專利名稱：混合動(dòng)力車用的自動(dòng)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車用的自動(dòng)變速器。
背景技術(shù)：
以往，公知有具備內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車用的自動(dòng)變速器(例如，參照日本專利第3647399號(hào)公報(bào))。在日本專利第3647399號(hào)公報(bào)的技術(shù)中，使用雙離合變速器 (DCT)，在變速比位次為奇數(shù)的變速檔下行駛的情況下，使用變速比位次為偶數(shù)的變速檔的任一個(gè)齒輪系，使電動(dòng)機(jī)以適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行再生或助力，在變則比位次為偶數(shù)的變速檔下行駛的情況下，使用變速比位次為奇數(shù)的變速檔的任一個(gè)齒輪系，使電動(dòng)機(jī)以適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行再生或助力。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題關(guān)于以往的自動(dòng)變速器，例如，若為了能快速起動(dòng)而把起動(dòng)檔的齒輪系的齒輪比設(shè)定為在起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生大驅(qū)動(dòng)力時(shí)，則起動(dòng)時(shí)的燃料效率很差。相反，若把起動(dòng)檔的齒輪系的齒輪比設(shè)定為在起動(dòng)時(shí)提高燃料效率，則難以產(chǎn)生大驅(qū)動(dòng)力，對(duì)駕駛員操作的追隨性(駕駛性能)降低。本發(fā)明鑒于以上問(wèn)題而完成，其目的在于提供一種能夠提高對(duì)駕駛員操作的追隨性(駕駛性能)且能夠提高燃料效率的自動(dòng)變速器。解決課題的手段為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種混合動(dòng)力車用的自動(dòng)變速器，該混合動(dòng)力車具備內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)，該自動(dòng)變速器通過(guò)多個(gè)齒輪系將被傳遞了上述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力的輸入軸的旋轉(zhuǎn)變速為多個(gè)檔位，并從輸出部件輸出，其特征在于，該自動(dòng)變速器具備第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸，其對(duì)建立變速比位次為奇數(shù)的變速檔的各齒輪系的驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)行軸支承；第2 驅(qū)動(dòng)齒輪軸，其對(duì)建立變速比位次為偶數(shù)的變速檔的各齒輪系的驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)行軸支承；第 1離合器，其以能夠自由解除的方式聯(lián)結(jié)上述輸入軸和上述第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸；第2離合器， 其以能夠自由解除的方式聯(lián)結(jié)上述輸入軸和上述第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸；第1嚙合機(jī)構(gòu)，其選擇性地將建立變速比位次為奇數(shù)的變速檔的各齒輪系的驅(qū)動(dòng)齒輪聯(lián)結(jié)至第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸；第2 嚙合機(jī)構(gòu)，其選擇性地將建立變速比位次為偶數(shù)的變速檔的各齒輪系的驅(qū)動(dòng)齒輪聯(lián)結(jié)至第 2驅(qū)動(dòng)齒輪軸；行星齒輪機(jī)構(gòu)，其具備太陽(yáng)輪、行星架和齒圈這三個(gè)要素；制動(dòng)器，按照速度線圖中的與齒輪比對(duì)應(yīng)的間隔的排列順序，將上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的上述太陽(yáng)輪、行星架和齒圈構(gòu)成的三個(gè)要素分別作為第1要素、第2要素和第3要素，該制動(dòng)器以能夠自由解除的方式將上述第3要素固定至變速器殼體；以及切換機(jī)構(gòu)，其能自由地切換到將上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素的狀態(tài)、將上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第3要素的狀態(tài)中的任一個(gè)狀態(tài)，其中，上述第1要素與上述第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸聯(lián)結(jié)；上述第2要素與軸支承于上述第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸的某一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪聯(lián)結(jié)。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)切換機(jī)構(gòu)，能夠自由地切換到使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素聯(lián)結(jié)的狀態(tài)和使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與行星齒輪機(jī)構(gòu)的第3要素聯(lián)結(jié)的狀態(tài)。由此，將切換機(jī)構(gòu)設(shè)為使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與行星齒輪機(jī)構(gòu)的第3要素聯(lián)結(jié)的狀態(tài)， 使第1離合器接合，使內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞到行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素，從而能合成傳遞到第3要素的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力和傳遞到第1要素的內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)力，并從第2要素開(kāi)始經(jīng)由具有聯(lián)結(jié)至第2要素的驅(qū)動(dòng)齒輪的齒輪系而從輸出部件輸出，能夠提高車輛起動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力(轉(zhuǎn)矩)。此外，將切換機(jī)構(gòu)設(shè)為聯(lián)結(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素的狀態(tài)，通過(guò)制動(dòng)器將第3要素固定于變速器殼體，由此能夠使傳遞到第1要素的內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速以規(guī)定的輸出速度從輸出部件輸出，該規(guī)定的輸出速度是由行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒輪比(齒圈的齒數(shù)/太陽(yáng)輪的齒數(shù))及具備與第2要素聯(lián)結(jié)的驅(qū)動(dòng)齒輪的齒輪系的齒輪比(從動(dòng)齒輪的齒數(shù)/驅(qū)動(dòng)齒輪的齒數(shù))設(shè)定的。因此，如果注重燃料效率而設(shè)定行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒輪比及具備與第2要素聯(lián)結(jié)的驅(qū)動(dòng)齒輪的齒輪系的齒輪比，則能根據(jù)駕駛狀態(tài)選擇上述兩者中的某一個(gè)來(lái)起動(dòng)車輛，能提升對(duì)駕駛員操作的追隨性(駕駛性能)，并且提高燃料效率。在本發(fā)明中，優(yōu)選將切換機(jī)構(gòu)構(gòu)成為能夠自由地切換到行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素和第3要素的聯(lián)結(jié)都斷開(kāi)的狀態(tài)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使電動(dòng)機(jī)完全地分離。由此，在不使用電動(dòng)機(jī)的情況下，可在所有的變速檔中使電動(dòng)機(jī)分離，能夠防止由電動(dòng)機(jī)的慣性造成的燃料效率降低。