DE112010002436T5 - Automatikgetriebe für ein Hybridfahrzeug - Google Patents

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drive
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Atsuhiro Sakai
Noriyuki Abe
Teruo Nagahama
Nobuhiro Kumagai
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

Ein Automatikgetriebe für ein Hybridfahrzeug stellt eine verbesserte Fähigkeit, einer Betätigung durch einen Fahrer zu folgen, und einen höheren Brennstoffwirkungsgrad bereit. Ein Automatikgetriebe 1 hat eine erste Kupplung C1, die fähig ist, eine erste Antriebsgetriebewelle 4, die Antriebszahnräder G3a und G5a drehbar hält, mit einer Eingangswelle 2 zu verbinden, eine zweite Kupplung C2, die fähig ist, eine zweite Antriebsgetriebewelle 5, die Antriebszahnräder G2a und G4a drehbar hält, mit der Eingangswelle zu verbinden, einen ersten Verzahnungsmechanismus, der fähig ist, die Antriebszahnräder G3a und G5a mit der ersten Antriebsgetriebewelle 4 zu verbinden, einen zweiten Verzahnungsmechanismus, der fähig ist, die Antriebszahnräder G2a und G4a mit der zweiten Antriebsgetriebewelle 5 zu verbinden, eine Bremse B1, die fähig ist, ein drittes Element Ra eines Planetengetriebemechanismus PG an einem Getriebegehäuse 7 zu befestigen, und einen Schaltmechanismus 8, der fähig ist, in einen Zustand, in dem ein Elektromotor MG mit einem ersten Element Sa verbunden ist, oder einen zweiten Zustand, in dem der Elektromotor MG mit dem dritten Element Ra verbunden ist, zu schalten. Das erste Element Sa und die erste Antriebsgetriebewelle 4 sind verbunden, während ein zweites Element Ca und das Antriebszahnrad G3a verbunden sind.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe für ein Hybridfahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor versehen ist.
  • Hintergrundtechnik
  • Bisher war ein Automatikgetriebe für ein Hybridfahrzeug bekannt, das mit einem internationalen Verbrennungsmotor und einem Elektromotor versehen war (siehe zum Beispiel das japanische Patent Nr. 3647399 ). Gemäß dem in dem japanischen Patent Nr. 3647399 offenbarten Automatikgetriebe wird ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) verwendet, um irgendeinen Getriebezug in einer Gangschaltstufe mit gerader Ordnungszahl in einer Getriebeübersetzungsverhältnisrangfolge zu verwenden, um einen Elektromotor mit einer passenden Drehzahl zu betreiben, um eine Rückgewinnung auszuführen oder zu unterstützen, wenn das Fahrzeug in einer Gangschaltstufe mit ungerader Ordnungszahl in der Getriebeübersetzungsverhältnisrangfolge fährt, oder um irgendeinen Getriebezug in einer Gangschaltstufe mit ungerader Ordnungszahl einer Getriebeübersetzungsverhältnisrangfolge zu verwenden, um den Elektromotor mit einer passenden Drehzahl zu betrieben, um eine Rückgewinnung auszuführen oder zu unterstützen, wenn das Fahrzeug in einer Gangschaltstufe mit gerader Ordnungszahl in der Getriebeübersetzungsverhältnisrangfolge fährt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Probleme, die von der Erfindung gelöst werden sollen
  • Wenn in einem herkömmlichen Automatikgetriebe das Übersetzungsverhältnis eines Getriebezugs einer Startschaltstufe derart festgelegt ist, dass eine hohe Antriebskraft beim Start sichergestellt wird, um eine plötzliche Beschleunigung zu erlauben, verschlechtert sich der Brennstoffwirkungsgrad beim Start. Wenn andererseits das Übersetzungsverhältnis des Getriebezugs der Startschaltstufe derart festgelegt wird, dass der Brennstoffwirkungsgrad beim Start sich verbessert, dann wird es schwierig, eine hohe Antriebskraft sicherzustellen, was zu einer verschlechterten Fähigkeit führt, der Betätigung durch einen Fahrer zu folgen (Fahrbarkeit).
  • Angesichts des vorstehenden Hintergrunds ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Automatikgetriebe bereitzustellen, das zulässt, die Fähigkeit, einer Betätigung durch einen Fahrer zu folgen (Fahrbarkeit), zu verbessern und auch den Brennstoffwirkungsgrad zu verbessern.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Automatikgetriebe für ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor bereit, das die Drehung einer Eingangswelle, auf welche die Leistung des Verbrennungsmotors übertragen wird, unter Einschaltung mehrerer Getriebezüge in Drehzahlen mehrerer Gangschaltstufen verarbeitet und die Drehzahlen von einem Ausgangselement ausgibt, wobei das Automatikgetriebe aufweist: eine erste Antriebsgetriebewelle, die ein Antriebszahnrad jedes Getriebezugs drehbar hält, der eine Gangschaltstufe mit einer ungeraden Ordnungszahl in einer Getriebeübersetzungsverhältnisrangfolge herstellt; eine zweite Antriebsgetriebewelle, die ein Antriebszahnrad jedes Getriebezugs drehbar hält, der eine Gangschaltstufe mit einer geraden Ordnungszahl in einer Getriebeübersetzungsverhältnisrangfolge herstellt; eine erste Kupplung, welche die Eingangswelle und die erste Antriebsgetriebewelle lösbar verbindet; eine zweite Kupplung, welche die Eingangswelle und die zweite Antriebsgetriebewelle lösbar verbindet; einen ersten Verzahnungsmechanismus, der ein Antriebszahnrad jedes Getriebezugs, der eine Gangschaltstufe mit einer ungeraden Ordnungszahl in einer Getriebeübersetzungsverhältnisrangfolge herstellt, selektiv mit der ersten Antriebsgetriebewelle verbindet; einen zweiten Verzahnungsmechanismus, der ein Antriebszahnrad jedes Getriebezugs, der eine Gangschaltstufe mit einer geraden Ordnungszahl in einer Getriebeübersetzungsverhältnisrangfolge herstellt, selektiv mit der zweiten Antriebsgetriebewelle verbindet; einen Planetengetriebemechanismus mit drei Elementen, nämlich einem Sonnenrad, einem Träger und einem Zahnkranz; wobei die drei Elemente, die aus dem Sonnenrad, dem Träger und dem Zahnkranz des Planetengetriebemechanismus bestehen, in einer Reihenfolge ihrer Anordnung in Intervallen, die Übersetzungsverhältnissen in einem Geschwindigkeitsdiagramm entsprechen, jeweils als ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element definiert sind; eine Bremse, die das dritte Element ausrückbar an einem Getriebegehäuse arretiert; und einen Mechanismus, der zwischen einem Zustand, in dem ein Rotor des Elektromotors mit dem ersten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, und einem Zustand, in dem der Rotor des Elektromotors mit dem dritten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, umschaltet, wobei das erste Element und die erste Antriebsgetriebewelle verbunden sind und das zweite Element und eines der Antriebszahnräder, das von der ersten Antriebsgetriebewelle drehbar gehalten wird, verbunden sind.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Schaltmechanismus fähig, zwischen dem Zustand, in dem der Rotor des Elektromotors mit dem ersten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, und dem Zustand, in dem der Rotor des Elektromotors mit dem dritten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, umzuschalten.
  • Mit dieser Anordnung wird der Schaltmechanismus in den Zustand versetzt, in dem der Rotor des Elektromotors und das dritte Element des Planetengetriebemechanismus verbunden sind und die erste Kupplung in Eingriff ist, um dadurch eine Antriebskraft des Verbrennungsmotors an das erste Element des Planetengetriebemechanismus zu übertragen. Dies macht es möglich, die Antriebskraft des Elektromotors, die auf das dritte Element übertragen wird, und die Antriebskraft des Verbrennungsmotors, die auf das erste Element übertragen wird, zu kombinieren und von dem Ausgangselement unter Einschaltung eines Getriebezugs mit einem Antriebszahnrad, das mit dem zweiten Element verbunden ist, die kombinierte Antriebskraft von dem zweiten Element auszugeben, wodurch zur Zeit des Startens eines Fahrzeugs eine höhere Antriebskraft (Drehmoment) erlaubt wird.
  • Ferner macht es das Einstellen des Schaltmechanismus in den Zustand, in dem der Rotor des Elektromotors und das erste Element des Planetengetriebemechanismus verbunden sind und das dritte Element durch die Bremse auf dem Getriebegehäuse arretiert ist, möglich, von dem Ausgangselement die Drehzahl des Verbrennungsmotors, die auf das erste Element übertragen wird, auszugeben, die in Form einer vorgegebenen Drehzahl, die auf der Basis eines Übersetzungsverhältnisses des Planetengetriebemechanismus (Anzahl der Zähne des Zahnkranzes/Anzahl der Zähne des Sonnenrads) und eines Übersetzungsverhältnisses eines Getriebezugs, der mit einem Antriebszahnrad ausgestattet ist, um mit dem zweiten Element verbunden zu werden (Anzahl der Zähne eines angetriebenen Zahnrads/Anzahl der Zähne eines Antriebszahnrads) festgelegt ist.
