專利名稱：混合動力車的動力傳遞裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及混合動力車的動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置用于根據車輛的行駛狀況適當地傳遞或斷開發動機或電動機的驅動力。
背景技術：
近年來，已經注意到由于燃料消耗和生態環境而配備了發動機和電動機這兩者的混合動力車。在這種混合動力車中，通過根據行駛狀況來適當地驅動發動機或電動機中的任一個或者發動機或電動機這兩者，與僅使用內燃發動機的傳統車輛相比，可以改進燃料消耗并減少廢氣排放。例如已經開發出了混合動力車的動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括第一離合器裝置，其被設置在從安裝在車輛上的發動機到驅動輪的動力傳遞系統的中途，并且能夠將發動機的驅動力傳遞給驅動輪或者將發動機的驅動力從驅動輪斷開；第二離合器裝置， 其被設置在從安裝在車輛上的電動機到驅動輪的動力傳遞系統的中途，并且能夠將電動機的驅動力傳遞給驅動輪或者將發動機的驅動力從驅動輪斷開，其中，根據車輛的行駛情況來適當地使該第一離合器裝置和第二離合器裝置工作(例如參見專利文獻1)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開No. 306826/2004
發明內容
本發明要解決的問題然而，現有技術的混合動力車的動力傳遞裝置存在以下問題當在車輛停止期間試圖啟動發動機或者試圖通過驅動發動機使電動機發電時，發動機的驅動力經由變速器被不合需要地傳遞給驅動輪。也就是說，當試圖通過致動第一離合器裝置和第二離合器裝置向電動機傳遞發動機的驅動力時，驅動力被不合需要地傳遞到驅動輪，因而不能保持車輛的停止。因此，本發明的目的是提供混合動力車的動力傳遞裝置，當在車輛停止期間試圖將發動機的驅動力傳遞給電動機或者反向地將電動機的驅動力傳遞給發動機時，該動力傳遞裝置可以避免向驅動輪傳遞驅動力從而保持車輛停止。解決問題的手段為了實現上述目的，根據本發明的權利要求1，提供了一種混合動力車的動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括第一離合器裝置，其被設置在從安裝在車輛上的發動機到驅動輪的動力傳遞系統的中途，并能夠將所述發動機的驅動力傳遞給所述驅動輪或者將所述發動機的驅動力從所述驅動輪斷開；第二離合器裝置，其被設置在從安裝在車輛上的電動機到所述驅動輪的動力傳遞系統的中途，并能夠將所述電動機的驅動力傳遞給所述驅動輪或者將所述電動機的驅動力從所述驅動輪斷開；并且根據車輛的行駛狀況適當地使所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置工作，其特征在于該動力傳遞裝置構成為能夠斷開從所述發動機和所述電動機到所述驅動輪的動力傳遞，并且將所述發動機和所述電動機相互連接起來而從一方向另一方傳遞動力。優選地如權利要求2所限定的，該混合動力車的動力傳遞裝置還包括第三離合器裝置，所述第三離合器裝置繞過所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置而被設置在所述發動機與所述電動機之間，并且能夠接通或斷開從所述發動機和所述電動機中的一方到另一方的驅動力傳遞。優選地如權利要求3所限定的，該混合動力車的動力傳遞裝置還包括第四離合器裝置，該第四離合器裝置被設置在所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置的輸出側與安裝在車輛上的變速器之間，并且并且能夠接通或斷開所述發動機或所述電動機的驅動力向所述變速器的傳遞。優選地如權利要求4所限定的，權利要求3的混合動力車的動力傳遞裝置還包括第五離合器裝置，該第五離合器裝置繞過安裝在車輛上的變速器而設置在所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置的輸出側與所述驅動輪之間，并且能夠接通或斷開不經由所述變速器而從所述發動機或所述電動機到所述驅動輪的驅動力傳遞。優選地如權利要求5所限定的，在根據權利要求1至4中任一項的混合動力車的動力傳遞裝置中，所述第一離合器裝置、所述第二離合器裝置以及與所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置對應的兩個液壓活塞被設置在同一個框體部件中，并且能夠通過控制用于使所述液壓活塞動作的液壓，以適當地選擇性地使所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置工作。優選地如權利要求6所限定的，在根據權利要求1至5中任一項的混合動力車的動力傳遞裝置中，在由所述電動機驅動車輛啟動和行駛時，使所述第二離合器裝置工作而將所述電動機的驅動力傳遞給所述驅動輪，并且使所述第一離合器不工作而斷開所述發動機到所述驅動輪的驅動力傳遞。優選地如權利要求7所限定的，在根據權利要求1至6中任一項的混合動力車的動力傳遞裝置中，當由所述電動機驅動車輛后退啟動和后退行駛時，使所述電動機反轉。優選地如權利要求8所限定的，根據權利要求1至7中任一項的混合動力車的動力傳遞裝置還包括用于驅動所述電動機的電池和用于檢測電池的剩余電量的剩余電量檢測裝置，并且其中，當由所述剩余電量檢測裝置檢測到的電池剩余電量在適當范圍內時，使所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置都工作而將所述發動機和所述電動機的驅動力同時傳遞給所述驅動輪。