JP6118078B2 - Vehicle transmission - Google Patents
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Description
本発明は、車両用変速装置に関し、より詳しくは、スムーズな発進および変速ができ、燃費と加速性能を向上させることができる車両用変速装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicular transmission, and more particularly to a vehicular transmission that can smoothly start and change gears and improve fuel efficiency and acceleration performance.
車両における親環境技術は、自動車産業の存続に係る核心技術であって、各自動車メーカーは、環境保全と燃費改善に向けた親環境自動車の開発に総力を傾けている。 Environmentally friendly technology in vehicles is a core technology related to the continuation of the automobile industry, and each automobile manufacturer is committed to developing environmentally friendly vehicles for environmental conservation and fuel efficiency improvement.
未来型自動車技術としては、電気エネルギーを利用する電気自動車(EV:Electric Vehicle)、ハイブリッド電気自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)、効率と便宜性を向上させたダブルクラッチ変速機(DCT:Double Clutch Transmission)などがその例として挙げられる。 Future vehicle technologies include electric vehicles that use electric energy (EV), hybrid electric vehicles (HEV), and double clutch transmissions (DCT) that improve efficiency and convenience. ) And the like.
自動車メーカーでは、それぞれの国における排気ガス規制を満たすと共に、燃費性能の向上のために動力伝達系統の効率向上を図っており、動力伝達系統の効率向上のためにアイドリングストップアンドゴー(ISG:Idle Stop And Go)装置と、回生制動(Regenerative Braking)装置などの技術を実用化する努力をしている。 Automakers are trying to improve the efficiency of the power transmission system in order to meet the exhaust gas regulations in each country and to improve fuel efficiency. Idling Stop and Go (ISG: Idle) Efforts are being made to commercialize technologies such as Stop And Go devices and regenerative braking devices.
ISG装置は、車両の停止時にはエンジンを停止させ、出発時にはエンジンを始動させる技術であり、回生制動装置は、車両の制動時に摩擦による制動の代わりに車両の運動エネルギーを利用する発電機を駆動させ、この時に発生する電気エネルギーをバッテリーに貯蔵し、車両駆動時に使用する技術である。 The ISG device is a technology that stops the engine when the vehicle stops, and starts the engine when the vehicle departs. The regenerative braking device drives a generator that uses the kinetic energy of the vehicle instead of friction braking when braking the vehicle. In this technology, the electric energy generated at this time is stored in a battery and used when the vehicle is driven.
ハイブリッド電気自動車は、2以上のエネルギー源(Power Source)を使用する自動車であって、エネルギー源として多様な組合わせができ、化石燃料を使用するガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンと、電気エネルギーにより駆動するモータ/ジェネレータの組合わせ(Hybrid)が一般的である。 The hybrid electric vehicle uses two or more energy sources (Power Source), and can be combined in various combinations as an energy source. A gasoline engine or a diesel engine using fossil fuel, and a motor driven by electric energy. / Generator combination (Hybrid) is common.
ハイブリッド電気自動車に適用可能な変速機としては、ダブルクラッチ変速機が一例に挙げられる。ダブルクラッチ変速機は、手動変速機構造に2つのクラッチを用いて効率を上げ、さらに便宜性を向上させている。つまり、ダブルクラッチ変速機は、2つのクラッチを使用して奇数段と偶数段を交互に作動させて変速を行う変速機であり、この奇数段と偶数段を交互に作動させるメカニズムは、既存の手動変速機(MT)や自動化手動変速機(AMT)が有する変速時のトルク断絶感を改善することができる。 An example of a transmission applicable to a hybrid electric vehicle is a double clutch transmission. The double clutch transmission uses two clutches in the manual transmission structure to increase efficiency and further improve convenience. In other words, the double clutch transmission is a transmission that uses two clutches to alternately operate odd-numbered stages and even-numbered stages, and shifts the odd-numbered stages and even-numbered stages alternately. It is possible to improve the sense of torque disconnection at the time of shifting that the manual transmission (MT) and the automated manual transmission (AMT) have.
しかし、ダブルクラッチ変速機は、発進時にクラッチスリップによるクラッチ焼損やエネルギー損失が大きく、登坂発進時にクラッチスリップによる後方滑りが発生して安全上の問題があり、クラッチ熱容量の問題で変速時間を短く制御しなければならないため、自動変速機に比べて変速衝撃が大きいという問題点を有している。 However, double clutch transmissions have large clutch burnout and energy loss due to clutch slip when starting, and there is a safety problem due to slippage caused by clutch slip when starting uphill, and the shift time is controlled to be short due to the problem of clutch heat capacity. Therefore, there is a problem that the shift shock is larger than that of the automatic transmission.
ダブルクラッチ変速機に関しては、6速または7速のダブルクラッチ変速機〔特許文献1〕、ギヤ列の配置を最適化して変速機の車両搭載性を高めたダブルクラッチ変速機〔特許文献2〕、変速を円滑に、かつ二重に嵌合されないようにする二重変速防止装置を含むダブルクラッチ変速機〔特許文献3〕、安定したクラッチ結合がなされる摩耗補償機能を有し、電源が遮断された場合に自動的にクラッチが解除できる機能を併せ持つダブルクラッチ変速機のクラッチ操作装置〔特許文献4〕などの提案がなされている。 As for the double clutch transmission, a 6-speed or 7-speed double clutch transmission [Patent Document 1], a double clutch transmission [Patent Document 2] in which the arrangement of the gear train is optimized to improve the vehicle mountability. Double-clutch transmission including a double-shift prevention device that prevents shifting from being smoothly and double-fitted [Patent Document 3], has a wear compensation function that enables stable clutch engagement, and is powered off In this case, a clutch operating device [Patent Document 4] for a double clutch transmission having a function of automatically releasing the clutch in the event of a clutch has been proposed.
