專利名稱：混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力(hybrid)車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，根據(jù)狀況切換/組合使用發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的動(dòng)力。
背景技術(shù)：
如非專利文獻(xiàn)1、2公開的那樣，如今，在卡車等商用車中，為了降低發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷而實(shí)現(xiàn)燃料消費(fèi)率的提高，提出一種混合動(dòng)力系統(tǒng)，在起步時(shí)或坡路行駛時(shí)等、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)施加負(fù)荷的行駛時(shí)，借助馬達(dá)的助力。圖10表示非專利文獻(xiàn)1公開的混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，如圖所示，該動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的排列為，按照發(fā)動(dòng)機(jī)1、主離合器(單板離合器)3、馬達(dá)(馬達(dá)/發(fā)電機(jī))5、變速器7、主傳動(dòng)減速齒輪9的順序，都配置在相同軸上。然后，在從主離合器3連接到變速器7的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸11上安裝有馬達(dá)5的轉(zhuǎn)子13，在變速器7和主傳動(dòng)減速齒輪9 之間連結(jié)有推進(jìn)軸15。然而，上述混合動(dòng)力系統(tǒng)為，在將主離合器3分離的狀態(tài)下僅通過馬達(dá)5的驅(qū)動(dòng)力起步，在規(guī)定車速(約5 6km/h前后)使發(fā)動(dòng)機(jī)1與馬達(dá)5的旋轉(zhuǎn)同步，連接主離合器3 而僅通過發(fā)動(dòng)機(jī)1開始行駛。然后，在上坡路等施加負(fù)荷的行駛時(shí)，根據(jù)加速踏板(accel pedal)的踩踏量進(jìn)入并用發(fā)動(dòng)機(jī)1和馬達(dá)5的高輸出行駛，在減速·制動(dòng)時(shí)，根據(jù)狀況將主離合器3切斷，使馬達(dá)5反作用而施加與發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)相當(dāng)?shù)脑偕苿?dòng)，將制動(dòng)能量(再生能量)回收到電池。此外，圖11表示非專利文獻(xiàn)2公開的混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，該動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)為，使馬達(dá)輸出軸19與發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸11相獨(dú)立地構(gòu)成，在該馬達(dá)輸出軸19與發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸11之間安裝由爪形離合器(dog clutch)構(gòu)成的離合器機(jī)構(gòu)21。并且，在專利文獻(xiàn)1中公開了一種混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，如圖12所示，將發(fā)動(dòng)機(jī)1和馬達(dá)5的輸出通過行星齒輪機(jī)構(gòu)23合成，向變速器7側(cè)輸出。如圖所示，該動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的特征在于，將行星齒輪機(jī)構(gòu)23的齒圈(ring gear) 25與馬達(dá)5的馬達(dá)輸出軸19連結(jié)，將行星齒輪機(jī)構(gòu)23的太陽(yáng)輪(sun gear) 27與發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸11連結(jié)，從行星齒輪機(jī)構(gòu)23的托架四向上述變速器7側(cè)輸出，另一方面，在行星齒輪機(jī)構(gòu)23的齒圈25、托架四以及太陽(yáng)輪27成為相互大致相等的規(guī)定的結(jié)合轉(zhuǎn)速時(shí)， 通過離心離合器31使托架四與齒圈25結(jié)合為一體而使變速比成為1。然而，根據(jù)該動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，在車輛停止時(shí)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1，以使太陽(yáng)輪27以離心離合器31的結(jié)合轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，在馬達(dá)5反轉(zhuǎn)的狀態(tài)下將該馬達(dá)5再生制動(dòng)而使反轉(zhuǎn)平穩(wěn)地停止，向正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)移，由此使車輛順暢地起步，當(dāng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)以使太陽(yáng)輪27 以結(jié)合轉(zhuǎn)速繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并且使馬達(dá)5的轉(zhuǎn)速提高時(shí)，齒圈25的轉(zhuǎn)速最終達(dá)到結(jié)合轉(zhuǎn)速，通過離心離合器31而托架27與齒圈25 —體地結(jié)合。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1 日本特開平9-14385號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1 :(株)鉄道日本社發(fā)行《月刊自動(dòng)車工學(xué)》2006年10月號(hào)非專利文獻(xiàn)2:五十鈴汽車(株)發(fā)行《0t<技報(bào)》2005年113號(hào)發(fā)明要解決的課題但是，圖10所示的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)具有的缺點(diǎn)為，在僅通過發(fā)動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)力行駛的情況下，會(huì)產(chǎn)生馬達(dá)5的空轉(zhuǎn)導(dǎo)致的損失(旋轉(zhuǎn)阻力)、即由于安裝在轉(zhuǎn)子13上的磁石的影響而產(chǎn)生機(jī)械性的損失。此外，為了消除這種負(fù)荷損失而在馬達(dá)5的定子33中通電時(shí)， 會(huì)產(chǎn)生新的電損失。