  • Somit macht es das Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des Planetengetriebemechanismus und des Übersetzungsverhältnisses des Getriebezugs, der mit dem Antriebszahnrad ausgestattet ist, das mit dem zweiten Element verbunden werden soll, derart, dass die Priorität auf den Brennstoffwirkungsgrad gesetzt wird, möglich, das Fahrzeug zu starten, indem entsprechend einer Antriebsbedingung eines der vorgenannten zwei Verhältnisse ausgewählt wird, wobei eine verbesserte Fähigkeit, der Betätigung durch den Fahrer zu folgen (Fahrbarkeit), und ein höherer Brennstoffwirkungsgrad zugelassen werden.
  • In der vorliegenden Erfindung ist der Schaltmechanismus bevorzugt derart aufgebaut, dass er das Schalten auf einen Zustand ermöglicht, in dem die Verbindung mit dem ersten Element oder dem dritten Element des Planetengetriebemechanismus getrennt ist. Diese Anordnung erlaubt, dass der Elektromotor vollständig getrennt wird. Somit kann der Elektromotor in dem Fall, in dem der Elektromotor nicht in Gebrauch ist, in jeder Gangschaltstufe getrennt werden, wodurch es ermöglicht wird, einen Abfall des Brennstoffwirkungsgrads, der der Trägheit des Elektromotors zuzuschreiben ist, zu verhindern.
  • Ferner ermöglichen das Bereitstellen eines Fehlererkennungsmechanismus, der einen Fehler des Elektromotors erkennt und das Einstellen des Schaltmechanismus auf den Zustand, in dem die Verbindung mit dem ersten Element oder dem dritten Element des Planetengetriebemechanismus getrennt ist, wenn der Fehlererkennungsmechanismus einen Fehler des Elektromotors erkennt, dass das Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotor fährt, ohne durch den von dem Fehler befallenen Elektromotor beeinträchtigt zu werden.
  • In der vorliegenden Erfindung kann der Schaltmechanismus gebildet werden durch eine Schaltmuffe, eine Stange, die durch einen direkt wirkenden Aktuator in der Schaltmuffe vorwärts und rückwärts bewegt werden kann, wobei die Schaltmuffe und der Rotor des Elektromotors verbunden sind, wobei die Schaltmuffe zwei, nämlich ein erstes und ein zweites, Durchgangslöcher hat, die in einer Radialrichtung durchgehen und die mit einem Abstand in der Axialrichtung der Schaltmuffe dazwischen bereitgestellt sind, wobei ein erstes vorstehendes Element innen in das erste Durchgangsloch eingesetzt ist, ein zweites vorstehendes Element innen in das zweite Durchgangsloch eingesetzt ist, ein elastisches Element, welches das vorstehende Element in der Radialrichtung nach innen drückt, in jedem der zwei Durchgangslöcher angeordnet ist, und die Stange mit einem Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser versehen ist, der sich allmählich in der Radialrichtung nach außen ausdehnt, um zwei, nämlich eine erste und eine zweite, konisch zulaufende Oberflächen zu bilden, und der Schaltmechanismus derart aufgebaut werden kann, dass die Stange durch den direkt wirkenden Aktuator vorwärts oder rückwärts bewegt werden kann, um zu bewirken, dass die erste konisch zulaufende Oberfläche in Kontakt mit dem ersten vorstehenden Element kommt, wodurch bewirkt wird, dass das erste vorstehende Element gegen eine Druckkraft des elastischen Elements aus der Schaltmuffe in der Radialrichtung nach außen herausragt und das erste vorstehende Element mit einem ersten vertieften Abschnitt eingreift, der mit dem ersten Element des Planetengetriebes verbunden ist, wodurch bewirkt wird, dass der Schaltmechanismus den Rotor des Elektromotors mit dem ersten Element verbindet und die Stange von dem direkt wirkenden Aktuator rückwärts oder vorwärts bewegt wird, um zu bewirken, dass die zweite konisch zulaufende Oberfläche in Kontakt mit dem zweiten vorstehenden Element kommt, wodurch bewirkt wird, dass das zweite vorstehende Element gegen eine Druckkraft des elastischen Elements aus der Schaltmuffe in der Radialrichtung nach außen herausragt und das zweite vorstehende Element mit einem zweiten vertieften Abschnitt eingreift, der mit dem dritten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, wodurch bewirkt wird, dass der Schaltmechanismus den Rotor des Elektromotors mit dem dritten Element verbindet.
  • Ferner kann der Schaltmechanismus in der vorliegenden Erfindung auch ausgebildet sein durch eine Schaltmuffe und eine Stange, die durch einen direkt wirkenden Aktuator in der Axialrichtung vorwärts und rückwärts bewegt werden kann, eine zylindrische Rillennocke, welche die Vorwärts-/Rückwärtsbewegung der Stange in eine Drehbewegung umsetzt, und eine Nockenwelle, die mit der zylindrischen Rillennocke verbunden ist und an der zwei, nämlich eine erste und eine zweite, Kurvenscheibe befestigt sind, wobei die Schaltmuffe und der Rotor des Elektromotors verbunden sind, wobei die Schaltmuffe mit zwei, nämlich einem ersten und einem zweiten, Durchgangslöchern versehen ist, die in der Radialrichtung durchgehen und die mit einem Abstand in der Axialrichtung dazwischen bereitgestellt sind, wobei ein erstes vorstehendes Element innen in das erste Durchgangsloch eingesetzt ist, während ein zweites vorstehendes Element innen in das zweite Durchgangsloch eingesetzt ist, wobei ein elastisches Element, welches das vorstehende Element in der Radialrichtung nach innen drückt, in jedem der zwei Durchgangslöcher angeordnet ist, und die erste Nocke bewirkt, dass das erste vorstehende Element gegen die Druckkraft des elastischen Elements herausragt, um mit dem ersten vertieften Abschnitt einzugreifen, wobei der Schaltmechanismus in einen Zustand eingestellt wird, in dem der Rotor des Elektromotors mit dem ersten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, während die zweite Nocke bewirkt, dass das zweite vorstehende Element gegen die Druckkraft des elastischen Elements herausragt, um mit dem zweiten vertieften Abschnitt einzugreifen, wobei der Schaltmechanismus in einen Zustand eingestellt wird, in dem der Rotor des Elektromotors mit dem dritten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist.
  • Ferner wird in der vorliegenden Erfindung in dem Fall, in dem die Laderate einer Sekundärbatterie unter einem vorgegebenen Wert ist und das Fahrzeug unter Verwendung der Antriebskraft des Verbrennungsmotors gestartet werden soll, der Schaltmechanismus vorzugsweise in den Zustand geschaltet, in dem der Rotor des Elektromotors mit dem dritten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, die erste Kupplung wird in Eingriff gebracht, um dadurch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors auf das erste Element des Planetengetriebemechanismus zu übertragen, und die Drehung des dritten Elements, das sich umgekehrt dreht (sich in der Rückwärtsrichtung dreht) wird beschränkt, wenn Leistung von dem Ausgangselement unter Einschaltung des zweiten Elements und eines Getriebezugs mit einem damit verbundenen Antriebszahnrad ausgegeben wird.
  • Mit dieser Anordnung kann das Fahrzeug durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors gestartet werden, während von dem Elektromotor elektrische Leistung erzeugt wird und die Rückgewinnung zum Aufladen der Sekundärbatterie ausgeführt wird.
  • Ferner wird der Schaltmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Fall, in dem das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit führt und die Laderate der Sekundärbatterie der vorgegebene Wert oder höher ist, in einer Niedertemperaturumgebung, in der die Außentemperatur eine vorgegebene Temperatur oder weniger ist, vorzugsweise in den Zustand geschaltet, in dem der Rotor des Elektromotors mit dem ersten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist.
  • In dem Fall, in dem das Aufwärmen aufgrund einer Niedertemperaturumgebung, in der die Außentemperatur die vorgegebene Temperatur oder darunter ist, in einem kalten Bereich oder ähnlichem unzureichend ist, wobei das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit unter der vorgegebenen Geschwindigkeit fährt, besteht eine Gefahr, dass ein Motorstillstand (Motorausfall), in dem der Verbrennungsmotor stoppt, ungeachtet der Absichten des Fahrers auftritt. In diesem Fall, lässt es das Einstellen des Schaltmechanismus auf die Betriebsart, in der der Rotor des Elektromotors mit dem ersten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, wie vorstehend beschrieben, zu, dass der Elektromotor und der Verbrennungsmotor unter Einschaltung des ersten Elements und der ersten Kupplung direkt verbunden werden, wodurch es ermöglicht wird, das Auftreten des Motorstillstands unter Verwendung der Antriebskraft des Elektromotors zu verhindern.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • [1] Es handelt sich um ein Gerüstdiagramm, das eine Ausführungsform des Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • [2] Es handelt sich um ein Erläuterungsdiagramm, das einen Schaltmechanismus der Ausführungsform darstellt.
  • [3] Es handelt sich um ein Erläuterungsdiagramm, das ein Modifikationsbeispiel des Schaltmechanismus der Ausführungsform darstellt.
  • [4] Es handelt sich um ein Erläuterungsdiagramm, das die Bewegung des Modifikationsbeispiels des Schaltmechanismus der Ausführungsform darstellt.
  • [5] Es handelt sich um ein Geschwindigkeitsdiagramm, das einen Planetengetriebemechanismus in einer ersten Gangschaltstufe der Ausführungsform darstellt.
