JP2007191062A - Automobile drive mechanism - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive automobile drive mechanism for allowing auxiliary running. <P>SOLUTION: The automobile drive mechanism comprises a vehicle driving power device 1, a rotating electric machine 5, a differential device 31 for connecting the vehicle driving power device 1, the rotating electric machine 5 and an axle 3 to one another, and an automatic transmission 2. A shifting power device is formed by the rotating electric machine 5 and the differential device 31, and the power of the vehicle driving power device 1 is transmitted to the axle via the rotating electric machine 5 during shifting. A start auxiliary device 600 arranged on the driving shaft of the rotating electric machine 5, to control a load applied to the differential device 31, and the load to be applied therefrom to the differential device 31 are controlled by a control means. When the rotating electric machine 5 is not operable, the load is applied from the start auxiliary device 600 to the differential device 31 to drive a vehicle. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車の駆動装置に係り、特に、アクティブに変速を行う自動変速機を搭載した自動車に用いるに好適な自動車の駆動装置に関する。   The present invention relates to an automobile drive device, and more particularly to an automobile drive device suitable for use in an automobile equipped with an automatic transmission that performs active gear shifting.

従来、自動車に搭載される自動変速機は、遊星歯車式あるいは平行軸式変速機構が用いられ、変速比の異なるギア段に個別に設けられたクラッチを選択的に締結して変速する方法が一般的である。また、例えば、特開２００３−１１３９３２号公報に記載のように、２つの入力軸を持つ平行軸式変速機構にモータを組み合わせてアクティブに変速を行う自動変速機も知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, automatic transmissions mounted on automobiles use a planetary gear type or a parallel shaft type transmission mechanism, and generally employ a method of selectively engaging clutches individually provided at gear stages having different gear ratios to change gears. Is. Further, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-113932, an automatic transmission that actively shifts by combining a motor with a parallel shaft transmission mechanism having two input shafts is also known.

特開２００３−１１３９３２号公報JP 2003-113932 A

従来の自動変速機では、変速用のモータを冷却するために冷却水ポンプを用いているが、その駆動源として、別途モータ等を備える必要があった。   In a conventional automatic transmission, a cooling water pump is used to cool a speed change motor, but a separate motor or the like has to be provided as a drive source.

また、特開２００３−１１３９３２号公報に示すようなシステムでは、２つの入力軸に配置されたギア列に動力を各々伝達するためにモータの回転トルクと回転速度を制御している。しかし、モータや、モータを駆動するドライバ（インバータなど）の故障により、動力を発生できなくなった場合には変速や発進ができなくなることが懸念される。この場合、修理のためにサービスステーションまで自走を行うことができず、また、故障時に安全な領域に車両を退避させることが困難となる。   Further, in a system as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-113932, the rotational torque and rotational speed of a motor are controlled in order to transmit power to gear trains arranged on two input shafts. However, there is a concern that shifting or starting cannot be performed when power cannot be generated due to a failure of the motor or a driver (inverter or the like) that drives the motor. In this case, the vehicle cannot be self-propelled to the service station for repair, and it becomes difficult to retreat the vehicle to a safe area at the time of failure.

本発明の目的は、冷却水ポンプ用に、別途モータとを備える必要がない自動車の駆動装置を提供することにある。   The objective of this invention is providing the drive device of the motor vehicle which does not need to provide a motor separately for a cooling water pump.

また、本発明の目的は、安価で補助走行が可能な自動車の駆動装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an automobile drive device that is inexpensive and can be assisted.

本発明は、入力軸と中間軸の間に設けた変速用動力装置の駆動軸に、変速用動力装置の冷却用水ポンプを接続することで、冷却用動力装置を省くことができる。また、ポンプの負荷を利用して車両の駆動力を発生させるものである。   According to the present invention, the cooling power device can be omitted by connecting the cooling water pump of the speed changing power device to the drive shaft of the speed changing power device provided between the input shaft and the intermediate shaft. Further, the driving force of the vehicle is generated using the load of the pump.

（１）上記目的を達成するために、本発明は、車両駆動用動力装置と、回転電機と、前記車両駆動用動力装置と前記回転電機と車軸と接続する差動装置と、自動変速機とからなり、前記回転電機により変速中に前記車両駆動用動力装置の動力を車軸に伝達する自動車の駆動装置であって、前記回転電機の駆動軸に配置され、前記回転電機に冷却水を供給する冷却水ポンプを備えるようにしたものである。
かかる構成により、回転電機が動作できない場合でも、入力軸と中間軸の間に設けた変速用動力装置の駆動軸に、負荷を発生できる発進補助装置を接続することで、負荷を利用して自動変速機を動作させ、自走可能にするものである。 (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle drive power device, a rotating electrical machine, a differential device connecting the vehicle drive power device, the rotating electrical machine, and an axle, and an automatic transmission. An automobile drive device that transmits power of the vehicle drive power unit to an axle during shifting by the rotary electric machine, disposed on the drive shaft of the rotary electric machine, and supplies cooling water to the rotary electric machine A cooling water pump is provided.
With this configuration, even when the rotating electrical machine cannot operate, a start assist device capable of generating a load is connected to the drive shaft of the speed change power device provided between the input shaft and the intermediate shaft to automatically use the load. The transmission is operated so that it can run on its own.

（２）上記（１）において、好ましくは、前記冷却水ポンプは、前記差動装置に与える負荷の制御可能な発進補助装置を構成し、前記発進補助装置から前記差動装置に与える負荷を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記回転電機が動作できない場合に、前記発進補助装置から前記差動装置に負荷を与えて車両を駆動するようにしたものである。   (2) In the above (1), preferably, the cooling water pump constitutes a start assist device capable of controlling a load applied to the differential device, and controls a load applied from the start assist device to the differential device. The control means is configured to drive the vehicle by applying a load from the start assist device to the differential device when the rotating electrical machine cannot operate.

（３）上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記回転電機が故障や異常状態で動作できない場合に、前記冷却水ポンプに接続された水量調整手段にて流量を小さくする側に制御することにより、前記回転電機の軸の回転速度を低下させる方向に負荷を印加し、負荷トルクにより車両走行を補助するようにしたものである。   (3) In the above (1), preferably, when the rotating electric machine cannot operate due to a failure or abnormal condition, the control means is arranged to reduce the flow rate by the water amount adjusting means connected to the cooling water pump. By controlling, a load is applied in the direction of decreasing the rotational speed of the shaft of the rotating electrical machine, and the vehicle travel is assisted by the load torque.

（４）上記（１）において、好ましくは、前記自動変速機は、前記車両駆動用動力装置に接続された入力軸と、前記入力軸に設けられ前記入力軸と締結／解放可能な２つの入力ギアと、第１の中間軸と、前記第１の中間軸に設けられ前記入力ギアの１つに噛合う第１の従動ギアと、第２の中間軸と、前記第２の中間軸に設けられ前記入力ギアの他の１つに噛合う第２の従動ギアと、前記第１の中間軸に設けられ前記第１の中間軸と締結／解放可能な第１の変速ギア列と、前記第２の中間軸に設けられ前記第２の中間軸と締結／解放可能な第２の変速ギア列と、前記第１の変速ギア列および前記第２の変速ギア列に噛合う第３の従動ギア列と、前記第３の従動ギア列に共通的に接続された出力軸とからなり、前記差動装置の３軸の内１軸を回転電機に接続し、他の１軸を前記車両駆動用動力装置に接続し、さらに他の１軸を前記第一の中間軸と前記第二の中間軸の何れかに切り替えられるように接続したものである。   (4) In the above (1), preferably, the automatic transmission includes an input shaft connected to the vehicle drive power unit and two inputs provided on the input shaft and capable of being fastened / released with the input shaft. A gear, a first intermediate shaft, a first driven gear provided on the first intermediate shaft and meshing with one of the input gears, a second intermediate shaft, and the second intermediate shaft; A second driven gear that meshes with the other one of the input gears, a first transmission gear train that is provided on the first intermediate shaft and that can be engaged / released with the first intermediate shaft, A second transmission gear train that is provided on two intermediate shafts and can be engaged / released with the second intermediate shaft, and a third driven gear that meshes with the first transmission gear train and the second transmission gear train. And an output shaft commonly connected to the third driven gear train, and rotates one of the three shafts of the differential gear. Connected to the machine, connected to the vehicle drive power unit, and connected to the other one axis so that the other one axis can be switched to either the first intermediate shaft or the second intermediate shaft. It is.