此外，在設(shè)置檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的故障的故障檢測(cè)機(jī)構(gòu)，故障檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)的故障時(shí)，如果將切換機(jī)構(gòu)切換為行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素和第3要素的聯(lián)結(jié)都斷開(kāi)的狀態(tài)， 則車輛可不受有故障的電動(dòng)機(jī)的影響而通過(guò)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行行駛。在本發(fā)明中，可以按如下所述來(lái)構(gòu)成切換機(jī)構(gòu)上述切換機(jī)構(gòu)具備切換套筒和可通過(guò)直動(dòng)致動(dòng)器在該切換套筒內(nèi)自由進(jìn)退的桿，切換套筒與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子聯(lián)結(jié)，在切換套筒上，在切換套筒的軸向上彼此隔著間隔而設(shè)置有在徑向上貫通的第1貫通孔與第2貫通孔，第1突出部件被插入第1貫通孔內(nèi)，第2突出部件被插入第2貫通孔內(nèi)，在兩個(gè)貫通孔內(nèi)分別配置有對(duì)突出部件向徑向內(nèi)側(cè)施力的彈性部件，在桿上，通過(guò)設(shè)置直徑向著徑向外側(cè)逐漸增大的擴(kuò)徑部，形成第1錐面與第2錐面，桿通過(guò)直動(dòng)致動(dòng)器來(lái)前進(jìn)或后退，第1錐面接觸第1突出部件，由此，第1突出部件抵抗彈性部件的作用力而從切換套筒向徑向外側(cè)突出，第1突出部件與聯(lián)結(jié)于行星齒輪的第1要素的第1凹部卡合，切換機(jī)構(gòu)變?yōu)閷㈦妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至第1要素的狀態(tài)，桿通過(guò)直動(dòng)致動(dòng)器來(lái)后退或前進(jìn)，第2錐面接觸第2突出部件，由此，第2突出部件抵抗彈性部件的作用力而從切換套筒向徑向外側(cè)突出，第2突出部件與聯(lián)結(jié)于行星齒輪機(jī)構(gòu)的第3要素的第2凹部卡合，切換機(jī)構(gòu)變?yōu)閷㈦妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至第3要素的狀態(tài)。此外，在本發(fā)明中，還可按如下所述構(gòu)成切換機(jī)構(gòu)切換機(jī)構(gòu)具備切換套筒；桿， 其可通過(guò)直動(dòng)致動(dòng)器在軸向上自由進(jìn)退；圓柱槽凸輪，其將該桿的進(jìn)退運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；以及凸輪軸，其與該圓柱槽凸輪聯(lián)結(jié)，并固定有第1板凸輪與第2板凸輪，切換套筒與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子聯(lián)結(jié)，在切換套筒上，在軸向上彼此隔著間隔而設(shè)置有在徑向上貫通的第1貫通孔與第2貫通孔，第1突出部件插入該第1貫通孔內(nèi)，第2突出部件插入該第2貫通孔內(nèi)，在該兩個(gè)貫通孔內(nèi)分別配置有對(duì)該突出部件向徑向內(nèi)側(cè)施力的彈性部件，第1凸輪使第1突出部件抵抗彈性部件的作用力而突出，與第1凹部卡合，切換機(jī)構(gòu)成為使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，第2凸輪使第2突出部件抵抗彈性部件的作用力而突出，與第2凹部卡合，切換機(jī)構(gòu)成為使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與行星齒輪機(jī)構(gòu)的第3要素聯(lián)結(jié)的狀態(tài)。此外，在本發(fā)明中優(yōu)選在二次電池的充電率小于規(guī)定值、使用內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)起動(dòng)車輛時(shí)，切換機(jī)構(gòu)被切換為將上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至行星齒輪機(jī)構(gòu)的第3要素的狀態(tài)，接合第1離合器而將內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞到行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素，并且通過(guò)電動(dòng)機(jī)抑制逆轉(zhuǎn)(后退方向的旋轉(zhuǎn))的第3要素的旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由第2要素以及具備與該第2要素聯(lián)結(jié)的驅(qū)動(dòng)齒輪的齒輪系而從輸出部件輸出動(dòng)力。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠一面進(jìn)行利用電動(dòng)機(jī)來(lái)發(fā)電且向二次電池充電的再生，一面通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)起動(dòng)。此外，在本發(fā)明中優(yōu)選在處于車輛速度小于規(guī)定速度的低速行駛狀態(tài)、二次電池的充電率為規(guī)定值以上、且處于外部氣溫為規(guī)定溫度以下的低溫環(huán)境時(shí)，切換機(jī)構(gòu)被切換為將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素的狀態(tài)。在寒冷的地方等因?yàn)橥獠繗鉁貫橐?guī)定溫度以下的低溫環(huán)境而沒(méi)有充分地進(jìn)行預(yù)熱，并且處于車輛速度小于規(guī)定速度的低速行駛狀態(tài)的情況下，有時(shí)會(huì)在駕駛員的意圖之外產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)停止的發(fā)動(dòng)機(jī)熄火(所謂的停轉(zhuǎn))。在該情況下，如上所述，如果通過(guò)切換機(jī)構(gòu)切換為將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素的狀態(tài)，則電動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃機(jī)能夠經(jīng)由第1要素以及第1離合器而直接連接，因此，能夠使用電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力而防止發(fā)生熄火。


圖1是示出本發(fā)明的自動(dòng)變速器的實(shí)施方式的概要圖。圖2是示出實(shí)施方式的切換機(jī)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖3是示出實(shí)施方式的切換機(jī)構(gòu)的變更例的說(shuō)明圖。圖4是示出實(shí)施方式的切換機(jī)構(gòu)的變更例的動(dòng)作的說(shuō)明圖。圖5是實(shí)施方式的行星齒輪機(jī)構(gòu)的1速檔的速度線圖。
具體實(shí)施例方式參照

本發(fā)明的自動(dòng)變速器的實(shí)施方式。圖1所示的自動(dòng)變速器1具備 輸入軸2，其被傳遞由發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成的內(nèi)燃機(jī)ENG的動(dòng)力；輸出部件3，其由輸出齒輪構(gòu)成，該輸出齒輪經(jīng)由圖外的差速齒輪將動(dòng)力輸出到作為驅(qū)動(dòng)輪的左右前輪；以及變速比不同的多個(gè)齒輪系G2 G5。此外，自動(dòng)變速器1具備第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4，其以可自由旋轉(zhuǎn)的方式對(duì)變速比位次為奇數(shù)的各變速檔的齒輪系G3、G5的驅(qū)動(dòng)齒輪G3a、Gfe進(jìn)行軸支承；第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5， 其以可自由旋轉(zhuǎn)的方式對(duì)變速比位次為偶數(shù)的各變速檔的齒輪系G2、G4的驅(qū)動(dòng)齒輪G2a、 G4a進(jìn)行軸支承；以及倒檔軸6，其以可自由旋轉(zhuǎn)的方式對(duì)倒檔齒輪GR進(jìn)行軸支承。此外，自動(dòng)變速器1具備怠速齒輪系Gi，該怠速齒輪系Gi包括怠速驅(qū)動(dòng)齒輪Gia，其可自由旋轉(zhuǎn)地軸支承于第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4 ；第1怠速?gòu)膭?dòng)齒輪Gib，其固定于倒檔軸 6并與怠速驅(qū)動(dòng)齒輪Gia嚙合；第2怠速?gòu)膭?dòng)齒輪Gic，其固定于第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5。