  • Art der Ausführung der Erfindung
  • Bezug nehmend auf die Zeichnungen wird eine Ausführungsform des Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung erklärt. Ein in 1 dargestelltes Automatikgetriebe 1 ist ausgestattet mit: einer Eingangswelle 2, auf welche die Leistung eines Verbrennungsmotors ENG, der aus einem Motor besteht, übertragen wird, einem Ausgangselement 3, das durch ein Ausgangszahnrad gebildet wird, das die Leistung unter Einschaltung eines nicht gezeigten Differentialgetriebes an rechte und linke Vorderräder ausgibt, die als Antriebsräder dienen, und mehreren Getriebezügen G2 bis G5 mit verschiedenen Getriebeübersetzungsverhältnissen.
  • Ferner umfasst das Automatikgetriebe 1 eine erste Antriebsgetriebewelle 4, die Antriebszahnräder G3a und G5a von Getriebezügen G3 und G5 der Getriebeschaltstufen mit ungeraden Ordnungszahlen in einer Übersetzungsverhältnisreihenfolge drehbar hält, eine zweite Antriebsgetriebewelle 5, die Antriebszahnräder G2a und G4a von Getriebezügen G2 und G4 der Getriebeschaltstufen mit geraden Ordnungszahlen drehbar hält, und eine Umkehrwelle 6, die ein Umkehrgetriebe GR drehbar hält.
  • Ferner umfasst das Automatikgetriebe 1 einen Leerlaufgetriebezug Gi, der gebildet wird durch ein Leerlaufantriebszahnrad Gia, das drehbar von der ersten Antriebsgetriebewelle 4 gehalten wird, ein erstes angetriebenes Leerlaufzahnrad Gib, das an der Rückwärtswelle 6 befestigt ist und das in das Leerlaufantriebszahnrad Gia eingreift, ein zweites angetriebenes Leerlaufzahnrad Gic, das an der zweiten Antriebsgetriebewelle 5 befestigt ist.
  • Die erste Antriebsgetriebewelle 4 ist auf der gleichen axialen Linie wie die Eingangswelle 2 angeordnet, während die zweite Antriebsgetriebewelle 5 parallel m der ersten Antriebsgetriebewelle 4 angeordnet ist. Die Drehung der Eingangswelle 2 wird durch die erste Kupplung C1 ausrückbar an die erste Antriebsgetriebewelle 4 übertragen. Ferner wird die Drehung der Eingangswelle 2 durch die zweite Kupplung C2 ausrückbar an das Leerlaufantriebszahnrad Gia übertragen. Mit anderen Worten wird die Drehung der Eingangswelle 2 durch die zweite Kupplung C2 und den Leerlaufgetriebezug Gi ausrückbar auf die zweite Antriebsgetriebewelle 5 übertragen.
  • Ferner ist der Planetengetriebemechanismus PG koaxial mit der Eingangswelle 2 angeordnet. Der Planetengetriebemechanismus PG ist vom Einritzeltyp, der aus einem Sonnenrad Ra, einem Zahnkranz Ra, einem Sonnenrad Sa und einem Träger Ca besteht, der ein Ritzel Pa, das mit dem Sonnenrad Sa eingreift und den Zahnkranz Ra drehbar halt, so dass diese Zahnräder sich auf ihren Achsen Drehung und in einer Umlaufbewegung umlaufen.
  • Wenn drei Elemente, die aus dem Sonnenrad Sa, dem Träger Ca und dem Zahnkranz Ra des Planetengetriebemechanismus PG bestehen, von der linken Seite in der Reihenfolge, in der sie in Abständen angeordnet sind, die Übersetzungsverhältnissen in dem in 5 gezeigten Geschwindigkeitsdiagramm entsprechen, als ein erstes Element, ein zweites Element und eine drittes Element definiert sind, dann entspricht das erste Element dem Sonnenrad Sa, das zweite Element entspricht dem Träger Ca, und das dritte Element entspricht dem Zahnkranz Ra.
  • Das Sonnenrad Sa, das als das erste Element dient, ist an der ersten Antriebsgetriebewelle 4 befestigt. Der Träger Ca, der als das zweite Element dient, ist mit einem Antriebszahnrad G3a für den dritten Gang eines Getriebezugs G3 für den dritten Gang verbunden. Der Zahnkranz Ra, der als das dritte Element dient, ist durch eine Bremse B1 ausrückbar an einem Getriebegehäuse 7 befestigt.
  • Die Bremse B1 besteht aus einer Zweiwegkupplung, die zwischen einem Zustand, in dem die Vorwärtsdrehung (die Drehung in der Vorwärtskommrichtung) zugelassen wird und die Rückwärtsdrehung (Drehung in die umgekehrte Richtung) blockiert ist, und einem Zustand, in dem die Vorwärtsdrehung blockiert ist, während die Rückwärtsdrehung zugelassen wird, umschalten. Die Bremse B1 ist nicht auf die Zweiwegkupplung beschränkt und kann alternativ durch andere Typen, einschließlich eine Vielscheiben-Nassbremse, eine Nabenbremse, und eine Bandbremse, gebildet werden.
  • Ein hohler Elektromotor MG (Motor/Generator) ist in der Radialrichtung des Planetengetriebemechanismus PG auf der Außenseite angeordnet. Mit anderen Worten ist der Planetengetriebemechanismus PG auf der Innenseite des hohlen Elektromotors MG angeordnet. Der Elektromotor MG hat einen Stator Mag und einen Rotor MGb.
  • Ferner wird der Elektromotor MG unter Einschaltung einer Motorantriebseinheit PDU auf der Basis von Anweisungssignalen einer Steuerung ESG gesteuert. Die Steuerung ESG schaltet die Motorantriebseinheit PDU nach Bedarf zwischen einer Antriebsbetriebsart, in der die elektrische Leistung einer Sekundärbatterie BATT verbraucht wird, um den Elektromotor MG anzutreiben, und einem Rückgewinnungsmodus, in dem elektrische Leistung erzeugt wird, während die Drehkraft eines Rotors MGb beschränkt wird und die erzeugte elektrische Leistung unter Einschaltung der Motorantriebseinheit PDU in die Sekundärbatterie BATT geladen wird, um.
  • Das Automatikgetriebe 1 hat einen Schaltmechanismus 8, der fähig ist, auf einen Zustand, in dem der Rotor MGb und das Sonnenrad Sa verbunden sind, einen Zustand, in dem der Rotor MGb und der Zahnkranz Rb verbunden sind, oder einen Zustand, in dem der Rotor MGb von dem Sonnenrad Sa und dem Zahnkranz Ra ausgerückt ist, zu schalten.
  • Das Umkehrgetriebe GR wird von der Rückwärtswelle 6 drehbar gehalten. Ein erstes angetriebenes Zahnrad Go1, das mit einem Antriebszahnrad G2a für den 2. Gang und einem Antriebszahnrad für den 3. Gang eingreift, wird von einer Ausgangswelle 3a, die das Ausgangselement 3 drehbar hält, drehbar gehalten. Ferner ist ein zweites angetriebenes Zahnrad Go2, das mit einem Antriebszahnrad G4a für den 4. Gang und einem Antriebszahnrad G5a für den 5. Gang eingreift, an der Ausgangswelle 3a befestigt.
  • Somit macht es der Aufbau des angetriebenen Zahnrads des Getriebezugs G2 für den 2. Gang und des Getriebezugs G3 für den 3. Gang und der angetriebenen Zahnräder des Getriebezugs G4 für den 4. Gang und des Getriebezugs G5 für den 5. Gang jeweils durch das einzelne Zahnrad Go1 und das einzelne Zahnrad Go2 möglich, die axiale Länge des Automatikgetriebes zu verkürzen und dadurch seine Montierbarkeit in einem FF (Vorderantriebs-)Fahrzeug zu verbessern.
  • Die erste Antriebsgetriebewelle 4 hat einen ersten Verzahnungsmechanismus SM1, der aus einem Synchrongetriebemechanismus besteht und der fähig ist, in einen Zustand, in dem das Antriebszahnrad G3a für den 3. Gang und die erste Antriebsgetriebewelle 4 verbunden sind, einen Zustand, in dem das Antriebszahnrad G5a für den 5. Gang und die erste Antriebsgetriebewelle 4 verbunden sind, oder einen Zustand, in dem das Antriebszahnrad G3a für den 3. Gang und das Antriebszahnrad G5a für den 5. Gang von der ersten Antriebsgetriebewelle 4 ausgerückt sind, umzuschalten.
  • Die zweite Antriebsgetriebewelle 5 hat einen zweiten Verzahnungsmechanismus SM2, der aus einem Synchrongetriebemechanismus besteht und der fähig ist, in einen Zustand, in dem das Antriebszahnrad G2a für den 2. Gang und die zweite Antriebsgetriebewelle 5 verbunden sind, einen Zustand, in dem das Antriebszahnrad G5a für den 4. Gang und die zweite Antriebsgetriebewelle 5 verbunden sind, oder einen Zustand, in dem das Antriebszahnrad G2a für den 2. Gang und das Antriebszahnrad G5a für den 4. Gang von der ersten antriebsgetriebewelle 4 ausgerückt sind, umzuschalten.
