JP4222302B2 - Hybrid car transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両を駆動するための動力源として内燃機関と電動機を有し、この内燃機関と電動機の回転を増幅もしくは減速する変速機を備えたハイブリッド自動車の変速機に関する。 The present invention relates to a transmission for a hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as power sources for driving a vehicle, and a transmission that amplifies or decelerates the rotation of the internal combustion engine and the electric motor.
従来、ハイブリッドシステムとして、エンジンの出力を遊星歯車にて制御用電動機出力と走行分出力に分配して、前記制御用電動機が発電した電力を使って駆動用電動機がトルクを出し、上記遊星歯車の出力トルクと合成して出力軸に出力することで無段変速を可能とするシステムを搭載した自動車(登録商標名「プリウス」)が実用化されている。 Conventionally, as a hybrid system, the engine output is distributed to the control motor output and the travel output by the planetary gear, and the drive motor generates torque using the electric power generated by the control motor, and the planetary gear An automobile (registered trademark name “Prius”) equipped with a system that enables a continuously variable transmission by combining with output torque and outputting it to an output shaft has been put into practical use.
しかし、大排気量エンジンを搭載した車両に上記ハイブリッドシステムを適用すると、要求車両駆動力が大きくなるため、電動機要求駆動力も大きくなってしまう。そこで、電動機に対する要求トルク・出力を下げる案が提案されている。提案されたハイブリッド自動車は、変速機を、内燃機関の出力のみを変速する位置、電動機の出力のみを変速する位置、内燃機関と電動機の出力を同時に変速する位置、にそれぞれ配置している(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来のハイブリッド自動車の変速機のうち、内燃機関の出力のみを変速するタイプと、内燃機関と電動機の出力を同時に変速するタイプは、内燃機関トルクの増幅比よりも電動機トルクを大きく増幅させたい場合、別途、電動機トルクを増幅するためのギヤ機構が必要である。また、内燃機関の出力のみを変速するタイプは、電動機に対する要求トルクが大きくなるか、もしくは、減速比が大きくなり、減速比が大きくなると大減速比を達成するギヤ機構が大型化し、レイアウト性が悪化する、という問題がある。 However, among the conventional hybrid vehicle transmissions, the type that only shifts the output of the internal combustion engine and the type that simultaneously shifts the output of the internal combustion engine and the motor amplify the motor torque more than the amplification ratio of the internal combustion engine torque. If it is desired, a gear mechanism for amplifying the motor torque is required separately. In addition, in the type that shifts only the output of the internal combustion engine, the required torque for the motor increases, or the gear ratio that achieves the large reduction ratio increases as the reduction ratio increases and the reduction ratio increases. There is a problem of getting worse.
また、ギヤ機構を大きくすること無く減速比を大きくするためにラビニョ型遊星歯車を使う構成が、特開2004−66898号公報に提案されている。しかし、提案された変速機は、1入力/1出力であり、内燃機関と電動機の増幅比を変えるには、別途、減速機を追加する必要がある、という問題が残る。 Japanese Patent Laying-Open No. 2004-66898 proposes a configuration in which a Ravigneaux type planetary gear is used to increase the reduction gear ratio without increasing the gear mechanism. However, the proposed transmission has one input / one output, and there remains a problem that a separate reduction gear is required to change the amplification ratio between the internal combustion engine and the electric motor.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、要求駆動力が大きくなっても電動機への要求出力を小さく抑えることで、大排気量エンジンの搭載を可能にすることができるハイブリッド自動車の変速機を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and is a hybrid vehicle capable of mounting a large displacement engine by suppressing the required output to the electric motor even when the required driving force increases. An object is to provide a transmission.
上記目的を達成するため、第1の発明では、車両を駆動するための動力源として内燃機関と電動機を有し、この内燃機関と電動機の回転を増幅もしくは減速する変速機を備えたハイブリッド自動車において、
前記変速機は、2入力/1出力であり、ラビニョ型遊星歯車と摩擦締結要素により構成し、
前記ラビニョ型歯車は、第1サンギヤと、第1リングギヤと、1つのロングピニオンにそれぞれ噛み合う第1ショートピニオンと第2ショートピニオンとを支持する共通キャリアと、第2リングギヤと、第2サンギヤと、の5つの回転要素を有する第1ラビニョ型遊星歯車であり、
前記変速機は、前記第1サンギヤを電動機に連結し、前記第1リングギヤを内燃機関に連結し、前記共通キャリアを出力部材に連結すると共に第1クラッチを介して内燃機関に連結し、前記第2リングギヤを第1ブレーキを介して変速機ケースに連結し、前記第2サンギヤを第2ブレーキを介して変速機ケースに連結して構成し、1つの出力回転数に対し5以上の異なる入力回転数を設定可能としたことを特徴とする。
また第2の発明では、車両を駆動するための動力源として内燃機関と電動機を有し、この内燃機関と電動機の回転を増幅もしくは減速する変速機を備えたハイブリッド自動車において、
前記変速機は、2入力/1出力であり、ラビニョ型遊星歯車と摩擦締結要素により構成し、
前記ラビニョ型遊星歯車は、第1サンギヤと、第1リングギヤと、1つのロングピニオンにそれぞれ噛み合う第1ショートピニオンと第2ショートピニオンとを支持する共通キャリアと、第2リングギヤと、第2サンギヤと、の5つの回転要素を有する第1ラビニョ型遊星歯車であり、
前記変速機は、前記第1サンギヤに電動機を連結し、前記第1リングギヤに第2クラッチを介して内燃機関を連結し、前記共通キャリアに出力部材を連結すると共に第1クラッチを介して内燃機関を連結し、前記第2リングギヤに第1ブレーキを介して変速機ケースを連結し、前記第2サンギヤに第2ブレーキを介して変速機ケースを連結して構成し、1つの出力回転数に対し5以上の異なる入力回転数を設定可能としたことを特徴とする。
また第3の発明では、車両を駆動するための動力源として内燃機関と電動機を有し、この内燃機関と電動機の回転を増幅もしくは減速する変速機を備えたハイブリッド自動車において、
前記変速機は、2入力/1出力であり、ラビニョ型遊星歯車と摩擦締結要素により構成し、
前記ラビニョ型遊星歯車は、第1サンギヤと、互いに噛み合うロングピニオンと第2ショートピニオンを支持する共通キャリアと、第1リングギヤと第2リングギヤと第3リングギヤとを兼用する共通リングギヤと、第3ショートピニオンを支持する第3キャリアと、第2サンギヤと第3サンギヤとを兼用する共通サンギヤと、の5つの回転要素を有する第2ラビニョ型遊星歯車であり、
前記変速機は、前記第1サンギヤに電動機を連結し、前記共通キャリアに第2クラッチを介して内燃機関を連結すると共に第2クラッチ及び第1クラッチを介して出力部材を連結し、前記共通リングギヤに出力部材を連結し、前記第3キャリアに第1ブレーキを介して変速機ケースを連結し、前記共通サンギヤに第2ブレーキを介して変速機ケースを連結し、前記電動機と内燃機関の回転を第2ラビニョ型遊星歯車に対して同じ方向から入力する構成としたことを特徴とする。
To achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor as power sources for driving the vehicle, and a transmission that amplifies or decelerates the rotation of the internal combustion engine and the electric motor. ,
The transmission has 2 inputs / 1 output, and is composed of a Ravigneaux planetary gear and a frictional engagement element.
The Ravigneaux type gear includes a first carrier, a first ring gear, a common carrier supporting a first short pinion and a second short pinion that mesh with one long pinion, a second ring gear, and a second sun gear, A first Ravigneaux planetary gear having five rotating elements of
The transmission connects the first sun gear to an electric motor, connects the first ring gear to an internal combustion engine, connects the common carrier to an output member, and connects to the internal combustion engine via a first clutch, Two ring gears are connected to the transmission case via the first brake, and the second sun gear is connected to the transmission case via the second brake, and more than 5 different input rotations for one output speed The number can be set.
In the second invention, in a hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as a power source for driving the vehicle, and including a transmission that amplifies or decelerates the rotation of the internal combustion engine and the electric motor,
The transmission has 2 inputs / 1 output, and is composed of a Ravigneaux planetary gear and a frictional engagement element.
The Ravigneaux type planetary gear includes a first carrier, a first ring gear, a common carrier that supports a first short pinion and a second short pinion that respectively mesh with one long pinion, a second ring gear, and a second sun gear. , A first Ravigneaux type planetary gear having five rotating elements,
The transmission has an electric motor connected to the first sun gear, an internal combustion engine connected to the first ring gear via a second clutch, an output member connected to the common carrier, and an internal combustion engine via the first clutch. A transmission case is connected to the second ring gear via a first brake, and a transmission case is connected to the second sun gear via a second brake. 5 or more different input rotation speeds can be set.
In a third aspect of the invention, in a hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as a power source for driving the vehicle, and a transmission that amplifies or decelerates the rotation of the internal combustion engine and the electric motor,
The transmission has 2 inputs / 1 output, and is composed of a Ravigneaux planetary gear and a frictional engagement element.
The Ravigneaux type planetary gear includes a first sun gear, a common carrier that supports a long pinion and a second short pinion that mesh with each other, a common ring gear that also serves as a first ring gear, a second ring gear, and a third ring gear, and a third short gear. A second Ravigneaux type planetary gear having five rotating elements of a third carrier that supports the pinion and a common sun gear that also serves as the second sun gear and the third sun gear;
The transmission includes an electric motor coupled to the first sun gear, an internal combustion engine coupled to the common carrier via a second clutch, and an output member coupled to the common clutch via the second clutch and the first clutch. An output member, a transmission case connected to the third carrier via a first brake, a transmission case connected to the common sun gear via a second brake, and rotation of the electric motor and the internal combustion engine. The second Ravigneaux type planetary gear is configured to input from the same direction .