（５）上記（１）において、好ましくは、前記自動変速機は、前記車両駆動用動力装置に接続された入力軸と、前記入力軸に設けられ前記入力軸と締結／解放可能な２つの入力ギアと、第１の中間軸と、前記第１の中間軸に設けられ前記入力ギアの１つに噛合う第１の従動ギアと、第２の中間軸と、前記第２の中間軸に設けられ前記入力ギアの他の１つに噛合う第２の従動ギアと、前記第１の中間軸に設けられ前記第１の中間軸と締結／解放可能な第１の変速ギア列と、前記第２の中間軸に設けられ前記第２の中間軸と締結／解放可能な第２の変速ギア列と、前記第１の変速ギア列および前記第２の変速ギア列に噛合う第３の従動ギア列と、前記第３の従動ギア列に共通的に接続された出力軸とからなり、前記差動装置の３軸の内１軸を回転電機に接続し、他の２軸を前記第一の中間軸と前記第二の中間軸に接続したものである。   (5) In the above (1), preferably, the automatic transmission includes an input shaft connected to the vehicle drive power unit, and two inputs provided on the input shaft and capable of being fastened / released with the input shaft. A gear, a first intermediate shaft, a first driven gear provided on the first intermediate shaft and meshing with one of the input gears, a second intermediate shaft, and the second intermediate shaft; A second driven gear that meshes with the other one of the input gears, a first transmission gear train that is provided on the first intermediate shaft and that can be engaged / released with the first intermediate shaft, A second transmission gear train that is provided on two intermediate shafts and can be engaged / released with the second intermediate shaft, and a third driven gear that meshes with the first transmission gear train and the second transmission gear train. And an output shaft commonly connected to the third driven gear train, and rotates one of the three shafts of the differential gear. Connected to the machine, it is the other two axes which are connected to said second intermediate shaft and the first intermediate shaft.

本発明によれば、安価で補助走行が可能となる。   According to the present invention, auxiliary traveling is possible at low cost.

以下、図１〜図５を用いて、本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による自動車の駆動装置の基本構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置の基本構成を示すブロック構成図である。なお、以下の各図において、同一符号は、同一部分を示している。 Hereinafter, the configuration and operation of the driving apparatus for an automobile according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the basic configuration of the automobile drive apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a block configuration diagram showing a basic configuration of an automobile drive device according to a first embodiment of the present invention. In addition, in each following figure, the same code | symbol has shown the identical part.

車両駆動用動力装置１は、自動変速機２の入力軸３００に結合されている。ここで、車両駆動用動力装置１は、例えば、内燃機関であるが、モータなど回転軸を持つ動力装置も用いることができる。自動変速機２の出力軸３は、図示しない車輪に接続される。   The vehicle drive power unit 1 is coupled to the input shaft 300 of the automatic transmission 2. Here, the vehicle drive power unit 1 is, for example, an internal combustion engine, but a power unit having a rotating shaft such as a motor can also be used. The output shaft 3 of the automatic transmission 2 is connected to a wheel (not shown).

自動変速機２は、差動装置３１と、回転電機５と、差動装置３１と回転電機５との間に接続された発進補助装置６００から構成される。車輪の回転速度は、差動装置３１の特性により、回転電機５と車両駆動用動力装置１の回転速度の差により決定される。よって、回転電機５の回転速度を調節することにより車両駆動用動力装置１と出力軸３の回転比が変化して変速が可能である。   The automatic transmission 2 includes a differential device 31, a rotating electrical machine 5, and a start assist device 600 connected between the differential device 31 and the rotating electrical machine 5. The rotational speed of the wheel is determined by the difference between the rotational speeds of the rotating electrical machine 5 and the vehicle drive power unit 1 according to the characteristics of the differential device 31. Therefore, by adjusting the rotation speed of the rotating electrical machine 5, the rotation ratio between the vehicle drive power unit 1 and the output shaft 3 is changed, and the speed can be changed.

一方、回転電機５が故障した場合、すなわち、回転電機であるモータや、モータを駆動するドライバ（インバータなど）の故障により、動力を発生できなくなった場合、回転電機５の回転速度は０となり、車両駆動用動力装置１と出力軸３は一対一の回転速度となる。そこで、本実施形態では、差動装置３１と回転電機５との間に接続された発進補助装置６００を備えている。発進補助装置６００は、回転電機５の回転軸に接続された回転電機５の冷却用ポンプであり、負荷を発生することができる手段である。この冷却用ポンプを用いて、回転電機５の異常時にも車両を走行させることができる。発進補助装置６００は、回転電機５の回転軸の回転速度を０にする方向に回転軸に負荷を掛けることにより、車両を駆動することが可能である。なお、負荷の大きさにより出力軸の回転速度の上昇度合いが変化するが、緊急時の低速走行を目的としたものであれば大きな負荷は必要ではない。このように、発進補助装置６００を設けることにより、回転電機５の異常時にも車両を走行させることが可能となる。   On the other hand, when the rotating electrical machine 5 fails, that is, when power cannot be generated due to a failure of the motor that is the rotating electrical machine or a driver (inverter or the like) that drives the motor, the rotational speed of the rotating electrical machine 5 becomes 0, The vehicle drive power unit 1 and the output shaft 3 have a one-to-one rotational speed. Therefore, in the present embodiment, a start assist device 600 connected between the differential device 31 and the rotating electrical machine 5 is provided. The start assist device 600 is a cooling pump for the rotating electrical machine 5 connected to the rotating shaft of the rotating electrical machine 5 and is a means capable of generating a load. Using this cooling pump, the vehicle can be driven even when the rotating electrical machine 5 is abnormal. The start assist device 600 can drive the vehicle by applying a load to the rotation shaft in a direction in which the rotation speed of the rotation shaft of the rotating electrical machine 5 is reduced to zero. Note that the degree of increase in the rotational speed of the output shaft changes depending on the magnitude of the load, but a large load is not necessary if it is intended for low-speed traveling in an emergency. Thus, by providing the start assist device 600, the vehicle can be driven even when the rotating electrical machine 5 is abnormal.

次に、図２及び図３を用いて、本実施形態による自動車の駆動装置の具体的構成について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置の具体的構成を示すブロック構成図である。図３は、本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置に用いる発進補助装置の具体的構成を示すブロック構成図である。 Next, a specific configuration of the automobile drive apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a block configuration diagram showing a specific configuration of the automobile drive device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block configuration diagram showing a specific configuration of the start assist device used in the automobile drive device according to the first embodiment of the present invention.

最初に、自動変速機２の構成について説明する。自動変速機２の入力軸３００は、ドッグクラッチ１０３により第１の中間軸１３と第２の中間軸１７とのいずれかに駆動力を伝達／遮断できる。中間軸１３を選択するときは、直結ギア１０１によって入力軸３００に締結され、中間軸１７を選択するときは、直結ギア１０２で入力軸３００に締結される。第１の中間軸１３と第２の中間軸１７は、各々ドッグクラッチ２１，２２，２３を介して、各変速ギア１４，１５，１６，１８，１９，２０により出力軸３に接続されている。なお、例えば、変速ギア１４は１速ギアであり、変速ギア１５は３速ギアであり、変速ギア１６は５速ギアであり、変速ギア１８は２速ギアであり、変速ギア１９は４速ギアであり、変速ギア２０は後進ギアである。   First, the configuration of the automatic transmission 2 will be described. The input shaft 300 of the automatic transmission 2 can transmit / cut the driving force to either the first intermediate shaft 13 or the second intermediate shaft 17 by the dog clutch 103. When selecting the intermediate shaft 13, it is fastened to the input shaft 300 by the direct connection gear 101, and when selecting the intermediate shaft 17, it is fastened to the input shaft 300 by the direct connection gear 102. The first intermediate shaft 13 and the second intermediate shaft 17 are connected to the output shaft 3 by transmission gears 14, 15, 16, 18, 19, and 20 via dog clutches 21, 22, and 23, respectively. . For example, the transmission gear 14 is a first gear, the transmission gear 15 is a third gear, the transmission gear 16 is a fifth gear, the transmission gear 18 is a second gear, and the transmission gear 19 is a fourth gear. The transmission gear 20 is a reverse gear.