  • Die Ausgangswelle 3a hat einen dritten Verzahnungsmechanismus SM3, der aus einem Synchrongetriebemechanismus besteht und der fähig ist, entweder in einen Zustand, in dem das erste angetriebene Zahnrad Go1 und die Ausgangswelle 3a verbunden sind, oder einen Zustand, in dem die Verbindung gelöst ist, zu schalten. Die Rückwärtswelle 6 hat einen vierten Verzahnungsmechanismus SM4, der aus einem Synchrongetriebemechanismus besteht und der fähig ist, entweder in einen Zustand, in dem ein Umkehrgetriebe GR und die Rückwärtswelle 6 verbunden sind, oder einen Zustand, in dem die Verbindung gelöst ist, zu schalten.
  • Nun wird Bezug nehmend auf 1 und 2 der Schaltmechanismus 8 beschrieben. Das Sonnenrad Sa des Planetengetriebemechanismus PG ist zylindrisch geformt und mit einem ersten vertieften Abschnitt Sa1 in einer Innenumfangsoberfläche versehen.
  • Eine Verbindungsmuffe 81, die auf der gleichen Axiallinie wie der Planetengetriebemechanismus PG angeordnet ist, ist mit dem Zahnkranz Ra verbunden. Der Innendurchmesser der Verbindungsmuffe 81 ist gleich wie der Innendurchmesser des zylindrischen Sonnenrads Sa festgelegt. Die Innenumfangsoberfläche der Verbindungsmuffe 81 ist mit einem zweiten vertieften Abschnitt 81a versehen.
  • Eine Schaltmuffe 82, die mit dem Rotor MGb des Elektromotors MG verbunden ist, ist innen in die Verbindungsmuffe 81 und das Sonnenrad Sa eingesetzt. Die Schaltmuffe 82 hat zwei, nämlich ein erstes und ein zweites, Durchgangslöcher 83a und 83b, die in der Radialrichtung durchgehen, die zu den Positionen der vertieften Abschnitte Sa1 und 81a passen und die mit einem Abstand dazwischen in der Axialrichtung der Schalthülse 82 bereitgestellt sind. Das erste vorstehende Element 84a ist innen in das erste Durchgangsloch 83a eingesetzt, und das zweite vorstehende Element 84b ist innen in das zweite Durchgangsloch 83b eingesetzt.
  • Eine Stange 86, die von einem direkt wirkenden Aktuator 85 vorwärts/rückwärts bewegt wird, ist innen in die Schaltmuffe 82 eingesetzt. Die Stange 86 hat einen Abschnitt 87 mit vergrößertem Durchmesser, von dem ein Ende in der Axialrichtung mit einer ersten konisch zulaufenden Oberfläche 87a versehen ist, während ihr anderes Ende in der Axialrichtung mit einer zweiten konisch zulaufenden Oberfläche 87b versehen ist. Die Stange 86 ist normalerweise derart angeordnet, dass der Abschnitt 87 mit vergrößertem Durchmesser zwischen dem ersten vorstehenden Element 84a und dem zweiten vorstehenden Element 84b positioniert ist.
  • Die inneren Endabschnitte der vorstehenden Elemente 84a und 84b haben konisch zulaufende Oberflächen entgegengesetzt zu den konisch zulaufenden Oberflächen 87a und 87b des Abschnitts 87 mit vergrößertem Durchmesser. Ferner werden die vorstehenden Elemente 84a und 84b durch die Druckkraft einer Feder, die ein elastisches Element ist, in der Radialrichtung nach innen gedrückt, so dass die vorstehenden Elemente normalerweise in einem nicht vorstehenden Zustand sind, in dem sie nicht aus den Durchgangslöchern 83a und 83b herausragen (siehe 2(a)).
  • Wenn die Stange 86, wie in 2(b) dargestellt, von dem direkt wirkenden Aktuator 85 in Richtung des Verbrennungsmotors ENG geschoben wird, bewirkt die erste konisch zulaufende Oberfläche 87a des Abschnitts 87 mit vergrößertem Durchmesser, dass das erste vorstehende Element 84a gegen die Druckkraft der Feder in der Radialrichtung herausragt. Dies bewirkt, dass das erste vorstehende Element 84a und der erste vertiefte Abschnitt Sa1 in Eingriff sind, wodurch der Rotor MGb mit dem Sonnenrad Sa verbunden ist.
  • Wenn die Stange 86 im Gegensatz dazu, wie in 2(c) dargestellt, von dem direkt wirkenden Aktuator 85 zurück gezogen wird, bewirkt die zweite konisch zulaufende Oberfläche 87b des Abschnitts mit vergrößertem Durchmesser, dass das zweite vorstehende Element 84b gegen die Druckkraft der Feder in der Radialrichtung herausragt. Dies bewirkt, dass das zweite vorstehende Element 84b und der zweite vertiefte Abschnitt 81a in Eingriff sind, wodurch der Rotor MGb mit dem Zahnkranz Ra verbunden wird.
  • Wenn die Stange 86, wie ferner in 2(a) dargestellt, von dem direkt wirkenden Aktuator 85 derart positioniert wird, dass beide konisch zulaufenden Oberflächen 87a und 87b des Abschnitts 87 mit vergrößertem Durchmesser 87 derart positioniert sind, dass sie mit keinem der vorstehenden Elementen 84a und 84b in Kontakt sind, dann wird die Verbindung zwischen dem Planetengetriebemechanismus PG und dem Rotor MGb gelöst.
  • Ferner hat das Automatikgetriebe 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen (nicht gezeigten) Drehzahlerfassungsmechanismus, der die Drehzahl des Rotors Mgb erfasst. Die von dem Drehzahlerfassungsmechanismus erfasste Drehzahl des Rotors MGb wird an die Steuerung ESG geschickt. Wenn die von dem Drehzahlerfassungsmechanismus erfasste Drehzahl des Rotors MGb eine anomale Drehzahl ist, dann bestimmt die Steuerung ESG, dass der Elektromotor MG fehlerhaft ist und versetzt den Schaltmechanismus 8 in den Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem Planetengetriebemechanismus PG und dem Rotor MGb gelöst wird. Dies erlaubt, dass die Fahrt mit dem Verbrennungsmotor ENG ausgeführt wird, ohne von dem fehlerhaften Elektromotor MG beeinträchtigt zu werden. In der vorliegenden Ausführungsform bilden der Drehzahlerfassungsmechanismus und die Steuerung ESG einen Fehlererkennungsmechanismus in der vorliegenden Erfindung.
  • Der Fehlererkennungsmechanismus kann einen anderen Aufbau verwenden, solange er fähig ist, einen Fehler des Elektromotors MG zu erfassen. Zum Beispiel kann anstelle des Drehzahlerfassungsmechanismus ein Temperaturmessmechanismus, der die Temperatur des Elektromotors MG misst, verwendet werden, so dass die Steuerung ESG den Schaltmechanismus 8 in den Zustand schaltet, in dem die Verbindung zwischen dem Planetengetriebemechanismus PG und dem Rotor MGb gelöst wird, wenn die von dem Temperaturmessmechanismus gemessene Temperatur eine anomale Temperatur ist.
  • Der Schaltmechanismus 8 ist nicht auf den einen in der vorliegenden in 2 dargestellten Ausführungsform beschränkt und kann einen anderen Aufbau verwenden, solange er umgeschaltet werden kann. Zum Beispiel kann ein Nockenmechanismus verwendet werden, um die Phase einer Drehrichtung zu ändern, um zwischen dem Zustand, in dem das erste vorstehende Element 84a herausragt, dem Zustand, in dem das zweite vorstehende Element 84b herausragt, und dem Zustand, in dem weder das erste noch das zweite vorstehende Element 84a und 84b herausragt, umzuschalten.
  • Ein Beispiel für den Schaltmechanismus 8, der den Nockenmechanismus verwendet, wird unter Bezug auf 3 und 4 beschrieben. Den gleichen Komponenten wie denen des in 2 dargestellten Schaltmechanismus 8 werden die gleichen Bezugsnummern zugewiesen, und ihre Beschreibungen werden weggelassen.
  • Der Schaltmechanismus 8, der den in 3 und 4 dargestellten Nockenmechanismus verwendet, hat eine zylindrische Rillennocke 88, in die der distale Abschnitt einer Stange 86, die durch einen direkt wirkenden Aktuator 85 vorwärts/rückwärts bewegt werden kann, verschiebbar eingesetzt ist. Eine Nockenrille 88a, deren Umfangsoberfläche schräg geschnitten ist, ist in der zylindrischen Rillennocke 88 ausgebildet. Ferner ist das distale Ende der Stange 86 mit einem Vorsprung 86a versehen, der in der Nockenrille 88a positioniert ist und herausragt.
  • Eine Nockenwelle 89 ist auf dem Endabschnitt der zylindrischen Rillennocke 88 benachbart zu dem Verbrennungsmotor ENG verlängert bereitgestellt. Die Nockenwelle 89 ist drehbar in eine Schaltmuffe 82 eingesetzt, so dass die Bewegung der Nockenwelle 89 in die Axialrichtung blockiert ist. Die Nockenwelle 89 hat eine erste Kurvenscheibe 89a, die an einer Position, die zu einem ersten vorstehenden Element 84a passt, daran befestigt ist, und eine zweite Kurvenscheibe 89, die an einer Position, die zu einem zweiten vorstehenden Element 84b passt, daran befestigt ist.