よって、本発明のハイブリッド自動車の変速機にあっては、内燃機関と電動機を異なる変速比で増減速可能となり、例えば、内燃機関に対して電動機の減速比を大きくすることで電動機への要求トルクを小さくできる。また、内燃機関も減速させることができるというように、内燃機関駆動力と電動機駆動力との和により要求駆動力を達成する際の設定自由度が大幅に増す。したがって、要求駆動力が大きくなっても電動機への要求出力を小さく抑えることで、大排気量エンジンの搭載を可能にすることができる。 Therefore, in the transmission of the hybrid vehicle of the present invention, the internal combustion engine and the motor can be increased / decreased at different speed ratios. For example, the required torque to the motor is increased by increasing the speed reduction ratio of the motor with respect to the internal combustion engine. Can be reduced. Further, the degree of freedom of setting when the required driving force is achieved is greatly increased by the sum of the internal combustion engine driving force and the electric motor driving force so that the internal combustion engine can also be decelerated. Therefore, it is possible to mount a large displacement engine by reducing the required output to the electric motor even if the required driving force increases.
以下、本発明のハイブリッド自動車の変速機を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例1〜実施例4に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out a transmission of a hybrid vehicle of the present invention will be described based on Examples 1 to 4 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
図1は実施例1のハイブリッド自動車の変速機を示すスケルトン図である。
実施例1のハイブリッド自動車は、車両を駆動するための動力源として内燃機関Eと電動機MGを有し、この内燃機関Eと電動機MGの回転を増幅もしくは減速する変速機を備えている。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a transmission of a hybrid vehicle according to a first embodiment.
The hybrid vehicle of the first embodiment includes an internal combustion engine E and an electric motor MG as power sources for driving the vehicle, and includes a transmission that amplifies or decelerates the rotation of the internal combustion engine E and the electric motor MG.
前記変速機は、2入力(In1,In2)/1出力(Out)であり、1つの出力回転数に対し5以上の異なる入力回転数を設定可能としている。 The transmission has two inputs (In1, In2) / 1 output (Out), and can set different input rotational speeds of 5 or more for one output rotational speed.
前記変速機は、第1ラビニョ型遊星歯車PG1(ラビニョ型遊星歯車)と、第1ブレーキB1(摩擦締結要素)と、第2ブレーキB2(摩擦締結要素)と、第1クラッチCL1(摩擦締結要素)と、により構成している。 The transmission includes a first Ravigneaux type planetary gear PG1 (Ravigno type planetary gear), a first brake B1 (friction engagement element), a second brake B2 (friction engagement element), and a first clutch CL1 (friction engagement element). ).
前記第1ラビニョ型遊星歯車PG1は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、1つのロングピニオンLPにそれぞれ噛み合う第1ショートピニオンSP1と第2ショートピニオンSP2とを支持する共通キャリアCと、第2リングギヤR2と、第2サンギヤS2と、の5つの回転要素を有する。 The first Ravigneaux type planetary gear PG1 includes a first sun gear S1, a first ring gear R1, a common carrier C that supports a first short pinion SP1 and a second short pinion SP2 that mesh with one long pinion LP, respectively. There are five rotating elements, the second ring gear R2 and the second sun gear S2.
前記変速機は、前記第1サンギヤS1を電動機MGに連結し、前記第1リングギヤR1を内燃機関Eに連結し、前記共通キャリアCを出力軸OS(出力部材)に連結すると共に第1クラッチCL1を介して内燃機関Eに連結し、前記第2リングギヤR2を第1ブレーキB1を介して変速機ケースTCに連結し、第2サンギヤS2を第2ブレーキB2を介して変速機ケースTCに連結して構成している。 The transmission connects the first sun gear S1 to the electric motor MG, connects the first ring gear R1 to the internal combustion engine E, connects the common carrier C to the output shaft OS (output member) and the first clutch CL1. The second ring gear R2 is connected to the transmission case TC via the first brake B1, and the second sun gear S2 is connected to the transmission case TC via the second brake B2. Is configured.
上記連結関係により、図2の最上段に示すように、ダブルピニオン型遊星歯車を構成する遊星1において、共線図の横軸には各回転要素がS1−R1−Cの順に配列され、図2の最下段に示すように、ダブルピニオン型遊星歯車を構成する遊星2において、共線図の横軸には各回転要素がC−R2−S2の順に配列され、図2の中段に示すように、シングルピニオン型遊星歯車を構成する遊星1,2のクロス方向において、共線図の横軸には各回転要素がR1−C−S2の順に配列される。ちなみに、ダブルピニオン型遊星歯車は、S−R−CまたはC−R−Sという配列を示し、シングルピニオン型遊星歯車は、S−C−RまたはR−C−Sという配列を示す。
Due to the above connection relationship, as shown in the uppermost stage of FIG. 2, in the planetary 1 constituting the double pinion type planetary gear, the rotating elements are arranged in the order of S1-R1-C on the horizontal axis of the collinear chart. 2, in the
そして、第1リングギヤR1と共通キャリアCと第2サンギヤS2とは、共線図上の横軸において同じ位置になることで、変速機の5つの回転要素は、図2に示すように、S1(第2入力回転数In2)−R1(第1入力回転数In1)−C(出力回転数Out)−R2−S2の順に配列される。これにより、第1ラビニョウ型遊星歯車列PGR1の動的な動作を1つの剛体レバーにより簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比や要素回転数を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数(回転速度)をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比に基づき、共線図レバー比になるように配置したものである(図3参照)。 Then, the first ring gear R1, the common carrier C, and the second sun gear S2 are at the same position on the horizontal axis on the alignment chart, so that the five rotational elements of the transmission are shown in FIG. (Second input rotational speed In2) -R1 (first input rotational speed In1) -C (output rotational speed Out) -R2-S2 are arranged in this order. This makes it possible to introduce a rigid lever model that can simply express the dynamic operation of the first Ravigneaux planetary gear train PGR1 with one rigid lever. Here, the “collinear diagram” is a velocity diagram used in a simple and easy-to-understand method of drawing instead of a method of obtaining by a formula when considering a gear ratio and an element rotational speed of a differential gear. The vertical axis represents the number of rotations (rotational speed) of each rotating element, the horizontal axis represents each rotating element, and the interval between each rotating element is based on the gear ratio of the sun gear and ring gear so that the collinear lever ratio is obtained. (See FIG. 3).
実施例1の変速機は、前記第1ブレーキB1を締結し他の締結要素を解放する1速(図3(a1))と、前記第2ブレーキB2を締結し他の締結要素を解放する2速(図3(a2))と、前記第1クラッチCL1を締結し他の締結要素を解放する3速(図3(a3))と、を切り替える2入力/1出力変速パターン(図3(a))により、1つの出力回転数Outに対し5つの異なる入力回転数In1,In2を発生可能である。 The transmission according to the first embodiment includes a first speed (FIG. 3 (a1)) that engages the first brake B1 and releases the other engagement elements, and 2 that engages the second brake B2 and releases the other engagement elements. 2-input / 1-output shift pattern (FIG. 3 (a)) for switching between the speed (FIG. 3 (a2)) and the third speed (FIG. 3 (a3)) for engaging the first clutch CL1 and releasing the other engagement elements. )), It is possible to generate five different input rotational speeds In1 and In2 for one output rotational speed Out.
次に、作用を説明する。
[背景技術]
従来、ハイブリッドシステムとして、エンジンの出力を遊星歯車にて制御用電動機出力と走行分出力に分配して、前記制御用電動機が発電した電力を使って駆動用電動機がトルクを出し、上記遊星歯車の出力トルクと合成して出力軸に出力することで無段変速を可能とするシステムを搭載した自動車(登録商標名「プリウス」)が実用化されている。
Next, the operation will be described.
[Background technology]
Conventionally, as a hybrid system, the engine output is distributed to the control motor output and the travel output by the planetary gear, and the drive motor generates torque using the electric power generated by the control motor, and the planetary gear An automobile (registered trademark name “Prius”) equipped with a system that enables a continuously variable transmission by combining with output torque and outputting it to an output shaft has been put into practical use.
しかし、大排気量エンジンを搭載した車両に上記ハイブリッドシステムを適用すると、要求車両駆動力が大きくなるため、電動機要求駆動力も大きくなってしまう。すなわち、実用化されているハイブリッドシステムでは、遊星歯車にて出力回転に対するエンジン回転をハイギヤ相当に固定することで、エンジン効率の良い点でエンジンを動作させているので、電動機に対する要求トルク・出力も増大することになる。したがって、図4に示すように、電動機要求駆動力が大きくなると、電動機トルクを大きくするか、変速機を配置してその変速比を大きくする必要がある。車速が下がるにつれ車両要求駆動力も大きくなる。 However, if the hybrid system is applied to a vehicle equipped with a large displacement engine, the required vehicle driving force increases, and the electric motor required driving force also increases. That is, in the hybrid system that has been put to practical use, the engine is operated with a high gear equivalent to the engine rotation with respect to the output rotation by the planetary gear, so that the engine is operated with good engine efficiency. Will increase. Therefore, as shown in FIG. 4, when the required motor driving force increases, it is necessary to increase the motor torque or dispose the transmission to increase the gear ratio. As the vehicle speed decreases, the required vehicle driving force also increases.
そこで、電動機に対する要求トルク・出力を下げる変速機を用いた案が特開2003−127681号公報で提案されている。しかし、内燃機関の出力のみを変速するタイプと、内燃機関と電動機の出力を同時に変速するタイプの変速機は、内燃機関トルクの増幅比よりも電動機トルクを大きく増幅させたい場合、別途、電動機トルクを増幅するためのギヤ機構が必要である。また、内燃機関の出力のみを変速するタイプの変速機は、電動機に対する要求トルクが大きくなるか、もしくは、減速比が大きくなり、減速比が大きくなると大減速比を達成するギヤ機構が大型化し、レイアウト性が悪化する。 In view of this, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-127681 proposes a plan using a transmission that reduces the required torque / output for an electric motor. However, in the type that shifts only the output of the internal combustion engine and the type of transmission that simultaneously shifts the output of the internal combustion engine and the electric motor, if you want to amplify the motor torque larger than the amplification ratio of the internal combustion engine torque, separately A gear mechanism for amplifying the signal is required. In addition, the type of transmission that shifts only the output of the internal combustion engine increases the required torque for the electric motor, or the reduction ratio increases, and when the reduction ratio increases, the gear mechanism that achieves the large reduction ratio increases in size. Layout becomes worse.