ドッグクラッチ２１，２２，２３，１０３，１１３は、シフトアクチュエータ２５，２６，２７，２９，３０に接続され、アクチュエータ２５，２６，２７，２９，３０の推進力により締結，解放が行えるものである。アクチュエータ２５，２６，２７，２９，３０は、一般的な自動化用のものでありモータや油圧などの駆動方式が適用できる。アクチュエータ２５，２６，２７，２９，３０は、制御装置７１０によって制御される。   The dog clutches 21, 22, 23, 103, 113 are connected to the shift actuators 25, 26, 27, 29, 30 and can be engaged and released by the propulsive force of the actuators 25, 26, 27, 29, 30. . The actuators 25, 26, 27, 29, and 30 are for general automation, and a drive system such as a motor or hydraulic pressure can be applied. The actuators 25, 26, 27, 29 and 30 are controlled by the control device 710.

変速用動力装置２００は、回転電機５と、遊星歯車機構３１と、差動装置である遊星歯車機構３１と回転電機５との間に接続された発進補助装置６００から構成される。遊星歯車機構３１は、サンギアと、プラネタリギアと、リングギアとから構成される。遊星歯車機構３１の図示の左側には、同軸に配置された２軸が配置されている。内側の軸がサンギアに接続され、外側の軸がリングギアに接続されている。回転電機５の回転軸は遊星歯車機構３１のプラネタリギアに接続され、入力軸３００は遊星歯車機構３１のサンギアに接続され、ドッグクラッチ１１３の切替スリーブは遊星歯車機構３１のリングギアに接続される。すなわち、変速用動力装置２００の一方の軸（内側の軸）は、入力軸３００に接続されており、変速用動力装置２００の他方の軸（外側の軸）は、ドッグクラッチ１１３を介して第１の中間軸１３と第２の中間軸１７にモータギア１１１及びモータギア１１２により接続されている。   The transmission power device 200 includes a rotary electric machine 5, a planetary gear mechanism 31, and a start assist device 600 connected between the planetary gear mechanism 31 that is a differential device and the rotary electric machine 5. The planetary gear mechanism 31 includes a sun gear, a planetary gear, and a ring gear. Two axes arranged coaxially are arranged on the left side of the planetary gear mechanism 31 in the figure. The inner shaft is connected to the sun gear, and the outer shaft is connected to the ring gear. The rotating shaft of the rotating electrical machine 5 is connected to the planetary gear of the planetary gear mechanism 31, the input shaft 300 is connected to the sun gear of the planetary gear mechanism 31, and the switching sleeve of the dog clutch 113 is connected to the ring gear of the planetary gear mechanism 31. . That is, one shaft (inner shaft) of the transmission power device 200 is connected to the input shaft 300, and the other shaft (outer shaft) of the transmission power device 200 is connected to the first shaft via the dog clutch 113. The first intermediate shaft 13 and the second intermediate shaft 17 are connected by a motor gear 111 and a motor gear 112.

以上の構成により、回転電機５の動力は、入力軸３００と第１もしくは第２の中間軸１３，１７に作用することになる。回転電機５の動力が入力軸側と中間軸側に対して逆方向に作用するようにしておく。例えば回転電機５に正のトルクを印加した場合、入力軸の回転速度を上昇させる接続となっている場合は、中間軸側へのトルクは回転速度を低下させる側に働くように接続する。なお、遊星歯車機構３１は差動装置でも代用可能である。   With the above configuration, the power of the rotating electrical machine 5 acts on the input shaft 300 and the first or second intermediate shafts 13 and 17. The power of the rotating electrical machine 5 is made to act in the opposite direction with respect to the input shaft side and the intermediate shaft side. For example, when a positive torque is applied to the rotating electrical machine 5 and the connection is made to increase the rotation speed of the input shaft, the connection is made so that the torque on the intermediate shaft side acts on the side that decreases the rotation speed. The planetary gear mechanism 31 can be substituted by a differential device.

回転電機５の出力軸には、発進補助装置６００が接続されている。発進補助装置６００は、例えば、車両電源の充電用オルタネータを用いている。充電用オルタネータは、本来は、車両駆動用動力装置１によって直接駆動されるものであるが、そのオルタネータを遊星歯車機構３１と回転電機５との間に配置する。若しくは、従来のオルタネータとは別体で発進補助装置のみに用いるため、第２のオルタネータを遊星歯車機構３１と回転電機５との間に配置することもできる。なお、発進補助装置６００としては、エアコン用コンプレッサや、その他の回転負荷を実現できる装置、たとえば、空気ポンプやブレーキを用いることもできる。   A start assist device 600 is connected to the output shaft of the rotating electrical machine 5. The start assist device 600 uses, for example, a vehicle power supply charging alternator. The charging alternator is originally driven directly by the vehicle drive power unit 1, but the alternator is disposed between the planetary gear mechanism 31 and the rotating electrical machine 5. Alternatively, the second alternator can be disposed between the planetary gear mechanism 31 and the rotating electrical machine 5 because the second alternator is separate from the conventional alternator and used only for the start assist device. As the starting assistance device 600, an air conditioner compressor or other device capable of realizing a rotational load, such as an air pump or a brake, may be used.

また、各種入力手段として、入力軸３００の回転速度を検出する入力軸回転速度検出センサ７００と、出力軸３の回転速度を検出する出力軸回転速度検出センサ７０１と、回転電機５の回転速度を検出する回転電機回転速度検出センサ７０２とを備えている。さらに、運転者の意図を判断する手段として、アクセル開度を検出するアクセル開度検出センサ７０３と、ブレーキが踏み込まれているか否かを検出するブレーキスイッチ７０４と、シフトレバーによって選択された走行レンジ位置を検出する走行レンジ位置検出センサ７０５とを備えている。また、モータ等の故障を知らせる警報手段７０８と、故障モード時に用いられる調整つまみ７０６と、スイッチ７０７とを備えている。   As various input means, an input shaft rotational speed detection sensor 700 that detects the rotational speed of the input shaft 300, an output shaft rotational speed detection sensor 701 that detects the rotational speed of the output shaft 3, and the rotational speed of the rotating electrical machine 5 are used. And a rotating electrical machine rotational speed detection sensor 702 for detection. Further, as means for determining the driver's intention, an accelerator opening detection sensor 703 that detects the accelerator opening, a brake switch 704 that detects whether or not the brake is depressed, and a travel range selected by the shift lever And a travel range position detection sensor 705 that detects the position. In addition, an alarm unit 708 for notifying a failure of the motor, the adjustment knob 706 used in the failure mode, and a switch 707 are provided.

制御装置７１０は、アクセル開度検出センサ７０３等からの信号に基づいて、車両駆動用動力装置１である内燃機関の電子制御スロットル１０や、燃料噴射弁を制御する。また、制御装置７１０は、走行レンジ位置検出センサ７０５や出力軸回転速度検出センサ７０１等の信号に基づいて、変速段を制御するため、アクチュエータ２５，２６，２７，２９，３０に制御信号を出力する。   The control device 710 controls the electronic control throttle 10 of the internal combustion engine that is the vehicle drive power unit 1 and the fuel injection valve based on a signal from the accelerator opening detection sensor 703 and the like. Further, the control device 710 outputs a control signal to the actuators 25, 26, 27, 29, 30 in order to control the gear position based on signals from the travel range position detection sensor 705, the output shaft rotation speed detection sensor 701, and the like. To do.

さらに、モータ５の故障時には、制御装置７１０は、発進用の駆動力信号を回転電機駆動ドライバ７２０にて駆動力に変換して発進補助装置６００に供給する。なお、負荷量によっては、車両駆動用動力装置１の駆動力を上回る場合、車両駆動用動力装置１の回転速度は低下し、停止状態になる恐れがある。このような場合には、制御装置７１０は、電子制御スロットル１０を制御して、駆動力をアップさせて回転の低下を抑制する。   Further, when the motor 5 fails, the control device 710 converts the driving force signal for starting into driving force by the rotating electrical machine driving driver 720 and supplies the driving force signal to the starting assisting device 600. Depending on the amount of load, when the driving force of the vehicle driving power unit 1 is exceeded, the rotational speed of the vehicle driving power unit 1 may be reduced and the vehicle may be stopped. In such a case, the control device 710 controls the electronic control throttle 10 to increase the driving force and suppress the decrease in rotation.