上記の問題点を解決するためになされた本発明の目的は、ダブルクラッチ変速装置に電気補助駆動手段とトルク変換手段を追加してスムーズな発進および変速を実現し、回生制動を可能にして燃費を向上させ、加速時にモータ/ジェネレータのトルクの補助を受けて加速性能を向上させることができるようにした車両用変速装置を提供することにある。 An object of the present invention made to solve the above problems is to add an electric auxiliary drive means and a torque conversion means to a double clutch transmission to realize smooth start and shift, enable regenerative braking, and improve fuel efficiency. It is an object of the present invention to provide a vehicular transmission that can improve acceleration performance with the assistance of torque of a motor / generator during acceleration.
本発明の車両用変速装置は、a)モータまたはジェネレータとして作動する電気補助駆動手段と、b)第1回転要素、第2回転要素、および第3回転要素を有する遊星ギヤセットを含み、第1回転要素が電気補助駆動手段と連結され、第2回転要素がエンジンと連結され、第3回転要素が出力要素として作動するトルク変換手段と、c)第2回転要素に直接連結され、その外周面に複数の入力ギヤが固定配置された第1入力軸と、第1入力軸と回転干渉なしに同軸上に配置されて、その前端部が第3回転要素と直接連結され、その後端部外周面に複数の入力ギヤが固定配置された第2入力軸とを含む入力手段と、d)トルク変換手段の第1回転要素、第2回転要素、および第3回転要素のうち2つの回転要素を選択的に連結して直結の状態になるようにする直結手段と、e)第1入力軸、第2入力軸と平行に配置された第1出力軸と、第1出力軸上に配置された第1シンクロナイザ機構と第2シンクロナイザ機構を含み、第1シンクロナイザ機構と第2シンクロナイザ機構の選択的な作動により4つの速度を出力する第1変速出力手段と、第1入力軸と第2入力軸に平行に配置された第2出力軸と、第2出力軸上に配置された第3シンクロナイザ機構と第4シンクロナイザ機構を含み、第3シンクロナイザ機構と第4シンクロナイザ機構の選択的な作動により他の4つの速度を出力する第2変速出力手段とを含む変速出力手段と、f)第2入力軸と平行に配置された後進軸上に配置されて、第1入力軸と第2入力軸上のいずれか一つの入力ギヤとシンクロナイザ機構のうちのいずれか一つに構成された後進ギヤとの間に噛合するアイドルギヤからなる後進変速手段と、を含んで構成される。 The vehicle transmission of the present invention includes: a) an electric auxiliary drive means that operates as a motor or a generator; and b) a planetary gear set having a first rotation element, a second rotation element, and a third rotation element. An element connected to the electric auxiliary drive means, a second rotating element connected to the engine, a third rotating element operating as an output element, and c) a direct connection to the second rotating element, on its outer peripheral surface A first input shaft in which a plurality of input gears are fixedly arranged, and the first input shaft is coaxially arranged without rotational interference, and a front end portion thereof is directly connected to the third rotation element, and a rear end portion outer peripheral surface An input means including a second input shaft on which a plurality of input gears are fixedly disposed; and d) two rotational elements of the torque converting means are selectively selected from the first rotational element, the second rotational element, and the third rotational element. Connected directly to the state Direct connection means, e) a first input shaft, a first output shaft disposed in parallel with the second input shaft, and a first synchronizer mechanism and a second synchronizer mechanism disposed on the first output shaft. A first shift output means for outputting four speeds by selective operation of the first synchronizer mechanism and the second synchronizer mechanism, and a second output shaft disposed in parallel to the first input shaft and the second input shaft; A second shift output means including a third synchronizer mechanism and a fourth synchronizer mechanism disposed on the second output shaft, and outputting other four speeds by selective operation of the third synchronizer mechanism and the fourth synchronizer mechanism. And f) one of the input gear and the synchronizer mechanism disposed on the reverse shaft disposed in parallel with the second input shaft, and on the first input shaft and the second input shaft. Any of Configured to include a, a reverse gear means comprising an idle gear that meshes between the reverse gear, which is structured in a single.
電気補助駆動手段は、トルク変換手段の第1回転要素と連結されたロータと、ロータを囲み、変速機ハウジングに固定されたステータとを含んで構成することができる。 The electric auxiliary drive means may include a rotor connected to the first rotating element of the torque conversion means, and a stator that surrounds the rotor and is fixed to the transmission housing.
トルク変換手段は、サンギヤからなる第1回転要素と、遊星キャリアからなる第2回転要素と、リングギヤからなる第3回転要素とを保有するダブルピニオン遊星ギヤセットで構成することができる。 The torque converting means can be constituted by a double pinion planetary gear set having a first rotating element made of a sun gear, a second rotating element made of a planet carrier, and a third rotating element made of a ring gear.
直結手段は、代表的にクラッチである。直結手段は、トルク変換手段の第2回転要素と第2入力軸との間、トルク変換手段の第1回転要素と第2回転要素との間、あるいはトルク変換手段の第3回転要素と第2入力軸との間に配置することができる。 The direct connection means is typically a clutch. The direct coupling means is between the second rotating element of the torque converting means and the second input shaft, between the first rotating element and the second rotating element of the torque converting means, or between the third rotating element and the second of the torque converting means. It can be arranged between the input shaft.
第1入力軸上には第1入力ギヤ、第2入力ギヤ、第3入力ギヤが前側から後側へ順に配置され、第2入力軸上には第4入力ギヤ、第5入力ギヤ、第6入力ギヤ、第7入力ギヤが前側から後側へ順に配置される。 A first input gear, a second input gear, and a third input gear are sequentially arranged from the front side to the rear side on the first input shaft, and a fourth input gear, a fifth input gear, and a sixth input gear are arranged on the second input shaft. The input gear and the seventh input gear are arranged in order from the front side to the rear side.