また、ギヤ機構を大きくすること無く減速比を大きくするためにラビニョ型遊星歯車を使う構成が、特開2004−66898号公報に提案されている。しかし、提案された変速機は、1入力/1出力であり、内燃機関と電動機の増幅比を変えるには、別途、減速機を追加する必要がある。 Japanese Patent Laying-Open No. 2004-66898 proposes a configuration in which a Ravigneaux type planetary gear is used to increase the reduction gear ratio without increasing the gear mechanism. However, the proposed transmission has one input / one output, and a separate reduction gear must be added to change the amplification ratio between the internal combustion engine and the electric motor.
[車両要求駆動力の分配作用]
実施例1のハイブリッド自動車の変速機は、車両要求駆動力が大きくなっても電動機MGへの要求出力を小さく抑えることで、内燃機関Eとして大排気量エンジンの搭載を可能にすることを目的とし、2入力(In1,In2)/1出力(Out)であり、1つの出力回転数に対し5以上の異なる入力回転数を設定可能としたものである。
[Distribution of required vehicle driving force]
The transmission of the hybrid vehicle according to the first embodiment aims to enable a large displacement engine to be mounted as the internal combustion engine E by suppressing the required output to the electric motor MG even when the required driving force of the vehicle increases. 2 inputs (In1, In2) / 1 output (Out), and 5 or more different input rotation speeds can be set for one output rotation speed.
すなわち、第1ブレーキB1を締結し第2ブレーキB2と第1クラッチCL1とを解放する1速を選択した場合には、図3(a1)に示すように、1つの出力回転に対して、出力回転数Out<第1入力回転数In1<第2入力回転数In2の関係となる。この時には、入力回転数In1,In2に対する出力回転数Outの差が最大、つまり、ギヤ比が最大となる最ローとなる。 In other words, when the first speed is selected to engage the first brake B1 and release the second brake B2 and the first clutch CL1, as shown in FIG. Rotational speed Out <first input rotational speed In1 <second input rotational speed In2. At this time, the difference between the output rotational speed Out and the input rotational speed In1, In2 is the maximum, that is, the lowest gear ratio is the maximum.
また、第2ブレーキB2を締結し第1ブレーキB1と第1クラッチCL1とを解放する2速を選択した場合、図3(a2)に示すように、回転数の関係は1速選択時と同様に、出力回転数Out<第1入力回転数In1<第2入力回転数In2の関係となる。しかし、この2速選択時、出力回転数Outが1速選択時と同じであるとすると、第1入力回転数In1と第2入力回転数In2は1速選択時より低回転数となる。 In addition, when the second speed for engaging the second brake B2 and releasing the first brake B1 and the first clutch CL1 is selected, as shown in FIG. 3 (a2), the rotational speed relationship is the same as when the first speed is selected. In addition, the relationship of output rotational speed Out <first input rotational speed In1 <second input rotational speed In2 is established. However, when the second speed is selected, if the output rotational speed Out is the same as when the first speed is selected, the first input rotational speed In1 and the second input rotational speed In2 are lower than when the first speed is selected.
さらに、第1クラッチCL1を締結し第1ブレーキB1と第2ブレーキB2を解放する3速を選択した場合には、図3(a3)に示すように、回転数の関係は、出力回転数Out=第1入力回転数In1=第2入力回転数In2の関係となり、ギヤ比が1となる。そして、この3速選択時、出力回転数Outが1,2速選択時と同じであるとすると、第1入力回転数In1と第2入力回転数In2は1,2速選択時より低回転数となる。 Further, when the third speed for engaging the first clutch CL1 and releasing the first brake B1 and the second brake B2 is selected, as shown in FIG. 3 (a3), the relationship between the rotational speeds is the output rotational speed Out. = First input rotational speed In1 = Second input rotational speed In2, and the gear ratio is 1. When the third speed is selected and the output rotation speed Out is the same as when the 1st and 2nd speeds are selected, the first input rotation speed In1 and the second input rotation speed In2 are lower than when the 1st and 2nd speeds are selected. It becomes.
この1速と2速と3速の選択により、1つの同じ出力回転数Outに対し、1速時における2つの入力回転数In1(1),In2(1)と、2速時における2つの入力回転数In1(2),In2(2)と、3速時における1つの入力回転数In1(3)=In2(3)と、の5つの異なる回転数を発生させることが可能となり、内燃機関Eの回転数(第1入力回転数In1)と電動機MGの回転数(第2入力回転数In2)を異なる変速比で変速させることが可能となる。 By selecting 1st speed, 2nd speed and 3rd speed, two input speeds In1 (1), In2 (1) at the 1st speed and 2 inputs at the 2nd speed for the same output speed Out It is possible to generate five different rotational speeds, that is, the rotational speeds In1 (2), In2 (2) and one input rotational speed In1 (3) = In2 (3) at the third speed. It is possible to shift the speed of the motor (the first input speed In1) and the speed of the motor MG (the second input speed In2) at different speed ratios.
これにより、図5に示すように、車両要求駆動力に対し、低車速域では1速を選択し、中速域では2速を選択し、高速域では3速を選択することで、車速が低速であるほど内燃機関駆動力が大きくなり、電動機MGへの要求駆動力を小さく抑えることができる。また、電動機MGの変速比を内燃機関Eのより大きくすることで、電動機MGへの要求駆動力を達成するための電動機トルクを小さくすることが可能となる。このように、車両要求駆動力が大きくなっても電動機MGへの要求出力を小さく抑えることで、内燃機関Eとして大排気量エンジンの搭載を可能にすることができる。 Thus, as shown in FIG. 5, by selecting the first speed in the low vehicle speed range, selecting the second speed in the medium speed range, and selecting the third speed in the high speed range as shown in FIG. The lower the speed, the greater the internal combustion engine driving force, and the required driving force for the motor MG can be kept small. Further, by increasing the gear ratio of the electric motor MG more than that of the internal combustion engine E, it is possible to reduce the electric motor torque for achieving the required driving force for the electric motor MG. Thus, even if the vehicle required driving force increases, it is possible to mount a large displacement engine as the internal combustion engine E by suppressing the required output to the electric motor MG.
次に、効果を説明する。
実施例1のハイブリッド自動車の変速機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
The effects listed below can be obtained in the transmission of the hybrid vehicle of the first embodiment.
(1) 車両を駆動するための動力源として内燃機関Eと電動機MGを有し、この内燃機関Eと電動機MGの回転を増幅もしくは減速する変速機を備えたハイブリッド自動車において、前記変速機は、2入力(In1,In2)/1出力(Out)であり、1つの出力回転数に対し5以上の異なる入力回転数を設定可能としたため、車両要求駆動力が大きくなっても電動機MGへの要求出力を小さく抑えることで、内燃機関Eとして大排気量エンジンの搭載を可能にすることができる。 (1) In a hybrid vehicle having an internal combustion engine E and an electric motor MG as power sources for driving a vehicle, and having a transmission that amplifies or decelerates the rotation of the internal combustion engine E and the electric motor MG, the transmission includes: Since there are 2 inputs (In1, In2) / 1 output (Out), and 5 or more different input rotation speeds can be set for one output rotation speed, there is a need for the motor MG even if the vehicle required driving force increases. By keeping the output small, it is possible to mount a large displacement engine as the internal combustion engine E.
(2) 前記変速機は、第1ラビニョ型遊星歯車PG1と、摩擦締結要素B1,B2,CL1と、により構成したため、遊星歯車を3列設ける場合に比べ、遊星歯車の2列分の軸方向寸法を確保するだけで遊星歯車を3列分の機能を発揮することで、軸方向寸法の短縮を図ったコンパクトな変速機とすることができる。 (2) Since the transmission is constituted by the first Ravigneaux type planetary gear PG1 and the frictional engagement elements B1, B2, and CL1, the axial direction of the two planetary gears compared to the case where three planetary gears are provided. By exhibiting the function of three rows of planetary gears only by securing the dimensions, it is possible to provide a compact transmission in which the axial dimension is shortened.
(3) 前記ラビニョ型遊星歯車は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、1つのロングピニオンLPにそれぞれ噛み合う第1ショートピニオンSP1と第2ショートピニオンSP2とを支持する共通キャリアCと、第2リングギヤR2と、第2サンギヤS2と、の5つの回転要素を有する第1ラビニョ型遊星歯車PG1であり、前記変速機は、前記第1サンギヤS1を電動機MGに連結し、前記第1リングギヤR1を内燃機関Eに連結し、前記共通キャリアCを出力軸OSに連結すると共に第1クラッチCL1を介して内燃機関Eに連結し、前記第2リングギヤR2を第1ブレーキB1を介して変速機ケースTCに連結し、第2サンギヤS2を第2ブレーキB2を介して変速機ケースTCに連結して構成したため、コンパクトな変速機構成としながら、3段階の変速比による2入力/1出力変速パターンを達成することができる。 (3) The Ravigneaux type planetary gear includes a common carrier C that supports a first sun gear S1, a first ring gear R1, a first short pinion SP1 and a second short pinion SP2 that mesh with one long pinion LP, respectively. A first Ravigneaux type planetary gear PG1 having five rotating elements of a second ring gear R2 and a second sun gear S2, the transmission connects the first sun gear S1 to an electric motor MG, and the first ring gear R1 is connected to the internal combustion engine E, the common carrier C is connected to the output shaft OS and is connected to the internal combustion engine E via the first clutch CL1, and the second ring gear R2 is connected to the transmission via the first brake B1. Since it is connected to the case TC and the second sun gear S2 is connected to the transmission case TC via the second brake B2, it has a two-input / one-output transmission pattern with a three-stage gear ratio while having a compact transmission configuration. Can be achieved.