図３に示すように、回転電機５の出力軸には、発進補助装置６００である冷却水用ポンプが接続されている。冷却水用ポンプは、回転電機５とインバータ７の冷却用に用いられるものである。発進補助装置６００である冷却水用ポンプと、インバータ７や回転電機５を接続する冷却水配管の途中には、冷却水の流量を調節可能な流量調整バルブ６０６と、冷却水の熱を外部に放熱するラジエータ６０８とが備えられている。回転電機駆動ドライバ７２０からの発進用の駆動力信号は、流量調整バルブ６０６に供給され、流量調整バルブ６０６の調整量によって駆動力を変えることができる。その詳細については、後述する。   As shown in FIG. 3, a cooling water pump that is a start assist device 600 is connected to the output shaft of the rotating electrical machine 5. The cooling water pump is used for cooling the rotating electrical machine 5 and the inverter 7. In the middle of the cooling water pipe connecting the cooling water pump, which is the start auxiliary device 600, and the inverter 7 and the rotating electrical machine 5, a flow rate adjusting valve 606 capable of adjusting the flow rate of the cooling water, and the heat of the cooling water to the outside A radiator 608 for radiating heat is provided. A driving force signal for starting from the rotating electrical machine driving driver 720 is supplied to the flow rate adjusting valve 606, and the driving force can be changed according to the adjustment amount of the flow rate adjusting valve 606. Details thereof will be described later.

次に、図４を用いて、本実施形態による自動車の駆動装置を搭載した自動車の構成について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置を搭載した自動車の構成を示すブロック構成図である。 Next, the configuration of the automobile equipped with the automobile drive apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an automobile equipped with the automobile drive device according to the first embodiment of the present invention.

自動車の車両駆動用動力装置１には変速機２が接続され、その出力軸３はデファレンシャルギヤを介してタイヤ４を駆動する。変速機２の中には回転電機５が内蔵されている。制御装置７０１は、モータ制御装置７と、変速制御装置８と、車両駆動用動力制御装置９とからなる。   A transmission 2 is connected to a vehicle drive power unit 1 of an automobile, and its output shaft 3 drives a tire 4 via a differential gear. A rotating electrical machine 5 is built in the transmission 2. The control device 701 includes a motor control device 7, a transmission control device 8, and a vehicle drive power control device 9.

回転電機５にはモータ制御装置７が接続され、モータ制御装置７の電源としてバッテリ６が搭載されている。回転電機５はモータ制御装置７により発電機としても機能できる。車両駆動用動力装置１には電子制御スロットル弁１０が設けられており、車両駆動用動力装置１の出力を制御することができる。   A motor control device 7 is connected to the rotating electrical machine 5, and a battery 6 is mounted as a power source for the motor control device 7. The rotating electrical machine 5 can also function as a generator by the motor control device 7. The vehicle drive power unit 1 is provided with an electronically controlled throttle valve 10 and can control the output of the vehicle drive power unit 1.

変速制御装置８は、モータ制御装置７を介して電動機５のトルクや回転数を制御すると共に、車両駆動用動力制御装置９および電子制御スロットル弁１０を介して車両駆動用動力装置１の出力を制御する。また、変速制御装置８は、シフトアクチュエータ２５，２６，２７, ２９，３０に対して動作を指令する。   The transmission control device 8 controls the torque and rotation speed of the electric motor 5 via the motor control device 7 and outputs the output of the vehicle drive power device 1 via the vehicle drive power control device 9 and the electronic control throttle valve 10. Control. The shift control device 8 commands the shift actuators 25, 26, 27, 29, and 30 to operate.

次に、図５及び図６を用いて、本実施形態による自動車の駆動装置の動作について説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置の動作を示すフローチャートである。図６は、本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置の動作を示すタイミングチャートである。図６において、図６（Ａ）はスロットル開度を示し、図６（Ｂ）は噛合クラッチの締結状態を示し、図６（Ｃ）は車両用動力装置１の回転数（Ｎｅ）を示し、図６（Ｄ）は回転電機５の回転数（Ｎｍ）を示している。また、図６（Ｅ）は出力軸３の回転数（Ｎｏ）を示し、図６（Ｆ）は車両駆動用動力装置１の出力トルク（Ｔｅ）を示し、図６（Ｇ）は回転電機５の回転軸の出力トルク（Ｔｍｓ）を示し、図６（Ｈ）はブレーキの踏込み状態を示し、図６（Ｉ）は出力軸３の出力トルク（Ｔｏ）を示している。 Next, the operation of the automobile drive apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the vehicle drive apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the vehicle drive apparatus according to the first embodiment of the present invention. 6A shows the throttle opening, FIG. 6B shows the engaged state of the meshing clutch, FIG. 6C shows the rotational speed (Ne) of the vehicle power unit 1, FIG. 6D shows the rotational speed (Nm) of the rotating electrical machine 5. 6E shows the rotation speed (No) of the output shaft 3, FIG. 6F shows the output torque (Te) of the vehicle drive power unit 1, and FIG. 6G shows the rotating electrical machine 5. 6 shows the output torque (Tms) of the rotary shaft, FIG. 6 (H) shows the brake depression state, and FIG. 6 (I) shows the output torque (To) of the output shaft 3.

図５のステップｓ１０において、制御装置７１０は、回転電機５が故障しているか否かを判定する。回転電機５に動力の指令を与えると車両駆動用動力装置１と出力軸３に動力が伝達されるため、各々の回転変化が発生する。回転電機５の指令が一定以上でかつ一定時間回転変動が発生しない場合に回転電機５の故障とみなすことができる。また、回転電機５は、たいてい専用の制御装置を持っており、電流，電圧，温度で異常を検出できる。このように複数の異常検知手段により故障を判定する。   In step s10 of FIG. 5, the control device 710 determines whether or not the rotating electrical machine 5 has failed. When a power command is given to the rotating electrical machine 5, power is transmitted to the vehicle drive power unit 1 and the output shaft 3, so that each rotation change occurs. It can be considered that the rotating electrical machine 5 has failed when the command of the rotating electrical machine 5 is equal to or greater than a certain value and no rotational fluctuation occurs for a certain time. The rotating electrical machine 5 usually has a dedicated control device, and can detect an abnormality by current, voltage, and temperature. Thus, a failure is determined by a plurality of abnormality detection means.

回転電機５の故障が検出されない場合には、ステップｓ２０に進み、制御装置７１０は、通常走行を行う。すなわち、制御装置７１０は、発進補助装置６００である冷却水ポンプに接続された流量調整バルブ６０６を開いて、負荷として動作しないようにする。その一方で、制御装置７１０は、回転電機５及びシフトアクチュエータ２５，２６，２７, ２９，３０を制御して、出力軸３の回転数に応じて、順次変速動作を実行して、通常の走行を実現する。   When a failure of the rotating electrical machine 5 is not detected, the process proceeds to step s20, and the control device 710 performs normal travel. That is, the control device 710 opens the flow rate adjustment valve 606 connected to the cooling water pump that is the start assist device 600 so as not to operate as a load. On the other hand, the control device 710 controls the rotating electrical machine 5 and the shift actuators 25, 26, 27, 29, and 30 and sequentially performs a speed change operation according to the number of rotations of the output shaft 3 to perform normal traveling. Is realized.

一方、ステップｓ１０の判定で、回転電機５の故障が検出されると、ステップｓ２５において、制御装置７１０は、入力軸回転速度検出センサ７００を用いて、入力軸３００の回転速度を検出する。   On the other hand, when a failure of the rotating electrical machine 5 is detected in the determination in step s10, the control device 710 detects the rotational speed of the input shaft 300 using the input shaft rotational speed detection sensor 700 in step s25.

次に、ステップｓ３０において、制御装置７１０は、走行レンジ位置検出センサ７０５の出力により、シフトレバーのポジションが走行レンジ（Ｄレンジ若しくは１速，２速レンジ）が選択されているか否かを判定する。   Next, in step s30, the control device 710 determines whether the travel range (D range or 1st speed, 2nd speed range) is selected as the position of the shift lever, based on the output of the travel range position detection sensor 705. .

走行レンジが選択されていない場合には、運転者は、自動車を走行させる意図はないので、ステップｓ３５において、制御装置７１０は、発進補助装置６００を無負荷状態，すなわち、発進補助装置６００である冷却水ポンプに接続された流量調整バルブ６０６を開いて、負荷として動作しないようにする。   If the driving range is not selected, the driver does not intend to drive the vehicle. Therefore, in step s35, the control device 710 places the start assist device 600 in a no-load state, that is, the start assist device 600. The flow rate adjustment valve 606 connected to the cooling water pump is opened so as not to operate as a load.