此外，圖11所示的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)為，由于將馬達(dá)輸出軸19與發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸11相獨(dú)立地構(gòu)成的構(gòu)造，在僅通過發(fā)動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)力行駛的情況下，能夠消除馬達(dá)5的機(jī)械性的損失(旋轉(zhuǎn)阻力)，但為了使構(gòu)成上述離合器機(jī)構(gòu)21的爪形離合器的接合、切斷順暢地進(jìn)行，需要進(jìn)行精度較高的復(fù)雜的轉(zhuǎn)速同步控制。并且，使用該爪形離合器的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)是假定向2 3噸載重的小型卡車安裝的，在向需要較大馬達(dá)輸出的大型卡車的應(yīng)用時(shí)，擔(dān)心爪形離合器的強(qiáng)度不足以及耐老化性的不足。而且，在圖12所示的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)中，與圖10的以往例同樣，也存在如下不良情況在僅通過發(fā)動(dòng)機(jī)1行駛的情況下，會(huì)產(chǎn)生馬達(dá)5的機(jī)械性的損失(旋轉(zhuǎn)阻力)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這種實(shí)際情況而提出的，其目的在于提供一種混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，對(duì)并用發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的動(dòng)力的這種混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)加以改進(jìn)，消除僅通過發(fā)動(dòng)機(jī)的行駛時(shí)的基于馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)阻力的損失，并且能夠順暢地進(jìn)行馬達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入輸出動(dòng)力的混合、分離，能夠提高能量利用效率。用于解決課題的手段為了實(shí)現(xiàn)這種目的，技術(shù)方案1的發(fā)明為一種混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，將發(fā)動(dòng)機(jī)、主離合器、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)、變速器、主傳動(dòng)減速齒輪配置在同軸上，并用發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá) /發(fā)電機(jī)的動(dòng)力，其特征在于，具備發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸，經(jīng)由上述主離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸連結(jié)；馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的馬達(dá)輸出軸，被支持為能夠與上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸相獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器，將上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸釋放或固定；馬達(dá)制動(dòng)器，將上述馬達(dá)輸出軸釋放或固定；以及行星齒輪機(jī)構(gòu)，由與上述馬達(dá)輸出軸連結(jié)的齒圈、與上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸連結(jié)的太陽(yáng)輪、與該太陽(yáng)輪和上述齒圈嚙合的多個(gè)行星齒輪、以及與上述變速器連結(jié)并取得該行星齒輪的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的行星架構(gòu)成；通過將上述主離合器固定、并將驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器和馬達(dá)制動(dòng)器釋放，由此發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力通過行星齒輪機(jī)構(gòu)合成而向變速器傳遞；通過將上述主離合器和馬達(dá)制動(dòng)器固定、并將驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器釋放，由此僅發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力從行星齒輪機(jī)構(gòu)向變速器傳遞；通過將上述主離合器和馬達(dá)制動(dòng)器釋放、并將驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器固定，由此僅馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力從行星齒輪機(jī)構(gòu)向變速器傳遞，并且在車輛制動(dòng)時(shí)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)反作用而施加再生制動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)成為怠速狀態(tài)而將主離合器固定，使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)反轉(zhuǎn)而使從行星齒輪的輸出為“0”，由此車輛停止，通過使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)向正轉(zhuǎn)側(cè)轉(zhuǎn)移，由此車輛起步。