第1シンクロナイザ機構は、第1入力ギヤと噛合する第1速ギヤと、第3入力ギヤと噛合する第3速ギヤとを有し、第2シンクロナイザ機構は、第5入力ギヤと噛合する第2速ギヤと、第7入力ギヤと噛合する第6速ギヤとを有し、第3シンクロナイザ機構は、第2入力ギヤと噛合する第7速ギヤと、第3入力ギヤと噛合する第5速ギヤとを有し、第4シンクロナイザ機構は、第4入力ギヤと噛合する第4速ギヤと、アイドルギヤと噛合する後進ギヤとを有する。 The first synchronizer mechanism has a first speed gear meshing with the first input gear and a third speed gear meshing with the third input gear, and the second synchronizer mechanism is a second gear meshing with the fifth input gear. The third synchronizer mechanism has a seventh gear that meshes with the second input gear, and a fifth gear that meshes with the third input gear. The fourth synchronizer mechanism has a fourth speed gear that meshes with the fourth input gear, and a reverse gear that meshes with the idle gear.
アイドルギヤは、第2入力軸上の第6入力ギヤと噛合することができる。 The idle gear can mesh with the sixth input gear on the second input shaft.
第1入力軸上には第1入力ギヤ、第2入力ギヤが前側から後側へ順に配置されており、第2入力軸上には第3入力ギヤ、第4入力ギヤ、第5入力ギヤ、第6入力ギヤが前側から後側へ順に配置する。 A first input gear and a second input gear are arranged in order from the front side to the rear side on the first input shaft, and a third input gear, a fourth input gear, a fifth input gear, The sixth input gear is arranged in order from the front side to the rear side.
第1シンクロナイザ機構は、第1入力ギヤと噛合する第2速ギヤと、第2入力ギヤと噛合する第6速ギヤとを有し、第2シンクロナイザ機構は、第4入力ギヤと噛合する第1速ギヤと、第6入力ギヤと噛合する第3速ギヤとを有し、第3シンクロナイザ機構は、アイドルギヤと噛合する後進ギヤと、第2入力ギヤと噛合する第4速ギヤとを有し、第4シンクロナイザ機構は、第3入力ギヤと噛合する第5速ギヤと、第5入力ギヤと噛合する第7速ギヤとを有して構成される。 The first synchronizer mechanism has a second speed gear that meshes with the first input gear and a sixth speed gear that meshes with the second input gear, and the second synchronizer mechanism is a first gear that meshes with the fourth input gear. A third gear that meshes with the sixth input gear, and the third synchronizer mechanism includes a reverse gear that meshes with the idle gear and a fourth gear that meshes with the second input gear. The fourth synchronizer mechanism includes a fifth speed gear that meshes with the third input gear and a seventh speed gear that meshes with the fifth input gear.
アイドルギヤは、第1入力ギヤと噛合する大径ギヤと、第3シンクロナイザ機構の後進ギヤと噛合する小径ギヤとからなる。 The idle gear includes a large-diameter gear that meshes with the first input gear and a small-diameter gear that meshes with the reverse gear of the third synchronizer mechanism.
本発明の車両用変速装置によれば、ダブルクラッチ変速装置に電気補助駆動手段とトルク変換手段を追加することでスムーズな発進および変速が実現され、回生制動を可能にして燃費を向上させ、加速時にモータ/ジェネレータのトルクの補助を受けて加速性能を向上させることができる。 According to the vehicle transmission of the present invention, smooth start and shifting can be realized by adding electric auxiliary drive means and torque conversion means to the double clutch transmission, thereby enabling regenerative braking and improving fuel efficiency, and acceleration. Sometimes the acceleration performance can be improved with the assistance of motor / generator torque.
以下、本発明の車両用変速装置〔以降、単に「変速装置」とする〕を、好適な実施形態を挙げ、図面に基づいて詳細に説明する。但し、本実施形態を明確に説明するために説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号にすることを前提とする。また、構成の名称を第1、第2などに区分したのは、同じ名称である構成を互いに区分するためのものであり、その順序に限定されるものではない。 Hereinafter, a vehicle transmission device of the present invention (hereinafter simply referred to as a “transmission device”) will be described in detail with reference to the drawings, taking a preferred embodiment. However, in order to clearly describe the present embodiment, it is assumed that unnecessary parts for explanation are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification. Further, the names of the components are classified into first, second, and the like in order to distinguish the components having the same name from each other, and are not limited to the order.
図1は、本発明の変速装置における第1実施形態の構成図である。この実施形態で変速装置は、電気補助駆動手段(Electric Supplementary Drive Unit)2、トルク変換手段PG、入力手段8、入力手段10、直結手段CL、変速出力手段OUT1、OUT2、後進変速手段IDを有して構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the transmission of the present invention. In this embodiment, the transmission has an electric supplementary drive unit (electric supplementary drive unit) 2, torque conversion unit PG,
電気補助駆動手段は、代表的に一般電気自動車に使用されるモータ/ジェネレータ2であり、モータ/ジェネレータ2は、ロータ4とステータ6からなってモータおよびジェネレータの機能を同時に行うことができる。ロータ4は、トルク変換手段のある一回転要素と連結され、ステータ6は、変速機ハウジングHに固定される。トルク変換手段は、遊星ギヤセットPGからなり、第1実施形態では3個の回転要素を有するダブルピニオン遊星ギヤセットがトルク変換手段で使用される。
The electric auxiliary drive means is a motor /
3個の回転要素は、サンギヤSからなる第1回転要素N1と、遊星キャリアPCからなる第2回転要素N2と、リングギヤRからなる第3回転要素N3を有して構成される。
第1回転要素N1は、ロータ4と連結してロータ4の回転力が伝達され、あるいはロータ4に回転力を伝達する。
第2回転要素N2は、動力源であるエンジンENGの出力軸OSと直接連結されて入力要素として作動すると同時に、出力軸OSの回転速度を変速出力手段に伝達する。
第3回転要素N3は、変速出力手段に動力を伝達する出力要素としてのみ作動する。
The three rotating elements include a first rotating element N1 made of a sun gear S, a second rotating element N2 made of a planet carrier PC, and a third rotating element N3 made of a ring gear R.