優選地如權利要求9所限定的，根據權利要求1至8中任一項的混合動力車的動力傳遞裝置還包括用于驅動所述電動機的電池和用于檢測電池的剩余電量的剩余電量檢測裝置，并且其中，當在車輛行駛期間由所述剩余電量檢測裝置檢測到的電池剩余電量少于預定值時，將所述發動機的驅動力傳遞給所述驅動輪和所述電動機，使所述電動機進行發電。優選地如權利要求10所限定的，根據權利要求1至9中任一項的混合動力車的動力傳遞裝置還包括用于驅動所述電動機的電池和用于檢測電池的剩余電量的剩余電量檢測裝置，并且其中，當在車輛停止期間由所述剩余電量檢測裝置檢測到的電池剩余電量少于預定值時，斷開從所述發動機到所述驅動輪的驅動力傳遞，同時將所述發動機的驅動力傳遞給所述電動機，使所述電動機進行發電。優選地如權利要求11所限定的，在根據權利要求1至10中任一項的混合動力車的動力傳遞裝置中，當在低溫下啟動時或車輛高速行駛時，將所述發動機的驅動力傳遞給所述驅動輪，并且同時斷開從所述電動機到所述驅動輪的驅動力傳遞。優選地如權利要求12所限定的，在根據權利要求1至11中任一項的混合動力車的動力傳遞裝置中，在所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置與所述驅動輪之間的動力傳遞系統的中途具有自動變速器，并且可通過所述自動變速器來進行變速。優選地如權利要求13所限定的，在根據權利要求12的混合動力車的動力傳遞裝置中，所述自動變速器是無級變速器。優選地如權利要求14所限定的，在根據權利要求12的混合動力車的動力傳遞裝置中，所述自動變速器是雙離合型變速器。優選地如權利要求15所限定的，在根據權利要求12的混合動力車的動力傳遞裝置中，所述自動變速器是單離合型變速器。優選地如權利要求16所限定的，在根據權利要求2的混合動力車的動力傳遞裝置中，所述第三離合器裝置被設置在所述電動機的轉子的內徑側。優選地如權利要求17所限定的，在根據權利要求1至16中任一項的混合動力車的動力傳遞裝置中，在所述發動機與所述第一離合器裝置之間的動力傳遞系統的中途具有能夠減緩扭矩變動的減震機構。優選地如權利要求18所限定的，在根據權利要求1至17中任一項的混合動力車的動力傳遞裝置中，該動力傳遞裝置還包括電動油泵，并且其中，通過所述電動油泵所產生的液壓任意地使所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置工作。發明效果根據本發明的權利要求1至4，當在車輛停止期間試圖將發動機的驅動力傳遞給電動機或者反向地將電動機的驅動力傳遞給發動機時，通過避免向驅動輪傳遞驅動力，可以保持車輛的停止。根據本發明的權利要求5，由于第一離合器裝置、第二離合器裝置以及與第一離合器裝置和第二離合器裝置對應的兩個液壓活塞被設置在同一個框體部件中，通過控制用于使液壓活塞動作的液壓，可以適當地選擇地使第一離合器裝置和第二離合器裝置工作，所以可以進一步簡化結構并減小該動力傳遞裝置的整體尺寸和重量。根據本發明的權利要求6，由于在由電動機驅動車輛啟動和行駛時使第二離合器裝置工作以將電動機的驅動力傳遞給驅動輪，并且同時使第一離合器不工作以將發動機的驅動力從驅動輪斷開，可以提高電動機執行的行駛的效率。根據本發明的權利要求7，由于在由電動機驅動車輛后退啟動和后退行駛時使電動機反轉，可以取消變速器的倒車齒輪等進而簡化結構并減小該動力傳遞裝置的尺寸。根據本發明的權利要求8，由于混合動力車的動力傳遞裝置還包括用于驅動電動機的電池和用于檢測電池的剩余電量的剩余電量檢測裝置，并且在由該剩余電量檢測裝置檢測到的電池剩余電量在最優范圍內時，通過使第一離合器裝置和第二離合器裝置工作以同時將發動機和電動機的驅動力傳遞給驅動輪，可以減小所述發動機的驅動力進而改進燃料消耗。根據本發明的權利要求9，由于混合動力車的動力傳遞裝置還包括用于驅動電動機的電池和用于檢測電池的剩余電量的剩余電量檢測裝置，并且當在車輛行駛期間由該剩余電量檢測裝置檢測到的電池的剩余電量少于預定值時，將發動機的驅動力傳遞給驅動輪和電動機以使電動機發電，可以使電動機在車輛行駛期間發電以對電池充電。根據本發明的權利要求10，由于混合動力車的動力傳遞裝置還包括用于驅動電動機的電池和用于檢測電池的剩余電量的剩余電量檢測裝置，并且當在車輛停止期間由該剩余電量檢測裝置檢測到的電池的剩余電量少于預定值時，將發動機的驅動力從驅動輪斷開，同時將發動機的驅動力傳遞給電動機以使電動機發電，可以使電動機利用發動機的驅動力來發電，同時減小不必要的摩擦并因此高效率地對電池充電。根據本發明的權利要求11，由于當在低環境溫度下啟動或在車輛的高速行駛時將發動機的驅動力傳遞給驅動輪，并同時斷開電動機對驅動輪的驅動力，可以防止在環境溫度低時在電池的電力狀況不佳的情況下由電動機啟動車輛，并且通過在高速行駛期間將電動機與動力傳遞系統隔離開以防止電動機成為車輛行駛的阻力。根據本發明的權利要求12，由于自動變速器被設置在第一離合器裝置和第二離合器裝置與驅動輪之間的動力傳遞系統的中途，并且車輛的速度可以被該自動變速器改變， 所以可以根據車輛的行駛狀態由該自動變速器來改變車輛的行駛速度，并且因而可以調節驅動力或發動機轉數。根據本發明的權利要求13，由于該變速器是無級變速器，所以可以根據車輛的行駛狀態由該無級變速器連續地改變車輛的行駛速度，并且因而可以連續地調節驅動力或發動機轉數。根據本發明的權利要求14，由于該變速器是雙離合型變速器，所以可以根據車輛的行駛狀態由該雙離合型變速器來改變車輛的行駛速度，并且因而可以調節驅動力或發動機轉數。根據本發明的權利要求15，由于該變速器是單離合型變速器，所以可以根據車輛的行駛狀態由該單離合型變速器來改變車輛的行駛速度，并且因而可以調節驅動力或發動機轉數。根據本發明的權利要求16，由于第三離合器裝置被設置在電動機的轉子的內徑側，所以可以在不增加該動力傳遞裝置的軸向尺寸的情況下添加第三離合器裝置。根據本發明的權利要求17，由于用于減緩扭矩變化的減緩機構被設置在發動機與第一離合器裝置之間的動力傳遞系統的中途，所以可以在減緩扭矩變化的情況下將發動機的驅動力傳遞給第一離合器裝置。根據本發明的權利要求18，由于混合動力車的動力傳遞裝置還包括電動油泵，并且電動油泵所產生的液壓使第一離合器裝置和第二離合器裝置工作，所以即使當在諸如車輛停止期間進行電動機啟動的情況下車輛的機械泵不工作時，也可以通過操作該電動油泵來使第一離合器裝置和第二離合器裝置工作。