然后，技術(shù)方案2的發(fā)明為一種混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，將發(fā)動(dòng)機(jī)、主離合器、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)、變速器、主傳動(dòng)減速齒輪配置在同軸上，并用發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的動(dòng)力，其特征在于，具備發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸，經(jīng)由上述主離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸連結(jié)；馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的馬達(dá)輸出軸，被支持為能夠與上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸相獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)；馬達(dá)制動(dòng)器，將上述馬達(dá)輸出軸釋放或固定；行星齒輪機(jī)構(gòu)，由與上述馬達(dá)輸出軸連結(jié)的齒圈、與上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸連結(jié)的太陽(yáng)輪、與該太陽(yáng)輪和上述齒圈嚙合的多個(gè)行星齒輪、與上述變速器連結(jié)并取得該行星齒輪的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的行星架構(gòu)成；以及鎖止離合器，將上述行星架和齒圈釋放或固定；通過將上述主離合器固定、并將馬達(dá)制動(dòng)器和鎖止離合器釋放，由此發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力通過行星齒輪機(jī)構(gòu)合成而向變速器傳遞；通過將上述主離合器和馬達(dá)制動(dòng)器固定、 并將鎖止離合器釋放，由此僅發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力從行星齒輪機(jī)構(gòu)向變速器傳遞；通過將上述主離合器和馬達(dá)制動(dòng)器釋放、并將鎖止離合器固定，由此僅馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力從行星齒輪機(jī)構(gòu)向變速器傳遞，并且在車輛制動(dòng)時(shí)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)反作用而施加再生制動(dòng)，通過使發(fā)動(dòng)機(jī)為怠速狀態(tài)而使主離合器固定，使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)反轉(zhuǎn)而使從行星齒輪的輸出為“0”， 由此車輛停止，使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)向正轉(zhuǎn)側(cè)轉(zhuǎn)移，由此車輛起步。發(fā)明的效果根據(jù)各技術(shù)方案的發(fā)明，能夠以下述驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行起步、行駛，S卩，進(jìn)行僅發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、并用發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)的馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式、以及進(jìn)行僅馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和再生制動(dòng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式。并且，根據(jù)技術(shù)方案1、2的發(fā)明，具有如下優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下，與以往車輛同樣地進(jìn)行主離合器的接合、切斷和變速器的變速操作，由此能夠行駛，為了不使馬達(dá)/ 發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)，不使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生額外的驅(qū)動(dòng)力即可。并且，在制動(dòng)時(shí)，能夠利用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，但是通過切換為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式，能夠利用馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的再生制動(dòng)，并且能夠?qū)⒅苿?dòng)能量高效地回收到電池中。并且，在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式下，通過與變速器的變速操作相配合地行駛，由此能夠進(jìn)行起步、加速、再生制動(dòng)，不會(huì)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，因此能夠高效地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、再生。然后，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠進(jìn)行停止?fàn)顟B(tài)或者空轉(zhuǎn)狀態(tài)下的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式，因此如果將發(fā)動(dòng)機(jī)停止，則能夠在室內(nèi)或低噪聲地區(qū)進(jìn)行安靜的行駛。并且，在馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式下，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力通過主離合器逐漸地傳遞，并且使馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力同步(synchro)并合成，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力的浪費(fèi)減少。而且，作為該馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式下的又一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)方法，將主離合器連接而使其“固定”，使發(fā)動(dòng)機(jī)為怠速(idling)狀態(tài)，并且使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)反轉(zhuǎn)而使來自行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架的輸出為“0”，由此使車輛為停止?fàn)顟B(tài)，通過使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)向正轉(zhuǎn)側(cè)轉(zhuǎn)移，由此能夠進(jìn)行起步、加速，在車輛的停止?fàn)顟B(tài)下，如果提高反轉(zhuǎn)的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，則能夠使車輛后退。并且，根據(jù)該運(yùn)轉(zhuǎn)方法，具有不需要在起步時(shí)需要微細(xì)操作的主離合器的接合、切斷操作，而能夠簡(jiǎn)單地開始等各種優(yōu)點(diǎn)。并且，根據(jù)技術(shù)方案1、2的發(fā)明，能夠確保行星齒輪機(jī)構(gòu)的足夠的強(qiáng)度，因此能夠用于需要較大馬達(dá)輸出的大型卡車。 而且，根據(jù)技術(shù)方案2的發(fā)明，在馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的再生制動(dòng)時(shí)，通過鎖止離合器 (lock-up clutch)將行星架和齒圈直接連結(jié)，由此行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪傳遞消失，因此能夠進(jìn)行更高效的再生。