The first rotating element N <b> 1 is connected to the rotor 4 to transmit the rotational force of the rotor 4, or transmits the rotational force to the rotor 4.
The second rotation element N2 is directly connected to the output shaft OS of the engine ENG as a power source and operates as an input element, and at the same time, transmits the rotation speed of the output shaft OS to the shift output means.
The third rotation element N3 operates only as an output element that transmits power to the shift output means.
入力手段は、第1入力軸8と第2入力軸10で構成される。
第1入力軸8は、中空軸からなっており、その前端部がトルク変換手段の第2回転要素N2と直接連結される。第2入力軸10は、第1入力軸8の内部に第1入力軸8と回転干渉なしに挿入されている。第2入力軸10の前端部は、トルク変換手段の第3回転要素N3と直接連結されると同時に、直結手段を介在して第2回転要素N2と選択的に連結される。
The input means includes a
The
第1入力軸8には、第1入力ギヤG1、第2入力ギヤG2、および第3入力ギヤG3が互いに所定の間隔をおいて配置される。第1入力ギヤG1、第2入力ギヤG2、および第3入力ギヤG3は、前側から後側へ第1入力ギヤG1、第2入力ギヤG2、第3入力ギヤG3の順序に配置される。
A first input gear G1, a second input gear G2, and a third input gear G3 are disposed on the
第2入力軸10には、第4入力ギヤG4、第5入力ギヤG5、第6入力ギヤG6、および第7入力ギヤG7が互いに所定の間隔をおいて配置される。第4入力ギヤG4、第5入力ギヤG5、第6入力ギヤG6、および第7入力ギヤG7は、第1入力軸8を貫通した第2入力軸10の後側部分に位置し、前側から後側へ第4入力ギヤG4、第5入力ギヤG5、第6入力ギヤG6、第7入力ギヤG7の順序に配置される。
On the
第1入力ギヤG1、第2入力ギヤG2、第3入力ギヤG3、第4入力ギヤG4、第5入力ギヤG5、第6入力ギヤG6、および第7入力ギヤG7は、各変速段でそれぞれ作動する入力ギヤであって、第1入力ギヤG1は、第1速で作動する入力ギヤであり、第2入力ギヤG2は、第7速で作動する入力ギヤであり、第3入力ギヤG3は、第3速および第5速で作動する入力ギヤであり、第4入力ギヤG4は、第4速で作動する入力ギヤであり、第5入力ギヤG5は、第2速で作動する入力ギヤであり、第6入力ギヤG6は、後進で作動する入力ギヤであり、第7入力ギヤは、第6速で作動する入力ギヤである。 1st input gear G1, 2nd input gear G2, 3rd input gear G3, 4th input gear G4, 5th input gear G5, 6th input gear G6, and 7th input gear G7 operate at each gear stage, respectively. The first input gear G1 is an input gear that operates at the first speed, the second input gear G2 is an input gear that operates at the seventh speed, and the third input gear G3 is It is an input gear that operates at the third speed and the fifth speed, the fourth input gear G4 is an input gear that operates at the fourth speed, and the fifth input gear G5 is an input gear that operates at the second speed. The sixth input gear G6 is an input gear that operates in reverse, and the seventh input gear is an input gear that operates at sixth speed.
つまり、第1入力軸8には、奇数変速段のための入力ギヤが配置され、第2入力軸10には、偶数変速段のための入力ギヤが配置される。
That is, the
直結手段は、クラッチCLであり、第2回転要素N2の回転動力を第2入力軸10に選択的に伝達する。クラッチCLが作動すればトルク変換手段の第2回転要素N2と第3回転要素N3が一体に回転しながら遊星ギヤセットが直結の状態となる。
直結手段を形成するクラッチCLは、通常の流体多板クラッチであってよく、油圧制御システム(図示していない)によりその作動を制御できる。
The direct connection means is a clutch CL, and selectively transmits the rotational power of the second rotating element N2 to the
The clutch CL forming the direct coupling means may be a normal fluid multi-plate clutch, and its operation can be controlled by a hydraulic control system (not shown).
入力ギヤそれぞれから動力を伝達されて変速を行い、変速された動力を出力する変速出力手段は、第1入力軸8、第2入力軸10と一定の間隔をおいて平行に配置された第1変速出力手段OUT1、第2変速出力手段OUT2で構成される。
The shift output means for transmitting the power from each of the input gears to change the speed and outputting the shifted power is the
第1変速出力手段OUT1は、第1入力軸8、第2入力軸10と一定の間隔をおいて平行に配置された第1出力軸12と、第1速ギヤD1および第3速ギヤD3を備えた第1シンクロナイザ機構SL1と、第2速ギヤD2および第6速ギヤD6を備えた第2シンクロナイザ機構SL2とで構成される。
The first speed change output means OUT1 includes a
第1出力軸12の前側には第1シンクロナイザ機構SL1が配置され、第1出力軸12の後側には第2シンクロナイザ機構SL2が配置される。
第1シンクロナイザ機構SL1を形成する第1速ギヤD1は、第1入力ギヤG1と噛合し、第3速ギヤD3は第3入力ギヤG3と噛合する。
第2シンクロナイザ機構SL2を形成する第2速ギヤD2は、第5入力ギヤG5と噛合し、第6速ギヤD6は第7入力ギヤG7と噛合する。
A first synchronizer mechanism SL1 is disposed on the front side of the
The first speed gear D1 forming the first synchronizer mechanism SL1 meshes with the first input gear G1, and the third speed gear D3 meshes with the third input gear G3.
The second speed gear D2 forming the second synchronizer mechanism SL2 meshes with the fifth input gear G5, and the sixth speed gear D6 meshes with the seventh input gear G7.