第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4與輸入軸2配置于同一軸線上，第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5被配置成與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4平行。經(jīng)由第1離合器Cl將輸入軸2的旋轉(zhuǎn)可自由解除地傳遞到第1 驅(qū)動(dòng)齒輪軸4。此外，經(jīng)由第2離合器C2將輸入軸2的旋轉(zhuǎn)可自由解除地傳遞到怠速驅(qū)動(dòng)齒輪Gia。即，經(jīng)由第2離合器C2及怠速齒輪系Gi將輸入軸2的旋轉(zhuǎn)可自由解除地傳遞到第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5。此外，行星齒輪機(jī)構(gòu)PG被配置成與輸入軸2同軸。行星齒輪機(jī)構(gòu)PG是單行星輪型，由以下部件構(gòu)成太陽(yáng)輪Μ、齒圈Ra、以可自由自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)的方式對(duì)行星輪1 進(jìn)行軸支承的行星架Ca，行星輪1 與太陽(yáng)輪M以及齒圈Ra嚙合。當(dāng)以圖5所示的速度線圖中的與齒輪比對(duì)應(yīng)的間隔的排列順序從左側(cè)開(kāi)始將行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的太陽(yáng)輪Μ、行星架Ca、齒圈Ra所構(gòu)成的三個(gè)要素分別作為第1要素、第2 要素、第3要素時(shí)，第1要素為太陽(yáng)輪Μ、第2要素為行星架Ca、第3要素為齒圈Ra。第1要素的太陽(yáng)輪M固定于第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4。第2要素的行星架Ca與3速齒輪系G3的3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a聯(lián)結(jié)。第3要素的齒圈Ra通過(guò)制動(dòng)器Bl可自由解除地固定于變速器殼體7。制動(dòng)器Bl由雙向離合器構(gòu)成，該雙向離合器可自由地切換到允許正轉(zhuǎn)(前進(jìn)方向的旋轉(zhuǎn))而阻止逆轉(zhuǎn)(后退方向的旋轉(zhuǎn))的狀態(tài)、或阻止正轉(zhuǎn)而允許逆轉(zhuǎn)的狀態(tài)中的任一個(gè)狀態(tài)。此外，制動(dòng)器Bl不限于雙向離合器，也可以由濕式多板制動(dòng)器、盤式制動(dòng)器、鼓式制動(dòng)器等其他結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成。在行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的徑向外側(cè)配置有中空的電動(dòng)機(jī)MG(電機(jī)/發(fā)電機(jī))。換言之，行星齒輪機(jī)構(gòu)PG配置于中空的電動(dòng)機(jī)MG的內(nèi)側(cè)。電動(dòng)機(jī)MG具備定子MGa和轉(zhuǎn)子MGb。此外，根據(jù)控制器E⑶的指示信號(hào)，通過(guò)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元PDU來(lái)控制電動(dòng)機(jī)MG，控制器ECU適當(dāng)?shù)貙?dòng)力驅(qū)動(dòng)單元PDU切換為驅(qū)動(dòng)狀態(tài)和再生狀態(tài)，該驅(qū)動(dòng)狀態(tài)是消耗二次電池BATT的電力而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)MG的狀態(tài)，該再生狀態(tài)是抑制轉(zhuǎn)子MGb的旋轉(zhuǎn)力而發(fā)電、將發(fā)出的電力經(jīng)由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元PDU充入二次電池BATT的狀態(tài)。自動(dòng)變速器1具備切換機(jī)構(gòu)8，該切換機(jī)構(gòu)8可自由地切換至聯(lián)結(jié)轉(zhuǎn)子MGb與太陽(yáng)輪Μ的狀態(tài)、聯(lián)結(jié)轉(zhuǎn)子MGb與齒圈Rb的狀態(tài)、使轉(zhuǎn)子MGb與太陽(yáng)輪Μ及齒圈Ra分離的狀態(tài)中的任一狀態(tài)。倒檔齒輪GR可自由旋轉(zhuǎn)地軸支承于倒檔軸6。與2速驅(qū)動(dòng)齒輪Gh及3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a嚙合的第1從動(dòng)齒輪Gol可自由旋轉(zhuǎn)地軸支承于對(duì)輸出部件3進(jìn)行軸支承的輸出軸 3a。此外，與4速驅(qū)動(dòng)齒輪G^及5速驅(qū)動(dòng)齒輪G5a嚙合的第2從動(dòng)齒輪Go2固定于輸出
車由3a _ln ο這樣，分別由一個(gè)齒輪Gol、Go2構(gòu)成2速齒輪系G2和3速齒輪系G3的從動(dòng)齒輪、 以及4速齒輪系G4和5速齒輪系G5的從動(dòng)齒輪，由此，能使自動(dòng)變速器的軸長(zhǎng)變短，能夠提高FF (前輪驅(qū)動(dòng))方式的車輛的搭載性能。第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4上設(shè)有由同步嚙合機(jī)構(gòu)構(gòu)成的第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl，該第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl可以自由地切換到聯(lián)結(jié)3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4的狀態(tài)、聯(lián)結(jié)5速驅(qū)動(dòng)齒輪Gfe與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4的狀態(tài)、斷開(kāi)3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a及5速驅(qū)動(dòng)齒輪Gfe與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4的聯(lián)結(jié)的狀態(tài)中的任一狀態(tài)。第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5上設(shè)有由同步嚙合機(jī)構(gòu)構(gòu)成的第2嚙合機(jī)構(gòu)SM2，該第2嚙合機(jī)構(gòu)SM2可以自由地切換到聯(lián)結(jié)2速驅(qū)動(dòng)齒輪Gh與第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5的狀態(tài)、聯(lián)結(jié)4速驅(qū)動(dòng)齒輪Gfe與第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5的狀態(tài)、斷開(kāi)2速驅(qū)動(dòng)齒輪Gh及4速驅(qū)動(dòng)齒輪Gfe與第 2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5的聯(lián)結(jié)的狀態(tài)中的任一狀態(tài)。輸出軸3a上設(shè)有由同步嚙合機(jī)構(gòu)構(gòu)成的第3嚙合機(jī)構(gòu)SM3，該第3嚙合機(jī)構(gòu)SM3 可以自由地切換到聯(lián)結(jié)第1從動(dòng)齒輪Gol與輸出軸3a的狀態(tài)、斷開(kāi)該連接的狀態(tài)中的任一狀態(tài)。倒檔軸6上設(shè)有由同步嚙合機(jī)構(gòu)構(gòu)成的第4嚙合機(jī)構(gòu)SM4，該第4嚙合機(jī)構(gòu)SM4可以自由地切換到聯(lián)結(jié)倒檔齒輪GR與倒檔軸6的狀態(tài)、斷開(kāi)該連接的狀態(tài)中的任一狀態(tài)。然后，參照?qǐng)D1及圖2來(lái)說(shuō)明切換機(jī)構(gòu)8。這里，行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的太陽(yáng)輪M被構(gòu)成為筒狀，在其內(nèi)周面上設(shè)有第1凹部Ml。在齒圈Ra上聯(lián)結(jié)有聯(lián)結(jié)套筒81，該聯(lián)結(jié)套筒81與行星齒輪機(jī)構(gòu)PG配置于同一軸線上。聯(lián)結(jié)套筒81的內(nèi)徑被設(shè)定為與筒狀的太陽(yáng)輪Μ的內(nèi)徑相同。在聯(lián)結(jié)套筒81的內(nèi)周面上設(shè)有第2凹部81a。與電動(dòng)機(jī)MG的轉(zhuǎn)子M(ib聯(lián)結(jié)的切換套筒82被插入聯(lián)結(jié)套筒81與太陽(yáng)輪M內(nèi)。 