JP4145849B2 - Parking device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの駆動力をオートマチック作動するマニュアルトランスミッションを介して駆動輪に伝達するとともに、モータの駆動力を前記マニュアルトランスミッションとは別個の動力伝達経路で駆動輪に伝達するハイブリッド車両におけるパーキング装置に関する。 The present invention relates to a parking apparatus for a hybrid vehicle that transmits a driving force of an engine to driving wheels via a manual transmission that operates automatically and transmits a driving force of a motor to driving wheels through a power transmission path that is separate from the manual transmission. About.
エンジンの駆動力をオートマチック制御のマニュアルトランスミッションおよびディファレンシャルギヤを介して駆動輪に伝達するとともに、モータの駆動力を前記マニュアルトランスミッションを介さずにディファレンシャルギヤを介して駆動輪に伝達するハイブリッド車両が、下記特許文献1により公知である。このハイブリッド車両によれば、モータの駆動力の伝達経路がエンジンの駆動力の伝達経路に対して独立しているため、ハイブリッド化したことによるマニュアルトランスミッションの設計変更を最小限に抑えることができる。
ところで、上記マニュアルトランスミッションにパーキング装置を設けようとすると、そのメインシャフトあるいはカウンタシャフトにパーキングギヤを配置する必要が生じるため、マニュアルトランスミッションの大幅な設計変更が余儀なくされたり、マニュアルトランスミッションの軸方向の寸法が大型化してエンジンルームへの搭載が困難になる問題がある。 By the way, if a parking device is provided in the manual transmission, it is necessary to arrange a parking gear on the main shaft or the counter shaft. Therefore, the manual transmission must be largely redesigned, or the manual transmission may be dimensioned in the axial direction. However, there is a problem that it becomes difficult to mount in the engine room.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンおよびモータを走行用駆動源とするハイブリッド車両において、トランスミッションの設計変更を最小限に抑えながらパーキング装置の機能を持たせることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a parking device function while minimizing transmission design changes in a hybrid vehicle using an engine and a motor as a travel drive source. .
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、エンジンの駆動力をオートマチック作動するマニュアルトランスミッションを介して駆動輪に伝達するとともに、モータの駆動力を前記マニュアルトランスミッションとは別個の動力伝達経路で駆動輪に伝達するハイブリッド車両において、エンジンおよび駆動輪間の動力伝達経路と、モータおよび駆動輪間の動力伝達経路とを、ディファレンシャルギヤのファイナルドリブンギヤにおいて合流させ、車両の停止時に駆動輪の回転を規制するパーキングギヤを、モータおよび駆動輪間の動力伝達経路に配置したことを特徴とする、ハイブリッド車両におけるパーキング装置が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the driving force of the engine is transmitted to the driving wheels via the manual transmission that operates automatically, and the driving force of the motor is the manual transmission. In a hybrid vehicle that transmits power to a drive wheel via a separate power transmission path, the power transmission path between the engine and the drive wheel and the power transmission path between the motor and the drive wheel are merged in the final driven gear of the differential gear to stop the vehicle. A parking device for a hybrid vehicle is proposed, characterized in that a parking gear that sometimes restricts rotation of the drive wheels is arranged in a power transmission path between the motor and the drive wheels.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、モータおよび駆動輪間の動力伝達経路にクラッチを備え、このクラッチと駆動輪との間にパーキングギヤを配置したことを特徴とするハイブリッド車両におけるパーキング装置が提案される。
According to the invention described in
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、モータおよび駆動輪間の動力伝達経路に中間減速軸を配置し、この中間減速軸にパーキングギヤを設けたことを特徴とするハイブリッド車両におけるパーキング装置が提案される。
According to the invention described in claim 3, in addition to the configuration of claim 1 or
尚、実施例の第4シンクロメッシュ機構52は本発明のクラッチに対応する。
The fourth
請求項1の構成によれば、車両の停止時に駆動輪の回転を規制するパーキングギヤを、エンジンの駆動力をオートマチック作動するマニュアルトランスミッションを介して駆動輪に伝達する動力伝達経路とは別個の、モータおよび駆動輪間の動力伝達経路に配置したので、既存のマニュアルトランスミッションにパーキングギヤを付加することなく、既存のマニュアルトランスミッションの設計変更を最小限に抑えながらパーキング機能を持たせることができ、しかもパーキングギヤの付加によるマニュアルトランスミッションの軸方向の寸法増加を回避することができる。 According to the configuration of claim 1, the parking gear that restricts the rotation of the driving wheel when the vehicle is stopped is separate from the power transmission path that transmits the driving force of the engine to the driving wheel via the manual transmission that operates automatically. Because it is arranged in the power transmission path between the motor and the drive wheel, it can have a parking function while minimizing the design change of the existing manual transmission without adding a parking gear to the existing manual transmission. An increase in the axial dimension of the manual transmission due to the addition of the parking gear can be avoided.