第1変速出力手段OUT1を通じて変速された回転動力は、第1出力軸12の前端部または後端部に装着されている第1出力ギヤ(図示していない)を通じて公知のデファレンシャル機構に伝達される。
The rotational power shifted through the first shift output means OUT1 is transmitted to a known differential mechanism through a first output gear (not shown) attached to the front end portion or the rear end portion of the
第2変速出力手段OUT2は、第1入力軸8と第2入力軸10と所定の間隔をおいて平行に配置された第2出力軸14と、第5速ギヤD5および第7速ギヤD7を備えた第3シンクロナイザ機構SL3と、第4速ギヤD4および後進ギヤRGを備えた第4シンクロナイザ機構SL4とを含んで構成される。
The second shift output means OUT2 includes a
第2出力軸14の前側には第3シンクロナイザ機構SL3が配置され、後側には第4シンクロナイザ機構SL4が配置される。
第3シンクロナイザ機構SL3を形成する第7速ギヤD7は、第2入力ギヤG2と噛合し、第5速ギヤD5は第3入力ギヤG3と噛合する。
第4シンクロナイザ機構SL4を形成する第4速ギヤD4は、第4入力ギヤG4と噛合し、後進ギヤRGは後進変速手段のアイドルギヤIDと噛合する。
A third synchronizer mechanism SL3 is disposed on the front side of the
The seventh speed gear D7 that forms the third synchronizer mechanism SL3 meshes with the second input gear G2, and the fifth speed gear D5 meshes with the third input gear G3.
The fourth speed gear D4 forming the fourth synchronizer mechanism SL4 meshes with the fourth input gear G4, and the reverse gear RG meshes with the idle gear ID of the reverse transmission means.
第2変速出力手段OUT2を通じて変速された回転動力は、第2出力軸14の前端部または後端部に装着されている第2出力ギヤ(図示していない)を通じて公知のデファレンシャル機構に伝達される。
The rotational power shifted through the second shift output means OUT2 is transmitted to a known differential mechanism through a second output gear (not shown) attached to the front end portion or the rear end portion of the
後進変速手段は、後進軸16と一体に形成されたアイドルギヤIDで構成される。
アイドルギヤIDは、第6入力ギヤG6と後進ギヤRGに同時噛合している。これによって、第2入力軸10の回転時に第6入力ギヤG6の回転動力はアイドルギヤIDを通じて後進ギヤRGに伝達され、変速された回転動力は第2出力軸14の第2出力ギヤを通じて公知のデファレンシャル機構に伝達される。この過程で逆回転速度が出力される。
The reverse transmission means includes an idle gear ID formed integrally with the
The idle gear ID meshes simultaneously with the sixth input gear G6 and the reverse gear RG. Thereby, when the
第1シンクロナイザ機構SL1、第2シンクロナイザ機構SL2、第3シンクロナイザ機構SL3、および第4シンクロナイザ機構SL4は、当業者によく知られているので詳細な説明を省略する。また、第1シンクロナイザ機構SL1、第2シンクロナイザ機構SL2、第3シンクロナイザ機構SL3、および第4シンクロナイザ機構SL4それぞれに適用される第1スリーブSLE1、第2スリーブSLE2、第3スリーブSLE3、および第4スリーブSLE4は、よく知られているように、別途のアクチュエータ(図示していない)により作動し、このアクチュエータはトランスミッション制御ユニットにより制御される。 Since the first synchronizer mechanism SL1, the second synchronizer mechanism SL2, the third synchronizer mechanism SL3, and the fourth synchronizer mechanism SL4 are well known to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted. Further, the first sleeve SLE1, the second sleeve SLE2, the third sleeve SLE3, and the fourth sleeve applied to the first synchronizer mechanism SL1, the second synchronizer mechanism SL2, the third synchronizer mechanism SL3, and the fourth synchronizer mechanism SL4, respectively. As is well known, the SLE 4 is operated by a separate actuator (not shown), which is controlled by a transmission control unit.
図2は、第1実施形態による変速装置の変速作動表である。
クラッチCLは、後進変速段(REV)と充電時、そして偶数変速段で作動し、第1シンクロナイザ機構SL1、第2シンクロナイザ機構SL2、第3シンクロナイザ機構SL3、および第4シンクロナイザ機構SL4それぞれの第1スリーブSLE1、第2スリーブSLE2、第3スリーブSLE3、第4スリーブSLE4は、選択的に第1速ギヤD1、第2速ギヤD2、第3速ギヤD3、第4速ギヤD4、第5速ギヤD5、第6速ギヤD6、第7速ギヤD7、後進ギヤRGと作動的に連結され、変速が行われるようになる。
FIG. 2 is a shift operation table of the transmission according to the first embodiment.
The clutch CL operates at the reverse speed (REV), charging, and at an even speed, and the first synchronizer mechanism SL1, the second synchronizer mechanism SL2, the third synchronizer mechanism SL3, and the fourth synchronizer mechanism SL4 respectively. The sleeve SLE1, the second sleeve SLE2, the third sleeve SLE3, and the fourth sleeve SLE4 are selectively provided with a first speed gear D1, a second speed gear D2, a third speed gear D3, a fourth speed gear D4, and a fifth speed gear. D5, sixth speed gear D6, seventh speed gear D7, and reverse gear RG are operatively connected to perform shifting.
[中立]
中立(N)状態では、第2シンクロナイザ機構SL2のスリーブSLE2を通じて第1出力軸12と第2速ギヤD2を作動的に連結させたり、あるいは何らシンクロナイザ機構も作動させない。
[Neutral]
In the neutral (N) state, the
第2シンクロナイザ機構SL2のスリーブSLE2が中立(N)状態で第1出力軸12と第2速ギヤD2を作動的に連結させることは、前進1速への変速をせず、前進2速で発進が行われるようにするためである。
中立(N)状態で充電時には、クラッチCLを作動させてトルク変換手段が直結の状態になるようにする。この場合、エンジンの回転動力は、ロータ4に伝達されて効果的に充電が行われるようにする。
When the sleeve SLE2 of the second synchronizer mechanism SL2 is in the neutral (N) state, the
When charging in the neutral (N) state, the clutch CL is operated so that the torque conversion means is in a directly connected state. In this case, the rotational power of the engine is transmitted to the rotor 4 so as to be effectively charged.