在切換套筒82上，在切換套筒82的軸向上隔著間隔而設(shè)置有第1貫通孔83a和第2貫通孔 83b，該第1貫通孔83a和第2貫通孔8 與凹部&il、81a的位置相對(duì)應(yīng)并在徑向上貫通。 第1突出部件8 被插入第1貫通孔83a內(nèi)，第2突出部件84b被插入第2貫通孔83b內(nèi)。可通過(guò)直動(dòng)致動(dòng)器85自由進(jìn)退的桿86被插入切換套筒82內(nèi)。桿86上形成有在軸向一端上具備第1錐面87a而在軸向另一端上具備第2錐面87b的擴(kuò)徑部87。桿86的擴(kuò)徑部87平時(shí)配置為位于第1突出部件8 和第2突出部件84b之間。在突出部件84a、84b的內(nèi)端部上分別形成有與擴(kuò)徑部87的錐面87a、87b相對(duì)的錐面。此外，突出部件84a、84b被作為彈性部件的彈簧的作用力推向徑向內(nèi)側(cè)，平時(shí)成為不從貫通孔83a、8 突出的非突出狀態(tài)(參照?qǐng)D2(a))。如圖2 (b)所示，當(dāng)直動(dòng)致動(dòng)器85將桿86向內(nèi)燃機(jī)ENG側(cè)推進(jìn)時(shí)，擴(kuò)徑部87的第 1錐面87a使第1突出部件8 抵抗彈簧的作用力而向徑向外側(cè)突出。由此，變成第1突出部件8 與第1凹部Sal卡合且轉(zhuǎn)子MGb與太陽(yáng)輪M聯(lián)結(jié)的狀態(tài)。相反，如圖2 (c)所示，當(dāng)直動(dòng)致動(dòng)器85使桿86后退時(shí)，擴(kuò)徑部87的第2錐面87b 使第2突出部件84b抵抗彈簧的作用力而向徑向外側(cè)突出。由此，變成第2突出部件84b 與第2凹部81a卡合且轉(zhuǎn)子MGb與齒圈Ra聯(lián)結(jié)的狀態(tài)。此外，如圖2(a)所示，當(dāng)通過(guò)直動(dòng)致動(dòng)器85使桿86位于擴(kuò)徑部87的兩個(gè)錐面 87a、87b與兩個(gè)突出部件84a、84b都不接觸的位置時(shí)，變成行星齒輪機(jī)構(gòu)PG與轉(zhuǎn)子MGb的聯(lián)結(jié)被斷開(kāi)的狀態(tài)。此外，本實(shí)施方式的自動(dòng)變速器1具備檢測(cè)轉(zhuǎn)子MGb的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)(省略圖示)，由轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子MGb的轉(zhuǎn)速被發(fā)送到控制器ECU。在轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子MGb的轉(zhuǎn)速為異常轉(zhuǎn)速時(shí)，控制器ECU判定為電動(dòng)機(jī)MG存在故障，將切換機(jī)構(gòu)8切換為行星齒輪機(jī)構(gòu)PG與轉(zhuǎn)子MGb的聯(lián)結(jié)被斷開(kāi)的狀態(tài)。由此，能夠不受發(fā)生故障的電動(dòng)機(jī)MG的影響，提供內(nèi)燃機(jī)ENG進(jìn)行行駛。在本施方式中，由轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)和控制器ECU 構(gòu)成本發(fā)明的故障檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
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此外，只要故障檢測(cè)機(jī)構(gòu)能檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)MG的故障，則也可以使用其他結(jié)構(gòu)。例如，也可以構(gòu)造成取代轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)而使用測(cè)定電動(dòng)機(jī)MG的溫度的溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)，當(dāng)溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)測(cè)定出的溫度為異常溫度時(shí)，控制器ECU將切換機(jī)構(gòu)8切換為行星齒輪機(jī)構(gòu)PG 與轉(zhuǎn)子MGb的聯(lián)結(jié)被斷開(kāi)的狀態(tài)。此外，切換機(jī)構(gòu)8不限于圖2所示的本實(shí)施方式，只要可自由地切換，則也可以使用其它結(jié)構(gòu)。例如，使用凸輪機(jī)構(gòu)使旋轉(zhuǎn)方向的相位變化，由此可以自由地切換到第1突出部件8 突出的狀態(tài)、第2突出部件84b突出的狀態(tài)、第1及第2突出部件84a、84b都不突出的狀態(tài)。參照?qǐng)D3及圖4說(shuō)明使用了該凸輪機(jī)構(gòu)的切換機(jī)構(gòu)8的例子。此外，對(duì)于與圖2 所示的切換機(jī)構(gòu)8相同的結(jié)構(gòu)，賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。使用了圖3及圖4所示的凸輪機(jī)構(gòu)的切換機(jī)構(gòu)8具備圓柱槽凸輪88，可通過(guò)直動(dòng)致動(dòng)器85自由進(jìn)退的桿86的前端部以可自由滑動(dòng)的方式插入到圓柱槽凸輪88內(nèi)。在圓柱槽凸輪88上形成有在周面上傾斜地開(kāi)槽而形成的凸輪槽88a。此外，在桿86的前端部上設(shè)有位于凸輪槽88a內(nèi)并突出的突起部86a。此外，在圓柱槽凸輪88的內(nèi)燃機(jī)ENG —側(cè)的端部延伸地設(shè)置凸輪軸89。凸輪軸 89以可自由旋轉(zhuǎn)且軸向移動(dòng)被阻止的狀態(tài)插入到切換套筒82內(nèi)。在凸輪軸89的與第1突出部件8 對(duì)應(yīng)的位置上固定有第1板凸輪89a，與第2突出部件84b對(duì)應(yīng)的位置上固定有第2板凸輪89b。當(dāng)通過(guò)直動(dòng)致動(dòng)器85使桿86后退時(shí)，凸輪軸89被圓柱槽凸輪88及突起部86a 轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖4(b)所示，第1板凸輪89a抵抗彈簧的作用力而將第1突出部件84a向徑向外側(cè)推出，第1突出部件8 與第1凹部Sal卡合。此時(shí)，如圖4(c)所示，第2突出部件84b 未被第2板凸輪89b推出，不與第2凹部81a卡合。該狀態(tài)相當(dāng)于本發(fā)明的第1相位。相反，當(dāng)通過(guò)直動(dòng)致動(dòng)器85使桿86前進(jìn)時(shí)，凸輪軸89被圓柱槽凸輪88及突起部 86a向相反側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖4(e)所示，第2板凸輪89b抵抗彈簧的作用力而將第2突出部件 84b向徑向外側(cè)推出，第2突出部件84b與第2凹部81a卡合。此時(shí)，如圖4(d)所示，第1 突出部件8 未被第1板凸輪89b推出，不與第1凹部Sal卡合。該狀態(tài)相當(dāng)于本發(fā)明的第2相位。當(dāng)通過(guò)直動(dòng)致動(dòng)器85使桿86位于使得突起部86a配置于凸輪槽88a的軸向中央部的位置時(shí)，如圖4(a)所示，成為兩個(gè)突出部件84a、84b都不與兩個(gè)凹部&il、81a卡合的狀態(tài)。接著，說(shuō)明如上述構(gòu)成的自動(dòng)變速器1的動(dòng)作。此外，在本實(shí)施方式的自動(dòng)變速器 1中，當(dāng)車輛為停車狀態(tài)時(shí)，將切換機(jī)構(gòu)8設(shè)為使電動(dòng)機(jī)MG和太陽(yáng)輪Μ聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，通過(guò)使第1離合器Cl接合，能使電動(dòng)機(jī)MG進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)ENG。首先，當(dāng)使用內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力來(lái)建立1速檔時(shí)，將第3嚙合機(jī)構(gòu)SM3設(shè)為聯(lián)結(jié)第1從動(dòng)齒輪Gol與輸出軸3a的狀態(tài)，通過(guò)制動(dòng)器Bl將行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的齒圈Ra固定至變速器殼體7，使第1離合器Cl接合。內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由輸入軸2、第1離合器Cl、第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4而被輸入到行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的太陽(yáng)輪Sa，設(shè)行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的齒輪比(齒圈Ra的齒數(shù)/太陽(yáng)輪M 的齒數(shù))為g時(shí)，被輸入到輸入軸2的內(nèi)燃機(jī)ENG的轉(zhuǎn)速被減速到l/(g+l)，并經(jīng)由行星架Ca傳遞到3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a。