  • Wenn die Stange 86 von dem direkt wirkenden Aktuator 85 zurückgezogen wird, wird die Nockenwelle 89 von einer zylindrischen Rillennocke 88 und einem Vorsprung 86a gedreht, und die erste Kurvenscheibe 89a schiebt ein erstes vorstehendes Element 84 in der Radialrichtung gegen die Druckkraft einer Feder nach außen, was bewirkt, dass das erste vorstehende Element 84a, wie in 4(b) dargestellt, mit einem ersten vertieften Abschnitt Sa1 eingreift. Gleichzeitig wird ein zweites vorstehendes Element 84b von einer zweiten Kurvenscheibe 89b nicht heraus geschoben und greift, wie in 4(c) dargestellt, nicht mit einem zweiten vertieften Abschnitt 81a ein. Dieser Zustand entspricht in der vorliegenden Erfindung einer ersten Phase.
  • Wenn die Stange 86 im Gegensatz dazu von dem direkt wirkenden Aktuator 85 vorgerückt wird, wird die Nockenwelle 89 von der zylindrischen Rillennocke 88 und dem Vorsprung 86a in die entgegengesetzte Richtung gedreht, und die zweite Kurvenscheibe 89b schiebt ein zweites vorstehendes Element 84b gegen die Druckkraft der Feder in der Radialrichtung nach außen, wodurch bewirkt wird, dass das zweite vorstehende Element 84b, wie in 4(e) dargestellt, mit dem zweiten vertieften Abschnitt 81a eingreift. Zu dieser Zeit wird das erste vorstehende Element 84a nicht von der ersten Kurvenscheibe 89b geschoben und greift, wie in 4(d) dargestellt, nicht mit dem ersten vertieften Abschnitt Sa1 ein. Dieser Zustand entspricht in der vorliegenden Erfindung einer zweiten Phase.
  • Die Positionierung der Stange 86 durch den direkt wirkenden Aktuator 85, so dass der Vorsprung 86a in der Mitte in der Axialrichtung in der Nockenrille 88a angeordnet ist, greift in einem Zustand ein, in dem, wie in 4(a) dargestellt, beide der zwei vorstehenden Elemente 84a und 84b nicht mit den zwei vertieften Abschnitten Sa1 und 81a eingreifen.
  • Der Betrieb eines wie vorstehend aufgebauten Automatikgetriebes 1 wird mm erklärt. Wenn sich das Fahrzeug in einem geparkten Zustand befindet, wird der Schaltmechanismus 8 in dem Automatikgetriebe I gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einen Zustand eingestellt, in dem ein Elektromotor MG und ein Sonnenrad Sa verbunden sind und eine erste Kupplung C1 in Eingriff ist, wodurch es ermöglicht wird, den Verbrennungsmotor ENG durch Antreiben des Elektromotors MG zu starten.
  • Um zuerst unter Verwendung der Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG einen 1. Gang einzurichten, wird der dritte Verzahnungsmechanismus SM3 in einen Zustand eingestellt, in dem ein erstes angetriebenes Zahnrad Go1 und eine Ausgangswelle 3a verbunden sind, ein Zahnkranz Ra eines Planetengetriebemechanismus PG durch eine Bremse B1 an einem Getriebegehäuse 7 arretiert ist und die erste Kupplung C1 in Eingriff ist.
  • Die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG wird unter Einschaltung einer Eingangswelle 2, der ersten Kupplung C1 und einer ersten Antriebsgetriebewelle 4 in das Sonnenrad Sa des Planetengetriebemechanismus PG eingespeist. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors ENG, die in die Eingangswelle 2 eingespeist wird, wird auf 1/(g + 1) verringert, wobei das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebemechanismus PG (Anzahl von Zähnen des Zahnkranzes Ra/Anzahl der Zähne des Sonnenrads Sa) mit g bezeichnet ist, und die verringerte Drehzahl wird über einen Träger Ca an ein Antriebszahnrad G3a für den 3. Gang übertragen.
  • Wenn das Übersetzungsverhältnis eines Getriebezugs G3 für den 3. Gang, der aus dem Antriebszahnrad G3a für den dritten Gang und dem ersten angetriebenen Zahnrad Go1 besteht (Anzahl der Zähne des Antriebszahnrads G3a für den 3. Gang/Anzahl von Zähnen des ersten angetriebenen Zahnrads Go1) mit i bezeichnet wird, wird die verringerte Drehzahl auf 1/i(g + 1) geschaltet und dann von einem Ausgangselement 3 ausgegeben, wodurch die 1. Gangstufe eingerichtet wird.
  • Wenn der Elektromotor MG in der 1. Gangstufe nicht verwendet wird, wird der Schaltmechanismus 8 in den Zustand eingestellt, in dem die Verbindung zwischen dem Sonnenrad Sa und dem Zahnkranz Ra gelöst ist. Dies macht es möglich, Rotationsverluste, die der Trägheit des Elektromotors MG zuzuschreiben sind, zu verhindern.
  • Der Schaltmechanismus 8 kann in dem Fall, in dem ein Fehler des Elektromotors MG erkannt wurde, auch in den Zustand eingestellt werden, in dem die Verbindung zwischen dem Sonnenrad Sa und dem Zahnkranz Ra gelöst ist.
  • Wenn der Rückgewinnungsantrieb durchgeführt wird, wird der Elektromotor MG durch den Schaltmechanismus 8 mit dem Sonnenrad Sa verbunden, und von dem Elektromotor MG wird die Bremse angewendet, wodurch zugelassen wird, dass die Rückgewinnung implementiert wird.
  • Ferner wird der Elektromotor MG in dem Zustand, in dem der Elektromotor MG und das Sonnenrad Sa durch den Schaltmechanismus 8 verbunden sind, angetrieben, um die Fahrt, in der die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG unterstützt wird, oder in einer EV-(Elektrofahrzeug-)Fahrt, in der das Fahrzeug ausschließlich mit der Antriebskraft des Elektromotors MG fährt, zu unterstützen.
  • Ferner kann der Verbrennungsmotor ENG in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit während einer EV-Fahrt eine vorgegebene Geschwindigkeit oder mehr ist, durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 gestartet werden.
  • Außerdem kann der Rückgewinnungsantrieb durchgeführt werden, indem die Arretierung des Zahnkranzes Ra durch die Bremse B1 gelöst wird und der Elektromotor MG durch den Schaltmechanismus 8 mit dem Zahnkranz Ra verbunden wird. In dem Fall, in dem die Arretierung des Zahnkranzes Ra durch die Bremse B1 gelöst wird und der Elektromotor MG in Verbindung mit dem Zahnkranz Ra steht, wird der Träger Ca, der mit dem Ausgangselement 3 verbunden werden soll, eine Trägheit haben, die weit höher als die des Zahnkranzes Ra ist, mit dem der Elektromotor MG verbunden wurde.
  • Daher wird die Drehzahl des Trägers Ca zur Startzeit, wie durch die gestrichelte Linie in dem Geschwindigkeitsdiagramm des Planetengetriebemechanismus PG in 3 angezeigt, ungefähr null relativ zu einer Drehzahl Ne des Sonnenrads Sa, auf das die Kraft des Verbrennungsmotors ENG übertragen wird, was bewirkt, dass der Zahnkranz Ra sich umgekehrt dreht (Drehung in der Rückwärtsrichtung, was in 3 durch N1 angezeigt ist). Dann werden von dem Elektromotor MG die Bremsen angewendet, so dass die Drehzahl des Zahnkranzes Ra sich von N1 auf N2 ändert, um elektrische Leistung zu erzeugen, um den Rückgewinnungsantrieb durchzuführen, wodurch eine Antriebskraft für die Vorwärtsdrehung (in der Vorrückrichtung) in dem Träger Ca (siehe gestrichelte Linie in 3) erzeugt wird.
  • Diese Anordnung macht es möglich, eine Anlaufstufe einzurichten, die eine niedrigere Ausgangsdrehzahl als eine normale 1. Gangstufe, aber eine größere Antriebskraft (Drehmoment) bereitstellt.
  • Wenn ferner von dem Elektromotor MG eine Antriebskraft für die Vorwärtsdrehung erzeugt wird, werden die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG und die Antriebskraft des Elektromotors MG von dem Träger Ca kombiniert und von dem Ausgangselement 3 ausgegeben. Dies erlaubt die Ausgabe einer größeren Antriebskraft, was es ermöglicht, die Fähigkeit, einer Betätigung durch einen Fahrer (Fahrbarkeit) zu verbessern.
  • Wenn die Steuerung ESG während des Fahrens in der 1. Gangstufe auf der Basis von Fahrzeuginformationen oder ähnlichem, wie etwa einer Fahrzeuggeschwindigkeit, vorhersagt, dass die 1. Gangstufe in die 2. Gangstufe geschaltet wird, dann stellt die Steuerung ESG einen zweiten Verzahnungsmechanismus SM2 in einen Zustand, in dem ein Antriebszahnrad G2a für den 2. Gang und eine zweite Antriebsgetriebewelle 5 verbunden sind, oder einen Vor-Schaltzustand, der den vorgenannten Zustand annähert, ein.
