аналогичными номерами ссылочных позиций, и их описание будет упрощено или исключено.

Передача 20D в соответствии с данным вариантом осуществления выполнена так, что устройство 62 синхронного блокирования, включающее в себя механизм синхронизатора, предусмотрено вместо одностороннего сцепления 61, и эпициклическое зубчатое колесо 35 плавно блокируется в ответ на сигналы от электронного устройства управления (не показано).

В устройстве 1D силовой передачи дополнительно предусмотрены компрессор 67 кондиционера воздуха и масляный насос 68. Компрессор 67 кондиционера воздуха и масляный насос 68 установлены коаксиально на вспомогательном валу 18, с установкой между ними цепи 29. Мощность двигателя 6 и/или электродвигателя 7, которые вращают первый основной вал 11, передается с помощью вспомогательного шкива 19 через цепь 29 на вспомогательный вал 18. Кроме того, А/С сцепление 65 также предусмотрено между компрессором 67 кондиционера воздуха и вспомогательным валом 18 так, что передача мощности между ними может быть прервана.

В соответствии с этим в результате вращения первого основного вала 11 компрессор 67 кондиционера воздуха и масляный насос 68 могут быть приведены во вращение через пару 28 зубчатых колес обратного хода и цепь 29. Кроме того, движение обратным ходом в устройстве 1D силовой передачи осуществляется с помощью включения переключателя 53 обратного хода в положение соединения обратного хода, блокируя устройство 62 синхронного блокирования и соединяя второе сцепление 42, как также поясняется для устройства 1C силовой передачи. Поскольку цепь 29 соединена с ведущим зубчатым колесом 28а обратного хода, когда водитель ожидает, нажимая на педаль тормоза, компрессор 67 кондиционера воздуха и масляный насос 68 могут быть остановлены. Однако в настоящем варианте осуществления, когда водитель ожидает, нажимая на педаль тормоза во время включения переключателя 53 обратного хода, компрессор 67 кондиционера воздуха приводится во вращение, без вывода мощности на ведущие колеса DW и DW благодаря временному высвобождению блокирования эпициклического зубчатого колеса 35, и когда водитель отпускает педаль тормоза, эпициклическое зубчатое колесо 35 снова блокируется. Таким образом, компрессор 67 кондиционера воздуха может быть приведен во вращение, без вывода мощности на ведущие колеса DW и DW, и может быть обеспечен плавный переход к движению обратным ходом. Кроме того, такое управление может быть выполнено, только когда устройство удаления запотевания детектирует условия, в которых окно может запотеть.

Устройство ID силовой передачи для гибридного транспортного средства, выполненное, как описано выше, имеет те же преимущества, что и в с первого по четвертый вариантах осуществления. Кроме того, компрессор 67 кондиционера и масляный насос 68 могут быть приведены во вращение от мощности двигателя 6 и/или электродвигателя 7.

<Шестой вариант осуществления>

Далее устройство силовой передачи для гибридного транспортного средства в соответствии с шестым вариантом осуществления будет описано со ссылкой на фиг.35.

Устройство 1Е силовой передачи для гибридного транспортного средства в данном варианте осуществления отличается от устройства 1D силовой передачи для гибридного транспортного средства тем, что передача включает в себя механизм 31 планетарной задачи, в состав которого входит понижающий дифференциальный модуль 30, пара 96 зубчатых колес шестой скорости и пара 97 зубчатых колес седьмой скорости, в дополнение к парам 22-25 зубчатых колес второй-пятой скоростей. Поэтому одни и те же детали, что и/или аналогичные детали для устройства 1D силовой передачи в соответствии с пятым вариантом осуществления, будут обозначены теми же или аналогичными номерами ссылочных позиций, и их описание будет упрощено или исключено. Будут описаны только отличия от устройства 1D силовой передачи.