設(shè)由3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a以及第1從動(dòng)齒輪Gol構(gòu)成的3速齒輪系G3的齒輪比(3 速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a的齒數(shù)/第1從動(dòng)齒輪Gol的齒數(shù))為i，變速到1/i (g+Ι)并從輸出部件 3輸出，建立了 1速檔。在1速檔下，在不使用電動(dòng)機(jī)MG的情況下，切換機(jī)構(gòu)8處于太陽(yáng)輪M以及齒圈Ra 的聯(lián)結(jié)被斷開(kāi)的狀態(tài)。由此，能防止因電動(dòng)機(jī)MG的慣性而引起的旋轉(zhuǎn)損耗。此外，在檢測(cè)到了電動(dòng)機(jī)MG的故障的情況下，也可以使切換機(jī)構(gòu)8成為太陽(yáng)輪& 以及齒圈Ra的聯(lián)結(jié)被斷開(kāi)的狀態(tài)。在進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，通過(guò)切換機(jī)構(gòu)8使電動(dòng)機(jī)MG與太陽(yáng)輪&聯(lián)結(jié)，能夠由電動(dòng)機(jī)MG施加制動(dòng)而進(jìn)行再生。此外，在通過(guò)切換機(jī)構(gòu)8使電動(dòng)機(jī)MG與太陽(yáng)輪M聯(lián)結(jié)的狀態(tài)下，使電動(dòng)機(jī)MG進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，能夠進(jìn)行輔助內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力的助力行駛、或者僅通過(guò)電動(dòng)機(jī)MG的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行行駛的EV (Electric Vehicle 電動(dòng)車輛)行駛。此外，在EV行駛中且車輛速度為規(guī)定速度以上的情況下，通過(guò)使第1離合器Cl接合，能起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)ENG。此外，解除制動(dòng)器B所實(shí)現(xiàn)的齒圈Ra的固定、由切換機(jī)構(gòu)8使電動(dòng)機(jī)MG與齒圈Ra 聯(lián)結(jié)，由此就能夠進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。在解除制動(dòng)器Bl所實(shí)現(xiàn)的齒圈Ra的固定、使電動(dòng)機(jī)MG 與齒圈Ra聯(lián)結(jié)的情況下，與輸出部件3聯(lián)結(jié)的行星架Ca與聯(lián)結(jié)了電動(dòng)機(jī)MG的齒圈Ra相比，慣性大得多。因此，在起動(dòng)時(shí)，圖3的行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的速度線圖如虛線所示，相對(duì)于被傳遞了內(nèi)燃機(jī)ENG的動(dòng)力的太陽(yáng)輪Μ的轉(zhuǎn)速Ne，行星架Ca的轉(zhuǎn)速大致為0，齒圈Ra進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)(后退方向側(cè)的旋轉(zhuǎn)。圖3的m)。然后，電動(dòng)機(jī)MG施加制動(dòng)而發(fā)電，進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)，使得齒圈Ra的轉(zhuǎn)速?gòu)膍變?yōu)镹2，由此，在行星架Ca上產(chǎn)生正轉(zhuǎn)側(cè)(前進(jìn)方向側(cè))的驅(qū)動(dòng)力 (參照?qǐng)D3的點(diǎn)劃線)。由此，能夠建立輸出速度比通常的1速檔低且驅(qū)動(dòng)力(轉(zhuǎn)矩)大的起動(dòng)檔。此外，如果通過(guò)電動(dòng)機(jī)MG產(chǎn)生正轉(zhuǎn)側(cè)的驅(qū)動(dòng)力，則內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力和電動(dòng)機(jī) MG的驅(qū)動(dòng)力由行星架Ca合成，并從輸出部件3輸出。因此，易于產(chǎn)生大的驅(qū)動(dòng)力，能夠提高對(duì)駕駛員操作的追隨性(駕駛性能)。此外，在控制器ECU根據(jù)車輛速度等車輛信息預(yù)測(cè)到在以1速檔行駛中升檔為2 速檔的情況下，將第2嚙合機(jī)構(gòu)SM2設(shè)為使2速驅(qū)動(dòng)齒輪Gh與第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5聯(lián)結(jié)的狀態(tài)或接近該狀態(tài)的預(yù)換檔狀態(tài)。此外，在實(shí)施方式的自動(dòng)變速器1中，注重燃料效率而將行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的齒輪比g與3速齒輪系G3的齒輪比i設(shè)定為較小值。而且，在助力行駛的情況下，控制器E⑶ 根據(jù)油門踏板的踩下量等車輛信息進(jìn)行注重燃料效率的起動(dòng)時(shí)，使電動(dòng)機(jī)MG的轉(zhuǎn)子M(ib與太陽(yáng)輪M連接，進(jìn)行助力行駛，在進(jìn)行注重驅(qū)動(dòng)力(轉(zhuǎn)矩)的起動(dòng)時(shí)，使電動(dòng)機(jī)MG的轉(zhuǎn)子 MGb與齒圈Ra連接，進(jìn)行助力行駛。在使用內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力建立2速檔時(shí)，將第2嚙合機(jī)構(gòu)SM2設(shè)為使2速驅(qū)動(dòng)齒輪Gh與第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，將第3嚙合機(jī)構(gòu)SM3設(shè)為使第1從動(dòng)齒輪Gol 與輸出軸3a聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，并使第2離合器C2接合。
在控制器E⑶預(yù)測(cè)為升檔的情況下，將第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl設(shè)為使3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a 與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4聯(lián)結(jié)的狀態(tài)或接近于該狀態(tài)的預(yù)換檔狀態(tài)。當(dāng)車輛處于減速狀態(tài)且二次電池BATT的充電率SOC小于規(guī)定值時(shí)，控制器E⑶進(jìn)行減速再生。在2速檔的減速再生中，使制動(dòng)器Bl接合，通過(guò)切換機(jī)構(gòu)8使電動(dòng)機(jī)MG與太陽(yáng)輪&聯(lián)結(jié)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)MG進(jìn)行發(fā)電，由此，對(duì)與嚙合于第1從動(dòng)齒輪Gol的3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a —起旋轉(zhuǎn)的行星架Ca施加制動(dòng)，進(jìn)行再生。此外，在控制器E⑶預(yù)測(cè)為升檔的情況下，也可以將第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl設(shè)為使3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，將行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的三個(gè)要素設(shè)為不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)的鎖定狀態(tài)，通過(guò)切換機(jī)構(gòu)8使電動(dòng)機(jī)MG與太陽(yáng)輪Μ或齒圈Ra聯(lián)結(jié)，由電動(dòng)機(jī)MG 施加制動(dòng)，進(jìn)行減速再生。由此，在車輛從減速狀態(tài)直接轉(zhuǎn)換到加速狀態(tài)的情況下，也能夠快速地升檔為3 速檔。