  • Ferner werden in dem Automatikgetriebe 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Übersetzungsverhältnis g des Planetengetriebemechanismus PG und ein Übersetzungsverhältnis i eines Getriebezugs G3 für den 3. Gang auf relativ hohe Werte festgelegt, wobei ein Schwerpunkt auf den Brennstoffwirkungsgrad gesetzt wird. Wenn außerdem unterstütztes Fahren ausgeführt wird, verbindet die Steuerung ESG einen Rotor MGb des Elektromotors MG basierend auf Fahrzeuginformationen, wie etwa der Senkungsgröße eines Gaspedals, mit dem Sonnenrad Sa, um das unterstützte Fahren mit einem Schwerpunkt auf dem Brennstoffwirkungsgrad zu implementieren, wenn das Fahrzeug gestartet wird, oder verbindet den Rotor MGb des Elektromotors MG mit dem Zahnkranz Ra, um das unterstützte Fahren beim Starten des Fahrzeugs zu implementieren, wobei ein Schwerpunkt auf die Antriebskraft (Drehmoment) gesetzt wird.
  • Um die 2. Gangstufe unter Verwendung der Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG einzurichten, wird der zweite Verzahnungsmechanismus SM2 mit dem Antriebszahnrad G2a für den 2. Gang und der zweiten Antriebsgetriebewelle 5 verbunden, der dritte Verzahnungsmechanismus SM3 wird mit einem ersten angetriebenen Zahnrad Go1 und einer Ausgangswelle 3a verbunden, und dann wird eine zweite Kupplung C2 in Eingriff gebracht.
  • Wenn die Steuerung ESG das Hochschalten vorhersagt, nimmt die Steuerung ESG einen Zustand, in dem ein erster Verzahnungsmechanismus SM1 mit einem Antriebszahnrad G3a für den 3. Gang und einer ersten Antriebsgetriebewelle 4 verbunden ist oder den Vor-Schaltzustand, der den vorgenannten Zustand annähert, in Dienst.
  • Wenn das Fahrzeug sich verlangsamt und die Laderate SOC einer Sekundärbatterie BATT unter einem vorgegebenen Wert ist, führt die Steuerung ESG die Bremsrückgewinnung aus. Um die Bremsrückgewinnung der 2. Gangstufe zu implementieren, wird eine Bremse B1 in Eingriff gebracht, und von dem Elektromotor MG wird elektrische Leistung erzeugt, wobei der Träger Ca, der sich zusammen mit dem Antriebszahnrad G3a für den 3. Gang dreht, das mit dem ersten angetriebenen Zahnrad Go1 verzahnt ist, von dem Schaltmechanismus 8 mit dem Sonnenrad Sa verbunden wird, wodurch die Rückgewinnung ausgeführt wird, während Bremsen angewendet werden.
  • Alternativ kann der erste Verzahnungsmechanismus SM1 in dem Fall, in dem die Steuerung ESG ein Hochschalten vorhersagt, in den Zustand eingestellt werden, in dem das Antriebszahnrad G3a für den 3. Gang und die erste Antriebsgetriebewelle 4 verbunden sind, die drei Elemente des Planetengetriebemechanismus PG können in einen arretierten Zustand eingestellt werden, so dass sie sich nicht relativ drehen können, der Elektromotor MG kann von dem Schaltmechanismus 8 mit dem Sonnenrad Sa oder dem Zahnkranz Ra verbunden werden, und die Bremsrückgewinnung kann von dem Elektromotor MG ausgeführt werden, während Bremsen angewendet werden.
  • Selbst wenn das Fahrzeug plötzlich von dem Bremszustand in einen Beschleunigungszustand wechselt, kann somit ein promptes Hochschalten in die 3. Gangstufe erreicht werden.
  • Um ferner das unterstützte Fahren durch den Elektromotor MG auszuführen, wird der erste Verzahnungsmechanismus SM1 in den Zustand eingestellt, in dem das Antriebszahnrad G3a für den 3. Gang und die erste Antriebsgetriebewelle 4 verbunden sind, der Planetengetriebemechanismus PG arretiert ist, der Elektromotor MG durch den Schaltmechanismus 8 mit dem Sonnenrad Sa oder dem Zahnkranz Ra verbunden wird und die Antriebskraft des Elektromotors MG unter Einschaltung eines Getriebezugs G3 für den 3. Gang auf das Ausgangselement 3 übertragen wird.
  • Um die 3. Gangstufe unter Verwendung der Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG einzurichten, wird der erste Verzahnungsmechanismus SM1 in den Zustand eingestellt, in dem das Antriebszahnrad G3a für den 3. Gang und die erste Antriebsgetriebewelle 4 verbunden sind und die erste Kupplung C1 in Eingriff ist. Dies bewirkt, dass die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG unter Einschaltung einer Eingangswelle 2, der ersten Kupplung C1, der ersten Antriebsgetriebewelle 4, des ersten Verzahnungsmechanismus SM1 und des Getriebezugs G3 für den 3. Gang auf das Ausgangselement G3 übertragen wird und dann mit einer Drehzahl von 1/i ausgegeben wird.
  • In der 3. Gangstufe hat der erste Verzahnungsmechanismus SM1 das Antriebszahnrad G3a für den 3. Gang mit der ersten Antriebsgetriebewelle 4 verbunden, so dass das Sonnenrad Sa und der Träger Ca des Planetengetriebes PG die gleiche Drehung gemeinsam haben. Folglich ist jedes Element des Planetengetriebemechanismus PG in dem arretierten Zustand, in dem sie sich nicht relativ drehen können, so dass die Bremsrückgewinnung unter Verwendung des Elektromotors MG implementiert wird, um durch den Schaltmechanismus 8 Bremsen auf das Sonnenrad Sa oder den Zahnkranz Ra anzuwenden, und das Übertragen der Antriebskraft auf das Sonnenrad Sa oder den Zahnkranz Ra durch den Elektromotor MG erlaubt, dass die unterstütze Fahrt ausgeführt wird.
  • Ferner ist es auch möglich, das EV zu implementieren, in dem das Fahrzeug ausschließlich mit der Antriebskraft des Elektromotors MG fährt, wobei die erste Kupplung C1 gelöst wird.
  • Wenn die Steuerung ESG auf der Basis von Fahrzeuginformationen ein Herunterschalten vorhersagt, dann wird der zweite Verzahnungsmechanismus SML in einen Zustand, in dem ein Antriebszahnrad G2a für den 2. Gang und eine zweite Antriebsgetriebewelle 5 verbunden sind, oder in den Vor-Schaltzustand, der den vorgenannten Zustand annähert, eingestellt. Wenn ein Hochschalen vorhergesagt wird, dann wird der zweite Verzahnungsmechanismus SM2 in einen Zustand, in dem ein Antriebszahnrad G4a für den 4. Gang und die zweite Antriebsgetriebewelle 5 verbunden sind, oder den Vor-Schaltzustand, der den vorgenannten Zustand annähert, eingestellt. Dies macht es möglich, Gänge zu schalten, indem einfach die zweite Kupplung C2 in Eingriff gebracht wird und die erste Kupplung C1 gelöst wird, womit sanfte Gangwechsel erlaubt werden.
  • Um unter Verwendung der Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG eine 4. Gangstufe einzurichten, wird der zweite Verzahnungsmechanismus SM2 eingestellt, um das Antriebszahnrad G4a für den 4. Gang und die zweite Antriebsgetriebewelle 5 zu verbinden, wobei die zweite Kupplung C2 in Eingriff gebracht wird.
  • Wenn die Steuerung ESG während einer Fahrt in der 4. Gangstufe auf der Basis von Fahrzeuginformationen ein Herunterschalten vorhersagt, dann wird der erste Verzahnungsmechanismus SM1 in den Zustand, in dem das Antriebszahnrad G3a für den 3. Gang und die erste Antriebsgetriebewelle 4 verbunden sind, oder in den Vor-Schaltzustand, der den vorgenannten Zustand annähert, eingestellt, und der dritte Verzahnungsmechanismus SM3 wird in einen Zustand eingestellt, in dem das erste angetriebene Zahnrad Go1 und die Ausgangswelle 3a verbunden sind.
  • Wenn die Steuerung ESG im Gegensatz dazu basierend auf Fahrzeuginformationen ein Hochschalten vorhersagt, dann wird der erste Verzahnungsmechanismus SM1 in einen Zustand, in dem ein Antriebszahnrad G5a für den 5. Gang und die erste Antriebsgetriebewelle 4 verbunden sind, oder den Vor-Schaltzustand, der den vorgenannten Zustand annähert, eingestellt. Dies macht es möglich, das Herunterschalten oder das Hochschalten auszuführen, indem einfach die erste Kupplung C1 in Eingriff gebracht wird und die zweite Kupplung C2 gelöst wird, womit sanfte Gangwechsel erlaubt werden.
  • Wenn die Steuerung ESG in dem Fall, in dem während des Fahrens in der 4. Gangstufe die Bremsrückgewinnung oder das unterstützte Fahren ausgeführt wird, ein Herunterschalten vorhersagt, dann wird der erste Verzahnungsmechanismus SM1 eingestellt, um das Antriebszahnrad G3a für den 3. Gang und die erste Antriebsgetriebewelle 4 zu verbinden, und der dritte Verzahnungsmechanismus SM3 wird eingestellt, um das erste angetriebene Zahnrad Bo1 und die Ausgangswelle 3a zu verbinden.
  • Um ferner die Bremsrückgewinnung auszuführen, werden von dem Elektromotor MG Bremsen angewendet, um die Bremsrückgewinnung zu implementieren. Zu diesem Zeitpunkt ist der Planetengetriebemechanismus PG in dem arretierten Zustand, so dass der Schaltmechanismus 8 einfach den Rotor MGb mit dem Sonnenrad Sa oder dem Zahnkranz Ra verbindet.