圖1是示出根據本發明的第一實施方式的混合動力車的動力傳遞裝置的縱向截面圖；圖2是示出圖1的動力傳遞裝置的概略框圖；圖3是示出圖1的動力傳遞裝置的離合器裝置(第一離合器裝置和第二離合器裝置不工作的情況)的放大圖；圖4是沿圖1的直線IV-IV截取的橫截面圖；圖5是示出圖1的動力傳遞裝置的第三離合器裝置(不工作狀態)的放大圖；圖6是示出僅使第一離合器裝置工作的情況下的圖1的動力傳遞裝置的離合器裝置的放大圖；圖7是示出僅使第二離合器裝置工作的情況下的圖1的動力傳遞裝置的離合器裝置的放大圖；圖8是示出僅使第三離合器裝置工作的情況下的圖1的動力傳遞裝置的離合器裝置的放大圖；圖9是示出圖1的混合動力車的動力傳遞裝置中的選擇裝置的控制的內容的表；圖10是示出圖1的混合動力車的動力傳遞裝置和變速器的框圖；圖11是示出根據本發明的第二實施方式的混合動力車的動力傳遞裝置的框圖；圖12是示出圖11的混合動力車的動力傳遞裝置中的選擇裝置的控制的內容的表；圖13是示出圖11的混合動力車的動力傳遞裝置和變速器的框圖；圖14是示出根據本發明的第三實施方式的混合動力車的動力傳遞裝置的框圖；圖15是示出圖14的混合動力車的動力傳遞裝置中的選擇裝置的控制的內容的表；圖16是示出圖14的混合動力車的動力傳遞裝置和變速器的框圖；圖17是示出根據本發明的第四實施方式的混合動力車的動力傳遞裝置的框圖； 以及圖18是示出圖17的混合動力車的動力傳遞裝置和變速器的框圖。
具體實施例方式將參照附圖來說明本發明的優選實施方式。本發明的第一實施方式的動力傳遞裝置旨在將混合動力車的發動機E和電動機M 的驅動力傳遞給車輪(驅動輪)D或者將混合動力車的發動機E和電動機M的驅動力從車輪(驅動輪)斷開，并且如圖1和圖2所示，該動力傳遞裝置主要包括第一離合器裝置la、 第二離合器裝置lb、第三離合器裝置2以及選擇裝置3。圖1是示出根據本發明的第一實施方式的混合動力車的動力傳遞裝置的縱向截面圖，并且圖2是示出圖1的動力傳遞裝置的概略框圖。如圖2所示，本發明的第一實施方式的動力傳遞裝置包括第一離合器裝置la，其被設置在從安裝在車輛上的發動機E到驅動輪D的動力傳遞系統的中途，并能夠將發動機 E的驅動力傳遞給驅動輪(D)或者將發動機E的驅動力從這些驅動輪(D)斷開；第二離合器裝置lb，其被設置在從安裝在車輛上的電動機M到驅動輪D的動力傳遞系統的中途，并能夠將電動機M的驅動力傳遞給驅動輪D或者將電動機M的驅動力從這些驅動輪D斷開；以及變速器A。第一離合器裝置Ia與第二離合器裝置Ib結合并形成離合器裝置1。在圖1中，附圖標記9、11和12表示被發動機E旋轉的輸入部件，并且包括螺旋彈簧的減緩機構10被設置在輸入部件11與12之間。輸入部件9、11被發動機E的驅動力旋轉，并且發動機E的驅動力經由減緩機構10傳遞給輸入部件12以旋轉與輸入部件12花鍵接合的驅動軸8。驅動軸8連接到能夠被驅動軸8旋轉的旋轉部件7。另一方面，電動機M連接到逆變器4和電池5，并能夠被電池5提供的電力旋轉以及被發動機E旋轉，以產生用于對電池5充電的電力。電動機M包括被支承部件13支承的定子14 ；以及被旋轉部件6支承的轉子15，該旋轉部件6能夠通過電池5提供的電力而與轉子15 —起圍繞驅動軸8旋轉。如圖3所示，第一離合器裝置Ia包括多個驅動側離合器盤laa，它們被安裝在被發動機E旋轉的旋轉部件7上；以及多個從動側離合器盤lab，它們被安裝在框體部件17 上。這些驅動側離合器盤Iaa和從動側離合器盤Iab彼此交替設置，以形成層壓結構，并且可以彼此壓緊接觸和分離。圖6示出了使第一離合器裝置Ia工作并且驅動側離合器盤Iaa和從動側離合器盤Iab彼此壓緊接觸的情況。另一方面，在圖3所示的第二離合器裝置Ib中，多個驅動側離合器盤Iba被安裝在與電動機M —起旋轉的旋轉部件6上，并且多個從動側離合器盤11Λ被安裝在框體部件 17上。這些驅動側離合器盤Iba和從動側離合器盤11Λ被彼此交替設置，以形成層壓結構， 并且可以彼此壓緊接觸和分離。圖7示出了使第二離合器裝置Ib工作并且驅動側離合器盤Iba和從動側離合器盤Ibb被彼此壓緊接觸的情況。本文中使用的術語“分離”是指從施加到離合器盤的壓力松開的情況，因而不僅限于物理分離情況。壓緊接觸的情況使得能夠傳遞驅動力，而分離的情況使得能夠斷開驅動力。如圖3所示，離合器裝置1包括第一離合器裝置la、第二離合器裝置Ib以及分別與包含在同一個框體部件17中的第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib相對應的兩個液壓活塞Pl和P2。通過控制用于致動液壓活塞PI、P2的液壓，可以選擇性地使第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib工作。也就是說，通過將工作油提供到介于框體部件17與液壓活塞P2之間的液壓腔S2 中，液壓活塞P2逆著回位彈簧Ic的推動力向圖3中的右側移動，因此第二離合器裝置Ib 被形成在液壓活塞P2上的梢端壓緊以使驅動側離合器盤Iba和從動側離合器盤11Λ彼此壓緊接觸。形成在液壓活塞P2上的梢端可以經過形成在如圖4所示第一離合器裝置Ia的驅動側離合器盤Iaa和從動側離合器盤Iab的周邊上的凹陷。