[後進]
後進(REV)状態で発進時には、第4シンクロナイザ機構SL4の第4スリーブSLE4を通じて第2出力軸14と後進ギヤRGを作動的に連結した状態で発進制御を行う。その後、クラッチCLの作動により後進(REV)へ変速が完了する。
[Backward]
When starting in the reverse (REV) state, the start control is performed with the
[前進1速]
前進状態で(D range)発進時には、第2シンクロナイザ機構SL2の第2スリーブSLE2を通じて第1出力軸12と第2速ギヤD2を作動的に連結させた状態で発進制御を行う。このような発進過程で第1シンクロナイザ機構SL1のスリーブSLE1を通じて第1出力軸12と第1速ギヤD1を作動的に連結させると前進1速への変速が完了する。
[Forward 1st speed]
When starting in the forward state (D range), the start control is performed in a state in which the
[前進2速]
前進2速では、前進1速状態で作動していた第1シンクロナイザ機構SL1の第1スリーブSLE1を中立位置に移動するように制御した後、クラッチCLを作動させると前進2速への変速が完了する。
[2nd forward speed]
In the second forward speed, after the first sleeve SLE1 of the first synchronizer mechanism SL1 that was operating in the first forward speed state is controlled to move to the neutral position, the shift to the second forward speed is completed when the clutch CL is operated. To do.
[前進3速]
前進3速では、前進2速状態で作動していたクラッチCLを解除し、第1シンクロナイザ機構SL1の第1スリーブSLE1を通じて第1出力軸12と第3速ギヤD3を作動的に連結させると前進3速への変速が完了する。
この時、第2シンクロナイザ機構SL2の第2スリーブSLE2を通じて第1出力軸12と第2速ギヤD2が作動的に連結されているが、変速には何ら影響を与えない。
[3rd forward speed]
In the third forward speed, the clutch CL that was operating in the second forward speed state is released, and the
At this time, although the
[前進4速]
前進4速では、前進3速状態で作動していた第1シンクロナイザ機構SL1の第1スリーブSLE1と第2シンクロナイザ機構SL2の第2スリーブSLE2を中立位置に移動するように制御した後、第4シンクロナイザ機構SL4の第4スリーブSLE4を通じて第2出力軸14と第4速ギヤD4を作動的に連結し、クラッチCLを作動させると前進4速への変速が完了する。
[Forward 4th gear]
In the fourth forward speed, the fourth synchronizer is controlled so as to move the first sleeve SLE1 of the first synchronizer mechanism SL1 and the second sleeve SLE2 of the second synchronizer mechanism SL2 that have been operating in the third forward speed state to the neutral position. When the
[前進5速]
前進5速では、前進4速状態で作動していたクラッチCLを解除し、第3シンクロナイザ機構SL3の第3スリーブSLE3を通じて第2出力軸14と第5速ギヤD5を作動的に連結させると前進5速への変速が完了する。
この時、第4シンクロナイザ機構SL4の第4スリーブSLE4を通じて第2出力軸14と第4速ギヤD4が作動的に連結されているが、変速には何ら影響を与えない。
[5th forward speed]
In the fifth forward speed, the clutch CL that was operating in the fourth forward speed state is released, and the
At this time, the
[前進6速]
前進6速では、前進5速状態で作動していた第3シンクロナイザ機構SL3の第3スリーブSLE3と第4シンクロナイザ機構SL4の第4スリーブSLE4を中立位置に移動するように制御した後、第2シンクロナイザ機構SL2の第2スリーブSLE2を通じて第1出力軸12と第6速ギヤD6を作動的に連結し、クラッチCLを作動させると前進6速への変速が完了する。
[6th forward speed]
At the sixth forward speed, the second synchronizer is controlled to move the third sleeve SLE3 of the third synchronizer mechanism SL3 and the fourth sleeve SLE4 of the fourth synchronizer mechanism SL4, which were operating in the fifth forward speed state, to the neutral position. When the
[前進7速]
前進7速では、前進6速状態で作動していたクラッチCLを解除し、第3シンクロナイザ機構SL3の第3スリーブSLE3を通じて第2出力軸14と第7速ギヤD7を作動的に連結させると前進7速への変速が完了する。
この時、第2シンクロナイザ機構SL2のスリーブSLE2を通じて第1出力軸12と第6速ギヤD6が作動的に連結されているが、変速には何ら影響を与えない。
[7th forward speed]
In the seventh forward speed, the clutch CL that was operating in the sixth forward speed state is released, and the
At this time, the
上記の変速過程で第1入力軸8にはエンジンの回転動力が直接伝達され、第2入力軸10にはクラッチCLの作動時にのみエンジンの回転動力が伝達される。
そして、クラッチCLが作動しない状態で電気補助駆動手段であるモータ/ジェネレータ2が駆動すると、モータ/ジェネレータ2とエンジンENGの回転速度に応じてトルク変換手段はトルクを変換させて第2入力軸10に伝達する。
In the above speed change process, the rotational power of the engine is directly transmitted to the
When the motor /
また、電気補助駆動手段であるモータ/ジェネレータ2が駆動される状態でクラッチCLが作動されると、トルク変換手段はトルクを変換させず、第1入力軸8と第2入力軸に伝達する。そして、前進変速段および後進変速段で車両が走行する時、電気補助駆動手段であるモータ/ジェネレータ2が作動するようになると、回生制動が可能になる。
Further, when the clutch CL is operated in a state where the motor /
図3は、本発明の第2実施形態による車両用変速装置の構成図である。第2実施形態による車両用変速装置では、トルク変換手段である遊星ギヤセットPGを直結させるためのクラッチCLを第1入力軸8と遊星ギヤセットPGの第1回転要素N1との間に配置した。したがって、本発明の第2実施形態は、第1実施形態と比較して、クラッチCLの位置のみを異にし、他の構成と作用効果は同じであるので、詳細な説明を省略する。
FIG. 3 is a configuration diagram of a vehicle transmission apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the vehicular transmission according to the second embodiment, the clutch CL for directly connecting the planetary gear set PG as the torque converting means is disposed between the