圖1是技術(shù)方案1的一個(gè)實(shí)施方式的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式下的動(dòng)力傳遞路徑的說明圖。
圖3是馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式的共線圖。
圖4是馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式下的動(dòng)力傳遞路徑的說明圖。
圖5是馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式的共線圖。
圖6是發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下的動(dòng)力傳遞路徑的說明圖。
圖7是發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式的共線圖。
圖8是技術(shù)方案2的一個(gè)實(shí)施方式的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖9是馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式下的動(dòng)力傳遞路徑的說明圖。
圖10是以往的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖11是以往的其他動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖12是以往的又一其他動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1表示技術(shù)方案1的混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式，與圖10的以往例同樣，本實(shí)施方式的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的排列，也是按照發(fā)動(dòng)機(jī)41、主離合器 (單板離合器)43、馬達(dá)(馬達(dá)/發(fā)電機(jī))45、變速器47、主傳動(dòng)減速齒輪49的順序配置在同軸上，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸53經(jīng)由主離合器43與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸51連結(jié)，變速器47和主傳動(dòng)減速齒輪49之間連結(jié)有推進(jìn)軸55。此外，在圖中，57是安裝在馬達(dá)45的轉(zhuǎn)子59上的馬達(dá)輸出軸，與發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸53 相獨(dú)立地構(gòu)成，經(jīng)由軸承能夠旋轉(zhuǎn)地支持在未圖示的馬達(dá)主體上。并且，在主離合器43側(cè)的馬達(dá)輸出軸57的一端，安裝有將該馬達(dá)輸出軸57釋放或固定的馬達(dá)制動(dòng)器61。上述馬達(dá)制動(dòng)器61，作為一個(gè)例子構(gòu)成為如盤形制動(dòng)器那樣的構(gòu)造，通過用未圖示的制動(dòng)墊夾住設(shè)置在馬達(dá)輸出軸57上的制動(dòng)盤63，由此對(duì)馬達(dá)輸出軸57的旋轉(zhuǎn)施加制動(dòng)而馬達(dá)輸出軸57被固定(馬達(dá)制動(dòng)器61的固定)，此外，通過使制動(dòng)墊從制動(dòng)盤63分離，由此對(duì)馬達(dá)輸出軸57的制動(dòng)被解除(馬達(dá)制動(dòng)器61的釋放)。并且，與上述馬達(dá)制動(dòng)器61相鄰接，安裝有將發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸53釋放或固定的驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器65。該驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器65，作為一個(gè)例子也是由如盤形制動(dòng)器那樣的構(gòu)造構(gòu)成，通過用未圖示的制動(dòng)墊夾住設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸53上的制動(dòng)盤67，由此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸53的旋轉(zhuǎn)施加制動(dòng)而發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸53被固定(驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器65的固定)，此外，通過使制動(dòng)墊從制動(dòng)盤67分離，由此對(duì)馬達(dá)輸出軸57的制動(dòng)被解除(驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器65的釋放)。