(4) 前記変速機は、前記第1ブレーキB1を締結し他の締結要素を解放する1速と、前記第2ブレーキB2を締結し他の締結要素を解放する2速と、前記第1クラッチCL1を締結し他の締結要素を解放する3速と、を切り替える2入力/1出力変速パターンを有するため、1つの出力回転数Outに対し5つの異なる入力回転数In1,In2を発生可能であり、全車速域において電動機MGへの要求出力を小さく抑えることができる。 (4) The transmission includes a first speed for engaging the first brake B1 and releasing other engaging elements, a second speed for engaging the second brake B2 and releasing other engaging elements, and the first clutch. Since it has a 2-input / 1-output shift pattern that switches between the 3rd speed that fastens CL1 and releases other fastening elements, it can generate 5 different input speeds In1 and In2 for one output speed Out. The required output to the electric motor MG can be kept small in the entire vehicle speed range.
実施例2は、実施例1において内燃機関Eと第1リングギヤR1との間に第2クラッチCL2を設定した例である。 The second embodiment is an example in which the second clutch CL2 is set between the internal combustion engine E and the first ring gear R1 in the first embodiment.
まず、構成を説明すると、実施例2のハイブリッド自動車の変速機は、図6に示すように、実施例1と同じ第1ラビニョ型遊星歯車PG1を採用している。 First, the configuration will be described. The hybrid vehicle transmission of the second embodiment employs the same first Ravigneaux type planetary gear PG1 as that of the first embodiment, as shown in FIG.
前記第1ラビニョ型遊星歯車PG1は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、1つのロングピニオンLPにそれぞれ噛み合う第1ショートピニオンSP1と第2ショートピニオンSP2とを支持する共通キャリアCと、第2リングギヤR2と、第2サンギヤS2と、の5つの回転要素を有する。 The first Ravigneaux type planetary gear PG1 includes a first sun gear S1, a first ring gear R1, a common carrier C that supports a first short pinion SP1 and a second short pinion SP2 that mesh with one long pinion LP, respectively. There are five rotating elements, the second ring gear R2 and the second sun gear S2.
前記変速機は、前記第1サンギヤS1を電動機MGに連結し、前記第1リングギヤR1を第2クラッチCL2を介して内燃機関Eに連結し、前記共通キャリアCを出力軸OSに連結すると共に第1クラッチCL1を介して内燃機関Eに連結し、前記第2リングギヤR2を第1ブレーキB1を介して変速機ケースTCに連結し、第2サンギヤS2を第2ブレーキB2を介して変速機ケースTCに連結して構成している。 The transmission connects the first sun gear S1 to the electric motor MG, connects the first ring gear R1 to the internal combustion engine E via the second clutch CL2, and connects the common carrier C to the output shaft OS and the first. The second ring gear R2 is connected to the transmission case TC via the first brake B1, and the second sun gear S2 is connected to the transmission case TC via the second brake B2. Are connected to each other.
上記連結関係により、図7の最上段に示すように、ダブルピニオン型遊星歯車を構成する遊星1において、共線図の横軸には各回転要素がS1−R1−Cの順に配列され、図7の最下段に示すように、ダブルピニオン型遊星歯車を構成する遊星2において、共線図の横軸には各回転要素がC−R2−S2の順に配列され、図7の中段に示すように、シングルピニオン型遊星歯車を構成する遊星1,2のクロス方向において、共線図の横軸には各回転要素がR1−C−S2の順に配列される。
With the above connection relationship, as shown in the uppermost stage of FIG. 7, in the
そして、第1リングギヤR1と共通キャリアCと第2サンギヤS2とは、共線図上の横軸において同じ位置になることで、変速機の5つの回転要素は、図7に示すように、S1(第2入力回転数In2)−R1(第1入力回転数In1)−C(出力回転数Out)−R2−S2の順に配列される。これにより、第1ラビニョウ型遊星歯車列PGR1の動的な動作を、共線図上の1つの剛体レバーにより簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる(図8参照)。 Then, the first ring gear R1, the common carrier C, and the second sun gear S2 are at the same position on the horizontal axis on the collinear chart, so that the five rotational elements of the transmission are S1 as shown in FIG. (Second input rotational speed In2) -R1 (first input rotational speed In1) -C (output rotational speed Out) -R2-S2 are arranged in this order. This makes it possible to introduce a rigid lever model in which the dynamic operation of the first Ravigneaux planetary gear train PGR1 can be simply expressed by one rigid lever on the nomograph (see FIG. 8).
実施例2の変速機は、前記第2クラッチCL2と前記第1ブレーキB1を締結し他の締結要素を解放する1速(図8(a1))と、前記第2クラッチCL2と前記第2ブレーキB2を締結し他の締結要素を解放する2速(図8(a2))と、前記第1クラッチCL1と前記第2クラッチCL2を締結し他の締結要素を解放する3速(図8(a3))とによって、1つの出力回転数Outに対し2つの入力回転数In1,In2を異ならせるを切り替える2入力/1出力変速パターン(図8(a))を有する。加えて、前記第1クラッチCL1と第1ブレーキB1を締結し他の締結要素を解放する1速(図8(b1))と、前記第1クラッチCL1と第2ブレーキB2を締結し他の締結要素を解放する2速(図8(b2))とによって、1つの出力回転数Outに対し第2入力回転数In2のみを異ならせる1入力/1出力変速パターンと、を有する。 The transmission of the second embodiment includes a first speed (FIG. 8 (a1)) that engages the second clutch CL2 and the first brake B1 and releases the other engagement elements, the second clutch CL2, and the second brake. Second speed for engaging B2 and releasing other fastening elements (FIG. 8 (a2)), and third speed for engaging the first clutch CL1 and second clutch CL2 and releasing other engagement elements (FIG. 8 (a3) )), A two-input / one-output shift pattern (FIG. 8 (a)) for switching between different input rotational speeds In1 and In2 with respect to one output rotational speed Out. In addition, the first speed (FIG. 8 (b1)) that engages the first clutch CL1 and the first brake B1 and releases the other engagement elements, and the first clutch CL1 and the second brake B2 are engaged and the other engagement is performed. According to the second speed for releasing the element (FIG. 8 (b2)), there is a 1-input / 1-output shift pattern in which only the second input rotation speed In2 is different from one output rotation speed Out.
そして、前記2つの変速パターンのうち、車両要求駆動力が大のときは2入力/1出力変速パターンに切り替え、車両要求駆動力が小のときは1入力/1出力変速パターンに切り替える図外の統合コントローラ等により構成される変速制御手段を設けている。なお、他の構成は実施例1と同様であるので対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。 Of the two shift patterns, when the vehicle required driving force is large, the mode is switched to the 2-input / 1-output shift pattern, and when the vehicle required drive force is small, the mode is switched to the 1-input / 1-output shift pattern. Shift control means including an integrated controller or the like is provided. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
次に、作用を説明する。
新たに追加した第2クラッチCL2を締結した場合には、実施例1のハイブリッド自動車の変速機と同様に、1速(図8(a1))と2速(図8(a2))と3速(図8(a3))の選択により、1つの同じ出力回転数Outに対し、1速時における2つの入力回転数In1(1),In2(1)と、2速時における2つの入力回転数In1(2),In2(2)と、3速時における1つの入力回転数In1(3)=In2(3)と、の5つの異なる回転数を発生させることが可能となり、内燃機関Eの回転数(第1入力回転数In1)と電動機MGの回転数(第2入力回転数In2)を異なる変速比で変速させることが可能となる。
Next, the operation will be described.
When the newly added second clutch CL2 is engaged, the first speed (FIG. 8 (a1)), the second speed (FIG. 8 (a2)), and the third speed are the same as the transmission of the hybrid vehicle of the first embodiment. (Figure 8 (a3)), two input rotation speeds In1 (1), In2 (1) at the first speed and two input rotation speeds at the second speed with respect to one same output rotation speed Out It is possible to generate five different rotational speeds, In1 (2), In2 (2) and one input rotational speed In1 (3) = In2 (3) at the third speed, and the rotation of the internal combustion engine E The number (first input rotation speed In1) and the rotation speed of the motor MG (second input rotation speed In2) can be changed at different gear ratios.
一方、新たに追加した第2クラッチCL2を解放し、第1クラッチCL1を締結した場合には、図8(b)に示すように、内燃機関Eが出力軸OSと直結状態となり、電動機MGの第2入力回転数In2のみが変速されることとなる。つまり、第1クラッチCL1と第1ブレーキB1を締結し第2ブレーキB2と第2クラッチCL2とを解放する1速を選択した場合には、図8(b1)に示すように、1つの出力回転に対して、出力回転数Out=第1入力回転数In1<第2入力回転数In2の関係となる。この時には、第2入力回転数In2に対する出力回転数Outの差が最大、つまり、ギヤ比が最大となる最ローとなる。 On the other hand, when the newly added second clutch CL2 is released and the first clutch CL1 is engaged, the internal combustion engine E is directly connected to the output shaft OS as shown in FIG. Only the second input rotational speed In2 is shifted. In other words, when the first speed is selected to engage the first clutch CL1 and the first brake B1 and release the second brake B2 and the second clutch CL2, as shown in FIG. In contrast, the output rotational speed Out = the first input rotational speed In1 <the second input rotational speed In2. At this time, the difference between the output rotational speed Out and the second input rotational speed In2 is the maximum, that is, the lowest gear ratio is the maximum.
また、第1クラッチCL1と第2ブレーキB2を締結し第1ブレーキB1と第2クラッチCL2とを解放する2速を選択した場合、図8(b2)に示すように、回転数の関係は1速選択時と同様に、出力回転数Out=第1入力回転数In1<第2入力回転数In2の関係となる。しかし、この2速選択時、出力回転数Outが1速選択時と同じであるとすると、第2入力回転数In2は1速選択時より低回転数となる。 Further, when the second speed for engaging the first clutch CL1 and the second brake B2 and releasing the first brake B1 and the second clutch CL2 is selected, as shown in FIG. As in the case of the speed selection, the output rotation speed Out = the first input rotation speed In1 <the second input rotation speed In2. However, when the second speed is selected, if the output speed Out is the same as when the first speed is selected, the second input speed In2 is lower than when the first speed is selected.