通過將工作油提供到介于液壓活塞Pl與液壓活塞P2之間的液壓腔Sl中，液壓活塞Pl逆著回位彈簧Ic的推動力向圖3的右側運動，因此第一離合器裝置Ia被形成在液壓活塞Pl上的梢端壓緊以使驅動側離合器盤Iaa和從動側離合器盤Iab彼此壓緊接觸。因而，通過分別控制使液壓活塞Pl和液壓活塞P2動作的液壓，可以選擇性地使第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib工作。形成離合器裝置1的一部分的框體部件17連接到聯鎖部件18，聯動部件18上形成有與形成在輸出軸(未示出)上的齒輪嚙合的齒輪Gl。因而，通過第一離合器裝置Ia或第二離合器裝置Ib傳遞的發動機E或電動機M的驅動力可以通過框體部件17傳遞給聯動部件18，進而經由輸出軸傳遞給變速器A。為了實現諸如利用發動機E作為驅動動力源的行駛、利用電動機M作為驅動動力源的行駛或者既利用電動機M又利用發動機E作為驅動動力源行駛的多種行駛中的任一種，通過根據車輛的行駛狀況按預定壓力將工作油提供到液壓腔Sl或S2中以適當地選擇液壓腔Pl、P2的工作，選擇裝置3選擇性地使第一離合器裝置Ia或第二離合器裝置Ib工作。這樣的選擇裝置3例如形成在用于控制發動機E或電動機M的E⑶(電子控制單元) 中。本發明的第一實施方式的混合動力車的動力傳遞裝置被構造為使得其可以斷開從發動機E和電動機M到驅動輪D的動力傳遞以及通過將發動機E和電動機M彼此連接起來以從發動機E和電動機M中的一個向它們中的另一個傳遞驅動力。更具體地說，第一實施方式的動力傳遞裝置配備有第三離合器裝置2，該第三離合器裝置2作為第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib的旁路而設置在發動機E和電動機M之間(即，能夠直接連接發動機E和電動機M)，并且能夠將發動機E和電動機M中的一個的驅動力傳遞給它們中的另一個。如圖5所示，第三離合器裝置2被設置在電動機M的轉子15的內徑側(內部)，并且包括安裝在可與電動機M —起旋轉的旋轉部件6上的驅動側離合器盤加和安裝在連接到驅動軸8的連接部件16上的從動側離合器盤2b。這些驅動側離合器盤加和從動側離合器盤2b彼此交替設置，以形成層壓結構，并且可以彼此壓緊接觸和分離。圖8示出了使第三離合器裝置2工作且驅動側離合器盤加和從動側離合器盤2b彼此壓緊接觸的情況。如圖5所示，第三離合器裝置2具有液壓活塞P3，并且通過控制用于致動液壓活塞P3的液壓，可以使第三離合器裝置2工作。也就是說，通過將工作油提供到介于旋轉部件6與液壓活塞P3之間的液壓腔S3中，液壓活塞P3逆著回位彈簧2c的推動力向圖5中的右側運動，因此第三離合器裝置3被形成在液壓活塞P3上的梢端壓緊以使驅動側離合器盤加和從動側離合器盤2b彼此壓緊接觸。因此，當通過使第三離合器裝置2工作以使驅動側離合器盤加和從動側離合器盤 2b彼此壓緊時，由于驅動軸8和旋轉部件6連接起來，發動機E和電動機M彼此連接，因此可以將它們中的一個的驅動力傳遞給另一個。在第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib 不工作且因此驅動側離合器盤Iaa和從動側離合器盤Iab以及驅動側離合器盤Iba和從動側離合器盤1 分離的情況下，可以斷開從發動機E和電動機M這兩者到驅動輪D的驅動力傳遞。可以通過選擇裝置3來適當地和選擇性地使第三離合器裝置2工作。圖9中的表顯示了由選擇裝置3對第一離合器裝置la、第二離合器裝置Ib和第三離合器裝置2執行的控制的內容。根據圖9的表中的項(1)，示出通過使第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置 Ib不工作而上第三離合器裝置2工作，可以不利用任何啟動器地利用從電動機M到發動機 E的驅動力來實現在變速器A的N(空)檔位內啟動發動機E。根據本發明的混合動力車的動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置配備有用于檢測電池 (未示出)的剩余電量的剩余電量檢測裝置(有時簡稱為“剩余電量檢測裝置”)。如圖9 的表中的項( 所示，當在車輛停止期間由剩余電量檢測裝置檢測到的電池5的剩余電量少于預定值時，通過使第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib不工作并同時上第三離合器裝置2工作，斷開發動機E到驅動輪D的驅動力并且同時將發動機E的驅動力傳遞給電動機M，可以使電動機M發電。根據圖9的表中的項(3)，當變速器A在D(前進)檔位內并且車輛正處于啟動或行駛狀況時，電動機M的驅動力可以傳遞給驅動輪D，另一方面，通過使第一離合器裝置Ia 和第三離合器裝置2不工作并使第二離合器裝置Ib工作，斷開了發動機E的到驅動輪D的驅動力傳遞。根據項G)，當在D檔位中啟動發動機E時，通過使第三離合器裝置2不工作并使第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib工作，將電動機M的驅動力傳遞給發動機E， 可以啟動發動機E。根據圖9的表中的項(5)，在由剩余電量檢測裝置檢測到的電池5的剩余電量在最佳范圍內時，通過使第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib工作并且使第三離合器裝置 2不工作，將發動機E和電動機M的驅動力同時傳遞給驅動輪D。根據圖9的表中的項(6)，當在車輛行駛期間由剩余電量檢測裝置檢測到的電池5 的剩余電量少于預定值時，通過使第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib工作且使第三離合器裝置2不工作以將發動機E和電動機M的驅動力都傳遞給驅動輪D，可以使電動機M 發電。