請求項2の構成によれば、モータおよび駆動輪間の動力伝達経路に設けたクラッチと駆動輪との間にパーキングギヤを配置したので、クラッチを切断してエンジンの駆動力がモータに逆伝達されないようにして該モータの引きずり抵抗を回避しながら、クラッチの断続に関わらずにパーキングギヤをロックして車両の移動を停止させることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the parking gear is disposed between the clutch provided in the power transmission path between the motor and the driving wheel and the driving wheel, the clutch is disconnected and the driving force of the engine is reversely transmitted to the motor. Thus, while avoiding the drag resistance of the motor, the parking gear can be locked and the movement of the vehicle can be stopped regardless of the engagement / disengagement of the clutch.
請求項3の構成によれば、モータおよび駆動輪間の動力伝達経路に配置した中間減速軸にパーキングギヤを設けたので、パーキングギヤをモータの軸線上に配置する場合に比べてレイアウトの自由度を高めることができる。 According to the configuration of the third aspect, since the parking gear is provided on the intermediate speed reduction shaft arranged in the power transmission path between the motor and the driving wheel, the degree of freedom in layout compared with the case where the parking gear is arranged on the axis of the motor. Can be increased.
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
図1〜図6は本発明の第1実施例を示すもので、図1はハイブリッド車両用のマニュアルトランスミッションの縦断面図、図2は図1のA部拡大図、図3は図1のB部拡大図、図4は図1のC部拡大図、図5は図1の5−5線断面図、図6はマニュアルトランスミッションのスケルトン図である。 1 to 6 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a manual transmission for a hybrid vehicle, FIG. 2 is an enlarged view of portion A in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view of part C in FIG. 1, FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG. 1, and FIG. 6 is a skeleton diagram of the manual transmission.