この1入力/1出力変速パターンでの1速と2速の選択により、1つの同じ出力回転数Outに対し、1速時(ローギヤ)における第2入力回転数In2(1)と、2速時(ハイギヤ)における第2入力回転数I2(2)との2つの異なる第2入力回転数In2を発生させることが可能となる。 By selecting 1st speed and 2nd speed in this 1-input / 1-output shift pattern, the second input speed In2 (1) at the 1st speed (low gear) and the 2nd speed at the same output speed Out It is possible to generate two different second input rotational speeds In2 with the second input rotational speed I2 (2) in (high gear).
ここで、内燃機関Eは、例えば、出力軸OSと直結のハイギヤ比になれば効率が良くなることが周知であるが、電動機MGは、図9の電動機回転数−電動機トルクの関係特性に示すように、同じ出力を得る場合、ローギヤの方がハイギヤよりも効率が良くなる場合もある。 Here, it is well known that the efficiency of the internal combustion engine E is improved, for example, when the high gear ratio directly connected to the output shaft OS is obtained. However, the electric motor MG is shown in the relationship between the motor rotation speed and the motor torque in FIG. Thus, when obtaining the same output, the low gear may be more efficient than the high gear.
したがって、車両要求駆動力が小であり、1入力/1出力変速パターンに切り替えることで、内燃機関Eが出力回転に対して直結モードのハイギヤで走行している場合には、電動機MGを1速のローギヤで動作させることで燃費が向上する。 Therefore, when the required vehicle driving force is small and the internal combustion engine E is traveling in the high gear in the direct connection mode with respect to the output rotation by switching to the 1-input / 1-output shift pattern, the electric motor MG is set to the first speed. Fuel consumption is improved by operating with low gear.
次に、効果を説明する。
実施例2のハイブリッド自動車の変速機にあっては、実施例1の(1),(2)の効果に加えて、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the hybrid vehicle transmission of the second embodiment, in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(5) 前記ラビニョ型遊星歯車は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、1つのロングピニオンLPにそれぞれ噛み合う第1ショートピニオンSP1と第2ショートピニオンSP2とを支持する共通キャリアCと、第2リングギヤR2と、第2サンギヤS2と、の5つの回転要素を有する第1ラビニョ型遊星歯車PG1であり、前記変速機は、前記第1サンギヤS1を電動機MGに連結し、前記第1リングギヤR1を第2クラッチCL2を介して内燃機関Eに連結し、前記共通キャリアCを出力軸OSに連結すると共に第1クラッチCL1を介して内燃機関Eに連結し、前記第2リングギヤR2を第1ブレーキB1を介して変速機ケースTCに連結し、第2サンギヤS2を第2ブレーキB2を介して変速機ケースTCに連結して構成したため、コンパクトな変速機構成としながら、3段階の変速比による2入力/1出力変速パターンと、2段階の変速比による1入力/1出力変速パターンと、を達成することができる。 (5) The Ravigneaux type planetary gear includes a common carrier C that supports a first sun gear S1, a first ring gear R1, a first short pinion SP1 and a second short pinion SP2 that mesh with one long pinion LP, respectively. A first Ravigneaux type planetary gear PG1 having five rotating elements of a second ring gear R2 and a second sun gear S2, the transmission connects the first sun gear S1 to an electric motor MG, and the first ring gear R1 is connected to the internal combustion engine E via the second clutch CL2, the common carrier C is connected to the output shaft OS and is connected to the internal combustion engine E via the first clutch CL1, and the second ring gear R2 is connected to the first ring gear R2. Since it is connected to the transmission case TC via the brake B1 and the second sun gear S2 is connected to the transmission case TC via the second brake B2, it has a three-speed ratio while maintaining a compact transmission configuration. A two-input / one-output shift pattern and a one-input / one-output shift pattern with a two-stage gear ratio can be achieved.
(6) 前記変速機は、前記第2クラッチCL2と前記第1ブレーキB1を締結し他の締結要素を解放する1速と、前記第2クラッチCL2と前記第2ブレーキB2を締結し他の締結要素を解放する2速と、前記第1クラッチCL1と前記第2クラッチCL2を締結し他の締結要素を解放する3速とによって、1つの出力回転数Outに対し2つの入力回転数In1,In2を異ならせるを切り替える2入力/1出力変速パターンと、前記第1クラッチCL1と第1ブレーキB1を締結し他の締結要素を解放する1速と、前記第1クラッチCL1と第2ブレーキB2を締結し他の締結要素を解放する2速とによって、1つの出力回転数Outに対し第2入力回転数In2のみを異ならせる1入力/1出力変速パターンと、を有するため、内燃機関Eと出力軸OSとを直結して1入力とすることで、電動機MGのみ減速させることができ、電動機MGの作動点と内燃機関Eとを独立して制御することができる。 (6) The transmission is configured to engage the second clutch CL2 and the first brake B1 and release other engagement elements, and to engage the second clutch CL2 and the second brake B2 and perform other engagement. Two input rotation speeds In1, In2 with respect to one output rotation speed Out by the second speed for releasing the elements and the third speed for engaging the first clutch CL1 and the second clutch CL2 and releasing the other engagement elements 2-input / 1-output shift pattern for switching between different speeds, first speed for engaging the first clutch CL1 and the first brake B1 and releasing other engagement elements, and engaging the first clutch CL1 and the second brake B2 And the 1st input / 1 output shift pattern for changing only the second input rotational speed In2 with respect to one output rotational speed Out depending on the second speed for releasing the other fastening elements. By connecting the OS directly to one input, only the motor MG is reduced. Is to be able, it can be independently controlled and operating point and the internal combustion engine E of the electric motor MG.
(7) 前記2つの変速パターンのうち、車両要求駆動力が大のときは2入力/1出力変速パターンに切り替え、車両要求駆動力が小のときは1入力/1出力変速パターンに切り替える変速制御手段を設けたため、1入力/1出力変速パターンが選択される低負荷領域時、電動機MGの作動点のみを電動機MGの効率の良い点に変更することで、燃費を向上させることができる。 (7) Of the two shift patterns, shift control for switching to a 2-input / 1-output shift pattern when the vehicle required driving force is large, and switching to a 1-input / 1-output shift pattern when the vehicle required drive force is small. Since the means is provided, the fuel consumption can be improved by changing only the operating point of the electric motor MG to the efficient point of the electric motor MG in the low load region where the 1-input / 1-output shift pattern is selected.
実施例3は、実施例2の機能を第2ラビニョ型遊星歯車PG2により達成するようにした例である。 The third embodiment is an example in which the function of the second embodiment is achieved by the second Ravigneaux type planetary gear PG2.
まず、構成を説明すると、実施例3のハイブリッド自動車の変速機は、図10に示すように、実施例1,2と異なる第2ラビニョ型遊星歯車PG2を採用している。 First, the configuration will be described. As shown in FIG. 10, the transmission of the hybrid vehicle of the third embodiment employs a second Ravigneaux type planetary gear PG2 different from the first and second embodiments.
前記第2ラビニョ型遊星歯車PG2は、第1サンギヤS1と、互いに噛み合うロングピニオンLPと第2ショートピニオンSP2を支持する共通キャリアC'と、第1リングギヤR1と第2リングギヤR2と第3リングギヤR3とを兼用する共通リングギヤRと、第3ショートピニオンSP3を支持する第3キャリアC3と、第2サンギヤS2と第3サンギヤS3とを兼用する共通サンギヤS'と、の5つの回転要素を有する。 The second Ravigneaux type planetary gear PG2 includes a first sun gear S1, a common carrier C ′ supporting a long pinion LP and a second short pinion SP2 that mesh with each other, a first ring gear R1, a second ring gear R2, and a third ring gear R3. And a common ring gear R that also serves as the third, a third carrier C3 that supports the third short pinion SP3, and a common sun gear S ′ that also serves as the second sun gear S2 and the third sun gear S3.
前記変速機は、前記第1サンギヤS1に電動機MGを連結し、前記共通キャリアC'に第2クラッチCL2を介して内燃機関Eを連結すると共に第2クラッチCL2及び第1クラッチCL1を介して出力軸OSを連結し、前記共通リングギヤRに出力軸OSを連結し、前記第3キャリアC3に第1ブレーキB1を介して変速機ケースTCを連結し、前記共通サンギヤS'に第2ブレーキB2を介して変速機ケースTCを連結し、前記電動機MGと内燃機関Eの回転を第2ラビニョ型遊星歯車PG2に対して同じ方向から入力する構成としている。 The transmission connects an electric motor MG to the first sun gear S1, connects an internal combustion engine E to the common carrier C ′ via a second clutch CL2, and outputs via a second clutch CL2 and a first clutch CL1. The shaft OS is connected, the output shaft OS is connected to the common ring gear R, the transmission case TC is connected to the third carrier C3 via the first brake B1, and the second brake B2 is connected to the common sun gear S ′. The transmission case TC is connected to the second casing, and the rotation of the electric motor MG and the internal combustion engine E is input to the second Ravigneaux type planetary gear PG2 from the same direction.