并且，在馬達(dá)45和變速器47之間，設(shè)置有對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)41和馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行合成的行星齒輪機(jī)構(gòu)69。如圖所示，行星齒輪機(jī)構(gòu)69包括與馬達(dá)輸出軸57連結(jié)的齒圈71 ；與發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸53連結(jié)的太陽(yáng)輪73 ；與該太陽(yáng)輪73和上述齒圈71嚙合的多個(gè)行星齒輪75 ；以及取得各行星齒輪75的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的行星架77，行星架77經(jīng)由傳遞軸79與變速器47連結(jié)。本實(shí)施方式的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)81如此構(gòu)成，接下來，基于圖2至圖7對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)41的怠速狀態(tài)或者停止?fàn)顟B(tài)下，如圖2所示那樣，如果將主離合器43切斷而“釋放”，通過制動(dòng)墊夾住制動(dòng)盤67而將驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器65 (發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸 53) “固定”，并且使制動(dòng)墊從制動(dòng)盤63分離而將馬達(dá)制動(dòng)器61 (馬達(dá)輸出軸57) “釋放”， 使馬達(dá)45正轉(zhuǎn)，則與發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸53連結(jié)的太陽(yáng)輪73的旋轉(zhuǎn)被限制，因此各行星齒輪75 圍繞太陽(yáng)輪73 —邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)，馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)力從傳遞軸79向變速器47傳遞，車輛僅通過馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)力起步(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式)。因此，通過與變速器47的變速操作相配合地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，由此能夠如圖3所示那樣進(jìn)行起步、加速，不會(huì)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，因此馬達(dá)45高效地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。然后，在車輛制動(dòng)時(shí)，來自輪胎83的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由行星齒輪機(jī)構(gòu)69輸入馬達(dá)45而使馬達(dá)45反作用，因此施加與發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)相當(dāng)?shù)脑偕苿?dòng)而制動(dòng)能量被回收到電池中。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)41的怠速狀態(tài)下，車輛在以圖2的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式起步后，如圖4所示那樣，如果將主離合器43連接而“固定”，使制動(dòng)墊從制動(dòng)盤67分離而將驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器 65 (發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸53) “釋放”，則太陽(yáng)輪73的制動(dòng)被解除，因此如圖5(a)所示那樣，成為馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)力和發(fā)動(dòng)機(jī)41的驅(qū)動(dòng)力由行星齒輪機(jī)構(gòu)69合成的馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式。然后，此時(shí)，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力通過主離合器43逐漸傳遞，并且在使馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力同步的同時(shí)合成，馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)電力的浪費(fèi)減少。并且，作為該馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式中的又一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)方法，通過將主離合器 43連接而“固定”，在使發(fā)動(dòng)機(jī)41為怠速狀態(tài)的同時(shí)使馬達(dá)45反轉(zhuǎn)，如圖5(b)那樣使來自行星架77的輸出為“0”，由此車輛成為停止?fàn)顟B(tài)。然后，使馬達(dá)45的旋轉(zhuǎn)向正轉(zhuǎn)側(cè)轉(zhuǎn)移，由此能夠如圖5(a)所示那樣進(jìn)行起步、加速，在如圖5(b)那樣的車輛的停止?fàn)顟B(tài)下，如果提高反轉(zhuǎn)的馬達(dá)45的轉(zhuǎn)速，則如圖5(c)所示那樣車輛后退。通過這種運(yùn)轉(zhuǎn)方法，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠進(jìn)行不需要在起步時(shí)需要微細(xì)操作的主離合器43的接合、切斷操作的簡(jiǎn)單開始(easy start)。接下來，對(duì)僅利用馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行說明，如果在使馬達(dá)45 停止而將發(fā)動(dòng)機(jī)41起動(dòng)后，如圖6所示那樣將主離合器43連接而“固定”，通過用制動(dòng)墊夾住制動(dòng)盤63而使馬達(dá)制動(dòng)器63 (馬達(dá)輸出軸53) “固定”，則齒圈71的旋轉(zhuǎn)被限制，因此僅通過發(fā)動(dòng)機(jī)41的驅(qū)動(dòng)力，各行星齒輪75圍繞太陽(yáng)輪73 —邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)41的驅(qū)動(dòng)力從傳遞軸79向變速器47傳遞，車輛僅通過發(fā)動(dòng)機(jī)41的驅(qū)動(dòng)力起步。然后，與變速器47的變速相配合地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，由此能夠如圖7所示那樣進(jìn)行起步、 加速，不會(huì)拖動(dòng)馬達(dá)系統(tǒng)，因此基于馬達(dá)45的機(jī)械損失消失，能夠進(jìn)行與以往車輛同樣的行駛。此外，在該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式中，在制動(dòng)時(shí)能夠使用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，在制動(dòng)時(shí)通過切換為圖2的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式，由此如上述那樣制動(dòng)能量能夠高效地回收到電池中。