根據項(7)，當車輛在低環境溫度下啟動或者在高速行駛時，通過使第一離合器裝置 Ia工作而使第二離合器裝置Ib和第三離合器裝置2不工作，可以將發動機E的驅動力傳遞給驅動輪D并可以同時將電動機M的驅動力從驅動輪D斷開。根據圖9的表中的項(8)，在變速器A的D檔位中的再生制動期間，通過使第一離合器裝置Ia和第三離合器裝置2不工作而使第二離合器裝置Ib工作以斷開發動機E到驅動輪D的驅動動力從而恢復驅動輪D的動力，可以使電動機M發電。根據項(9)，通過使電動機M反向旋轉并且使第一離合器裝置Ia和第三離合器裝置2不工作而使第二離合器裝置Ib工作，可以由電動機M來執行后退啟動和后退行駛。根據本發明，由于動力傳遞裝置被構造為使得該動力傳遞裝置斷開從發動機E和電動機M到驅動輪D的動力傳遞并將發動機E和電動機M彼此連接起來以將它們中的一個的動力傳遞給另一個，因此當在車輛停止期間試圖將發動機E的驅動力傳遞給電動機M或者反向地將電動機M的驅動力傳遞給發動機E時，通過避免將它們的驅動力傳遞給驅動輪 D，可以保持車輛的停止。因此，可以在不需要任何啟動器的情況下啟動停止的發動機E并且通過使電動機M在車輛停止期間發電來增加對電池5充電的機會。此外，由于第一離合器裝置la、第二離合器裝置Ib以及與第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib對應的兩個液壓活塞PI、P2被設置在同一個框體部件17中，并且可以通過控制用于使液壓活塞PI、P2動作的液壓來適當地選擇地使第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib工作，因此可以進一步簡化結構并減小整個動力傳遞裝置的尺寸和重量。此外，在由電動機M驅動車輛啟動和行駛時，由于使第二離合器裝置Ib工作以將電動機M的驅動力傳遞給驅動輪D，并且同時使第一離合器Ia不工作以斷開發動機E到驅動輪D的驅動力，因此可以提高電動機M執行的行駛的效率(參見圖9的表中的項(3))。 此外，由于在由電動機M驅動車輛后退啟動和后退行駛時使電動機M反轉，可以取消變速器的回動齒輪并因此簡化結構并減小動力傳遞裝置的尺寸(參見圖9的表中的項(9))。此外，由于在由剩余電量檢測裝置檢測到的電池的剩余電量在最優范圍內時通過使第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib工作以將發動機E和電動機M的驅動力同時傳遞給驅動輪D，可以減小發動機E的驅動力并因此改善燃料消耗(參見圖9的表中的項 (5))。此外，當在車輛行駛期間由剩余電量檢測裝置檢測到的電池5的剩余電量少于預定值時，由于將發動機E的驅動力傳遞給驅動輪D和電動機M以使電動機M發電，可以使電動機M在車輛行駛期間發電以對電池5充電(參見圖9的表中的項(6))。此外，當在車輛停止期間由剩余電量檢測裝置檢測到的電池5的剩余電量少于預定值時，由于斷開發動機 E到驅動輪D的驅動力并同時將發動機E的驅動力傳遞給電動機M以使電動機M發電，可以減小不必要的摩擦同時利用發動機E的驅動力使電動機M發電并且因此高效率地對電池5 充電(參見圖9的表中的項O))。此外，當在低環境溫度或車輛高速行駛的情況下啟動時，由于將發動機E的驅動力傳遞給驅動輪D，并且同時斷開電動機M到驅動輪D的驅動力，所以可以在環境溫度低時在電池5的電力狀況不佳的情況下防止使用電動機M來啟動車輛，并因此在高速行駛期間通過將M與動力傳遞系統隔離開而防止電動機M成為車輛行駛的阻礙。此外，根據本發明，由于自動變速器A被設置在第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib與驅動輪D之間的動力傳遞系統的中途，并且可以由該自動變速器A來變速，因此可以根據車輛的行駛狀態由自動變速器A來變速并因而調節驅動力或發動機轉數。該自動變速器可以是雙離合型變速器或單離合型變速器。當使用雙離合型變速器時，可以根據車輛的行駛狀態來變速并因而調節驅動力或發動機轉數，當使用單離合型變速器時，可以根據車輛的行駛狀態來變速并因而調節驅動力或發動機轉數。此外，根據本發明，由于第三離合器裝置2被設置在電動機M的轉子15的內徑側， 因此可以在不增加動力傳遞裝置的軸向尺寸的情況下添加第三離合器裝置2。此外，由于用于減緩扭矩變化的減緩機構被設置在發動機E與第一離合器裝置Ia之間的動力傳遞系統的中途，因此可以將發動機E的驅動力傳遞給第一離合器裝置Ia同時減緩扭矩變化。本發明的變速度單元A優選地是如圖10所示的無級變速器22 (所謂的CVT 無級變速器)。在這種情況下，無級變速器22可以被設置在從車輛的驅動源(發動機E和電動機M)到驅動輪D的動力傳遞系統的中途的離合器裝置1與驅動輪D之間。這種無級變速器22包括兩個皮帶輪Q1、Q2和在這兩個皮帶輪之間延伸的皮帶V，并且通過液壓控制回路 20獨立地改變其上運行皮帶V的皮帶輪Ql、Q2的直徑，能夠實現期望的速度。圖10中的字符“F”指示車輛配備的差速齒輪。無級變速器22還包括電連接到制動踏板的制動開關的CVT E⑶19、變速桿的位置傳感器、發動機E⑶(未示出)等，并且液壓控制回路20還受到CVT E⑶19的控制。前述的液壓活塞Pl至P3也受到液壓控制回路20的控制。通過采用無級變速器22作為要在車輛上配備的自動變速器A，可以根據車輛的行駛狀態改變車輛的行駛速度并因而調節驅動力或發動機轉數。根據本發明，配備有電動油泵21，該電動油泵21可以利用其自身產生的液壓來適當地使第一離合器裝置la、第二離合器裝置Ib或第三離合器裝置2工作。這使得即使在車輛停止期間安裝在車輛上的機械泵不能工作時(例如，電動機啟動時)，也可以使第一離合器裝置la、第二離合器裝置Ib和第三離合器裝置2工作。接著，將描述本發明的第二實施方式的混合動力車的動力傳遞裝置。