一方、走行レンジが選択されている場合には、ステップｓ４０において、制御装置７１０は、車両駆動用動力装置１が停止しているか否かを判定する。ステップｓ３５で検出した入力軸３００の回転速度が０であれば停止中であり、０以外であれば、動作中と判定できる。   On the other hand, when the travel range is selected, in step s40, control device 710 determines whether or not vehicle drive power unit 1 is stopped. If the rotational speed of the input shaft 300 detected in step s35 is 0, it is stopped, and if it is not 0, it can be determined that it is operating.

車両駆動用動力装置１が停止している場合には、ステップｓ４５において、車両駆動用動力装置１を始動させる。なお、この始動動作については、後述する。   If the vehicle drive power unit 1 is stopped, the vehicle drive power unit 1 is started in step s45. This starting operation will be described later.

車両駆動用動力装置１が回転動作中である場合には、ステップｓ５０において、制御装置７１０は、ブレーキスイッチ７０４からの信号に基づいて、ブレーキが踏まれているか否かを判定する。   When the vehicle drive power unit 1 is rotating, in step s50, the control device 710 determines whether or not the brake is stepped on based on a signal from the brake switch 704.

ブレーキが踏み込まれている場合には、運転者は、自動車を走行させる意図はないので、ステップｓ５５において、制御装置７１０は、発進補助装置６００を無負荷状態とする。   When the brake is depressed, the driver does not intend to drive the vehicle. Therefore, in step s55, the control device 710 puts the start assist device 600 into a no-load state.

ブレーキが踏み込まれていない場合には、ステップｓ６０において、制御装置７１０は、アクセル開度検出センサ７０３からの信号に基づいて、アクセルペダルが踏み込まれているか否かを判定する。   If the brake is not depressed, in step s60, control device 710 determines whether or not the accelerator pedal is depressed based on a signal from accelerator opening detection sensor 703.

アクセルペダルが踏み込まれていない場合には、ステップｓ６５において、制御装置７１０は、クリープトルクのような微小トルクを発生させるため、発進補助装置６００である冷却水ポンプに接続された流量調整バルブ６０６を少し閉じて、僅かな負荷を発生させ、車両駆動用動力装置１の出力トルクを、出力軸３に伝達する。   When the accelerator pedal is not depressed, in step s65, the control device 710 causes the flow rate adjustment valve 606 connected to the cooling water pump, which is the start assist device 600, to generate a minute torque such as a creep torque. A little load is generated by slightly closing, and the output torque of the vehicle drive power unit 1 is transmitted to the output shaft 3.

ここで、図６を用いて説明する。時刻ｔ１以前は、車両停止状態であり、この時点で、時刻ｔ１において、第１中間軸モータギア１１１を締結し、時刻ｔ２において、１速ギア１４を締結しておくことで、回転電機５は車両駆動用動力装置１の回転速度で回転している。   Here, it demonstrates using FIG. Before the time t1, the vehicle is in a stopped state. At this time, the first intermediate shaft motor gear 111 is fastened at the time t1, and the first gear 14 is fastened at the time t2. It is rotating at the rotational speed of the driving power unit 1.

そして、時刻ｔ３において、図６（Ｈ）に示すように、ブレーキペダルの踏込みが無くなると、発進補助装置６００である冷却水ポンプに接続された流量調整バルブ６０６を少し閉じて、僅かな負荷を発生させることで、図６（Ｇ）に示すように、回転電機５の回転軸トルクが僅かに減少し、結果として、車両駆動用動力装置１の出力トルクを、出力軸３に伝達することができ、出力軸３にクリープトルクが発生する。   At time t3, as shown in FIG. 6 (H), when the brake pedal is no longer depressed, the flow rate adjustment valve 606 connected to the cooling water pump, which is the start assist device 600, is slightly closed, and a slight load is applied. As a result, the rotational shaft torque of the rotating electrical machine 5 is slightly reduced, and as a result, the output torque of the vehicle drive power unit 1 can be transmitted to the output shaft 3 as shown in FIG. As a result, creep torque is generated on the output shaft 3.

次に、図５のステップ６０の判定で、アクセルペダルが踏み込まれたと判定されると、ステップｓ６５において、制御装置７１０は、発進補助装置６００である冷却水ポンプに接続された流量調整バルブ６０６を閉じて、負荷を発生させることで、走行負荷を得る。   Next, when it is determined in step 60 of FIG. 5 that the accelerator pedal is depressed, in step s65, the control device 710 opens the flow rate adjustment valve 606 connected to the cooling water pump that is the start assist device 600. The load is generated by closing and generating a load.

すなわち、図６（Ａ）に示すように、時刻ｔ４において、アクセルペダルが踏み込まれると、図６（Ｇ）に示すように、発進補助装置６００である冷却水ポンプに接続された流量調整バルブ６０６を閉じて、負荷を発生させることで、回転電機５の回転軸に回転を低下させる方向の駆動力が発生し、図６（Ｄ）に示すように、車両駆動用動力装置１に回転速度を低下させる方向に力が伝達され、図６（Ｅ）に示すように、出力軸３に回転速度を増加させる方向に力が伝達される。このとき、アクセルペダルの踏込み量に比例して、回転電機の軸の回転速度を低下させる方向に負荷を制御することで、運転性を向上することができる。   That is, as shown in FIG. 6 (A), when the accelerator pedal is depressed at time t4, as shown in FIG. 6 (G), a flow rate adjusting valve 606 connected to the cooling water pump as the start assist device 600. Is closed and a load is generated, a driving force in the direction of decreasing the rotation is generated on the rotating shaft of the rotating electrical machine 5, and the rotational speed is applied to the vehicle drive power unit 1 as shown in FIG. 6 (D). The force is transmitted in the direction of decreasing, and the force is transmitted to the output shaft 3 in the direction of increasing the rotational speed, as shown in FIG. At this time, the drivability can be improved by controlling the load in the direction of decreasing the rotational speed of the shaft of the rotating electrical machine in proportion to the amount of depression of the accelerator pedal.

ここで負荷の出力について説明する。一般的な乗用車の車両重量は１０００ｋｇ〜２０００ｋｇ程度である。この重量を発進させるためには、タイヤの摩擦に打ち勝つ推力を発生すればよい。この推力は、タイヤの摩擦係数から約２００Ｎ程度もあればよい。一般の車両は１速ギア比と最終減速比のトータルが約１０程度あり、タイヤ半径も０．３ｍ程度ある。よって、回転電機５の回転軸では数Ｎｍのトルクを発生できれば車両を発進可能である。車両駆動用動力装置１は始動後６００[min^−１]から８００[min^−１]で回転しているためたとえば５Nmの負荷トルクを発生させるためには、５００W以下の出力をもつ機器であればよい。しかし、車両の停止状態によっては、坂道や摩擦抵抗の高い道路も存在するため、１ｋW以上の動力を確保する必要がある。 Here, the output of the load will be described. The vehicle weight of a general passenger car is about 1000 kg to 2000 kg. In order to start this weight, a thrust force that overcomes the friction of the tire may be generated. This thrust may be about 200 N from the friction coefficient of the tire. A typical vehicle has a total of about 10 for the first gear ratio and the final reduction ratio, and a tire radius of about 0.3 m. Therefore, the vehicle can be started if a torque of several Nm can be generated at the rotating shaft of the rotating electrical machine 5. Since the vehicle drive power unit 1 rotates from 600 [min ⁻¹ ] to 800 [min ⁻¹ ] after starting, for example, in order to generate a load torque of 5 Nm, any device having an output of 500 W or less may be used. Good. However, depending on the stop state of the vehicle, there are slopes and roads with high frictional resistance, so it is necessary to secure power of 1 kW or more.