上記連結関係により、図11の最上段に示すように、シングルピニオン型遊星歯車を構成する遊星1において、共線図の横軸には各回転要素がS1−C1−R1の順に配列され、図11の中段に示すように、ダブルピニオン型遊星歯車を構成する遊星2において、共線図の横軸には各回転要素がC2−R2−S2の順に配列され、図11の最下段に示すように、シングルピニオン型遊星歯車を構成する遊星3において、共線図の横軸には各回転要素がR3−C3−S3の順に配列される。
With the above connection relationship, as shown in the uppermost stage of FIG. 11, in the
そして、第1キャリアC1と第2キャリアC2、第1リングギヤR1と第2リングギヤR2と第3リングギヤR3、第2サンギヤS2と第3サンギヤS3とは、共線図上の横軸において同じ位置になることで、変速機の5つの回転要素は、図11に示すように、S1(第2入力回転数In2)−C'(第1入力回転数In1)−R(出力回転数Out)−C3−S'の順に配列される。これにより、第2ラビニョウ型遊星歯車列PGR2の動的な動作を、共線図上の1つの剛体レバーにより簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる(図8参照)。なお、他の構成は実施例1と同様であるので対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。 The first carrier C1 and the second carrier C2, the first ring gear R1, the second ring gear R2, the third ring gear R3, and the second sun gear S2 and the third sun gear S3 are in the same position on the horizontal axis on the collinear diagram. Thus, as shown in FIG. 11, the five rotational elements of the transmission are S1 (second input rotational speed In2) −C ′ (first input rotational speed In1) −R (output rotational speed Out) −C3. Arranged in the order of -S '. This makes it possible to introduce a rigid lever model in which the dynamic operation of the second Ravigneaux planetary gear train PGR2 can be simply expressed by one rigid lever on the alignment chart (see FIG. 8). Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
次に、作用を説明すると、実施例3のハイブリッド自動車の変速機によれば、電動機MGと内燃機関Eの回転を第2ラビニョ型遊星歯車PG2に対して同じ方向から入力する構成としたことで、FR車(フロントエンジン・リヤドライブ車)等に搭載する場合、レイアウト性が良くなる。一般的にFR車用のトランスミッションは、車両後方に向かうほど径が小さくなるため、電動機MGをなるべく前方に配置した方がレイアウト性は良くなる。なお、クラッチとブレーキのオンオフと変速比の関係を含む他の作用は、実施例2と同じであるため、説明を省略する。 Next, the operation will be described. According to the transmission of the hybrid vehicle of the third embodiment, the rotation of the electric motor MG and the internal combustion engine E is input to the second Ravigneaux planetary gear PG2 from the same direction. When mounted on an FR vehicle (front engine / rear drive vehicle) or the like, the layout is improved. In general, a FR vehicle transmission has a diameter that decreases toward the rear of the vehicle. Therefore, the layout is improved when the electric motor MG is disposed as far as possible. The other actions including the relationship between the on / off state of the clutch and brake and the gear ratio are the same as those in the second embodiment, and the description thereof will be omitted.
次に、効果を説明する。
実施例3のハイブリッド自動車の変速機にあっては、実施例2の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the hybrid vehicle transmission of the third embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, the following effects can be obtained.
(8) 前記ラビニョ型遊星歯車は、第1サンギヤS1と、互いに噛み合うロングピニオンLPと第2ショートピニオンSP2を支持する共通キャリアC'と、第1リングギヤR1と第2リングギヤR2と第3リングギヤR3とを兼用する共通リングギヤRと、第3ショートピニオンSP3を支持する第3キャリアC3と、第2サンギヤS2と第3サンギヤS3とを兼用する共通サンギヤS'と、の5つの回転要素を有する第2ラビニョ型遊星歯車PG2であり、前記変速機は、前記第1サンギヤS1に電動機MGを連結し、前記共通キャリアC'に第2クラッチCL2を介して内燃機関Eを連結すると共に第2クラッチCL2及び第1クラッチCL1を介して出力軸OSを連結し、前記共通リングギヤRに出力軸OSを連結し、前記第3キャリアC3に第1ブレーキB1を介して変速機ケースTCを連結し、前記共通サンギヤS'に第2ブレーキB2を介して変速機ケースTCを連結し、前記電動機MGと内燃機関Eの回転を第2ラビニョ型遊星歯車PG2に対して同じ方向から入力する構成としたため、FR車等に搭載する場合、レイアウト性を向上させることができる。 (8) The Ravigneaux type planetary gear includes a first sun gear S1, a common carrier C 'supporting a long pinion LP and a second short pinion SP2 that mesh with each other, a first ring gear R1, a second ring gear R2, and a third ring gear R3. And a common ring gear R that also serves as a third, a third carrier C3 that supports a third short pinion SP3, and a common sun gear S ′ that serves as a second sun gear S2 and a third sun gear S3. 2 Ravigneaux type planetary gear PG2, wherein the transmission connects the first sun gear S1 with an electric motor MG, and connects the common carrier C ′ with an internal combustion engine E via a second clutch CL2 and a second clutch CL2. And the output shaft OS is connected to the common ring gear R through the first clutch CL1, the transmission case TC is connected to the third carrier C3 through the first brake B1, and the common Sun gear Since the transmission case TC is connected to S ′ via the second brake B2, the rotation of the electric motor MG and the internal combustion engine E is input to the second Ravigneaux type planetary gear PG2 from the same direction. In the case of mounting on, the layout can be improved.
実施例4は、実施例1をベースとし、内燃機関Eからの第1入力系に電動機とクラッチを追加し、電動機MGからの第2入力系にブレーキを追加した例である。 The fourth embodiment is an example in which an electric motor and a clutch are added to the first input system from the internal combustion engine E, and a brake is added to the second input system from the electric motor MG, based on the first embodiment.
まず、構成を説明する。
図12は実施例4のハイブリッド自動車の変速機を示すスケルトン図である。実施例4では、実施例1の構成に対し、第1ラビニョウ型遊星歯車PG1の第1リングギヤR1と内燃機関Eとの間に、主に内燃機関Eの始動及び発電に使用する第2電動機MG2と、第1入力回転数In1が入力される第1リングギヤR1への接続を断続する第2クラッチCL2と、第1ラビニョウ型遊星歯車PG1の第1サンギヤS1を変速機ケースTCに固定するための第3ブレーキB3と、を備えている。前記第1サンギヤS1へは、第1電動機MG1(実施例1の電動機MG相当)からの第2入力回転数In2が入力される。なお、他の構成は実施例1と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
First, the configuration will be described.
FIG. 12 is a skeleton diagram showing the transmission of the hybrid vehicle of the fourth embodiment. In the fourth embodiment, in contrast to the configuration of the first embodiment, a second electric motor MG2 used mainly for starting and generating electric power of the internal combustion engine E between the first ring gear R1 of the first Ravigneaux type planetary gear PG1 and the internal combustion engine E. And the second clutch CL2 for intermittently connecting to the first ring gear R1 to which the first input rotational speed In1 is input, and the first sun gear S1 of the first Ravigneaux type planetary gear PG1 are fixed to the transmission case TC. And a third brake B3. The second input rotational speed In2 from the first electric motor MG1 (corresponding to the electric motor MG of the first embodiment) is input to the first sun gear S1. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
次に、作用を説明する。
[HEV走行モード]
実施例4のハイブリッド自動車の変速機では、内燃機関Eによる駆動力と、電動機MG1,MG2の少なくとも一方によるアシスト駆動力と、により走行するハイブリッド車走行モード(「HEV走行モード」)において、下記の4速のうち何れかを選択する。
Next, the operation will be described.
[HEV driving mode]
In the transmission of the hybrid vehicle of the fourth embodiment, in the hybrid vehicle traveling mode (“HEV traveling mode”) that travels by the driving force by the internal combustion engine E and the assist driving force by at least one of the electric motors MG1 and MG2, the following Select one of the 4th speed.
第2クラッチCL2と第1ブレーキB1を締結し第2ブレーキB2と第3ブレーキB3と第1クラッチCL1とを解放する1速を選択した場合には、図13(a1)に示すように、1つの出力回転に対して、出力回転数Out<第1入力回転数In1<第2入力回転数In2の関係となる。この時には、入力回転数In1,In2に対する出力回転数Outの差が最大、つまり、ギヤ比が最大となる最ローの1速相当ギヤ比が得られる。 When the first speed for engaging the second clutch CL2 and the first brake B1 and releasing the second brake B2, the third brake B3, and the first clutch CL1 is selected, as shown in FIG. For one output rotation, the relationship of output rotation speed Out <first input rotation speed In1 <second input rotation speed In2 is established. At this time, the lowest gear ratio corresponding to the first speed at which the difference between the output rotational speeds In1 and In2 and the output rotational speed Out is maximum, that is, the gear ratio is maximum is obtained.
また、第2クラッチCL2と第2ブレーキB2を締結し第1ブレーキB1と第3ブレーキB3と第1クラッチCL1とを解放する2速を選択した場合、図13(a2)に示すように、回転数の関係は1速選択時と同様に、出力回転数Out<第1入力回転数In1<第2入力回転数In2の関係となる。しかし、この2速選択時、出力回転数Outが1速選択時と同じであるとすると、第1入力回転数In1と第2入力回転数In2は1速選択時より低回転数となり、2速相当ギヤ比が得られる。 Further, when the second speed for engaging the second clutch CL2 and the second brake B2 and releasing the first brake B1, the third brake B3, and the first clutch CL1 is selected, as shown in FIG. As in the case of selecting the first speed, the relationship of the numbers is the relationship of output rotation speed Out <first input rotation speed In1 <second input rotation speed In2. However, when the 2nd speed is selected and the output speed Out is the same as when the 1st speed is selected, the 1st input speed In1 and the 2nd input speed In2 are lower than the 1st speed selection and the 2nd speed. An equivalent gear ratio is obtained.
さらに、第1クラッチCL1と第2クラッチCL2を締結し第1ブレーキB1と第2ブレーキB2と第3ブレーキB3を解放する3速を選択した場合には、図13(a3)に示すように、回転数の関係は、出力回転数Out=第1入力回転数In1=第2入力回転数In2の関係となり、ギヤ比が1となる。そして、この3速選択時、出力回転数Outが1,2速選択時と同じであるとすると、第1入力回転数In1と第2入力回転数In2は1,2速選択時より低回転数となる。 Further, when the third speed for engaging the first clutch CL1 and the second clutch CL2 and releasing the first brake B1, the second brake B2, and the third brake B3 is selected, as shown in FIG. 13 (a3), The relationship between the rotational speeds is output rotational speed Out = first input rotational speed In1 = second input rotational speed In2, and the gear ratio is 1. When the third speed is selected and the output rotation speed Out is the same as when the 1st and 2nd speeds are selected, the first input rotation speed In1 and the second input rotation speed In2 are lower than when the 1st and 2nd speeds are selected. It becomes.
加えて、第2クラッチCL2と第3ブレーキB3を締結し第1クラッチCL1と第1ブレーキB1と第2ブレーキB2を解放する4速を選択した場合には、図13(a4)に示すように、回転数の関係は、出力回転数Out>第1入力回転数In1>第2入力回転数In2=0の関係となり、4速相当のオーバドライブギヤ比となる。なお、このとき、第1電動機MG1は動力源とはならず、内燃機関Eのみ、もしくは、内燃機関Eと第2電動機MG2とが動力源となる。 In addition, when the 4th speed for engaging the second clutch CL2 and the third brake B3 and releasing the first clutch CL1, the first brake B1, and the second brake B2 is selected, as shown in FIG. 13 (a4). The relationship between the rotational speeds is output rotational speed Out> first input rotational speed In1> second input rotational speed In2 = 0, and an overdrive gear ratio corresponding to the fourth speed. At this time, the first electric motor MG1 is not a power source, and only the internal combustion engine E, or the internal combustion engine E and the second electric motor MG2 are power sources.