此外，在由電動(dòng)機(jī)MG進(jìn)行助力行駛的情況下，將第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl設(shè)為使3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，將行星齒輪機(jī)構(gòu)PG設(shè)為鎖定狀態(tài)，通過(guò)切換機(jī)構(gòu)8使電動(dòng)機(jī)MG與太陽(yáng)輪M或齒圈Ra聯(lián)結(jié)，經(jīng)由3速齒輪系G3將電動(dòng)機(jī)MG的驅(qū)動(dòng)力傳遞到輸出部件3。在使用內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力來(lái)建立3速檔的情況下，將第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl設(shè)為使 3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，使第1離合器Cl接合。由此，內(nèi)燃機(jī) ENG的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由輸入軸2、第1離合器Cl、第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4、第1嚙合機(jī)構(gòu)SM1、3速齒輪系G3而傳遞到輸出部件3，以Ι/i的轉(zhuǎn)速輸出。在3速檔下，第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl變?yōu)槭?速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，因此，行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的太陽(yáng)輪M與行星架Ca進(jìn)行相同的旋轉(zhuǎn)。因此，行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的各要素變?yōu)椴荒芟鄬?duì)旋轉(zhuǎn)的鎖定狀態(tài)，如果由電動(dòng)機(jī)MG通過(guò)切換機(jī)構(gòu)8在太陽(yáng)輪M或齒圈Ra上施加制動(dòng)，則變?yōu)闇p速再生，如果由電動(dòng)機(jī)MG將驅(qū)動(dòng)力傳遞到太陽(yáng)輪 Sa或齒圈Ra，則能進(jìn)行助力行駛。 此外，釋放第1離合器Cl，還能進(jìn)行EV行駛，在EV行駛中，僅通過(guò)電動(dòng)機(jī)MG的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行行駛。在控制器ECU根據(jù)車輛信息預(yù)測(cè)降檔的情況下，將第2嚙合機(jī)構(gòu)SM2設(shè)為使2速驅(qū)動(dòng)齒輪G2a與第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5聯(lián)結(jié)的狀態(tài)或接近該狀態(tài)的預(yù)換檔狀態(tài)，在預(yù)測(cè)升檔的情況下，將第2嚙合機(jī)構(gòu)SM2設(shè)為使4速驅(qū)動(dòng)齒輪G^與第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5聯(lián)結(jié)的狀態(tài)或接近于該狀態(tài)的預(yù)換檔狀態(tài)。由此，只要使第2離合器C2接合并釋放第1離合器Cl，就能進(jìn)行變速檔的切換，能夠順利地進(jìn)行變速。在使用內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力建立4速檔的情況下，將第2嚙合機(jī)構(gòu)SM2設(shè)為使4 速驅(qū)動(dòng)齒輪G^與第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，使第2離合器C2接合。在以4速檔進(jìn)行行駛時(shí)，在控制器ECU根據(jù)車輛信息預(yù)測(cè)降檔的情況下，將第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl設(shè)為使3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4聯(lián)結(jié)的狀態(tài)或接近于該狀態(tài)的預(yù)換檔狀態(tài)，將第3嚙合機(jī)構(gòu)SM3設(shè)為使第1從動(dòng)齒輪Gol與輸出軸3a聯(lián)結(jié)的狀態(tài)。相反，在控制器ECU根據(jù)車輛信息預(yù)測(cè)升檔的情況下，將第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl設(shè)為使 5速驅(qū)動(dòng)齒輪Gfe與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4聯(lián)結(jié)的狀態(tài)或接近于該狀態(tài)的預(yù)換檔狀態(tài)。由此，只
11要接合第1離合器Cl并釋放第2離合器C2，就能夠降檔或升檔，能夠順利地進(jìn)行變速。在以4速檔進(jìn)行行駛時(shí)進(jìn)行減速再生或助力行駛的情況下，在控制器ECU預(yù)測(cè)降檔時(shí)，將第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl設(shè)為使3速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，將第 3嚙合機(jī)構(gòu)SM3設(shè)為使第1從動(dòng)齒輪Gol與輸出軸3a聯(lián)結(jié)的狀態(tài)。然后，在進(jìn)行減速再生的情況下，通過(guò)電動(dòng)機(jī)MG施加制動(dòng)，進(jìn)行減速再生。此時(shí)， 行星齒輪機(jī)構(gòu)PG為鎖定狀態(tài)，因此，切換機(jī)構(gòu)8也可以是使轉(zhuǎn)子MGb與太陽(yáng)輪或齒圈Ra 聯(lián)結(jié)的狀態(tài)。在進(jìn)行助力行駛的情況下，使電動(dòng)機(jī)MG進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，經(jīng)由第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4和3速齒輪系向輸出部件3傳遞電動(dòng)機(jī)MG的驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)控制器E⑶預(yù)測(cè)升檔時(shí)，將第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl設(shè)為使5速驅(qū)動(dòng)齒輪G5a與第1 驅(qū)動(dòng)齒輪軸4聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，將切換機(jī)構(gòu)8設(shè)為使電動(dòng)機(jī)MG的轉(zhuǎn)子MGb與太陽(yáng)輪Μ聯(lián)結(jié)的狀態(tài)。然后，在進(jìn)行減速再生的情況下，通過(guò)電動(dòng)機(jī)MG施加制動(dòng)，進(jìn)行減速再生，在進(jìn)行助力行駛的情況下，經(jīng)由太陽(yáng)輪Sa、第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4和5速齒輪系將電動(dòng)機(jī)MG的驅(qū)動(dòng)力傳遞到輸出部件3。在使用內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力建立5速檔的情況下，將第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl設(shè)為聯(lián)結(jié) 5速驅(qū)動(dòng)齒輪G5a與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4的狀態(tài)。在使用電動(dòng)機(jī)MG進(jìn)行再生、助力行駛，或者進(jìn)行僅使用電動(dòng)機(jī)MG的驅(qū)動(dòng)力的EV 行駛的情況下，通過(guò)切換機(jī)構(gòu)8使電動(dòng)機(jī)MG的轉(zhuǎn)子MGb與太陽(yáng)輪Μ聯(lián)結(jié)。在進(jìn)行EV行駛的情況下，釋放第1離合器Cl。此外，在5速檔的EV行駛中，通過(guò)使第1離合器Cl逐漸接合，能夠進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)ENG的起動(dòng)。控制器ECU在5速檔行駛時(shí)根據(jù)車輛信息預(yù)測(cè)到向4速檔的降檔時(shí)，將第2嚙合機(jī)構(gòu)SM2設(shè)為使4速驅(qū)動(dòng)齒輪G^與第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5聯(lián)結(jié)的狀態(tài)或接近于該狀態(tài)的預(yù)換檔狀態(tài)。由此，能夠順利降檔到4速檔。