そこで、たとえば、回転電機５の回転軸に、発進補助装置６００である冷却用ポンプを取り付けた場合、冷却用ポンプの吐出量は十数L/minから数十L/minあれば数十ｋWのモータ・インバータを冷却可能である。このときのポンプは数十Wから数ｋW程度である。ここで、吐出量が十数L/min時で１００W程度のポンプを搭載し、図３のように流量調整バルブ６０６を設けて流量調整バルブを閉じたときに１ｋW程度の負荷となるようにしておけば、流量調整バルブの開閉で回転電機５の回転軸の負荷を制御可能である。この制御を行う状態では、回転電機５が異常で動作不可能であるため、流量調整バルブを閉じてポンプの吐出量がなくても問題ない。また、ポンプの回転負荷は熱となって放出されるため放熱をある程度行えば長時間でも負荷を印加できる。さらに冷却媒体は、通常水を使用するため、１００℃以上に上昇することはないので、強力な放熱板を搭載する必要はない。   Therefore, for example, when a cooling pump, which is the start assist device 600, is attached to the rotating shaft of the rotating electrical machine 5, the discharge amount of the cooling pump can be several tens of kW if it is several tens of L / min to several tens of L / min. The motor / inverter can be cooled. The pump at this time is about several tens to several kW. Here, a pump of about 100 W is mounted at a discharge rate of more than a dozen L / min, and a load of about 1 kW is applied when the flow rate adjustment valve 606 is provided and the flow rate adjustment valve is closed as shown in FIG. If so, the load on the rotating shaft of the rotating electrical machine 5 can be controlled by opening and closing the flow rate adjusting valve. In the state where this control is performed, the rotating electrical machine 5 is abnormal and cannot operate, so there is no problem even if the flow rate adjusting valve is closed and the pump discharge amount is not present. In addition, since the rotational load of the pump is released as heat, the load can be applied even for a long time if heat radiation is performed to some extent. Furthermore, since the cooling medium normally uses water, it does not rise to 100 ° C. or higher, so that it is not necessary to mount a powerful heat sink.

なお、通常の変速動作では、図６（Ｄ）に破線で示すように、回転電機５の回転速度がマイナスとなった後、図６（Ｂ）に破線で示すように、１速ギアを締結して１速走行を行うようになっている。しかしながら、本実施形態のように、発進補助装置を用いる場合には、マイナス回転の速度を増加していくことはできないため、１速ギア比相当までギア比を変化できず、第１中間軸直結ギア１０１を締結できないので動力を伝達しながらの通常変速は行うことができない。すなわち、通常の変速による１速走行は、入力軸３００−第１中間軸直結ギア１０１−１速ギア１４−出力軸３の経路によるトルク伝達が行われるが、本実施形態では、入力軸３００−遊星歯車機構３１−第１中間軸モータギア１１１−１速ギア１４−出力軸３の経路によるトルク伝達となり、途中に遊星歯車機構３１が介在することになる。しかしながら、本実施形態による走行は、回転電機５の故障等の特殊な場合であり、修理のためにサービスステーションまで自走を行うことができたり、また、故障時に安全な領域に車両を退避させることが目的であり、このような目的に対しては十分なものである。   In the normal speed change operation, as shown by a broken line in FIG. 6D, after the rotation speed of the rotating electrical machine 5 becomes negative, the first gear is engaged as shown by the broken line in FIG. 6B. Then, the first speed driving is performed. However, when the start assist device is used as in the present embodiment, the speed of minus rotation cannot be increased, so the gear ratio cannot be changed to the first gear ratio, and the first intermediate shaft is directly connected. Since the gear 101 cannot be engaged, the normal shift while transmitting power cannot be performed. That is, in the first speed traveling by the normal shift, torque is transmitted through the path of the input shaft 300, the first intermediate shaft direct connection gear 101-1, the speed gear 14 and the output shaft 3, but in this embodiment, the input shaft 300- Torque is transmitted through the path of the planetary gear mechanism 31-the first intermediate shaft motor gear 111-1 -speed gear 14-the output shaft 3, and the planetary gear mechanism 31 is interposed in the middle. However, the traveling according to the present embodiment is a special case such as a failure of the rotating electrical machine 5 and can be self-propelled to the service station for repair, or the vehicle is evacuated to a safe area at the time of failure. The purpose is sufficient for such purposes.

次に、ステップｓ４５における車両駆動用動力装置１の始動動作について説明する。車両駆動用動力装置１が始動している状態であれば、これまでの説明のように発進が可能である。しかし、車両駆動用動力装置１が停止している場合には、次の方法で、始動できる。   Next, the starting operation of the vehicle drive power unit 1 in step s45 will be described. If the vehicle drive power unit 1 is in a started state, the vehicle can start as described above. However, when the vehicle drive power unit 1 is stopped, the vehicle can be started by the following method.

最初に、回転電機５の負荷を掛けずに車両を押すことで、出力軸３の回転速度が上昇する。車両駆動用動力装置１は停止状態であるため、遊星歯車機構３１の特性により出力軸３の回転速度×１速ギア比で回転電機５の回転速度が発生する。回転速度が一定回転となったら負荷を掛けることで、トルクは出力軸３の回転速度を低下させる方向と車両駆動用動力装置１の回転速度を上昇させる方向に加えられる。車両の慣性は車両駆動用動力装置１の慣性に比べて非常に大きいため、車輪に接続されている出力軸３の回転低下は少なく、その分車両駆動用動力装置１の回転上昇は大きくなる。したがって、車両駆動用動力装置１の回転速度は始動可能回転速度を超えて始動できる。   First, the rotational speed of the output shaft 3 is increased by pushing the vehicle without applying a load on the rotating electrical machine 5. Since the vehicle drive power unit 1 is in a stopped state, the rotational speed of the rotating electrical machine 5 is generated by the rotational speed of the output shaft 3 × 1st gear ratio due to the characteristics of the planetary gear mechanism 31. By applying a load when the rotation speed becomes a constant rotation, torque is applied in the direction of decreasing the rotation speed of the output shaft 3 and in the direction of increasing the rotation speed of the vehicle drive power unit 1. Since the inertia of the vehicle is much larger than the inertia of the vehicle drive power unit 1, the rotation of the output shaft 3 connected to the wheels is less decreased, and the rotation increase of the vehicle drive power unit 1 is increased accordingly. Therefore, the rotational speed of the vehicle drive power unit 1 can be started exceeding the startable rotational speed.

なお、車両の停止状態はさまざまで、坂道や路面の摩擦係数が大きいところでは、たとえば人力で車両を押すことが困難である。このような場合を考えると、回転電機５の回転軸にスタータを設けることが好ましいものである。通常の始動は回転電機５で行うとともに、スタータは回転電機５の故障時等の緊急時のみの使用となるため、耐久性の低いものが使用できる。また、この回転軸の回転速度はせいぜい１０００[min^−１]程度までなのでスタータを常時接続していることもできる。従来のようにエンジン軸に装着している場合はエンジン回転速度が６０００[min^−１]以上を想定しなければならず、スタータを軸から切り離す装置などが必要となっている。さらに、高出力で耐久性の高いものを使用すれば駆動力のアシストも可能であり動力性能の向上にも貢献することができる。 In addition, the stop state of the vehicle is various, and it is difficult to push the vehicle manually, for example, in a place where a friction coefficient on a slope or a road surface is large. Considering such a case, it is preferable to provide a starter on the rotating shaft of the rotating electrical machine 5. Since normal starting is performed by the rotating electrical machine 5 and the starter is used only in an emergency such as when the rotating electrical machine 5 fails, a starter having low durability can be used. Further, since the rotational speed of the rotating shaft is at most about 1000 [min ⁻¹ ], a starter can be always connected. When the engine is mounted on the engine shaft as in the prior art, the engine rotation speed must be assumed to be 6000 [min ⁻¹ ] or higher, and a device for separating the starter from the shaft is required. Furthermore, if a high output and high durability is used, the driving force can be assisted, which can contribute to an improvement in power performance.

なお、本実施形態による方式では、動力性能は格段に低下しているため、自動的に故障検知を行い、このような発進モードに切り替わるようにすると、運転者に違和感を与える場合がある。そこで、図２の警報手段７０８を用いて、故障の検出を運転者に警告するようにして、それに対して、運転者がスイッチ７０７により故障モードを選択することで、運転者の意識を意図的に故障に注目させることができ、故障時の注意深い運転を促進できる。また、調整つまみ７０６により、調整つまみ７０６の設定位置に応じて、回転電機の回転速度を低下させる方向に負荷量を段階的に切り替えられるようにして、車速を制御することもできる。   In the system according to the present embodiment, since the power performance is remarkably lowered, there is a case where the driver feels uncomfortable by automatically detecting a failure and switching to such a start mode. Therefore, the alarm means 708 in FIG. 2 is used to warn the driver of the detection of the failure, and the driver selects the failure mode with the switch 707, thereby intentionally driving the driver. Can focus attention on the failure, and can promote careful driving at the time of failure. Further, the vehicle speed can be controlled by the adjustment knob 706 so that the load amount can be switched in a stepwise manner in the direction of decreasing the rotation speed of the rotating electrical machine according to the set position of the adjustment knob 706.