接下來，對(duì)上述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式的切換控制進(jìn)行說明，例如根據(jù)是否是坡路等對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)41施加負(fù)荷的行駛狀態(tài)等狀況，控制構(gòu)件(未圖示)如圖2至圖6那樣對(duì)馬達(dá)制動(dòng)器63及驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器65進(jìn)行釋放或固定即可，作為一個(gè)例子為，在車輛的行駛開始時(shí)對(duì)電池容量和加速踏板的踩踏量進(jìn)行檢測(cè)，在為坡道起步而加速踏板被較強(qiáng)地踏入、電池容量為足夠的情況下，如果控制構(gòu)件如圖4那樣將馬達(dá)制動(dòng)器61和驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器65 “釋放”而驅(qū)動(dòng)馬達(dá)45，則進(jìn)入并用發(fā)動(dòng)機(jī)41和馬達(dá) 45的驅(qū)動(dòng)力的馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式的高輸出行駛。此外，例如在雖然是坡道起步而加速器被較強(qiáng)地踏入，但使馬達(dá)45驅(qū)動(dòng)的電池容量為不足的情況下，控制構(gòu)件如果如圖6那樣使馬達(dá)制動(dòng)器63 “固定”而將驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器 65 “釋放”，則車輛僅通過發(fā)動(dòng)機(jī)41的驅(qū)動(dòng)力行駛。然后，在由于是平坦道路上的起步，而加速踏板被較輕地踏入且電池容量也足夠的情況下，如果控制構(gòu)件如圖2所示那樣將驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器65“固定”而將馬達(dá)制動(dòng)器61 “釋放”，則成為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式而車輛僅通過馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)力起步。此外，在速度上升后，如果控制構(gòu)件使發(fā)動(dòng)機(jī)41驅(qū)動(dòng)，如圖4所示那樣將驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器65 “釋放”而駕駛員將主離合器 43連接，則成為圖4的馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式，如果在車輛制動(dòng)時(shí)控制構(gòu)件判斷為電池容量不足，從圖4的馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式如圖2所示那樣將驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器65 “固定”，而駕駛員將主離合器43切斷，則對(duì)馬達(dá)45施加與發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)相當(dāng)?shù)脑偕苿?dòng)而制動(dòng)能量被回收到電池中。如此，本實(shí)施方式，能夠以僅進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)41的驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)的圖6以及圖7的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、將發(fā)動(dòng)機(jī)41和馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)力并用而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)的圖4以及圖5的馬達(dá)/ 發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式、以及僅進(jìn)行馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)和再生制動(dòng)的圖2以及圖3的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式，進(jìn)行起步、行駛。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，[1]具有如下優(yōu)點(diǎn)在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下，能夠與以往車輛同樣地進(jìn)行主離合器 43的接合、切斷和變速器47的變速操作，由此能夠進(jìn)行行駛，不使馬達(dá)45空轉(zhuǎn)，因此不使發(fā)動(dòng)機(jī)41產(chǎn)生額外的驅(qū)動(dòng)力即可。而且，在制動(dòng)時(shí)，雖然能夠利用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，但如上述那樣通過切換為圖2的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式，由此能夠利用基于馬達(dá)45的再生制動(dòng)，并且能夠?qū)⒅苿?dòng)能量高效地回收到電池中。此外，根據(jù)本實(shí)施方式，[2]在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式下，通過與變速器47的變速操作相配合地進(jìn)行行駛，由此能夠進(jìn)行起步、加速、再生制動(dòng)，不會(huì)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，因此能夠進(jìn)行高效的驅(qū)動(dòng)、再生。并且，發(fā)動(dòng)機(jī)41能夠進(jìn)行停止?fàn)顟B(tài)或者怠速狀態(tài)下的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式，因此如果使發(fā)動(dòng)機(jī)41停止，則能夠進(jìn)行室內(nèi)及低噪聲地區(qū)的安靜的行駛。并且，根據(jù)本實(shí)施方式，[3]在馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式下，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力通過主離合器43逐漸地傳遞，并且在使馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力同步的同時(shí)進(jìn)行合成，馬達(dá)45的驅(qū)動(dòng)電力的浪費(fèi)減少。