在5速檔行駛時(shí)沒(méi)有根據(jù)車輛信息預(yù)測(cè)到向4速檔的降檔，且二次電池BATT的充電率SOC小于規(guī)定值，車輛為加速狀態(tài)或巡航(固定速度)行駛狀態(tài)的情況下，控制器ECU 將第2嚙合機(jī)構(gòu)SM2設(shè)為使2速驅(qū)動(dòng)齒輪Gh與第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，將切換機(jī)構(gòu)8設(shè)為使轉(zhuǎn)子MGb與齒圈Ra聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)MG使齒圈Ra以規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下，使第2離合器C2接合，釋放第1離合器Cl，由此，經(jīng)由怠速齒輪系Gi、 第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5、第2嚙合機(jī)構(gòu)SM2、2速齒輪系G2、3速齒輪系G3將內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力傳遞到行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的行星架Ca。此時(shí)，通過(guò)使電動(dòng)機(jī)MG發(fā)電而進(jìn)行再生，內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力被分散到與輸出部件3聯(lián)結(jié)的太陽(yáng)輪M和齒圈Ra。此外，在行星齒輪機(jī)構(gòu)PG的速度線圖中，太陽(yáng)輪M和行星架Ca之間的間隔比行星架Ca與齒圈Ra之間的間隔大，所以傳遞到行星架Ca的內(nèi)燃機(jī) ENG的驅(qū)動(dòng)力難以傳遞到與輸出部件3聯(lián)結(jié)的太陽(yáng)輪Μ。因此，能夠提高5速檔的燃料效率。此外，在5速檔的EV行駛中沒(méi)有根據(jù)車輛信息預(yù)測(cè)到向4速檔的降檔，二次電池 BATT的充電率SOC為規(guī)定值以上，車輛為加速狀態(tài)或巡航(固定速度)行駛狀態(tài)的情況下， 控制器ECU使第1離合器Cl接合，起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)ENG，能夠切換為僅通過(guò)內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行行駛的狀態(tài)。此外，在5速檔的EV行駛中，使制動(dòng)器Bl接合，并使齒圈Ra的轉(zhuǎn)速為0，將第2嚙合機(jī)構(gòu)SM2設(shè)為聯(lián)結(jié)2速驅(qū)動(dòng)齒輪Gh與第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸5的狀態(tài)。而且，使第2離合器 C2接合，使內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力傳遞到行星架Ca，還能夠進(jìn)行以內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力輔助電動(dòng)機(jī)MG的驅(qū)動(dòng)力的助力行駛。在使用內(nèi)燃機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力來(lái)建立倒車檔時(shí)，將第3嚙合機(jī)構(gòu)SM3設(shè)為聯(lián)結(jié)2速驅(qū)動(dòng)齒輪G2b與輸出軸3a的狀態(tài)，將第4嚙合機(jī)構(gòu)SM4設(shè)為聯(lián)結(jié)倒檔齒輪GR與倒檔軸6 的狀態(tài)，使第2離合器C2接合。由此，輸入軸2的轉(zhuǎn)速被變速為[怠速驅(qū)動(dòng)齒輪Gia的齒數(shù)/第1怠速?gòu)膭?dòng)齒輪Gib的齒數(shù)]X [倒檔齒輪GR的齒數(shù)/第1從動(dòng)齒輪Gol的齒數(shù)] 的轉(zhuǎn)速的負(fù)旋轉(zhuǎn)(后退方向的旋轉(zhuǎn))，從輸出部件3輸出。在倒車檔下，在進(jìn)行減速再生、助力行駛的情況下，將第1嚙合機(jī)構(gòu)SMl設(shè)為聯(lián)結(jié)3 速驅(qū)動(dòng)齒輪G3a與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸4的狀態(tài)，將行星齒輪機(jī)構(gòu)PG設(shè)為鎖定狀態(tài)。而且，如果在逆轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子MGb上產(chǎn)生正轉(zhuǎn)側(cè)的驅(qū)動(dòng)力(如果施加制動(dòng))，則變?yōu)闇p速再生，如果產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)側(cè)的驅(qū)動(dòng)力，則變?yōu)橹π旭?。根?jù)實(shí)施方式的自動(dòng)變速器1，通過(guò)切換機(jī)構(gòu)8能夠切換為使電動(dòng)機(jī)MG與太陽(yáng)輪 Sa聯(lián)結(jié)的狀態(tài)、使電動(dòng)機(jī)MG與齒圈Ra聯(lián)結(jié)的狀態(tài)、電動(dòng)機(jī)MG從行星齒輪機(jī)構(gòu)PG分離的狀態(tài)中的任一狀態(tài)。由此，在1速檔下，即使二次電池BATT的充電率SOC小于規(guī)定值，也能通過(guò)切換機(jī)構(gòu)8使電動(dòng)機(jī)MG與齒圈Ra聯(lián)結(jié)，一面進(jìn)行再生一面起動(dòng)車輛。此外，如圖3的點(diǎn)劃線所示，能夠建立與圖3的實(shí)線所示的普通的1速檔相比，輸出的轉(zhuǎn)速更低的起動(dòng)檔，能夠根據(jù)車輛狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)檔，因此提高對(duì)駕駛員操作的追隨性(駕駛性能)，并且能夠提高燃料效率。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力車用的自動(dòng)變速器，該混合動(dòng)力車具備內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)，該自動(dòng)變速器通過(guò)多個(gè)齒輪系將被傳遞了上述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力的輸入軸的旋轉(zhuǎn)變速為多個(gè)檔位，并從輸出部件輸出，其特征在于，該自動(dòng)變速器具備第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸，其對(duì)建立變速比位次為奇數(shù)的變速檔的各齒輪系的驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)行軸支承；第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸，其對(duì)建立變速比位次為偶數(shù)的變速檔的各齒輪系的驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)行軸支承；第1離合器，其以能夠自由解除的方式聯(lián)結(jié)上述輸入軸和上述第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸； 第2離合器，其以能夠自由解除的方式聯(lián)結(jié)上述輸入軸和上述第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸； 第1嚙合機(jī)構(gòu)，其選擇性地將建立變速比位次為奇數(shù)的變速檔的各齒輪系的驅(qū)動(dòng)齒輪聯(lián)結(jié)至第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸；第2嚙合機(jī)構(gòu)，其選擇性地將建立變速比位次為偶數(shù)的變速檔的各齒輪系的驅(qū)動(dòng)齒輪聯(lián)結(jié)至第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸；行星齒輪機(jī)構(gòu)，其具備太陽(yáng)輪、行星架和齒圈這三個(gè)要素；制動(dòng)器，按照速度線圖中的與齒輪比對(duì)應(yīng)的間隔的排列順序，將上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的上述太陽(yáng)輪、行星架和齒圈構(gòu)成的三個(gè)要素分別作為第1要素、第2要素和第3要素，該制動(dòng)器以能夠自由解除的方式將上述第3要素固定至變速器殼體；以及切換機(jī)構(gòu)，其能自由地切換到將上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素的狀態(tài)、將上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第3要素的狀態(tài)中的任一個(gè)狀態(tài)，上述第1要素與上述第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸聯(lián)結(jié)；上述第2要素與軸支承于上述第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸的某一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪聯(lián)結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其特征在于，上述切換機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成能夠自由地切換到上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素和第3要素的連接都斷開(kāi)的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)變速器，其特征在于，該自動(dòng)變速器具備檢測(cè)上述電動(dòng)機(jī)的故障的故障檢測(cè)機(jī)構(gòu)，當(dāng)該故障檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到上述電動(dòng)機(jī)的故障時(shí)，上述切換機(jī)構(gòu)被切換到上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素和第3要素的聯(lián)結(jié)都斷開(kāi)的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)變速器，其特征在于，上述切換機(jī)構(gòu)具備切換套筒和可通過(guò)直動(dòng)致動(dòng)器在該切換套筒內(nèi)自由進(jìn)退的桿， 上述切換套筒與上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子聯(lián)結(jié)，在上述切換套筒上，在切換套筒的軸向上彼此隔著間隔而設(shè)置有在徑向上貫通的第1 貫通孔與第2貫通孔，第1突出部件被插入該第1貫通孔內(nèi)，第2突出部件被插入該第2貫通孑L內(nèi)，在該兩個(gè)貫通孔內(nèi)分別配置有對(duì)該突出部件向徑向內(nèi)側(cè)施力的彈性部件，在上述桿上，通過(guò)設(shè)置直徑向著徑向外側(cè)逐漸增大的擴(kuò)徑部，形成第1錐面與第2錐上述桿通過(guò)上述直動(dòng)致動(dòng)器來(lái)前進(jìn)或后退，上述第1錐面接觸上述第1突出部件，由此，上述第1突出部件抵抗彈性部件的作用力而從上述切換套筒向徑向外側(cè)突出，上述第1 突出部件與聯(lián)結(jié)于上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素的第1凹部卡合，上述切換機(jī)構(gòu)變?yōu)閷⑸鲜鲭妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至上述第1要素的狀態(tài)，上述桿通過(guò)上述直動(dòng)致動(dòng)器來(lái)后退或前進(jìn)，上述第2錐面接觸上述第2突出部件，由此，上述第2突出部件抵抗彈性部件的作用力而從上述切換套筒向徑向外側(cè)突出，上述第2 突出部件與聯(lián)結(jié)于上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第3要素的第2凹部卡合，上述切換機(jī)構(gòu)變?yōu)閷⑸鲜鲭妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至上述第3要素的狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)變速器，其特征在于， 上述切換機(jī)構(gòu)具備切換套筒；桿，其可通過(guò)直動(dòng)致動(dòng)器在軸向上自由進(jìn)退； 圓柱槽凸輪，其將該桿的進(jìn)退運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；以及凸輪軸，其與該圓柱槽凸輪聯(lián)結(jié)，并固定有第1板凸輪與第2板凸輪， 上述切換套筒與上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子聯(lián)結(jié)，在上述切換套筒上，在軸向上彼此隔著間隔而設(shè)置有在徑向上貫通的第1貫通孔與第 2貫通孔，第1突出部件插入該第1貫通孔內(nèi)，第2突出部件插入該第2貫通孔內(nèi)， 在該兩個(gè)貫通孔內(nèi)分別配置有對(duì)該突出部件向徑向內(nèi)側(cè)施力的彈性部件， 上述圓柱槽凸輪被構(gòu)造成通過(guò)上述桿的進(jìn)退運(yùn)動(dòng)來(lái)自由地切換到第1相位或第2相位，在該第1相位的狀態(tài)下，上述第1板凸輪使第1突出部件抵抗彈性部件的作用力而突出，上述第1突出部件與聯(lián)結(jié)于上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素的第1凹部卡合，在該第2相位的狀態(tài)下，上述第2板凸輪使第2突出部件抵抗彈性部件的作用力而突出，上述第2突出部件與聯(lián)結(jié)于上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第3要素的第2凹部卡合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)變速器，其特征在于，在二次電池的充電率小于規(guī)定值而使用內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)使車輛起動(dòng)時(shí)，上述切換結(jié)構(gòu)被切換為將上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第3要素的狀態(tài)，接合上述第 1離合器，將上述內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞到上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素，并且利用上述電動(dòng)機(jī)抑制逆轉(zhuǎn)的上述第3要素的旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由上述第2要素以及具有與該第2要素聯(lián)結(jié)的驅(qū)動(dòng)齒輪的齒輪系，從輸出部件輸出動(dòng)力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)變速器，其特征在于，在處于車輛速度小于規(guī)定速度的低速行駛狀態(tài)、二次電池的充電率為規(guī)定值以上、且處于外部氣溫為規(guī)定溫度以下的低溫環(huán)境時(shí)，上述切換機(jī)構(gòu)被切換為將上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接至上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的第1要素的狀態(tài)。
全文摘要
提高混合動(dòng)力車用自動(dòng)變速器對(duì)駕駛員操作的追隨性，提高燃料效率。自動(dòng)變速器(1)具備第1離合器(C1)，其可自由地聯(lián)結(jié)輸入軸(2)和對(duì)驅(qū)動(dòng)齒輪(G3a、G5a)進(jìn)行軸支承的第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸(4)；第2離合器(C2)，其可自由地聯(lián)結(jié)輸入軸(2)與對(duì)驅(qū)動(dòng)齒輪(G2a、G4a)進(jìn)行軸支承的第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸(5)；自由地將驅(qū)動(dòng)齒輪(G3a、G5a)聯(lián)結(jié)至第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸(4)的第1嚙合機(jī)構(gòu)(SM1)；自由地將驅(qū)動(dòng)齒輪(G2a、G4a)聯(lián)結(jié)至第2驅(qū)動(dòng)齒輪軸(5)的第2嚙合機(jī)構(gòu)(SM2)；自由地將行星齒輪機(jī)構(gòu)(PG)的第3要素(Ra)固定至變速器殼體(7)的制動(dòng)器(B1)；自由地切換到將電動(dòng)機(jī)(MG)聯(lián)結(jié)至第1要素(Sa)的狀態(tài)或?qū)㈦妱?dòng)機(jī)(MG)聯(lián)結(jié)至第3要素(Ra)的狀態(tài)的切換機(jī)構(gòu)(8)。第1要素(Sa)與第1驅(qū)動(dòng)齒輪軸(4)聯(lián)結(jié)，第2要素(Ca)與驅(qū)動(dòng)齒輪(G3a)聯(lián)結(jié)。
文檔編號(hào)B60W10/02GK102448757SQ20108002281
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者熊谷修宏, 酒井宏大, 長(zhǎng)浜晃男, 阿部典行 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社