與第一實施方式相似，本實施方式的動力傳遞裝置旨在將作為混合動力車的動力源的發動機E和電動機M的驅動力傳遞給驅動輪D或者將作為混合動力車的動力源的發動機E和電動機M的驅動力從驅動輪D斷開，并且具有第四離合器裝置23，如圖11所示，該第四離合器裝置23被設置在第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib的輸出側與安裝在車輛上的變速器A之間，并且能夠將發動機E或電動機M的驅動力傳遞給變速器A或者將發動機E或電動機M的驅動力從變速器A斷開。這里使用與第一實施方式中所使用的相同的附圖標記來指示相同的結構元件，并且將略去對這些相同結構元件的詳細說明。本實施方式被構造為，將發動機E和電動機M的驅動力從驅動輪D斷開，并且將發動機E和電動機M連接起來，以從它們中的一個向另一個傳遞動力。也就是說，第四離合器裝置23使得能夠斷開從發動機E和電動機M到驅動輪D的動力傳遞，并且第一離合器裝置 Ia和第二離合器裝置Ib使得能夠將發動機E和電動機M連接起來，以從它們中的一個向另一個傳遞動力。選擇裝置3適當地和選擇性地使第四離合器裝置23工作。圖12的表顯示了由選擇裝置3對第一離合器裝置la、第二離合器裝置Ib和第四離合器裝置23執行的控制的內容。圖13示出以無級變速器(CVT) 22來代替變速器A的變型。通過采用無級變速器22作為要在車輛上安裝的自動變速器A，可以根據車輛的行駛狀態來改變車輛的行駛速度并因而調節驅動力或發動機轉數。與第一實施方式相似，由于本實施方式被構造為斷開從發動機E和電動機M到驅動輪D的動力傳遞并將發動機E和電動機M連接起來，以從它們中的一個向另一個傳遞動力，因此當在車輛停止期間試圖將發動機E的驅動力傳遞給電動機M或者反向地將電動機 M的驅動力傳遞給發動機E時，通過避免將發動機E和電動機M的驅動力傳遞給驅動輪D， 可以保持車輛的停止。因此，可以在不需要任何啟動器的情況下啟動停止的發動機E，并且可以通過使電動機M在車輛停止期間發電來增加電池5的充電機會。下面，將描述本發明的第三實施方式的混合動力車的動力傳遞裝置。與第一實施方式和第二實施方式相似，本實施方式的動力傳遞裝置旨在將作為混合動力車的動力源的發動機E和電動機M的驅動力傳遞給驅動輪D或者將作為混合動力車的動力源的發動機E和電動機M的驅動力從驅動輪D斷開，并且具有第四離合器裝置24，該第四離合器裝置M被設置在第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib的輸出側與安裝在車輛上的變速器A之間，并且能夠將發動機E或電動機M的驅動力傳遞給變速器A或者將發動機E或電動機M的驅動力從變速器A斷開。該第四離合器裝置M包括針對奇數編號齒輪的第四離合器裝置2 和針對偶數編號齒輪的第四離合器裝置Mb。這里使用與第一實施方式和第二實施方式中所使用的相同的附圖標記來指示相同的結構元件，并且略去對相同結構元件的詳細說明。本實施方式被構造為，斷開從發動機E和電動機M到驅動輪D的動力傳遞，并將發動機E和電動機M連接起來，以從它們中的一個向另一個傳遞動力。也就是說，第四離合器裝置M (針對奇數編號齒輪的第四離合器裝置2 和針對偶數編號齒輪的第四離合器裝置 24b)使得能夠將發動機E和電動機M的驅動力從驅動輪D斷開，并且第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib能夠將發動機E和電動機M連接起來，以從它們中的一個向另一個傳遞動力。
可以由選擇裝置3適當地和選擇性地使第四離合器裝置對(針對奇數編號齒輪的第四離合器裝置2 和針對偶數編號齒輪的第四離合器裝置Mb)工作。圖15的表顯示了由選擇裝置3對第一離合器裝置la、第二離合器裝置Ib和第四離合器裝置M執行的控制的內容。圖16示出了以配備有針對奇數編號和偶數編號的齒輪的變速器的DCT(雙離合變速器)25來代替變速器A的變型。附圖標記19’表示DCT E⑶。與第一實施方式和第二實施方式相似，由于本實施方式被構造為，斷開發動機E 和電動機M到驅動輪D的動力傳遞，并且將發動機E和電動機M連接起來，以從它們中的一個向另一個傳遞動力，因此當在車輛停止期間試圖將發動機E的驅動力傳遞給電動機M或者反向地將電動機M的驅動力傳遞發動機E時，通過避免將發動機E和電動機M的驅動力傳遞給驅動輪D，可以保持車輛的停止。因此，可以在不需要任何啟動器的情況下啟動停止的發動機E，并且通過使電動機M在車輛停止期間發電來增加電池5的充電機會。下面，將描述本發明的第四實施方式的混合動力車的動力傳遞裝置。與第一實施方式至第三實施方式相似，本實施方式的動力傳遞裝置旨在將作為混合動力車的動力源的發動機E和電動機M的驅動力傳遞給驅動輪D或者將作為混合動力車的動力源的發動機E和電動機M的驅動力從驅動輪D斷開。如圖17所示，本實施方式的動力傳遞裝置除了被設置在第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib的輸出側與安裝在車輛上的變速器A之間并能夠將發動機E或電動機M的驅動力傳遞給變速器A或者將發動機E 或電動機M的驅動力從變速器A斷開的第四離合器裝置23 (參見第二實施方式)以外還具有第五離合器裝置26。該第五離合器裝置沈作為變速器A的旁路而被設置在第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib的輸出側與驅動輪D之間，并且能夠不經由變速器A地將發動機E或電動機M的驅動力傳遞給驅動輪D或者將發動機E或電動機M的驅動力從驅動輪 D斷開。本文使用與第一實施方式至第三實施方式中所使用的相同的附圖標記來指示相同的結構元件，并且略去對相同結構元件的詳細說明。