  • Um das unterstütze Fahren auszuführen, wird der Elektromotor MG angetrieben, und die Antriebskraft des Elektromotors MG wird unter Einschaltung der ersten Antriebsgetriebewelle 4 und des Getriebezugs für den 3. Gang auf das Ausgangselement 3 übertragen.
  • Wenn die Steuerung ESG ein Hochschalten vorhersagt, wird der erste Verzahnungsmechanismus SM1 eingestellt, um das Antriebszahnrad G5a für den 5. Gang und die erste Antriebsgetriebewelle 4 zu verbinden, und der Schaltmechanismus 8 wird eingestellt, um den Rotor MGb des Elektromotors MG und das Sonnenrad Sa zu verbinden.
  • Um ferner die Bremsrückgewinnung auszuführen, werden von dem Elektromotor MG Bremsen angewendet, um die Bremsrückgewinnung zu implementieren. Um das unterstützte Fahren auszuführen, wird die Antriebskraft des Elektromotors MG unter Einschaltung des Sonnenrads, der ersten Antriebsgetriebewelle 4 und des Getriebezugs für den 5. Gang auf das Ausgangselement 3 übertragen.
  • Um die 5. Gangstufe unter Verwendung der Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG einzurichten, wird der erste Verzahnungsmechanismus SM1 eingestellt, um das Antriebszahnrad G5a für den 5. Gang und die erste Antriebsgetriebewelle 4 zu verbinden.
  • Um die Rückgewinnung oder das unterstützte Fahren unter Verwendung des Elektromotors MG auszuführen, oder die EV-Fahrt nur unter Verwendung der Antriebskraft des Elektromotors MG auszuführen, wird der Schaltmechanismus 8 eingestellt, um den Rotor MGb des Elektromotors MG mit dem Sonnenrad Sa zu verbinden. Um die EV-Fahrt auszuführen, wird die erste Kupplung C1 gelöst. Während der EV-Fahrt in der 5. Gangstufe kann der Verbrennungsmotor ENG gestartet werden, indem die erste Kupplung C1 allmählich in Eingriff gebracht wird.
  • Wenn aus Fahrzeuginformationen während der Fahrt in der 5. Gangstufe ein Herunterschalten auf die 4. Gangstufe vorhergesagt wird, dann stellt die Steuerung ESG den zweiten Verzahnungsemchanismus SM2 in den Zustand, in dem das Antriebszahnrad G4a für den 4. Gang und die zweite Antriebsgetriebewelle 5 verbunden sind, oder einen Vor-Schaltzustand, der den vorgenannten Zustand annähert, ein. Dies erlaubt ein reibungsloses Herunterschalten in die 4. Gangstufe.
  • In dem Fall, in dem aus Fahrzeuginformationen während der Fahrt in der 5. Gangstufe kein Herunterschalten auf den 4. Gang vorhergesagt wird und die Laderate SOC der Sekundärbatterie BATT unter einem vorgegebenen Wert ist und das Fahrzeug beschleunigt oder (mit einer festen Geschwindigkeit) herumfährt, stellt die Steuerung ESG den zweiten Verzahnungsmechanismus SM2 in den Zustand ein, in dem das Antriebszahnrad G2a für den 2. Gang und die zweite Antriebsgetriebewelle 5 verbunden sind, und stellt auch den Schaltmechanismus 8 in den Zustand ein, in dem der Rotor MGb und der Zahnkranz Ra verbunden sind, wodurch sich der Zahnkranz Ra sich durch den Elektromotor MG mit einer vorgegebenen Drehzahl dreht.
  • In diesem Zustand ist die zweite Kupplung C2 in Eingriff, während die erste Kupplung C1 ausgerückt ist. Dies bewirkt, dass die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG unter Einschaltung eines Leerlaufgetriebezugs Gi, der zweiten Antriebsgetriebewelle 5, des zweiten Verzahnungsmechanismus SM2, des Getriebezugs G2 für den 2. Gang und des Getriebezugs G3 für den 3. Gang auf den Träger Ca des Planetengetriebemechanismus PG übertragen wird.
  • Zu diesem Zeitpunkt verteilt das Ausführen der Rückgewinnung durch Erzeugen von elektrischer Leistung durch den Elektromotor MG die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG auf das Sonnenrad Sa und den Zahnkranz Ra, die mit dem Ausgangselement 3 verbunden sind. Ferner ist der Abstand zwischen dem Sonnenrad Sa und dem Zahnkranz Ra in dem Geschwindigkeitsdiagramm des Planetengetriebemechanismus PG größer als der Abstand zwischen dem Träger Ca und dem Träger Ca, was es schwierig macht, die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG, die auf den Träger Ca übertragen wird, auf das mit dem Ausgangselement 3 verbundene Sonnenrad Sa zu übertragen. Dies lässt einen verbesserten Brennstoffwirkungsgrad in der 5. Gangstufe zu.
  • Ferner kann die Steuerung ESG in dem Fall, in dem das Herunterschalten auf die 4. Gangstufe aus Fahrzeuginformationen während der EV-Fahrt in der 5. Gangstufe nicht vorhergesagt wird und die Laderate SOC der Sekundärbatterie BATT ein vorgegebener Wert oder mehr ist und das Fahrzeug beschleunigt oder (mit einer festen Geschwindigkeit) herumfährt, die erste Kupplung C1 in Eingriff bringen, um den Verbrennungsmotor ENG zu starten, um dadurch auf eine Fahrbetriebsart nur mit der Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG umzuschalten.
  • Während der EV-Fahrt in der 5. Gangstufe wird eine Bremse B1 in Eingriff ist, die Drehzahl des Zahnkranzes Ra wird auf null eingestellt, und der zweite Verzahnungsmechanismus SM2 wird in den Zustand eingestellt, in dem das Antriebszahnrad G2a für den 2. Gang und die zweite Antriebsgetriebewelle 5 verbunden sind. Ferner kann ein unterstütztes Fahren, in dem die Antriebskraft des Elektromotors MG durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG unterstützt wird, implementiert werden, indem die zweite Kupplung C2 in Eingriff gebracht wird, um die Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG auf den Träger Ca zu übertragen.
  • Um unter Verwendung der Antriebskraft des Verbrennungsmotors ENG einen Rückwärtsgang einzurichten, wird ein dritter Verzahnungsmechanismus SM3 in einen Zustand eingestellt, in dem das Antriebszahnrad G2b für den 2. Gang und die Ausgangswelle 3a verbunden sind, und ein vierter Verzahnungsmechanismus SM4 wird in einen Zustand eingestellt, in dem ein Umkehrgetriebe GR und eine Rückwärtswelle 6 verbunden sind, und dann wird die zweite Kupplung C2 in Eingriff gebracht. Dies ändert die Drehzahl der Eingangswelle 2 in eine negative Drehung (Drehung in der umgekehrten Richtung) der Drehzahl von [Anzahl der Zähne eines Leerlaufantriebszahnrads Gia/Anzahl der Zähne eines 1. angetriebenen Leerlaufzahnrads Gib] × [Anzahl von Zähnen des Umkehrgetriebes GR/Anzahl von Zähnen des ersten angetriebenen Zahnrads Go1], und die sich ergebende Drehzahl wird von dem Ausgangselement 3 ausgegeben.
  • Um die Bremsrückgewinnung oder das unterstützte Fahren in dem Rückwärtsgang auszuführen, wird der erste Verzahnungsmechanismus SM1 in den Zustand eingestellt, in dem das Antriebszahnrad G3a für den 3. Gang und die erste Antriebsgetriebewelle 4 verbunden sind und der Planetengetriebemechanismus PG arretiert ist. Das Bewirken, dass der Rotor MGb sich in die umgekehrte Richtung bewegt, um eine Antriebskraft auf einer Vorwärtsdrehungsseite zu erzeugen (Anwendung von Bremsen) implementiert dann die Bremsrückgewinnung, während das Bewirken, dass der Motor MGb eine Antriebskraft auf einer Rückwärtsdrehungsseite erzeugt, das unterstützte Fahren implementiert.
  • Gemäß dem Automatikgetriebe 1 der vorliegenden Ausführungsform erlaubt der Schaltmechanismus 8 das Umschalten zwischen dem Zustand, in dem der Elektromotor MG mit dem Sonnenrad Sa verbunden ist, dem Zustand, in dem der Elektromotor MG mit dem Zahnkranz Ra verbunden ist, und dem Zustand, in dem der Elektromotor MG von dem Planetengetriebemechanismus PG getrennt ist.
  • Somit kann das Fahrzeug in der 1. Gangstufe gestartet werden, auch wenn die Laderate SOC der Sekundärbatterie BATT unter einem vorgegebenen Wert ist, während die Rückgewinnung ausgeführt wird, indem der Elektromotor MG durch den Schaltmechanismus 8 mit dem Zahnkranz Ra verbunden wird.