図1〜図6に示すように、ハイブリッド車両用のマニュアルトランスミッションTは、右側の第1ケーシング11および左側の第2ケーシング12を車体前後方向に延びる割り面で結合したミッションケース13を備えており、第1ケーシング11の右側面にエンジンEが配置される。第1、第2ケーシング11,12には、ボールベアリング14,15を介してメインシャフトMSが支持されるとともに、ローラベアリング16およびボールベアリング17を介してカウンタシャフトCSが支持され、更にメインシャフトMSおよびカウンタシャフトCSよりも短いリバースカウンタシャフトRCSが支持される。メインシャフトMSの右端はクラッチCを介してエンジンEのクランクシャフト18に接続される。
As shown in FIGS. 1 to 6, the manual transmission T for a hybrid vehicle includes a
モータMは本体ケース19aと、その前面に結合されたフロントカバー19bとで構成されたモータケース19を備えており、フロントカバー19bは第2ケーシング12の開口12aに結合される。モータ出力軸MOSは第1、第2ケーシング11,12にボールベアリング20,21を介して支持されており、そのモータ出力軸MOSに直結されたモータ軸22に固定されたロータ23が、モータケース19の内周面に固定されたステータ24に対向する。
The motor M includes a
メインシャフトMSには、メイン1速ギヤ25、メイン2速ギヤ26およびメインリバースギヤ27が固設され、メイン3速ギヤ28、メイン4速ギヤ29、メイン5速ギヤ30およびメイン6速ギヤ31がそれぞれニードルベアリング32〜35を介して相対回転自在に支持される。またカウンタシャフトCSには、カウンタ1速ギヤ36およびカウンタ2速ギヤ37がそれぞれニードルベアリング38,39を介して相対回転自在に支持され、カウンタ3速ギヤ40、カウンタ4速ギヤ41、カウンタ5速ギヤ42、カウンタ6速ギヤ43およびファイナルドライブギヤ44が固設される。
A main
メイン1速ギヤ25、メイン2速ギヤ26、メイン3速ギヤ28、メイン4速ギヤ29、メイン5速ギヤ30およびメイン6速ギヤ31は、それぞれカウンタ1速ギヤ36、カウンタ2速ギヤ37、カウンタ3速ギヤ40、カウンタ4速ギヤ41、カウンタ5速ギヤ42およびカウンタ6速ギヤ43に噛合する。カウンタ1速ギヤ36およびカウンタ2速ギヤ37は第1シンクロメッシュ機構46を介してカウンタシャフトCSに選択的に結合可能であり、メイン3速ギヤ28およびメイン4速ギヤ29は第2シンクロメッシュ機構47を介してメインシャフトMSに選択的に結合可能であり、メイン5速ギヤ30およびメイン6速ギヤ31は第3シンクロメッシュ機構48を介してメインシャフトMSに選択的に結合可能である。
The main
第1シンクロメッシュ機構46のハブにカウンタリバースギヤ45が摺動自在に支持され、かつリバースカウンタシャフトRCSにはリバースアイドルギヤ49が摺動自在に支持される。カウンタリバースギヤ45が中立位置にあるときにリバースアイドルギヤ49が右位置に摺動すると、リバースアイドルギヤ49がメインリバースギヤ27およびカウンタリバースギヤ45に噛合する。
A
モータ出力軸MOSにニードルベアリング50を介して回転自在に支持された第1減速ギヤ51は、第4シンクロメッシュ機構52を介してモータ出力軸MOSに結合可能である。第1ケーシング11および第2ケーシング12にそれぞれボールベアリング53,54を介して支持した中間減速軸55に第2減速ギヤ56、第3減速ギヤ57およびパーキングギヤ58が固設されており、第1減速ギヤ51に第2減速ギヤ56が噛合する。
The
尚、本実施例のマニュアルトランスミッションTはオートマチック作動するものであり、クラッチCおよび第1〜第4シンクロメッシュ機構46,47,48,52は、ドライバーによるマニュアル操作ではなくアクチュエータによるオートマチック操作で作動するようになっている。
The manual transmission T of the present embodiment operates automatically, and the clutch C and the first to fourth
ディファレンシャルギヤDのディファレンシャルケース59が第1ケーシング11および第2ケーシング12にボールベアリング60,61を介して支持されており、ディファレンシャルケース59に設けたファイナルドリブンギヤ62がカウンタシャフトCSのファイナルドライブギヤ44および中間減速軸55の第3減速ギヤ57に噛合する。ディファレンシャルケース59に設けたピニオンシャフト63に2個のディファレンシャルピニオン64,64が回転自在に支持されており、これらのディファレンシャルピニオン64,64に2個のディファレンシャルサイドギヤ65,65が噛合する。各々のディファレンシャルサイドギヤ65,65に結合されてディファレンシャルケース59に相対回転自在に支持された左右の車軸66,66が、左右の駆動輪W,Wにそれぞれ接続される。
A