На первом основном валу 11 предусмотрено ведущее зубчатое колесо 97а седьмой скорости, которое вращается относительно первого основного вала 11 между ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости и ведущим зубчатым колесом 25а пятой скорости. Первый переключатель 51А переключения передачи, который соединяет или разъединяет первый основной вал 11 и ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости или ведущее зубчатое колесо 97а седьмой скорости, предусмотрен между ведущим зубчатым колесом 23а третьей скорости и ведущим зубчатым колесом 97а седьмой скорости. Переключатель 51В переключения третьей скорости, который соединяет или разъединяет первый основной вал 11 и ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости, предусмотрен между ведущим зубчатым колесом 97а седьмой скорости и ведущим зубчатым колесом 25а пятой скорости. Когда первый переключатель 51А переключения передачи включают в положение соединения третьей скорости, первый основной вал 11 и ведущее зубчатое колесо 23а третьей скорости соединяются и вращаются совместно. Когда первый переключатель 51А переключения передачи соединен в положении соединения седьмой скорости, первый основной вал 11 и ведущее зубчатое колесо 97а седьмой скорости совместно вращаются. Когда первый переключатель 51А переключения передачи находится в нейтральном положении, первый основной вал 11 вращается в отношении ведущего зубчатого колеса 23а третьей скорости и ведущего зубчатого колеса 97а седьмой скорости. Когда третий переключатель 51В переключения передачи включен в положение соединения пятой скорости, первый основной вал 11 и ведущее зубчатое колесо 25а пятой скорости соединяются и вращаются совместно. Когда третий переключатель 51В переключения передачи находится в нейтральном положении, первый основной вал 11 вращается относительно ведущего зубчатого колеса 25а пятой скорости.

На втором промежуточном валу 16 предусмотрено ведущее зубчатое колесо 96а шестой скорости, которое свободно вращается относительно второго промежуточного вала 16 между ведущим зубчатым колесом 22а второй скорости и ведущим зубчатым колесом 24а четвертой скорости. Второй переключатель 52А переключения скоростей, который соединяет или разъединяет второй промежуточный вал 16 и ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости или ведущее зубчатое колесо 96а шестой скорости, предусмотрен между ведущим зубчатым колесом 22а второй скорости и ведущим зубчатым колесом 96а шестой скорости. Четвертый переключатель 52В переключения передачи, который соединяет или разъединяет второй промежуточный вал 16 и ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости, предусмотрен между ведущим зубчатым колесом 96а шестой скорости и ведущим зубчатым колесом 24а четвертой скорости. Когда второй переключатель 52А переключения передачи включен в положение соединения второй скорости, второй промежуточный вал 16 и ведущее зубчатое колесо 22а второй скорости соединены и вращаются совместно. Когда второй переключатель 52А переключения передачи включен в положение соединения шестой скорости, второй промежуточный вал 16 и ведущее зубчатое колесо 96а шестой скорости совместно вращаются. Когда второй переключатель 52А переключения скоростей находится в нейтральном положении, второй промежуточный вал 16 свободно вращается относительно ведущего зубчатого колеса 22а второй скорости и ведущего зубчатого колеса 96а шестой скорости. Когда четвертый переключатель 52В переключения передачи включен в положение соединения четвертой скорости, второй промежуточный вал 16 и ведущее зубчатое колесо 24а четвертой скорости соединены и вращаются совместно. Когда четвертый переключатель 52В переключения передачи находится в нейтральном положении, второй промежуточный вал 16 свободно вращается относительно ведущего зубчатого колеса 24а четвертой скорости.

Третье общее ведомое зубчатое колесо 96b установлено на обратном валу 14 и вращается совместно с обратным валом 14 между первым общим ведомым зубчатым колесом 23b и вторым общим ведомым зубчатым колесом 24b.

Третье общее ведомое зубчатое колесо 96b зацеплено с ведущим зубчатым колесом 97а седьмой скорости, которое предусмотрено на первом основном валу 11 и составляет пару 97 зубчатого колеса седьмой скорости вместе с ведущим зубчатым колесом 97а седьмой скорости. Третье общее ведомое зубчатое колесо 96b также зацеплено с ведущим зубчатым колесом 96а шестой скорости, которое предусмотрено на втором промежуточном валу 16 и составляет пару 26 зубчатых колес шестой скорости, вместе с ведущим зубчатым колесом 96а шестой скорости.