この1速と2速と3速と4速の選択により、1つの同じ出力回転数Outに対し、1速時における2つの入力回転数In1(1),In2(1)と、2速時における2つの入力回転数In1(2),In2(2)と、3速時における1つの入力回転数In1(3)=In2(3)と、4速時における1つの入力回転数In1(4)と、の6つの異なる回転数を発生させることが可能となる。そして、この「HEV走行モード」での、アシスト、発電、回生は、第1電動機MG1と第2電動機MG2のうち、どちらか一方、もしくは、両方で行う。 By selecting the 1st, 2nd, 3rd, and 4th speeds, the two input speeds In1 (1), In2 (1) at the 1st speed and the 2nd speed at the same output speed Out Two input rotational speeds In1 (2), In2 (2), one input rotational speed In1 (3) = In2 (3) at the third speed, and one input rotational speed In1 (4) at the fourth speed It is possible to generate six different rotational speeds. The assist, power generation, and regeneration in the “HEV travel mode” are performed by one or both of the first electric motor MG1 and the second electric motor MG2.
[EV走行モード]
実施例4のハイブリッド自動車の変速機では、第1電動機MG1のみで駆動力を出す電気自動車走行モード(「EV走行モード」)において、下記の3速のうち何れかを選択する。
[EV driving mode]
In the transmission of the hybrid vehicle of the fourth embodiment, one of the following three speeds is selected in the electric vehicle traveling mode (“EV traveling mode”) in which driving force is generated only by the first electric motor MG1.
第1ブレーキB1を締結し第2クラッチCL2と第2ブレーキB2と第3ブレーキB3と第1クラッチCL1とを解放する「EV走行モード」の1速を選択した場合には、出力回転数Out<第2入力回転数In2の関係となり、1速相当ギヤ比が得られる(図13(a1)参照)。 When the first speed of the “EV traveling mode” in which the first brake B1 is engaged and the second clutch CL2, the second brake B2, the third brake B3, and the first clutch CL1 are released is selected, the output rotational speed Out < Because of the relationship of the second input rotational speed In2, a gear ratio corresponding to the first speed is obtained (see FIG. 13 (a1)).
また、第2ブレーキB2を締結し第2クラッチCL2と第1ブレーキB1と第3ブレーキB3と第1クラッチCL1とを解放する「EV走行モード」の2速を選択した場合、出力回転数Out<第2入力回転数In2の関係となり、2速相当ギヤ比が得られる(図13(a2)参照)。 Further, when the second speed of the “EV traveling mode” in which the second brake B2 is engaged and the second clutch CL2, the first brake B1, the third brake B3, and the first clutch CL1 are released is selected, the output rotational speed Out < The second-speed equivalent gear ratio is obtained because of the relationship of the second input rotational speed In2 (see FIG. 13 (a2)).
さらに、第1クラッチCL1を締結し第2クラッチCL2と第1ブレーキB1と第2ブレーキB2と第3ブレーキB3を解放する「EV走行モード」の3速を選択した場合には、出力回転数Out=第2入力回転数In2の関係となり、ギヤ比が1となる(図13(a3)参照)。 Further, when the third speed of the “EV traveling mode” in which the first clutch CL1 is engaged and the second clutch CL2, the first brake B1, the second brake B2, and the third brake B3 are released is selected, the output rotational speed Out = Second input rotational speed In2 is satisfied, and the gear ratio is 1 (see FIG. 13 (a3)).
このように、「EV走行モード」では、第2クラッチCL2を解放とし、内燃機関Eを切り離すことで、内燃機関Eのフリクションがタイヤ軸に伝わらなくすることができる。この「EV走行モード」においては、第2電動機MG2をジェネレータとして内燃機関Eにより駆動させ、動力源として用いている第1電動機MG1のバッテリを充電することで、シリーズ型ハイブリッド自動車モードとすることもできる。 As described above, in the “EV traveling mode”, the second clutch CL2 is released and the internal combustion engine E is disconnected, so that the friction of the internal combustion engine E can be prevented from being transmitted to the tire shaft. In this “EV traveling mode”, the second hybrid motor MG2 is driven by the internal combustion engine E as a generator, and the battery of the first motor MG1 used as a power source is charged, so that the series hybrid vehicle mode can be set. it can.
さらに、「EV走行モード」から「HEV走行モード」へのモード遷移時には、「EV走行モード」において、第2電動機MG2にて内燃機関Eを始動し、第2クラッチCL2の出力回転数と内燃機関Eの回転数が同じになるように第2電動機MG2にて内燃機関Eの回転数を調整し、回転数が同等となったタイミングにて第2クラッチCL2を締結することで、「HEV走行モード」への円滑なモード遷移を行うことができる。なお、「EV走行モード」での回生は、第1電動機MG1にて行う。 Further, at the time of the mode transition from the “EV traveling mode” to the “HEV traveling mode”, the internal combustion engine E is started by the second electric motor MG2 in the “EV traveling mode”, and the output rotational speed of the second clutch CL2 and the internal combustion engine. By adjusting the rotation speed of the internal combustion engine E with the second electric motor MG2 so that the rotation speed of E becomes the same, and engaging the second clutch CL2 at the timing when the rotation speed becomes equal, the “HEV travel mode” Smooth mode transition to “can be performed. Note that regeneration in the “EV travel mode” is performed by the first electric motor MG1.
したがって、高速走行時等においては、「EV走行モード」を選択することにより、第2電動機MG2が高回転で回転しているときに発生する連れ回り損失(高速走行時等ではバッテリが過充電状態となり、第2電動機MG2のトルクを必要としないため、0トルクとなるように制御するために電流を流す。この時の損失である。)を有効に低減することができる。 Therefore, when driving at a high speed, the “EV driving mode” is selected, so that the accompanying loss that occurs when the second electric motor MG2 rotates at a high speed (the battery is overcharged at the time of high speed driving, etc.). Therefore, since the torque of the second electric motor MG2 is not required, a current is passed to control the torque to be 0 torque, which is a loss at this time).
次に、効果を説明する。
実施例4のハイブリッド自動車の変速機にあっては、実施例1の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the transmission of the hybrid vehicle of the fourth embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.
(9) 前記内燃機関Eからの第1入力系に第2電動機MG2と第2クラッチCL2を追加し、前記第1電動機MG1からの第2入力系に第3ブレーキB3を追加したため、有段変速機に減速機付きの第2電動機MG2を内蔵でき、第2電動機MG2が高回転で回転しているときに発生する連れ回り損失を低減することができる。 (9) Since the second electric motor MG2 and the second clutch CL2 are added to the first input system from the internal combustion engine E, and the third brake B3 is added to the second input system from the first electric motor MG1, a stepped speed change is performed. The second electric motor MG2 with a speed reducer can be built in the machine, and the follow-up loss that occurs when the second electric motor MG2 rotates at a high speed can be reduced.
以上、本発明のハイブリッド自動車の変速機を実施例1〜実施例4に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the transmission of the hybrid vehicle of this invention has been demonstrated based on Example 1- Example 4, it is not restricted to these Examples about a concrete structure, Each claim of a claim Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to the paragraph.
例えば、実施例1〜4では、変速機をラビニョ型遊星歯車とブレーキやクラッチの摩擦締結要素により構成した例を示したが、ラビニョ型遊星歯車以外に複数列の単純遊星歯車等を用いたものでも良い。 For example, in the first to fourth embodiments, an example in which the transmission is configured by a Ravigneaux planetary gear and a frictional engagement element of a brake or a clutch is used, but a plurality of simple planetary gears other than the Ravigneaux planetary gear are used. But it ’s okay.
実施例4では、実施例1をベースとし、内燃機関からの第1入力系に電動機とクラッチを追加し、電動機からの第2入力系にブレーキを追加した例を示したが、実施例2または実施例3をベースとし、内燃機関からの第1入力系に電動機とクラッチを追加し、電動機からの第2入力系にブレーキを追加しても同じ効果を得ることができる。 In the fourth embodiment, the example in which the motor and the clutch are added to the first input system from the internal combustion engine and the brake is added to the second input system from the motor is shown based on the first embodiment. Based on the third embodiment, the same effect can be obtained by adding a motor and a clutch to the first input system from the internal combustion engine and adding a brake to the second input system from the motor.
実施例4において、内燃機関Eからの第1入力系に、遊星歯車を1個追加して、5速変速もしくは6速変速として使用することも容易に考えられる。 In the fourth embodiment, it is easily conceivable to add one planetary gear to the first input system from the internal combustion engine E and use it as a 5-speed shift or a 6-speed shift.
実施例1〜4では、車両を駆動するための動力源として内燃機関と1つの電動機または2つの電動機を有するハイブリッド自動車への適用例を示したが、要するに、車両を駆動するための動力源として内燃機関と電動機を有し、この内燃機関と電動機の回転を増幅もしくは減速する変速機を備えたハイブリッド自動車であれば適用することができる。 In the first to fourth embodiments, an example of application to a hybrid vehicle having an internal combustion engine and one electric motor or two electric motors as a power source for driving the vehicle has been shown, but in short, as a power source for driving the vehicle The present invention can be applied to any hybrid vehicle that includes an internal combustion engine and an electric motor and includes a transmission that amplifies or decelerates the rotation of the internal combustion engine and the electric motor.