図5から明らかなように、中間減速軸55に固設したパーキングギヤ58の近傍に、パーキングポール67の中間部が支軸68を介して揺動自在に枢支されており、このパーキングポール67はその一端の係止爪67aがパーキングギヤ58の係止歯58a…から離れる方向に、支軸68まわりに配置した図示せぬ捩じりばねで付勢される。アクチュエータ69により回転する回転軸70に固定した駆動アーム71の先端に設けたローラ72が、パーキングポール67の他端に形成したカム面67bに当接する。
As apparent from FIG. 5, an intermediate portion of the
次に、上記構成を備えた本発明の第1実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the first embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
エンジンEによる前進走行を行うとき、第4シンクロメッシュ機構52により第1減速ギヤ51をモータ出力軸MOSから切り離して駆動力がモータMに逆伝達されないようにするとともに、リバースカウンタシャフトRCS上のリバースアイドルギヤ49を左位置に移動させてメインリバースギヤ27およびカウンタリバースギヤ45から切り離しておく。
When the engine E moves forward, the
第1シンクロメッシュ機構46でカウンタ1速ギヤ36をカウンタシャフトCSに結合すると1速変速段が確立し、エンジンEにクラッチCを介して接続されたメインシャフトMSの回転は、メイン1速ギヤ25、カウンタ1速ギヤ36、カウンタシャフトCS、ファイナルドライブギヤ44、ファイナルドリブンギヤ62、ディファレンシャルギヤDおよび車軸66,66を介して駆動輪W,Wに伝達される。第1シンクロメッシュ機構46でカウンタ2速ギヤ37をカウンタシャフトCSに結合すると2速変速段が確立し、メインシャフトMSの回転は、メイン2速ギヤ26およびカウンタ2速ギヤ37を介してカウンタシャフトCSに伝達されて駆動輪W,Wが駆動される。
When the counter first-
第2シンクロメッシュ機構47でメイン3速ギヤ28をメインシャフトMSに結合すると3速変速段が確立し、メインシャフトMSの回転は、メイン3速ギヤ28およびカウンタ3速ギヤ40を介してカウンタシャフトCSに伝達されて駆動輪W,Wが駆動される。第2シンクロメッシュ機構47でメイン4速ギヤ29をメインシャフトMSに結合すると4速変速段が確立し、メインシャフトMSの回転は、メイン4速ギヤ29およびカウンタ4速ギヤ41を介してカウンタシャフトCSに伝達されて駆動輪W,Wが駆動される。第3シンクロメッシュ機構48でメイン5速ギヤ30をメインシャフトMSに結合すると5速変速段が確立し、メインシャフトMSの回転は、メイン5速ギヤ30およびカウンタ5速ギヤ42を介してカウンタシャフトCSに伝達されて駆動輪W,Wが駆動される。第3シンクロメッシュ機構48でメイン6速ギヤ31をメインシャフトMSに結合すると6速変速段が確立し、メインシャフトMSの回転は、メイン6速ギヤ31およびカウンタ6速ギヤ43を介してカウンタシャフトCSに伝達されて駆動輪W,Wが駆動される。
When the main
尚、駆動輪W,Wに接続されたファイナルドリブンギヤ62の回転は、第3減速ギヤ57、中間減速軸55および第2減速ギヤ56を経て第1減速ギヤ51に常時伝達されるが、第4シンクロメッシュ機構52により第1減速ギヤ51をモータ出力軸MOSから切り離すことで、高速走行時にモータMが外力で強制的に高速回転させられて耐久性が低下したり、モータMのフリクションによりエンジンEの燃料消費量が増加したりするのを防止することができる。
The rotation of the final driven
但し、車両の減速時であり、かつモータMが外力で過回転になる虞のない場合には、第4シンクロメッシュ機構52により第1減速ギヤ51をモータ出力軸MOSに結合することで、モータMをジェネレータとして機能させて回生制動を行うことができる。
However, when the vehicle is decelerating and there is no possibility that the motor M is over-rotated by external force, the
エンジンEによる後進走行を行うとき、リバースアイドルギヤ49を右位置に移動させてメインリバースギヤ27およびカウンタリバースギヤ45に噛合させ、後進変速段を確立する。その結果、エンジンEにクラッチCを介して接続されたメインシャフトMSの回転は、メインリバースギヤ27、リバースアイドルギヤ49、カウンタリバースギヤ45、カウンタシャフトCS、ファイナルドライブギヤ44、ファイナルドリブンギヤ62、ディファレンシャルギヤDおよび車軸66,66を介して駆動輪W,Wに伝達される。
When reverse travel is performed by the engine E, the reverse
上述したエンジンEによる前進走行中あるいは後進走行中に、第4シンクロメッシュ機構52で第1減速ギヤ51をモータ出力軸MOSに結合した状態でモータMを駆動すると、モータMの駆動力が第1減速ギヤ51、第2減速ギヤ56、中間減速軸55および第3減速ギヤ57、ファイナルドリブンギヤ62、ディファレンシャルギヤDおよび車軸66,66を介して駆動輪W,Wに伝達されることで、エンジンEの駆動力をモータMの駆動力でアシストすることができる。但し、前進走行中であるか後進走行中であるかに応じてモータMの駆動方向は逆になる。