図4は、本発明の第3実施形態による車両用変速装置の構成図である。第3実施形態による車両用変速装置では、トルク変換手段である遊星ギヤセットPGを直結させるためのクラッチCLを第2入力軸10と第3回転要素N3との間に配置した。したがって、第3実施形態は、第1実施形態と比較して、クラッチCLの位置のみを異にし、他の構成および作用効果は同じであるので、詳細な説明を省略する。
FIG. 4 is a configuration diagram of a vehicle transmission apparatus according to a third embodiment of the present invention. In the vehicle transmission according to the third embodiment, the clutch CL for directly connecting the planetary gear set PG as the torque conversion means is disposed between the
図5は、第4実施形態による車両用変速装置の構成図である。第4実施形態による車両用変速装置では、第1実施形態と比較すると、入力手段、変速出力手段、そして後進変速手段の構成を異にした。
より具体的に説明すると、第1入力軸8には第1入力ギヤG1と第2入力ギヤG2が固定配置され、第2入力軸10には第3入力ギヤG3、第4入力ギヤG4、第5入力ギヤG5、および第6入力ギヤG6が固定配置される。
FIG. 5 is a configuration diagram of the vehicle transmission device according to the fourth embodiment. In the vehicular transmission according to the fourth embodiment, the configurations of the input means, the shift output means, and the reverse shift means are different from those of the first embodiment.
More specifically, a first input gear G1 and a second input gear G2 are fixedly disposed on the
第1シンクロナイザ機構SL1は、第2速ギヤD2および第6速ギヤD6を備え、第2シンクロナイザ機構SL2は、第1速ギヤD1および第3速ギヤD3を備える。第1シンクロナイザ機構SL1と第2シンクロナイザ機構SL2は、第1出力軸12上に配置される。第2速ギヤD2は、第1入力ギヤG1と噛合し、第6速ギヤD6は、第2入力ギヤG2と噛合し、第1速ギヤD1は、第4入力ギヤG4と噛合し、第3速ギヤD3は、第6入力ギヤG6と噛合する。
The first synchronizer mechanism SL1 includes a second speed gear D2 and a sixth speed gear D6, and the second synchronizer mechanism SL2 includes a first speed gear D1 and a third speed gear D3. The first synchronizer mechanism SL1 and the second synchronizer mechanism SL2 are disposed on the
第3シンクロナイザ機構SL3は、後進ギヤRGと第4速ギヤD4を備え、第4シンクロナイザ機構SL4は、第5速ギヤD5と第7速ギヤD7を備える。第3シンクロナイザ機構SL3と第4シンクロナイザ機構SL4は、第2出力軸14上に配置される。
The third synchronizer mechanism SL3 includes a reverse gear RG and a fourth speed gear D4, and the fourth synchronizer mechanism SL4 includes a fifth speed gear D5 and a seventh speed gear D7. The third synchronizer mechanism SL3 and the fourth synchronizer mechanism SL4 are disposed on the
後進ギヤRGは、後進変速手段のアイドルギヤIDと噛合し、第4速ギヤD4は、第2入力ギヤG2と噛合し、第5速ギヤD5は、第3入力ギヤG3と噛合し、第7速ギヤD7は、第5入力ギヤG5と噛合する。 The reverse gear RG meshes with the idle gear ID of the reverse transmission means, the fourth speed gear D4 meshes with the second input gear G2, the fifth speed gear D5 meshes with the third input gear G3, The speed gear D7 meshes with the fifth input gear G5.
後進変速手段は、アイドルギヤIDであり、アイドルギヤIDは、後進軸16と、後進軸16上に配置された大径ギヤ18と小径ギヤ20とを有している。後進軸16は、第1出力軸12、第2出力軸14と平行に配置され、アイドルギヤIDの大径ギヤ18は、第1入力ギヤG1と噛合し、小径ギヤ20は、後進ギヤRGと噛合する。
The reverse transmission means is an idle gear ID, and the idle gear ID includes a
第4実施形態は、第1実施形態と比較して、ギヤの位置のみを異にし、他の構成および作用効果は同じであるので、詳細な説明を省略する。 The fourth embodiment differs from the first embodiment only in the position of the gear, and the other configurations and operational effects are the same, and thus detailed description thereof is omitted.
以上、本発明を、好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、これら実施形態から当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に発明して均等であると認められる範囲のすべての変更を含むものである。 The present invention has been described with reference to preferred embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and those having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can be easily obtained from these embodiments. It includes all modifications to the extent that the invention is considered to be equivalent.
本発明の実施形態によると、電気補助駆動手段であるモータ/ジェネレータ2とトルク変換手段である遊星ギヤセットPGを利用して発進と変速が行われるようにすることによって、スムーズな発進と変速を実現することができる。
そして、クラッチのスリップを小さくし、減速時に回生制動が行われることによって、燃費を向上させることができる。
また、加速時に電気補助駆動手段であるモータ/ジェネレータ2からトルク補助が行われることによって、加速性能を向上させることができる。
According to the embodiment of the present invention, smooth start and shift can be realized by using the motor /
Further, fuel consumption can be improved by reducing clutch slip and performing regenerative braking during deceleration.