本實施方式被構造為，斷開從發動機E和電動機M到驅動輪D的動力傳遞，并且將發動機E和電動機M連接起來，以從它們中的一個向另一個傳遞動力。也就是說，第四離合器裝置23和第五離合器裝置沈使得能夠斷開從發動機E和電動機M到驅動輪D的動力傳遞，并且第一離合器裝置Ia和第二離合器裝置Ib能夠將發動機E和電動機M連接起來，以從它們中的一個向另一個傳遞動力。可以由選擇裝置3適當地和選擇性地使第四離合器裝置23和第五離合器裝置沈工作。圖18示出了以三速度AMT (Automatic Manual Transmission 手自一體變速器)27 來代替變速器A的變型。附圖標記29”表示AMT E⑶。與第一實施方式至第三實施方式相似，由于本實施方式被構造為，斷開從發動機E 和電動機M到驅動輪D的動力傳遞，并且將發動機E和電動機M連接起來，以從它們中的一個向另一個傳遞動力，因此當在車輛停止期間試圖將發動機E的驅動力傳遞給電動機M或者反向地將電動機M的驅動力傳遞給發動機E時，通過避免將發動機E和電動機M的驅動力傳遞給驅動輪D，可以保持車輛的停止。因此，可以在不需要任何啟動器的情況下啟動停止的發動機E，并且使得電動機M在車輛停止期間發電來增加電池5的充電機會。盡管上面已經描述了本發明，但是本發明不限于本文中所述和所示。例如，可以使用其它類型的離合器(如果它們能夠將發動機E和電動機M連接起來并從發動機E和電動機M中的一個向另一個傳遞動力)來代替第三離合器裝置至第五離合器裝置來構造本發明的動力傳遞裝置。本發明可以應用于配備有內燃發動機(不僅包括汽油發動機還包括柴油發動機)的任意類型的混合動力車。此外，盡管在所示的實施方式中示出選擇裝置3被形成在E⑶中，但是選擇裝置3還可以形成在單獨設置的微計算機中。工業應用性本發明可以適用于在外觀或者結構部件上具有不同配置的或者具有額外功能的任何動力傳遞裝置，只要該動力傳遞裝置是混合動力車的可的動力傳遞裝置并且能夠斷開從發動機和電動機到驅動輪的動力傳遞并且將該發動機和電動機連接起來以從它們中的一個向另一個傳遞動力即可。附圖標記說明1.........離合器裝置Ia.........第一離合器裝置Ib.........第二離合器裝置2.........第三離合器裝置3.........選擇裝置4.........逆變器5.........電池6.........旋轉部件7.........旋轉部件8.........驅動軸9.........輸入部件10.........減緩機構11.........輸入部件12.........輸入部件13.........支承部件14.........定子15.........轉子17.........框體部件18.........聯動部件19.........CVT ECU19，.........DCT ECU19”.........AMT ECU20.........液壓壓力控制回路21.........電動油泵22.........連續可變速度傳遞23.........第四離合器裝置24.........第四離合器裝置24a.........針對奇數編號齒輪的第四離合器裝置24b.........針對偶數編號齒輪的第四離合器裝置
25.........DCT26.........第五離合器裝置27.........三速度 AMTE.........發動機M.........電動機D.........驅動輪A.........變速器Pl至P3.........液壓活塞
權利要求
1.一種混合動力車的動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置包括第一離合器裝置，其被設置在從安裝在車輛上的發動機到驅動輪的動力傳遞系統的中途，并且能夠將所述發動機的驅動力傳遞給所述驅動輪或者將所述發動機的驅動力從所述驅動輪斷開；第二離合器裝置，其被設置在從安裝在車輛上的電動機到所述驅動輪的動力傳遞系統的中途，并且能夠將所述電動機的驅動力傳遞給所述驅動輪或者將所述電動機的驅動力從所述驅動輪斷開；并且根據車輛的行駛狀況適當地使所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置工作，其特征在于該動力傳遞裝置構成為能夠斷開從所述發動機和所述電動機到所述驅動輪的動力傳遞，并且將所述發動機和所述電動機相互連接起來而從一方向另一方傳遞動力。
2.根據權利要求1所述的混合動力車的動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置還包括第三離合器裝置，所述第三離合器裝置繞過所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置而被設置在所述發動機與所述電動機之間，并且能夠接通或斷開從所述發動機和所述電動機中的一方到另一方的驅動力傳遞。
3.根據權利要求1所述的混合動力車的動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置還包括第四離合器裝置，該第四離合器裝置被設置在所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置的輸出側與安裝在車輛上的變速器之間，并且能夠接通或斷開所述發動機或所述電動機的驅動力向所述變速器的傳遞。