В состоянии, в котором второй переключатель 52А переключения скоростей включен в положение соединения шестой скорости, второе сцепление 42 соединено так, что может осуществляться движение на шестой скорости. Кроме того, в состоянии, в котором первый переключатель 51А переключения скоростей соединен с положением соединения седьмой скорости, первое сцепление 41 соединено и движение на седьмой скорости может осуществляться так, что помощь или заряд могут осуществляться от электродвигателя 7.

Устройство 1Е силовой передачи, выполненное так, как описано выше, имеет те же преимущества, что и в первом-пятом вариантах осуществления. Кроме того, можно осуществлять движение на шестой скорости и на седьмой скорости.

Изобретение не ограничено описанными выше вариантами осуществления и может быть соответствующим образом модифицировано или улучшено.

Хотя блокируемое одностороннее сцепление 61 или синхронное блокирующее устройство 62 представлены как механизм блокирования, изобретение не ограничивается этим. Тормоз может использоваться, который выполнен с возможностью остановки вращения эпициклического зубчатого колеса 35. Таким образом, механизм, который останавливает вращение электродвигателя 7, может быть реализован с использованием простой конфигурации.

Понижающий дифференциальный модуль не ограничен одиночным механизмом планетарной передачи шестеренчатого типа, и можно использовать механизм планетарной передачи с двумя шестернями. Кроме того, понижающий дифференциальный модуль не ограничен механическим типом, таким как механизм планетарной передачи. Например, можно использовать такой тип, как дифференциальный электродвигатель с обратным поступательным движением, в котором генерируется дифференциальное вращение.

Ведущие зубчатые колеса девятой скорости, одиннадцатой скорости,… могут быть предусмотрены как ступени переключения передач с нечетными номерами в дополнение к ведущему зубчатому колесу третьей скорости, ведущему зубчатому колесу пятой скорости и ведущему зубчатому колесу седьмой скорости, и ведущие зубчатые колеса восьмой скорости, десятой скорости,… могут быть предусмотрены как ступени переключения передач с четными номерами в дополнение к ведущему зубчатому колесу второй скорости, ведущему зубчатому колесу четвертой скорости и ведущему зубчатому колесу шестой скорости. Что касается количества зубчатых колес в ступенях переключения передачи, по меньшей мере, одно зубчатое колесо может быть предусмотрено в каждой ступени переключения передачи.

Данная заявка основана на заявке №2009-49254 на японский патент, поданной 3 марта 2009 г., приложение которой представлено здесь по ссылке.

Список номеров ссылочных позиций

1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E: УСТРОЙСТВО СИЛОВОЙ ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ ГИБРИДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

3: БАТАРЕЯ

6: ДВИГАТЕЛЬ (ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ)

6а: КОЛЕНВАЛ (ВЫХОДНОЙ ВАЛ ДВИГАТЕЛЯ)

7: ДВИГАТЕЛЬ (ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ)

9: ВЕДУЩИЙ ВАЛ

11: ПЕРВЫЙ ОСНОВНОЙ ВАЛ (ПЕРВЫЙ ВХОДНОЙ ВАЛ)

12: ВТОРОЙ ОСНОВНОЙ ВАЛ

13: СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ВАЛ

14: ОБРАТНЫЙ ВАЛ (ВАЛ ВХОДА/ВЫХОДА)

15: ПЕРВЫЙ ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ВАЛ (ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ВАЛ)

16: ВТОРОЙ ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ВАЛ (ВТОРОЙ ВХОДНОЙ ВАЛ)

20, 20А, 20B, 20C, 20D, 20E: ПЕРЕДАЧА

22: ПАРА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ВТОРОЙ СКОРОСТИ

22а: ВЕДУЩЕЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО ВТОРОЙ СКОРОСТИ