When the motor M is driven while the
エンジンEの駆動力を使用せずにモータMの駆動力だけで車両を前進走行あるいは後進走行させる場合には、第4シンクロメッシュ機構52で第1減速ギヤ51をモータ出力軸MOSに結合した状態でモータMを正転あるいは逆転駆動する。これにより、モータMの駆動力が第1減速ギヤ51、第2減速ギヤ56、中間減速軸55および第3減速ギヤ57、ファイナルドリブンギヤ62、ディファレンシャルギヤDおよび車軸66,66を介して駆動輪W,Wに伝達される。
When driving the vehicle forward or backward using only the driving force of the motor M without using the driving force of the engine E, the
さて、車両を停止させたときには、図5において、アクチュエータ69で駆動アーム71を回転軸70まわりに鎖線位置から実線位置へと反時計方向に揺動させ、ローラ72でカム面67bを押すことでパーキングポール67を支軸68まわりに鎖線位置から実線位置へと反時計方向に揺動させることで、その係止爪67aをパーキングギヤ58の何れかの係止歯58aに係合させる。これによりパーキングギヤ58が設けられた中間減速軸55の回転がロックされ、それにディファレンシャルギヤDを介して接続された駆動輪W,Wの回転がロックされることで、車両の移動が規制される。
When the vehicle is stopped, in FIG. 5, the
ところで本実施例のマニュアルトランスミッションTは1速変速段〜6速変速段および後進変速段をチェンジレバーのマニュアル操作で選択するものではなく、オートマチックトランスミッションと同様にシフトレバーでDレンジ、Rレンジ、Pレンジ等を選択し、電子制御ユニットからの指令により第1〜第4シンクロメッシュ機構46,47,48,52およびクラッチCをアクチュエータで作動させて自動的に変速を制御するものである。従って、シフトレバーでPレンジが選択されていて何れの変速段も確立されていないときに、傾斜路等で車両が勝手に移動するのを防止すべくパーキング装置が必要となる。
By the way, the manual transmission T according to the present embodiment does not select the first to sixth gears and the reverse gear by manually operating the change lever. Like the automatic transmission, the shift lever is used for the D range, R range, P A range or the like is selected, and the first to
一般にパーキング装置はトランスミッションに設けられるが、本実施例ではモータMから駆動輪W,Wへの動力伝達経路、具体的には中間減速軸55にパーキングギヤ58を設けている。このようにマニュアルトランスミッションTにパーキングギヤ58を設けずに、モータMから駆動輪W,Wへの動力伝達経路にパーキングギヤ58を設けることで、エンジンE、モータMおよびマニュアルトランスミッションTを含むパワーユニットの軸方向の寸法を小型化することができ、特にフロントエンジン・フロントドライブの車両でパワーユニットを横置きする場合に有利である。
In general, the parking device is provided in the transmission, but in this embodiment, a
また一般にマニュアルトランスミッションはパーキング装置を持たないが、そのマニュアルトランスミッションにパーキング装置を追加しようとすると大幅な設計変更が必要になってコストアップの要因となる問題がある。しかしながら、本実施例ではマニュアルトランスミッションTとは分離した位置にパーキング装置を設けたことで、マニュアルトランスミッションTの設計変更を最小限に抑えてコストダウンに寄与することができる。 In general, a manual transmission does not have a parking device. However, when a parking device is added to the manual transmission, a significant design change is required, which causes a cost increase. However, in this embodiment, the parking device is provided at a position separated from the manual transmission T, so that the design change of the manual transmission T can be minimized and the cost can be reduced.