而且，如上述那樣，作為該馬達(dá)/發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)模式下的又一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)方法，通過將主離合器43連接而“固定”，在使發(fā)動(dòng)機(jī)41為怠速狀態(tài)的同時(shí)使馬達(dá)45反轉(zhuǎn)，而如圖 5(b)那樣使來自行星架77的輸出為“0”，由此使車輛為停止?fàn)顟B(tài)，使馬達(dá)45的旋轉(zhuǎn)向正轉(zhuǎn)側(cè)轉(zhuǎn)移，由此能夠如圖5(a)所示那樣進(jìn)行起步、加速，在如圖5(b)那樣的車輛的停止?fàn)顟B(tài)下，如果提高反轉(zhuǎn)的馬達(dá)45的轉(zhuǎn)速，則能夠如圖5(c)所示那樣使車輛后退。而且，通過該運(yùn)轉(zhuǎn)方法，根據(jù)本實(shí)施方式，具有能夠進(jìn)行不需要在起步時(shí)需要微細(xì)操作的主離合器43的接合、切斷操作的簡(jiǎn)單開始等各種優(yōu)點(diǎn)。并且，根據(jù)本實(shí)施方式，除了上述的作用效果以外，由于能夠確保行星齒輪機(jī)構(gòu)69 的足夠強(qiáng)度，因此能夠應(yīng)用于需要較大馬達(dá)輸出的大型卡車。圖8表示技術(shù)方案2的混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式，本實(shí)施方式的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)85為，代替上述驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器65，設(shè)置了對(duì)與變速器47連接的行星齒輪機(jī)構(gòu)69-1的行星架77-1和與馬達(dá)輸出軸57 (馬達(dá)45)連接的齒圈71_1進(jìn)行接合、切斷的鎖止離合器87。如以往公知那樣，鎖止離合器87是用于使自動(dòng)擋車的扭矩轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力傳遞效率提高的離合器機(jī)構(gòu)，本實(shí)施方式的特征為，如圖9所示那樣，在馬達(dá)45的再生制動(dòng)時(shí)，使用上述鎖止離合器87將行星架77-1和齒圈71-1連結(jié)，由此能夠進(jìn)行與變速器47的變速操作相配合的起步、加速、再生制動(dòng)。然后，本實(shí)施方式的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)85的其他構(gòu)成和其動(dòng)作，與圖1的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)81同樣，因此對(duì)于相同部分賦予相同符號(hào)而省略構(gòu)造說明以及動(dòng)作說明。而且，根據(jù)本實(shí)施方式，也與上述實(shí)施方式同樣，能夠?qū)崿F(xiàn)所期望的目的，并且在馬達(dá)45的再生制動(dòng)時(shí)，通過由上述鎖止離合器87將行星架77-1和齒圈71-1直接連結(jié)，由此行星齒輪機(jī)構(gòu)69-1的行星齒輪傳遞消失，因此與圖1的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)81相比能夠進(jìn)行更高效的再生。符號(hào)說明41發(fā)動(dòng)機(jī)43主離合器45馬達(dá)(馬達(dá)/發(fā)電機(jī))47變速器49主傳動(dòng)減速齒輪51發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸53發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸55推進(jìn)軸57馬達(dá)輸出軸59 轉(zhuǎn)子61馬達(dá)制動(dòng)器63，67 制動(dòng)盤65驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器69，69-1行星齒輪機(jī)構(gòu)71，71-1 齒圈73太陽(yáng)輪
75行星齒輪77，77-1 行星架79傳遞軸81，85動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)83 輪胎87鎖止離合器
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，將發(fā)動(dòng)機(jī)、主離合器、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)、變速器以及主傳動(dòng)減速齒輪配置在同軸上，并用發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的動(dòng)力，其特征在于，具備發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸，經(jīng)由上述主離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸連結(jié)； 馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的馬達(dá)輸出軸，被支持為能夠與上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸相獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)； 驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器，將上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸釋放或固定； 馬達(dá)制動(dòng)器，將上述馬達(dá)輸出軸釋放或固定；以及行星齒輪機(jī)構(gòu)，由與上述馬達(dá)輸出軸連結(jié)的齒圈、與上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸連結(jié)的太陽(yáng)輪、 與該太陽(yáng)輪和上述齒圈嚙合的多個(gè)行星齒輪、以及與上述變速器連結(jié)并取得該行星齒輪的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的行星架構(gòu)成，通過將上述主離合器固定、并將驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器和馬達(dá)制動(dòng)器釋放，由此發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/ 