23: ПАРА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ТРЕТЬЕЙ СКОРОСТИ

23а: ВЕДУЩЕЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО ТРЕТЬЕЙ СКОРОСТИ

23b: ПЕРВОЕ ОБЩЕЕ ВЕДОМОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

24: ПАРА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ЧЕТВЕРТОЙ СКОРОСТИ

24а: ВЕДУЩЕЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО ЧЕТВЕРТОЙ СКОРОСТИ

24b: ВТОРОЕ ОБЩЕЕ ВЕДОМОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

25: ПАРА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ПЯТОЙ СКОРОСТИ

25а: ВЕДУЩЕЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО ПЯТОЙ СКОРОСТИ

26а: КОНЕЧНОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

27: ЦЕПОЧКА ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

27B: ВТОРАЯ ЦЕПОЧКА ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

27а: ВЕДУЩЕЕ ПРОМЕЖУТОЧНОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

27b: ПЕРВОЕ ВЕДОМОЕ ПРОМЕЖУТОЧНОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

27с: ВТОРОЕ ВЕДОМОЕ ПРОМЕЖУТОЧНОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

27d: ТРЕТЬЕ ВЕДОМОЕ ПРОМЕЖУТОЧНОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

28: ПАРА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ОБРАТНОГО ХОДА

28а: ВЕДУЩЕЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО ОБРАТНОГО ХОДА

28b: ВЕДОМОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО ОБРАТНОГО ХОДА

30: ПОНИЖАЮЩИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МОДУЛЬ

31: МЕХАНИЗМ ПЛАНЕТАРНОЙ ПЕРЕДАЧИ

32: СОЛНЕЧНОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО (ПЕРВЫЙ ЭЛЕМЕНТ)

35: ЭПИЦИКЛИЧЕСКОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО (ТРЕТИЙ ЭЛЕМЕНТ)

36: ВОДИЛО (ВТОРОЙ ЭЛЕМЕНТ)

41: ПЕРВОЕ СЦЕПЛЕНИЕ (ПЕРВЫЙ МОДУЛЬ СОЕДИНЕНИЯ/РАЗЪЕДИНЕНИЯ)

42: ВТОРОЕ СЦЕПЛЕНИЕ (ВТОРОЙ МОДУЛЬ СОЕДИНЕНИЯ/РАЗЪЕДИНЕНИЯ)

51, 51А: ПЕРВЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ

51B: ТРЕТИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ

52, 52A: ВТОРОЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ

52B: ЧЕТВЕРТЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ

53: ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ОБРАТНОГО ХОДА

61: ОДНОСТОРОННЕЕ СЦЕПЛЕНИЕ (МЕХАНИЗМ БЛОКИРОВАНИЯ)

62: СИНХРОННОЕ УСТРОЙСТВО БЛОКИРОВАНИЯ (МЕХАНИЗМ БЛОКИРОВАНИЯ)

96: ПАРА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ШЕСТОЙ СКОРОСТИ

96а: ВЕДУЩЕЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО ШЕСТОЙ СКОРОСТИ

96b: ТРЕТЬЕ ОБЩЕЕ ВЕДОМОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО

97: ПАРА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС СЕДЬМОЙ СКОРОСТИ

97а: ВЕДУЩЕЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО СЕДЬМОЙ СКОРОСТИ

Промышленная применимость

Изобретение применимо в устройстве силовой передачи в гибридном транспортном средстве, в котором установлены двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель.