特に、モータMを駆動輪W,Wから切り離す第4シンクロメッシュ機構52よりも駆動輪W,W側にパーキングギヤ58を配置したので、第4シンクロメッシュ機構52によりモータMが切り離されているときでもパーキング装置を支障なく作動させることができる。しかも、パーキングギヤ58をモータ出力軸MOSに直接設けることなく中間減速軸55に設けたので、パーキングギヤ58のレイアウトの自由度を高めることができる。
In particular, when the
次に、図7に基づいて本発明の第2実施例を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第2実施例はパーキングギヤ58の配置だけが第1実施例と異なっており、その他の構成は第1実施例と同じである。即ち、第1実施例ではパーキングギヤ58を中間減速軸55に固設しているが、第2実施例ではパーキングギヤ58をモータ出力軸MOSに支持した第1減速ギヤ51と一体に設けたものである。従って、このパーキングギヤ58で第1減速ギヤ51をロックすることで、車両の移動を規制することができる。
The second embodiment differs from the first embodiment only in the arrangement of the
しかして、この第2実施例によっても上述した第1実施例と同様の作用効果を達成することができる。ただし、パーキングギヤ58をモータ出力軸MOS上に支持したことにより、そのパーキングギヤ58のレイアウトの自由度は若干低くなる。
Thus, the second embodiment can achieve the same effects as those of the first embodiment described above. However, since the
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、本発明の第4シンクロメッシュ機構52は、シンクロメッシュ機能を備えていないドグクラッチや油圧クラッチであっても良い。
For example, the
M モータ
T マニュアルトランスミッション
W 駆動輪
52 第4シンクロメッシュ機構(クラッチ)
55 中間減速軸
58 パーキングギヤ
M Motor T Manual transmission
55
Claims (3)
エンジン(E)および駆動輪(W)間の動力伝達経路と、モータ(M)および駆動輪(W)間の動力伝達経路とを、ディファレンシャルギヤ(D)のファイナルドリブンギヤ(61)において合流させ、車両の停止時に駆動輪(W)の回転を規制するパーキングギヤ(58)を、モータ(M)および駆動輪(W)間の動力伝達経路に配置したことを特徴とする、ハイブリッド車両におけるパーキング装置。 The driving force of the engine (E) is transmitted to the driving wheels (W) via the manual transmission (T) that operates automatically, and the driving force of the motor (M) is separated from the manual transmission (T). In the hybrid vehicle that transmits to the drive wheels (W) at
The power transmission path between the engine (E) and the driving wheel (W) and the power transmission path between the motor (M) and the driving wheel (W) are merged in the final driven gear (61) of the differential gear (D), A parking apparatus for a hybrid vehicle, characterized in that a parking gear (58) for restricting the rotation of the drive wheels (W) when the vehicle is stopped is arranged in a power transmission path between the motor (M) and the drive wheels (W). .
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