以上説明したように、本実施形態によれば、冷却水ポンプの駆動源として、変速用の電動機を用いるため、別途モータを備える必要がなくなる。   As described above, according to the present embodiment, since a shifting motor is used as a driving source for the cooling water pump, it is not necessary to provide a separate motor.

また、変速用動力装置の故障時にも低速ながら自力走行を行うことが可能であり、安全領域への車両の移動やサービスステーションまでの移動が可能となる。また、車両に通常搭載されるべき機器を使用することや簡易な機構を設置することで安価にシステムを構築できる。   In addition, it is possible to travel on its own at a low speed even when the power transmission device fails, and it is possible to move the vehicle to a safe area or to a service station. Moreover, a system can be constructed at low cost by using a device that should normally be mounted on a vehicle or by installing a simple mechanism.

次に、図７及び図８を用いて、本発明の第２の実施形態による自動車の駆動装置の具体的構成について説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態による自動車の駆動装置の具体的構成を示すブロック構成図である。図８は、本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置の要部のブロック構成図である。 Next, a specific configuration of the automobile drive apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a block configuration diagram showing a specific configuration of the automobile drive apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a block diagram of a main part of the driving apparatus for an automobile according to the first embodiment of the present invention.

図７に示すように、本実施形態では、遊星歯車機構３１と回転電機５の間に、発進補助装置６００Ａを配置している。発進補助装置６００Ａは、図８に示すように、冷却水用ポンプ６００と、ブレーキ６０２と、スタータ６０３とから構成される。なお、ブレーキ６０２の代わりに、コンプレッサを用いることもできる。図示の構成は、変速機２の中では回転電機５と出力軸３が近づいており、搭載性に問題があるように見えるが、出力軸３と回転電機５の軸は立体的には図の手前と奥に配置できるため、回転電機５が出力軸３に重なっても問題ない。また、回転電機５の回転軸を貫通させて、回転電機５の右側に補助発進装置６００Ａを配置することも可能である。   As shown in FIG. 7, in this embodiment, a start assist device 600 </ b> A is disposed between the planetary gear mechanism 31 and the rotating electrical machine 5. As shown in FIG. 8, the start assist device 600 </ b> A includes a cooling water pump 600, a brake 602, and a starter 603. Note that a compressor may be used instead of the brake 602. In the illustrated configuration, the rotary electric machine 5 and the output shaft 3 are close to each other in the transmission 2, and it seems that there is a problem in the mountability, but the axes of the output shaft 3 and the rotary electric machine 5 are three-dimensionally illustrated. Since it can be arranged at the front and back, there is no problem even if the rotating electrical machine 5 overlaps the output shaft 3. It is also possible to place the auxiliary starting device 600 </ b> A on the right side of the rotating electrical machine 5 through the rotating shaft of the rotating electrical machine 5.

本実施形態においても、変速用動力装置の故障時にも自力走行を行うことが可能である。   Also in this embodiment, it is possible to perform self-running even when the gearbox power unit fails.

次に、図９を用いて、本発明の第３の実施形態による自動車の駆動装置の具体的構成について説明する。
図９は、本発明の第３の実施形態による自動車の駆動装置の具体的構成を示すブロック構成図である。なお、基本的な構成は、図２と同様である。 Next, a specific configuration of the automobile drive apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a block configuration diagram showing a specific configuration of the automobile drive device according to the third embodiment of the present invention. The basic configuration is the same as in FIG.

自動変速機２Ａの入力軸３００は、ドッグクラッチ１０３Ａにより第１の中間軸１３に駆動力を伝達／遮断でき、また、ドッグクラッチ１０３Ｂにより第２の中間軸１７に駆動力を伝達／遮断できる。中間軸１３を選択するときは、直結ギア１０１によって入力軸３００に締結され、中間軸１７を選択するときは、直結ギア１０２で入力軸３００に締結される。ドッグクラッチ１０３Ａ，１０３Ｂは、シフトアクチュエータ２９Ａ，２９Ｂに接続される。   The input shaft 300 of the automatic transmission 2A can transmit / disconnect the driving force to the first intermediate shaft 13 by the dog clutch 103A, and can transmit / disconnect the driving force to the second intermediate shaft 17 by the dog clutch 103B. When selecting the intermediate shaft 13, it is fastened to the input shaft 300 by the direct connection gear 101, and when selecting the intermediate shaft 17, it is fastened to the input shaft 300 by the direct connection gear 102. Dog clutches 103A and 103B are connected to shift actuators 29A and 29B.

変速用動力装置２００は、回転電機５と、遊星歯車機構３１と、差動装置である遊星歯車機構３１と回転電機５との間に接続された発進補助装置６００から構成される。遊星歯車機構３１は、サンギアと、プラネタリギアと、リングギアとから構成される。遊星歯車機構３１の図示の左側には、同軸に配置された２軸が配置されている。内側の軸がサンギアに接続され、外側の軸がリングギアに接続されている。   The transmission power device 200 includes a rotary electric machine 5, a planetary gear mechanism 31, and a start assist device 600 connected between the planetary gear mechanism 31 that is a differential device and the rotary electric machine 5. The planetary gear mechanism 31 includes a sun gear, a planetary gear, and a ring gear. Two axes arranged coaxially are arranged on the left side of the planetary gear mechanism 31 in the figure. The inner shaft is connected to the sun gear, and the outer shaft is connected to the ring gear.

変速用動力装置２００の一方の軸（内側の軸）は、第１の中間軸１３に接続されており、変速用動力装置２００の他方の軸（外側の軸）は、第２の中間軸１７に接続されている。遊星歯車機構３１のプラネタリギアは、回転電機５及び発進補助装置６００に接続されている。   One shaft (inner shaft) of the transmission power device 200 is connected to the first intermediate shaft 13, and the other shaft (outer shaft) of the transmission power device 200 is connected to the second intermediate shaft 17. It is connected to the. The planetary gear of the planetary gear mechanism 31 is connected to the rotating electrical machine 5 and the start assist device 600.

本実施形態においても、変速用動力装置の故障時にも自力走行を行うことが可能である。
Also in this embodiment, it is possible to perform self-running even when the gearbox power unit fails.