發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力通過行星齒輪機(jī)構(gòu)合成而向變速器傳遞，通過將上述主離合器和馬達(dá)制動(dòng)器固定、并將驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器釋放，由此僅發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力從行星齒輪機(jī)構(gòu)向變速器傳遞，通過將上述主離合器和馬達(dá)制動(dòng)器釋放、并將驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器固定，由此僅馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力從行星齒輪機(jī)構(gòu)向變速器傳遞，并且在車輛制動(dòng)時(shí)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)反作用而施加再生制動(dòng)，通過使發(fā)動(dòng)機(jī)成為怠速狀態(tài)而將主離合器固定，使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)反轉(zhuǎn)而使來自行星齒輪的輸出為“0”，由此車輛停止，通過使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)向正轉(zhuǎn)側(cè)轉(zhuǎn)移，由此車輛起步。
2.一種混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，將發(fā)動(dòng)機(jī)、主離合器、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)、變速器以及主傳動(dòng)減速齒輪配置在同軸上，并用發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的動(dòng)力，其特征在于，具備發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸，經(jīng)由上述主離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸連結(jié)；馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的馬達(dá)輸出軸，被支持為能夠與上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸相獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)；馬達(dá)制動(dòng)器，將上述馬達(dá)輸出軸釋放或固定；行星齒輪機(jī)構(gòu)，由與上述馬達(dá)輸出軸連結(jié)的齒圈、與上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸連結(jié)的太陽(yáng)輪、 與該太陽(yáng)輪和上述齒圈嚙合的多個(gè)行星齒輪、以及與上述變速器連結(jié)并取得該行星齒輪的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的行星架構(gòu)成；以及鎖止離合器，將上述行星架和齒圈釋放或固定，通過將上述主離合器固定、并將馬達(dá)制動(dòng)器和鎖止離合器釋放，由此發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/ 發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力通過行星齒輪機(jī)構(gòu)合成而向變速器傳遞，通過將上述主離合器和馬達(dá)制動(dòng)器固定、并將鎖止離合器釋放，由此僅發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力從行星齒輪機(jī)構(gòu)向變速器傳遞，通過將上述主離合器和馬達(dá)制動(dòng)器釋放、并將鎖止離合器固定，由此僅馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力從行星齒輪機(jī)構(gòu)向變速器傳遞，并且在車輛制動(dòng)時(shí)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)反作用而施加再生制動(dòng)，通過使發(fā)動(dòng)機(jī)為怠速狀態(tài)而使主離合器固定，使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)反轉(zhuǎn)而使來自行星齒輪的輸出為“0”，由此車輛停止，通過使馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)向正轉(zhuǎn)側(cè)轉(zhuǎn)移，由此車輛起步。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，提高能量利用效率。混合動(dòng)力車的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)將發(fā)動(dòng)機(jī)、主離合器、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)、變速器及主傳動(dòng)減速齒輪配置在同軸上，并用發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的動(dòng)力，其特征在于，具備發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸，經(jīng)由上述主離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸連結(jié)；馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的馬達(dá)輸出軸，被支持為能夠與上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸相獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動(dòng)軸制動(dòng)器，將上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸釋放或固定；馬達(dá)制動(dòng)器，將上述馬達(dá)輸出軸釋放或固定；以及行星齒輪機(jī)構(gòu)，由與上述馬達(dá)輸出軸連結(jié)的齒圈、與上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸連結(jié)的太陽(yáng)輪、與該太陽(yáng)輪和上述齒圈噛合的多個(gè)行星齒輪及與上述變速器連結(jié)并取得該行星齒輪的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的行星架構(gòu)成。
文檔編號(hào)B60K6/48GK102448755SQ20098015946
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者山田良昭 申請(qǐng)人:Ud卡車株式會(huì)社