Изобретение относится к силовой передаче для гибридного транспортного средства. Силовая передача содержит первый и второй входные валы, вал вывода/ввода, первую, вторую и третью группы зубчатых колес, понижающий дифференциальный модуль, другие входные валы, которые не соединены с первым элементом вращения. Первый входной вал соединен с выходным валом двигателя с помощью первого модуля соединения/разъединения. Второй входной вал установлен с возможностью соединения с выходным валом двигателя с помощью второго модуля соединения/разъединения. Вал вывода/ввода передает мощность в участок привода. Первая группа зубчатых колес расположена на первом входном валу. Вторая группа зубчатых колес расположена на втором входном валу. Третья группа зубчатых колес расположена на валу вывода/ввода. Дифференциальный модуль содержит первый, второй и третий вращающиеся элементы, которые вращаются отдельно друг от друга. Первый вращающийся элемент соединен с одним из первого входного вала и второго входного вала и также соединен с электродвигателем. Третий вращающийся элемент соединен с механизмом остановки его вращения. Второй вращающийся элемент соединен с одним из зубчатых колес первой группы и зубчатых колес второй группы. Технический результат заключается повышении эффективности силовой передачи. 24 з.п. ф-лы, 36 ил.

1. Силовая передача для гибридного транспортного средства, имеющего двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, содержащая выходной вал двигателя внутреннего сгорания, первый входной вал, установленный с возможностью соединения с выходным валом двигателя с помощью первого модуля соединения/разъединения, второй входной вал, установленный с возможностью соединения с выходным валом двигателя с помощью второго модуля соединения/разъединения, вал вывода/ввода, выполненный с возможностью вывода мощности в участок привода, первую группу зубчатых колес, расположенную на первом входном валу, причем первая группа зубчатых колес имеет множество зубчатых колес, избирательно соединяемых с первым входным валом через первое устройство синхронизации, вторую группу зубчатых колес, расположенную на втором входном валу, причем вторая группа зубчатых колес имеет множество зубчатых колес, избирательно соединяемых со вторым входным валом через второе устройство синхронизации, третью группу зубчатых колес, расположенную на валу вывода/ввода, причем третья группа зубчатых колес, имеющая множество зубчатых колес, зацепленных с зубчатыми колесами первой группы зубчатых колес и с зубчатыми колесами второй группы зубчатых колес с распределением, и понижающий дифференциальный модуль, в котором первый вращающийся элемент, второй вращающийся элемент и третий вращающийся элемент вращаются отдельно друг от друга, в котором первый вращающийся элемент соединен с одним из первого входного вала и второго входного вала и также соединен с электродвигателем, третий вращающийся элемент соединен с механизмом фиксатора, выполненным с возможностью остановки его вращения, второй вращающийся элемент соединен с одним из зубчатых колес первой группы зубчатых колес, расположенных на первом входном валу, и зубчатых колес из второй группы зубчатых колес, расположенных на втором входном валу группы зубчатых колес, для передачи мощности на вал вывода/ввода, и другой из первого входного вала и второго входного вала, который не соединен с первым элементом вращения, выполнен с возможностью передачи мощности на вал вывода/ввода, без пропуска через понижающий дифференциальный модуль.

2. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.1, в которой другой из первого входного вала и второго входного вала, который не соединен с первым элементом вращения, может быть соединен с выходным валом двигателя через цепочку промежуточных зубчатых колес.

3. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.1, в которой понижающий дифференциальный модуль представляет собой планетарную передачу, которая включает в себя три соосных элемента вращения - солнечное зубчатое колесо, эпициклическое зубчатое колесо и водило, на котором установлены с возможностью вращения множество сателлитов, зацепленных между солнечным зубчатым колесом и эпициклическим зубчатым колесом.

4. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.1, в которой, по меньшей мере, часть ротора, статора или участка перекрестной обмотки, составляющие электродвигатель, охватывают понижающий дифференциальный модуль.

5. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.1, в которой механизм замка представляет собой тормоз, выполненный с возможностью блокирования третьего элемента вращения, или может включать в себя модуль тормоза, выполненный с возможностью блокирования третьего элемента вращения.

6. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.5, в которой механизм фиксатора представляет собой одностороннее сцепление, включающее в себя упомянутый модуль тормоза, и одностороннее сцепление выполнено с возможностью избирательной установки, следует или нет разрешить вращение третьего элемента вращения в нормальном направлении вращения или вращение третьего элемента вращения в обратном направлении вращения, в состоянии, в котором третий вращающийся элемент не заблокирован модулем тормоза.

7. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.1, в которой двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель расположены коаксиально с первым входным валом, и первый вращающийся элемент соединен с первым входным валом.

8. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.1, в которой зубчатые колеса группы первой группы зубчатых колес и зубчатые колеса третьей группы зубчатых колес зацеплены друг с другом для составления множества пар зубчатых колес ступеней с нечетными номерами, и зубчатые колеса группы зубчатых колес и зубчатые колеса третьей группы зубчатых колес могут быть зацеплены друг с другом, для составления множества пар зубчатых колес ступеней с четными номерами.

9. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.8, в которой при движении на первой скорости первое устройство синхронизации отсоединено, третий вращающийся элемент зафиксирован механизмом фиксации, и мощность первого элемента вращения уменьшена и передается во второй вращающийся элемент, и при движении на третьей скорости или при движении, используя ступени с нечетными номерами, на скорости, превышающей третью скорость, первое устройство синхронизации соединено, и состояние фиксации третьего элемента вращения механизмом фиксации высвобождено для передачи мощности.

10. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.1, в которой при движении в обратном направлении первый модуль соединения/разъединения и второй модуль соединения/разъединения разъединены для высвобождения соединения для двигателя внутреннего сгорания, и третий вращающийся элемент зафиксирован механизмом фиксации, или состояние фиксации третьего элемента вращения, благодаря механизму фиксации, высвобождено, и первое устройство синхронизации соединено для вращения в обратную сторону электродвигателя.

11. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.1, в которой двигатель внутреннего сгорания установлен коаксиально с первым входным валом, электродвигатель расположен коаксиально со вторым входным валом, и первый вращающийся элемент соединен со вторым входным валом.

12. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.11, в которой зубчатые колеса первой группы зубчатых колес и зубчатые колеса третьей группы зубчатых колес зацеплены друг с другом, для составления множества пар зубчатых колес ступеней с нечетными номерами, и зубчатые колеса второй группы зубчатых колес и зубчатые колеса третьей группы зубчатых колес зацеплены друг с другом, для составления множества пар зубчатых колес ступеней с четными номерами.

13. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.11, в которой зубчатые колеса первой группы зубчатых колес и зубчатые колеса третьей группы зубчатых колес зацеплены друг с другом для составления множества пар зубчатых колес ступеней с четными номерами, и зубчатые колеса второй группы зубчатых колес и зубчатые колеса группы третьей скорости третьей группы зубчатых колес зацеплены друг с другом для составления множества пар зубчатых колес ступеней с нечетными номерами.

14. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.2, в которой первый промежуточный вал предусмотрен параллельно первому входному валу и второму входному валу, промежуточные зубчатые колеса, составляющие цепочки промежуточных зубчатых колес, присоединены к первому промежуточному валу для совместного вращения с ним, и зубчатое колесо обратного привода, которое избирательно соединяется с первым промежуточным валом через устройство обратной синхронизации, предусмотрено на первом промежуточном валу, и зубчатое колесо обратного привода зацеплено с зубчатыми колесами третьей группы зубчатых колес.

15. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.2, в которой первый промежуточный вал и вал обратного хода предусмотрены параллельно первому входному валу и второму входному валу, первые промежуточные зубчатые колеса, составляющие цепочки промежуточных зубчатых колес, присоединены к первому промежуточному валу для совместного вращения с ним, вторые промежуточные зубчатые колеса, которые зацеплены с первыми промежуточными зубчатыми колесами, присоединены к валу обратного хода для совместного вращения с ним, и зубчатое колесо обратного привода, которое избирательно соединяют с валом обратного хода через устройство синхронизации обратного хода, предусмотрено на валу обратного хода, ведомое зубчатое колесо обратного хода, которое зацеплено с ведущим зубчатым колесом обратного хода, установлено на одном из первого входного вала и второго входного вала для совместного вращения с ними.

16. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.2, в которой в состоянии, когда выполняют движение в режиме EV, путем отсоединения первого и второго модулей соединения/разъединения и соединения первого устройства синхронизации, для привода электродвигателя, когда двигатель внутреннего сгорания запускают путем выделения крутящего момента электродвигателя, путем отсоединения первого устройства синхронизации, для соединения первого модуля соединения/разъединения, мощность выводят из второго вращающегося элемента, и третий вращающийся элемент вращается в противоположном направлении вращения.

17. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.7, в которой после запуска двигателя внутреннего сгорания, выполняют движение на первой скорости, путем разъединения первого модуля соединения/разъединения, управляя электродвигателем таким образом, что третий вращающийся элемент вращается в нормальном направлении вращения, останавливая третий вращающийся элемент с помощью механизма фиксации, и соединяя первый модуль соединения/разъединения.

18. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.7, в которой мощность от первого элемента вращения не передают через второй вращающийся элемент на вал вывода/ввода, в результате высвобождения первого устройства синхронизации и без фиксации третьего вращающегося элемента, когда первый модуль соединения/разъединения соединен, и электродвигатель работает в режиме регенерации во время холостого хода двигателя внутреннего сгорания.

19. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.7, в которой компрессор кондиционера и масляного насоса соединены с первым входным валом, и компрессор кондиционера воздуха и масляного насоса могут быть приведены во вращение с помощью мощности, предназначенной для движения.

20. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.15, в которой первый вращающийся элемент соединен с первым входным валом, мощность двигателя внутреннего сгорания передают через ведущее зубчатое колесо обратного направления и ведомое зубчатое колесо обратного направления на первый входной вал, как вращение в обратную сторону, путем соединения второго модуля соединения/разъединения и соединения устройства синхронизации обратного направления, и мощность электродвигателя добавляют для движения в обратном направлении, в результате вывода мощности от электродвигателя при вращении в обратном направлении и фиксации третьего элемента вращения.

21. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.15, в которой компрессор кондиционера соединен с ведущим зубчатым колесом обратного направления, таким образом, что может быть передана мощность, компрессор кондиционера воздуха приводят в движение во вращение, без вывода мощности на вал вывода/ввода, путем временного высвобождения фиксации третьего вращающегося элемента из состоянии холостого хода, когда водитель нажимает педаль тормоза в течение времени, когда соединяются устройства синхронизации обратного хода, и третий вращающийся элемент блокируется, когда водитель отпускает педаль тормоза.

22. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.1, дополнительно содержащая: механизм подключения, предназначенный для обеспечения возможности электрического заряда от внешнего зарядного устройства сохранения электричества, в котором, при движении в режиме EV, водитель может выбрать режим переключения в режим EV, в котором осуществляют движение, используя ступени с нечетными номерами, при движении на третьей скорости или движении со скоростью, превышающей третью скорость, выполняют после начала движения на первой скорости, и режим фиксации в режиме EV, где запуск и передвижение осуществляют на третьей скорости.

23. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.22, в которой режим переключения в режим EV выбирают во время движения в режиме EV, в режиме фиксации в режиме EV, когда скорость вращения находится за пределами диапазона, в котором возможно зажигание двигателя внутреннего сгорания при движении на третьей скорости, при этом зажигание двигателя внутреннего сгорания может осуществляться после переключения с понижением передачи для движения на первой скорости.

24. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.3, в которой механизм замка представляет собой тормоз, выполненный с возможностью блокирования третьего элемента вращения, или может включать в себя модуль тормоза, выполненный с возможностью блокирования третьего элемента вращения.

25. Силовая передача для гибридного транспортного средства по п.15, дополнительно содержащая: механизм подключения, предназначенный для обеспечения возможности электрического заряда от внешнего зарядного устройства сохранения электричества, в котором, при движении в режиме EV, водитель может выбрать режим переключения в режим EV, в котором осуществляют движение, используя ступени с нечетными номерами, при движении на третьей скорости или движении со скоростью, превышающей третью скорость, выполняют после начала движения на первой скорости, и режим фиксации в режиме EV, где запуск и передвижение осуществляют на третьей скорости.