本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置の基本構成を示すブロック構成図である。1 is a block configuration diagram showing a basic configuration of an automobile drive device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置の具体的構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the specific structure of the drive device of the motor vehicle by the 1st Embodiment of this invention. 図３は、本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置に用いる発進補助装置の具体的構成を示すブロック構成図である。FIG. 3 is a block configuration diagram showing a specific configuration of the start assist device used in the automobile drive device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置を搭載した自動車の構成を示すブロック構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block configuration diagram showing a configuration of an automobile equipped with an automobile drive device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the drive device of the motor vehicle by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the drive device of the motor vehicle by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態による自動車の駆動装置の具体的構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the specific structure of the drive device of the motor vehicle by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態による自動車の駆動装置の要部のブロック構成図である。It is a block block diagram of the principal part of the drive device of the motor vehicle by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態による自動車の駆動装置の具体的構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the specific structure of the drive device of the motor vehicle by the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…車両駆動用動力装置
２…変速機
３…出力軸
４…車輪
５…モータ
６…バッテリ
７…インバータ
８…変速制御装置
９…車両駆動用動力制御装置
１０…電子制御スロットル弁
１３…第１中間軸
１４…１速ギア
１５…３速ギア
１６…５速ギア
１７…第２中間軸
１８…２速ギア
１９…４速ギア
２０…後退ギア
２１…１速−３速切替えドッグクラッチ
２２…５速−R速切替えドッグクラッチ
２３…２速−４速切替えドッグクラッチ
２５…１速−３速切替えアクチュエータ
２６…５速−R速切替えアクチュエータ
２７…２速−４速切替えアクチュエータ
２９…直結ギア切替えアクチュエータ
３０…モータギア切替えアクチュエータ
３１…遊星歯車機構
１０１…第１中間軸直結ギア
１０２…第２中間軸直結ギア
１０３…直結ギア用ドッグクラッチ
１１１…第１中間軸モータギア
１１２…第２中間軸モータギア
１１３…モータギア用ドッグクラッチ
２００…変速用動力装置
３００…入力軸
６００…発進補助装置
６０１…オルタネータ
６０２…ブレーキ
６０３…スタータ
６０６…冷却水用ポンプ
６０８…ラジエータ
７００…入力軸回転速度検出センサ
７０１…出力軸回転速度検出センサ
７０２…回転電機回転速度検出センサ
７０３…アクセル開度検出センサ
７０４…ブレーキスイッチ
７０５…走行レンジ位置検出センサ
７０６…調整つまみ
７０７…スイッチ
７１０…制御装置
７２０…回転電機駆動ドライバ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle drive power unit 2 ... Transmission 3 ... Output shaft 4 ... Wheel 5 ... Motor 6 ... Battery 7 ... Inverter 8 ... Shift control device 9 ... Vehicle drive power control device 10 ... Electronically controlled throttle valve 13 ... First Intermediate shaft 14 ... 1st gear 15 ... 3rd gear 16 ... 5th gear 17 ... 2nd intermediate shaft 18 ... 2nd gear 19 ... 4th gear 20 ... Reverse gear 21 ... 1st-3rd speed switching dog clutch 22 ... 5 Speed-R speed switching dog clutch 23 ... 2-speed-4 speed switching dog clutch 25 ... 1-speed-3 speed switching actuator 26 ... 5-speed-R speed switching actuator 27 ... 2-speed-4 speed switching actuator 29 ... Direct connection gear switching actuator DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Motor gear switching actuator 31 ... Planetary gear mechanism 101 ... 1st intermediate shaft direct connection gear 102 ... 2nd intermediate shaft direct connection gear 103 ... Direct connection gear dog Clutch 111 ... first intermediate shaft motor gear 112 ... second intermediate shaft motor gear 113 ... motor gear dog clutch 200 ... transmission power unit 300 ... input shaft 600 ... start assist device 601 ... alternator 602 ... brake 603 ... starter 606 ... for cooling water Pump 608 ... Radiator 700 ... Input shaft rotational speed detection sensor 701 ... Output shaft rotational speed detection sensor 702 ... Rotating electric machine rotational speed detection sensor 703 ... Accelerator opening detection sensor 704 ... Brake switch 705 ... Travel range position detection sensor 706 ... Adjustment knob 707 ... Switch 710 ... Control device 720 ... Rotating electric machine drive driver

Claims (5)

車両駆動用動力装置と、
回転電機と、
前記車両駆動用動力装置と前記回転電機と車軸と接続する差動装置と、
自動変速機とからなり、
前記回転電機により変速中に前記車両駆動用動力装置の動力を車軸に伝達する自動車の駆動装置であって、
前記回転電機の駆動軸に配置され、前記回転電機に冷却水を供給する冷却水ポンプを備えることを特徴とする自動車の駆動装置。 A vehicle drive power unit;
Rotating electrical machinery,
A differential for connecting the vehicle driving power unit, the rotating electrical machine and an axle;
An automatic transmission,
A driving device for an automobile that transmits power of the vehicle driving power device to an axle during a shift by the rotating electrical machine,
An automobile drive device comprising a cooling water pump disposed on a drive shaft of the rotating electrical machine and supplying cooling water to the rotating electrical machine. 請求項１記載の自動車の駆動装置において、
前記冷却水ポンプは、前記差動装置に与える負荷の制御可能な発進補助装置を構成し、
前記発進補助装置から前記差動装置に与える負荷を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記回転電機が動作できない場合に、前記発進補助装置から前記差動装置に負荷を与えて車両を駆動することを特徴とする自動車の駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 1,
The cooling water pump constitutes a start assist device capable of controlling a load applied to the differential device,
Control means for controlling a load applied from the start assist device to the differential device;
The control device drives the vehicle by applying a load to the differential device from the start assist device when the rotating electrical machine cannot operate. 請求項１記載の自動車の駆動装置において、
前記制御手段は、前記回転電機が故障や異常状態で動作できない場合に、前記冷却水ポンプに接続された水量調整手段にて流量を小さくする側に制御することにより、前記回転電機の軸の回転速度を低下させる方向に負荷を印加し、負荷トルクにより車両走行を補助することを特徴とする自動車の駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 1,
When the rotating electrical machine cannot operate due to a failure or abnormal state, the control unit controls the rotation of the shaft of the rotating electrical machine by controlling the flow rate to be reduced by a water amount adjusting unit connected to the cooling water pump. A driving apparatus for an automobile, wherein a load is applied in a direction of decreasing the speed, and the vehicle travel is assisted by a load torque. 請求項１記載の自動車の駆動装置において、
前記自動変速機は、
前記車両駆動用動力装置に接続された入力軸と、
前記入力軸に設けられ前記入力軸と締結／解放可能な２つの入力ギアと、
第１の中間軸と、
前記第１の中間軸に設けられ前記入力ギアの１つに噛合う第１の従動ギアと、
第２の中間軸と、
前記第２の中間軸に設けられ前記入力ギアの他の１つに噛合う第２の従動ギアと、
前記第１の中間軸に設けられ前記第１の中間軸と締結／解放可能な第１の変速ギア列と、
前記第２の中間軸に設けられ前記第２の中間軸と締結／解放可能な第２の変速ギア列と、
前記第１の変速ギア列および前記第２の変速ギア列に噛合う第３の従動ギア列と、
前記第３の従動ギア列に共通的に接続された出力軸とからなり、
前記差動装置の３軸の内１軸を回転電機に接続し、他の１軸を前記車両駆動用動力装置に接続し、さらに他の１軸を前記第一の中間軸と前記第二の中間軸の何れかに切り替えられるように接続したことを特徴とする自動車の駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 1,
The automatic transmission is
An input shaft connected to the vehicle drive power unit;
Two input gears provided on the input shaft and capable of being fastened / released with the input shaft;
A first intermediate shaft;
A first driven gear provided on the first intermediate shaft and meshing with one of the input gears;
A second intermediate shaft;
A second driven gear provided on the second intermediate shaft and meshing with the other one of the input gears;
A first transmission gear train provided on the first intermediate shaft and capable of being fastened / released with the first intermediate shaft;
A second transmission gear train provided on the second intermediate shaft and capable of being fastened / released with the second intermediate shaft;
A third driven gear train meshing with the first transmission gear train and the second transmission gear train;
An output shaft commonly connected to the third driven gear train,
One of the three shafts of the differential device is connected to the rotating electrical machine, the other shaft is connected to the vehicle drive power unit, and the other shaft is connected to the first intermediate shaft and the second shaft. An automobile drive device characterized by being connected so as to be switched to one of the intermediate shafts. 請求項１記載の自動車の駆動装置において、
前記自動変速機は、
前記車両駆動用動力装置に接続された入力軸と、
前記入力軸に設けられ前記入力軸と締結／解放可能な２つの入力ギアと、
第１の中間軸と、
前記第１の中間軸に設けられ前記入力ギアの１つに噛合う第１の従動ギアと、
第２の中間軸と、
前記第２の中間軸に設けられ前記入力ギアの他の１つに噛合う第２の従動ギアと、
前記第１の中間軸に設けられ前記第１の中間軸と締結／解放可能な第１の変速ギア列と、
前記第２の中間軸に設けられ前記第２の中間軸と締結／解放可能な第２の変速ギア列と、
前記第１の変速ギア列および前記第２の変速ギア列に噛合う第３の従動ギア列と、
前記第３の従動ギア列に共通的に接続された出力軸とからなり、
前記差動装置の３軸の内１軸を回転電機に接続し、他の２軸を前記第一の中間軸と前記第二の中間軸に接続したことを特徴とする自動車の駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 1,
The automatic transmission is
An input shaft connected to the vehicle drive power unit;
Two input gears provided on the input shaft and capable of being fastened / released with the input shaft;
A first intermediate shaft;
A first driven gear provided on the first intermediate shaft and meshing with one of the input gears;
A second intermediate shaft;
A second driven gear provided on the second intermediate shaft and meshing with the other one of the input gears;
A first transmission gear train provided on the first intermediate shaft and capable of being fastened / released with the first intermediate shaft;
A second transmission gear train provided on the second intermediate shaft and capable of being fastened / released with the second intermediate shaft;
A third driven gear train meshing with the first transmission gear train and the second transmission gear train;
An output shaft commonly connected to the third driven gear train,
One of the three shafts of the differential device is connected to a rotating electrical machine, and the other two shafts are connected to the first intermediate shaft and the second intermediate shaft.

Images