4.根據權利要求3所述的混合動力車的動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置還包括第五離合器裝置，該第五離合器裝置繞過安裝在車輛上的變速器而設置在所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置的輸出側與所述驅動輪之間，并且能夠接通或斷開不經由所述變速器而從所述發動機或所述電動機到所述驅動輪的驅動力傳遞。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的混合動力車的動力傳遞裝置，其中，所述第一離合器裝置、所述第二離合器裝置以及與所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置對應的兩個液壓活塞被設置在同一個框體部件中，并且能夠通過控制用于使所述液壓活塞動作的液壓，以適當地選擇性地使所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置工作。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的混合動力車的動力傳遞裝置，其中，在由所述電動機驅動車輛啟動和行駛時，使所述第二離合器裝置工作而將所述電動機的驅動力傳遞給所述驅動輪，并且使所述第一離合器不工作而斷開所述發動機到所述驅動輪的驅動力傳遞。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的混合動力車的動力傳遞裝置，其中，在由所述電動機驅動的車輛后退啟動和后退行駛時，使所述電動機反轉。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的混合動力車的動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置還包括用于驅動所述電動機的電池和用于檢測電池的剩余電量的剩余電量檢測裝置，并且其中，當由所述剩余電量檢測裝置檢測到的電池剩余電量在適當范圍內時，使所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置都工作而將所述發動機和所述電動機的驅動力同時傳遞給所述驅動輪。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的混合動力車的動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置還包括用于驅動所述電動機的電池和用于檢測電池的剩余電量的剩余電量檢測裝置，并且其中，當在車輛行駛期間由所述剩余電量檢測裝置檢測到的電池剩余電量少于預定值時， 將所述發動機的驅動力傳遞給所述驅動輪和所述電動機，使所述電動機進行發電。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的混合動力車的動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置還包括用于驅動所述電動機的電池和用于檢測電池的剩余電量的剩余電量檢測裝置，并且其中，當在車輛停止期間由所述剩余電量檢測裝置檢測到的電池剩余電量少于預定值時， 斷開從所述發動機到所述驅動輪的驅動力傳遞，同時將所述發動機的驅動力傳遞給所述電動機，使所述電動機進行發電。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的混合動力車的動力傳遞裝置，其中，當在低溫下啟動時或車輛高速行駛時，將所述發動機的驅動力傳遞給所述驅動輪，并且同時斷開從所述電動機到所述驅動輪的驅動力傳遞。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的混合動力車的動力傳遞裝置，其中，在所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置與所述驅動輪之間的動力傳遞系統的中途具有自動變速器，并且可通過所述自動變速器來進行變速。
13.根據權利要求12所述的混合動力車的動力傳遞裝置，其中，所述自動變速器是無極變速器。
14.根據權利要求12所述的混合動力車的動力傳遞裝置，其中，所述自動變速器是雙離合型變速器。
15.根據權利要求12所述的混合動力車的動力傳遞裝置，其中，所述自動變速器是單離合型變速器。
16.根據權利要求2所述的混合動力車的動力傳遞裝置，其中，所述第三離合器裝置被設置在所述電動機的轉子的內徑側。
17.根據權利要求1至16中任一項所述的混合動力車的動力傳遞裝置，其中，在所述發動機與所述第一離合器裝置之間的動力傳遞系統的中途具有能夠減緩扭矩變動的減震機構。
18.根據權利要求1至17中任一項所述的混合動力車的動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置還包括電動油泵，并且其中，通過所述電動油泵所產生的液壓任意地使所述第一離合器裝置和所述第二離合器裝置工作。
全文摘要
一種用于混合動力車的動力傳遞裝置被構造為，當車輛處于停止狀態時，當正在將發動機的驅動力傳遞給電動機或正在將電動機的驅動力傳遞給發動機時，不將驅動力傳遞給驅動輪側以保持車輛停止。一種用于混合動力車得動力傳遞裝置配備有第一離合器(1a)，其能夠允許或中斷將發動機(E)的驅動力傳遞給驅動輪；第二離合器(1b)，其能夠允許或中斷將電動機(M)的驅動力傳遞給驅動輪。能夠根據車輛的行駛狀態可選地使第一離合器(1a)和第二離合器(1b)工作。該動力傳遞裝置可以中斷從發動機(E)和電動機(M)到驅動輪的動力傳遞，并且可以將發動機(E)和電動機(M)彼此連接起來，以從發動機(E)和電動機(M)中的一方向另一方傳遞動力。
文檔編號B60K6/48GK102271948SQ20098015415
公開日2011年12月7日 申請日期2009年11月10日 優先權日2008年11月11日
發明者千葉良平, 大橋達之, 大石晃央, 朝付正司, 石川惠一, 石村潤 申請人:株式會社F.C.C.