Moreover, acceleration performance can be improved by performing torque assistance from the motor /
2:モータ/ジェネレータ(電気補助駆動手段)
4:ロータ
6:ステータ
8:第1入力軸(入力手段)
10:第2入力軸(入力手段)
12:第1出力軸
14:第2出力軸
16:後進軸
18:大径ギヤ
20:小径ギヤ
CL:クラッチ(直結手段)
D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7:第1−、第2−、第3−、第4−、第5−、第6−、第7速ギヤ
ENG:エンジン
G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7:第1−、第2−、第3−、第4−、第5−、第6−、第7入力ギヤ
H:変速機ハウジング
ID:アイドルギヤ(後進変速手段)
OS:エンジン出力軸
OUT1、OUT2:第1、第2変速出力手段
PC:遊星キャリア
PG:遊星ギヤセット(トルク変換手段)
R:リングギヤ
RG:後進ギヤ
S:サンギヤ
SL1、SL2、SL3、SL4:第1−、第2−、第3−、第4−シンクロナイザ機構
SLE1、SLE2、SLE3、SLE4:第1−、第2−、第3−、第4スリーブ
N1、N2、N3:第1−、第2−、第3回転要素
2: Motor / generator (electrical auxiliary drive means)
4: Rotor 6: Stator 8: First input shaft (input means)
10: Second input shaft (input means)
12: First output shaft 14: Second output shaft 16: Reverse shaft 18: Large diameter gear 20: Small diameter gear CL: Clutch (direct coupling means)
D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7: 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th speed gear ENG: Engine G1, G2, G3 , G4, G5, G6, G7: 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th input gear H: Transmission housing ID: Idle gear (reverse transmission means )
OS: Engine output shaft OUT1, OUT2: First and second shift output means PC: Planetary carrier PG: Planetary gear set (torque conversion means)
R: Ring gear RG: Reverse gear S: Sun gear SL1, SL2, SL3, SL4: 1st, 2nd, 3rd, 4th synchronizer mechanism SLE1, SLE2, SLE3, SLE4: 1st, 2nd 3rd and 4th sleeves N1, N2 and N3: 1st, 2nd and 3rd rotating elements
Claims (18)
第1回転要素、第2回転要素、および第3回転要素を有する遊星ギヤセットを含み、前記第1回転要素が前記電気補助駆動手段と連結され、前記第2回転要素がエンジンと連結され、前記第3回転要素が出力要素として作動するトルク変換手段と、
前記第2回転要素に直接連結され、その外周面に複数の入力ギヤが固定配置された第1入力軸と、前記第1入力軸と回転干渉なしに同軸上に配置されて、その前端部が前記第3回転要素と直接連結され、その後端部外周面に複数の入力ギヤが固定配置された第2入力軸とを含む入力手段と、
前記トルク変換手段の第1回転要素、第2回転要素、および第3回転要素のうち2つの回転要素を選択的に連結して直結の状態になるようにする直結手段と、
前記第1入力軸、前記第2入力軸と平行に配置された第1出力軸と、前記第1出力軸上に配置された第1シンクロナイザ機構と第2シンクロナイザ機構を含み、前記第1シンクロナイザ機構と前記第2シンクロナイザ機構の選択的な作動により4つの速度を出力する第1変速出力手段と、前記第1入力軸と前記第2入力軸に平行に配置された第2出力軸と、前記第2出力軸上に配置された第3シンクロナイザ機構と第4シンクロナイザ機構を含み、前記第3シンクロナイザ機構と前記第4シンクロナイザ機構の選択的な作動により他の4つの速度を出力する第2変速出力手段とを含む変速出力手段と、
前記第2入力軸と平行に配置された後進軸上に配置されて、前記第1入力軸と前記第2入力軸上のいずれか一つの入力ギヤと前記シンクロナイザ機構のうちのいずれか一つに構成された後進ギヤとの間に噛合するアイドルギヤからなる後進変速手段と、を含んで構成され、
前記トルク変換手段は、サンギヤからなる第1回転要素と、遊星キャリアからなる第2回転要素と、リングギヤからなる第3回転要素とを保有するダブルピニオン遊星ギヤセットで構成されることを特徴とする車両用変速装置。 Electric auxiliary drive means operating as a motor or generator;
A planetary gear set having a first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element, wherein the first rotating element is connected to the electric auxiliary drive means, the second rotating element is connected to an engine, Torque converting means in which the three-rotation element operates as an output element;
A first input shaft that is directly connected to the second rotation element and has a plurality of input gears fixedly disposed on an outer peripheral surface thereof; and is coaxially disposed without rotational interference with the first input shaft, and a front end portion thereof is An input means including a second input shaft directly connected to the third rotating element and having a plurality of input gears fixedly disposed on the outer peripheral surface of the rear end portion;
Direct connection means for selectively connecting two rotation elements among the first rotation element, the second rotation element, and the third rotation element of the torque conversion means so as to be in a direct connection state;
The first synchronizer mechanism, comprising: the first input shaft; a first output shaft disposed in parallel with the second input shaft; and a first synchronizer mechanism and a second synchronizer mechanism disposed on the first output shaft. And a first shift output means for outputting four speeds by selective operation of the second synchronizer mechanism, the second input shaft arranged in parallel to the first input shaft and the second input shaft, A second shift output means including a third synchronizer mechanism and a fourth synchronizer mechanism disposed on the two output shafts, and outputting other four speeds by selective operation of the third synchronizer mechanism and the fourth synchronizer mechanism; Shift output means including
One of the input gear on the first input shaft, the second input shaft, and the synchronizer mechanism is disposed on a reverse shaft disposed in parallel with the second input shaft. A reverse transmission means comprising an idle gear meshing with the configured reverse gear ,
The torque conversion means includes a double pinion planetary gear set having a first rotating element made of a sun gear, a second rotating element made of a planet carrier, and a third rotating element made of a ring gear. Transmission.
前記トルク変換手段の第1回転要素と連結されたロータと、
前記ロータを囲み、変速機ハウジングに固定されたステータと、を含んで構成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用変速装置。 The electric auxiliary driving means includes
A rotor coupled to the first rotating element of the torque converting means;
The vehicle transmission according to claim 1, comprising a stator that surrounds the rotor and is fixed to a transmission housing.
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