  • Wie ferner durch die gestrichelte Linie in 3 angezeigt, ist es möglich, einen Startgang mit einer niedrigeren Ausgangsdrehzahl als der normalen 1. Gangstufe, die durch die durchgezogene Linie in 3 angezeigt ist, einzurichten Dies erlaubt, dass entsprechend einem Fahrzeugzustand ein geeigneter Startgang ausgewählt wird, wodurch eine verbesserte Fähigkeit, einer Betätigung durch einen Fahrer zu folgen (Fahrbarkeit), und auch ein verbesserter Brennstoffwirkungsgrad zugelassen werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 3647399 [0002, 0002]

Claims (7)

  1. Automatikgetriebe für ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, das die Drehung einer Eingangswelle, auf welche die Leistung des Verbrennungsmotors übertragen wird, unter Einschaltung mehrerer Getriebezüge in Drehzahlen mehrerer Gangschaltstufen verarbeitet und die sich ergebende Drehung von einem Ausgangselement ausgibt, wobei das Automatikgetriebe aufweist: eine erste Antriebsgetriebewelle, die ein Antriebszahnrad jedes Getriebezugs drehbar hält, der eine Gangschaltstufe mit einer ungeraden Ordnungszahl in einer Getriebeübersetzungsverhältnisrangfolge herstellt; eine zweite Antriebsgetriebewelle, die ein Antriebszahnrad jedes Getriebezugs drehbar hält, der eine Gangschaltstufe mit einer geraden Ordnungszahl in einer Getriebeübersetzungsverhältnisrangfolge herstellt; eine erste Kupplung, welche die Eingangswelle und die erste Antriebsgetriebewelle lösbar verbindet; eine zweite Kupplung, welche die Eingangswelle und die zweite Antriebsgetriebewelle lösbar verbindet; einen ersten Verzahnungsmechanismus, der ein Antriebszahnrad jedes Getriebezugs, der eine Gangschaltstufe mit einer ungeraden Ordnungszahl in einer Getriebeübersetzungsverhältnisrangfolge herstellt, selektiv mit der ersten Antriebsgetriebewelle verbindet; einen zweiten Verzahnungsmechanismus, der ein Antriebszahnrad jedes Getriebezugs, der eine Gangschaltstufe mit einer geraden Ordnungszahl in einer Getriebeübersetzungsverhältnisrangfolge herstellt, selektiv mit der zweiten Antriebsgetriebewelle verbindet; einen Planetengetriebemechanismus mit drei Elementen, nämlich einem Sonnenrad, einem Träger und einem Zahnkranz; wobei die drei Elemente, die aus dem Sonnenrad, dem Träger und dem Zahnkranz des Planetengetriebemechanismus bestehen, in einer Reihenfolge ihrer Anordnung in Intervallen, die Übersetzungsverhältnissen in einem Geschwindigkeitsdiagramm entsprechen, jeweils als ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element definiert sind; eine Bremse, die das dritte Element ausrückbar an einem Getriebegehäuse arretiert; und einen Schaltmechanismus, der zwischen einem Zustand, in dem ein Rotor des Elektromotors mit dem ersten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, und einem Zustand, in dem der Rotor des Elektromotors mit dem dritten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, umschaltet, wobei das erste Element und die erste Antriebsgetriebewelle verbunden sind und das zweite Element und eines der Antriebszahnräder, das von der ersten Antriebsgetriebewelle drehbar gehalten wird, verbunden sind.
  2. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, wobei der Schaltmechanismus aufgebaut ist, um das Schalten in einen Zustand, in dem die Verbindung mit dem ersten Element oder dem dritten Element des Planetengetriebemechanismus getrennt ist, zu ermöglichen.
  3. Automatikgetriebe nach Anspruch 2, das aufweist: einen Fehlererkennungsmechanismus, der einen Fehler des Elektromotors erkennt, wobei der Schaltmechanismus in dem Fall, in dem der Fehlererkennungsmechanismus einen Fehler des Elektromotors erkennt, in den Zustand schaltet, in dem die Verbindung mit dem ersten Element oder dem dritten Element des Planetengetriebemechanismus getrennt ist.
  4. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schaltmechanismus eine Schaltmuffe und eine Stange aufweist, die durch einen direkt wirkenden Aktuator in der Schaltmuffe vorwärts und rückwärts bewegt werden kann, wobei die Schaltmuffe und der Rotor des Elektromotors verbunden sind, wobei die Schaltmuffe zwei, nämlich ein erstes und ein zweites, Durchgangslöcher hat, die in einer Radialrichtung durchgehen und die mit einem Abstand in der Axialrichtung der Schaltmuffe dazwischen bereitgestellt sind, wobei ein erstes vorstehendes Element innen in das erste Durchgangsloch eingesetzt ist und ein zweites vorstehendes Element innen in das zweite Durchgangsloch eingesetzt ist, ein elastisches Element, welches das vorstehende Element in der Radialrichtung nach innen drückt, in jedem der zwei Durchgangslöcher angeordnet ist, die Stange mit einem Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser versehen ist, der sich allmählich in der Radialrichtung nach außen ausdehnt, um zwei, nämlich eine erste und eine zweite, konisch zulaufende Oberflächen zu bilden, die Stange durch den direkt wirkenden Aktuator vorwärts oder rückwärts bewegt wird, um zu bewirken, dass die erste konisch zulaufende Oberfläche in Kontakt mit dem ersten vorstehenden Element kommt, wodurch bewirkt wird, dass das erste vorstehende Element aus der Schaltmuffe gegen eine Druckkraft des elastischen Elements in der Radialrichtung nach außen herausragt und das erste vorstehende Element mit einem ersten vertieften Abschnitt eingreift, der mit dem ersten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, wodurch der Schaltmechanismus in einen Zustand eingestellt wird, in dem der Rotor des Elektromotors mit dem ersten Element verbunden ist, und die Stange von dem direkt wirkenden Aktuator rückwärts oder vorwärts bewegt wird, um zu bewirken, dass die zweite konisch zulaufende Oberfläche in Kontakt mit dem zweiten vorstehenden Element kommt, wodurch bewirkt wird, dass das zweite vorstehende Element gegen eine Druckkraft des elastischen Elements aus der Schaltmuffe in der Radialrichtung nach außen herausragt und das zweite vorstehende Element mit einem zweiten vertieften Abschnitt eingreift, der mit dem dritten Element des Planetengetriebes verbunden ist, wodurch der Schaltmechanismus in einen Zustand eingestellt wird, in dem der Rotor des Elektromotors mit dem dritten Element verbunden ist.
  5. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schaltmechanismus aufweist: eine Schaltmuffe und eine Stange, die durch einen direkt wirkenden Aktuator in der Axialrichtung vorwärts und rückwärts bewegt werden kann, eine zylindrische Rillennocke, welche die Vorwärts-/Rückwärtsbewegung der Stange in eine Drehbewegung umsetzt, und eine Nockenwelle, die mit der zylindrischen Rillennocke verbunden ist und an der zwei, nämlich eine erste und eine zweite, Kurvenscheiben befestigt sind; wobei die Schaltmuffe und der Rotor des Elektromotors verbunden sind, wobei die Schaltmuffe mit zwei, nämlich einem ersten und einem zweiten, Durchgangslöchern versehen ist, die in einer Radialrichtung durchgehen und die mit einem Abstand in der Axialrichtung dazwischen bereitgestellt sind, wobei ein erstes vorstehendes Element innen in das erste Durchgangsloch eingesetzt ist, während ein zweites vorstehendes Element innen in das zweite Durchgangsloch eingesetzt ist, wobei ein elastisches Element, welches das vorstehende Element in der Radialrichtung nach innen drückt, in jedem der zwei Durchgangslöcher angeordnet ist, und die zylindrische Rillennocke derart aufgebaut ist, dass sie fähig ist, durch die Vorwärts-/Rückwärtsbewegung der Stange in eine erste Phase, in der die erste Kurvenscheibe bewirkt, dass das erste vorstehende Element gegen die Druckkraft des elastischen Elements vorsteht, so dass das erste vorstehende Element mit einem ersten vertieften Abschnitt, der mit dem ersten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, eingreift, oder in eine zweite Phase zu schalten, in der die zweite Kurvenscheibe bewirkt, dass das zweite vorstehende Element gegen die Druckkraft des elastischen Elements vorsteht, so dass das zweite vorstehende Element mit einem zweiten vertieften Abschnitt, der mit dem dritten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, eingreift.
  6. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der in dem Fall, in dem eine Laderate einer Sekundärbatterie unter einem vorgegebenen Wert ist und das Fahrzeug unter Verwendung der Antriebskraft des Verbrennungsmotors gestartet werden soll, der Schaltmechanismus in den Zustand geschaltet wird, in dem der Rotor des Elektromotors mit dem dritten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, die erste Kupplung in Eingriff gebracht wird, um die Antriebskraft des Verbrennungsmotors auf das erste Element des Planetengetriebemechanismus zu übertragen, und die Drehung des dritten Elements, das sich umgekehrt dreht, von dem Elektromotor beschränkt wird, und Leistung von dem Ausgangselement unter Einschaltung des zweiten Elements und eines Getriebezugs mit einem damit verbundenen Antriebszahnrad ausgegeben wird.
  7. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in dem Fall, in dem das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit fährt und die Laderate der Sekundärbatterie der vorgegebene Wert oder höher ist, in einer Niedertemperaturumgebung, in der die Außentemperatur eine vorgegebene Temperatur oder weniger ist, der Schaltmechanismus in den Zustand geschaltet wird, in dem der Rotor des Elektromotors mit dem ersten Element des Planetengetriebemechanismus verbunden ist.
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