E 内燃機関
MG 電動機
MG1 第1電動機
MG2 第2電動機
OS 出力軸(出力部材)
PGR1 第1ラビニョ型遊星歯車(ラビニョ型遊星歯車)
S1 第1サンギヤ
R1 第1リングギヤ
C 共通キャリア
R2 第2リングギヤ
S2 第2サンギヤ
PGR2 第2ラビニョ型遊星歯車(ラビニョ型遊星歯車)
S1 第1サンギヤ
C' 共通キャリア
R 共通リングギヤ
C3 第3キャリア
S' 共通サンギヤ
TC 変速機ケース
CL1 第1クラッチ(摩擦締結要素)
CL2 第2クラッチ(摩擦締結要素)
B1 第1ブレーキ(摩擦締結要素)
B2 第2ブレーキ(摩擦締結要素)
B3 第3ブレーキ(摩擦締結要素)
In1 第1入力
In2 第2入力
Out 出力
E Internal combustion engine
MG electric motor
MG1 first electric motor
MG2 second electric motor
OS output shaft (output member)
PGR1 1st Ravigno type planetary gear (Ravigno type planetary gear)
S1 1st sun gear
R1 1st ring gear C Common carrier
R2 2nd ring gear
S2 2nd sun gear
PGR2 2nd Ravigno planetary gear (Ravigno planetary gear)
S1 1st sun gear
C 'Common carrier R Common ring gear
C3 3rd career
S 'common sun gear
TC transmission case
CL1 1st clutch (friction engagement element)
CL2 2nd clutch (friction engagement element)
B1 First brake (friction engagement element)
B2 Second brake (friction engagement element)
B3 Third brake (friction engagement element)
In1 1st input
In2 2nd input
Out output
Claims (7)
前記変速機は、2入力/1出力であり、ラビニョ型遊星歯車と摩擦締結要素により構成し、
前記ラビニョ型歯車は、第1サンギヤと、第1リングギヤと、1つのロングピニオンにそれぞれ噛み合う第1ショートピニオンと第2ショートピニオンとを支持する共通キャリアと、第2リングギヤと、第2サンギヤと、の5つの回転要素を有する第1ラビニョ型遊星歯車であり、
前記変速機は、前記第1サンギヤを電動機に連結し、前記第1リングギヤを内燃機関に連結し、前記共通キャリアを出力部材に連結すると共に第1クラッチを介して内燃機関に連結し、前記第2リングギヤを第1ブレーキを介して変速機ケースに連結し、前記第2サンギヤを第2ブレーキを介して変速機ケースに連結して構成し、1つの出力回転数に対し5以上の異なる入力回転数を設定可能としたことを特徴とするハイブリッド自動車の変速機。 In a hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as a power source for driving the vehicle, and having a transmission that amplifies or decelerates the rotation of the internal combustion engine and the electric motor,
The transmission has 2 inputs / 1 output, and is composed of a Ravigneaux planetary gear and a frictional engagement element.
The Ravigneaux type gear includes a first carrier, a first ring gear, a common carrier supporting a first short pinion and a second short pinion that mesh with one long pinion, a second ring gear, and a second sun gear, A first Ravigneaux planetary gear having five rotating elements of
The transmission connects the first sun gear to an electric motor, connects the first ring gear to an internal combustion engine, connects the common carrier to an output member, and connects to the internal combustion engine via a first clutch, Two ring gears are connected to the transmission case via the first brake, and the second sun gear is connected to the transmission case via the second brake, and more than 5 different input rotations for one output speed A hybrid vehicle transmission characterized in that the number can be set.
前記変速機は、前記第1ブレーキを締結し他の締結要素を解放する1速と、前記第2ブレーキを締結し他の締結要素を解放する2速と、前記第1クラッチを締結し他の締結要素を解放する3速と、を切り替える2入力/1出力変速パターンを有することを特徴とするハイブリッド自動車の変速機。 In the hybrid vehicle transmission according to claim 1,
The transmission includes a first speed that engages the first brake and releases the other engagement elements, a second speed that engages the second brake and releases the other engagement elements, and the first clutch that engages the first clutch and the other. A hybrid vehicle transmission having a two-input / one-output shift pattern for switching between a third speed for releasing a fastening element.
前記変速機は、2入力/1出力であり、ラビニョ型遊星歯車と摩擦締結要素により構成し、
前記ラビニョ型遊星歯車は、第1サンギヤと、第1リングギヤと、1つのロングピニオンにそれぞれ噛み合う第1ショートピニオンと第2ショートピニオンとを支持する共通キャリアと、第2リングギヤと、第2サンギヤと、の5つの回転要素を有する第1ラビニョ型遊星歯車であり、
前記変速機は、前記第1サンギヤに電動機を連結し、前記第1リングギヤに第2クラッチを介して内燃機関を連結し、前記共通キャリアに出力部材を連結すると共に第1クラッチを介して内燃機関を連結し、前記第2リングギヤに第1ブレーキを介して変速機ケースを連結し、前記第2サンギヤに第2ブレーキを介して変速機ケースを連結して構成し、1つの出力回転数に対し5以上の異なる入力回転数を設定可能としたことを特徴とするハイブリッド自動車の変速機。 In a hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as a power source for driving the vehicle, and having a transmission that amplifies or decelerates the rotation of the internal combustion engine and the electric motor,
The transmission has 2 inputs / 1 output, and is composed of a Ravigneaux planetary gear and a frictional engagement element.
The Ravigneaux type planetary gear includes a first carrier, a first ring gear, a common carrier that supports a first short pinion and a second short pinion that respectively mesh with one long pinion, a second ring gear, and a second sun gear. , A first Ravigneaux type planetary gear having five rotating elements,
The transmission has an electric motor connected to the first sun gear, an internal combustion engine connected to the first ring gear via a second clutch, an output member connected to the common carrier, and an internal combustion engine via the first clutch. A transmission case is connected to the second ring gear via a first brake, and a transmission case is connected to the second sun gear via a second brake. A hybrid vehicle transmission characterized in that five or more different input rotation speeds can be set.
前記変速機は、2入力/1出力であり、ラビニョ型遊星歯車と摩擦締結要素により構成し、
前記ラビニョ型遊星歯車は、第1サンギヤと、互いに噛み合うロングピニオンと第2ショートピニオンを支持する共通キャリアと、第1リングギヤと第2リングギヤと第3リングギヤとを兼用する共通リングギヤと、第3ショートピニオンを支持する第3キャリアと、第2サンギヤと第3サンギヤとを兼用する共通サンギヤと、の5つの回転要素を有する第2ラビニョ型遊星歯車であり、
前記変速機は、前記第1サンギヤに電動機を連結し、前記共通キャリアに第2クラッチを介して内燃機関を連結すると共に第2クラッチ及び第1クラッチを介して出力部材を連結し、前記共通リングギヤに出力部材を連結し、前記第3キャリアに第1ブレーキを介して変速機ケースを連結し、前記共通サンギヤに第2ブレーキを介して変速機ケースを連結し、前記電動機と内燃機関の回転を第2ラビニョ型遊星歯車に対して同じ方向から入力する構成としたことを特徴とするハイブリッド自動車の変速機。 In a hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as a power source for driving the vehicle, and having a transmission that amplifies or decelerates the rotation of the internal combustion engine and the electric motor,
The transmission has 2 inputs / 1 output, and is composed of a Ravigneaux planetary gear and a frictional engagement element.
The Ravigneaux type planetary gear includes a first sun gear, a common carrier that supports a long pinion and a second short pinion that mesh with each other, a common ring gear that also serves as a first ring gear, a second ring gear, and a third ring gear, and a third short gear. A second Ravigneaux type planetary gear having five rotating elements of a third carrier that supports the pinion and a common sun gear that also serves as the second sun gear and the third sun gear;
The transmission includes an electric motor coupled to the first sun gear, an internal combustion engine coupled to the common carrier via a second clutch, and an output member coupled to the common clutch via the second clutch and the first clutch. An output member, a transmission case connected to the third carrier via a first brake, a transmission case connected to the common sun gear via a second brake, and rotation of the electric motor and the internal combustion engine. A hybrid vehicle transmission characterized in that the second Ravigneaux planetary gear is configured to input from the same direction.
前記変速機は、前記第2クラッチと第1ブレーキを締結し他の締結要素を解放する1速と、前記第2クラッチと第2ブレーキを締結し他の締結要素を解放する2速と、前記第1クラッチと第2クラッチを締結し他の締結要素を解放する3速とによって、1つの出力回転数に対し2つの入力回転数を異ならせる2入力/1出力変速パターンと、前記第1クラッチと第1ブレーキを締結し他の締結要素を解放する1速と、前記第1クラッチと第2ブレーキを締結し他の締結要素を解放する2速とによって、1つの出力回転数に対し第2入力回転数のみを異ならせる1入力/1出力変速パターンと、を有することを特徴とするハイブリッド自動車の変速機。 In the hybrid vehicle transmission according to claim 3 or 4,
The transmission includes a first speed for engaging the second clutch and the first brake and releasing the other engaging elements, a second speed for engaging the second clutch and the second brake and releasing the other engaging elements, A two-input / one-output shift pattern in which two input rotational speeds are made different from one output rotational speed according to the third speed for engaging the first clutch and the second clutch and releasing the other engaging elements, and the first clutch And the first speed for fastening the first brake and releasing the other fastening elements, and the second speed for fastening the first clutch and the second brake and releasing the other fastening elements, the second speed for one output rotational speed. A transmission for a hybrid vehicle, comprising: a 1-input / 1-output shift pattern that varies only the input rotational speed.
前記2つの変速パターンのうち、車両要求駆動力が大のときは2入力/1出力変速パターンに切り替え、車両要求駆動力が小のときは1入力/1出力変速パターンに切り替える変速制御手段を設けたことを特徴とするハイブリッド自動車の変速機。 In the hybrid vehicle transmission according to claim 5,
Of the two shift patterns, there is provided shift control means for switching to a 2-input / 1-output shift pattern when the vehicle required driving force is large, and switching to a 1-input / 1-output shift pattern when the vehicle required drive force is small A transmission of a hybrid vehicle characterized by that.
前記内燃機関からの第1入力系に電動機とクラッチを追加し、前記電動機からの第2入力系にブレーキを追加したことを特徴とするハイブリッド自動車の変速機。 The transmission of the hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 6,
A transmission of a hybrid vehicle, wherein an electric motor and a clutch are added to a first input system from the internal combustion engine, and a brake is added to a second input system from the electric motor .
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