变速箱以及作业车辆的制作方法_3

文档序号:9634963阅读:来源:国知局
>[0067]通过来自控制部31的指令信号控制马达MG1、MG2、MG3以及离合器CF、CR、CH、CL、Cml,Cm2,从而控制变速箱24的变速比以及输出转矩。以下,对变速箱24的动作进行说明。
[0068]这里,使用图3以及图4说明将发动机21的转速保持为一定而使车速从0起向前进侧加速的情况下的变速箱24的概略动作。图3表示各模式中的马达MG1、MG2、MG3的功能与离合器的状态。Lo模式具有L1模式与L2模式。Hi模式具有H1模式与H2模式。在图3中,“M”的意思是马达MG1、MG2、MG3作为驱动马达发挥功能。“G”的意思是马达MG1、MG2、MG3作为发电机而发挥功能。“0”的意思是离合器为连接状态。“X”的意思是离合器为切断状态。
[0069]图4表示各马达MG1、MG2、MG3相对于车速的转速。在发动机21的转速为一定的情况下,车速根据变速箱24的转速比而变化。转速比是输出轴63的转速与输入轴61的转速之比。因此,在图4中,车速的变化与变速箱24的转速比的变化一致。S卩,图4表示各马达MG1、MG2、MG3的转速与变速箱24的转速比的关系。在图4中,实线表示第1马达MG1的转速,虚线表示第2马达MG2的转速,单点划线表示第3马达MG3的转速。在车速为0以上且小于VI的区域中,第1离合器CL被连接,第2离合器CH被切断,第1马达离合器Cml被连接,第2马达离合器Cm2被切断(L1模式)。由于第2离合器CH被切断,因此第2行星架C2与第1环形齿轮R1被切断。由于第1离合器CL被连接,因此第2行星架C2被固定。另外,第1连接齿轮Gal连接于第1马达MG1的旋转轴Sm3,第2连接齿轮Ga2被从第2马达MG2的旋转轴Sm2切断。由此,第3马达MG3经由第3马达齿轮Gm3、第1连接齿轮Gal以及第1马达离合器Cml而连接于第1马达MG1。另外,由于第2马达离合器Cm2被切断,因此第3马达MG3被从第2马达MG2切断。
[0070]在该L1模式下,来自发动机21的驱动力经由中间轴67而输入到第1太阳齿轮S1,该驱动力被从第1行星架C1输出到第2太阳齿轮S2。另一方面,输入到第1太阳齿轮S1的驱动力被从第1行星齿轮P1传递到第1环形齿轮R1,经由第1环形外周齿轮Grl以及第2马达齿轮Gm2而输出到第2马达MG2。第2马达MG2在该L1模式下主要作为发电机而发挥功能,通过第2马达MG2发出的电力的一部分被储蓄到电容器64中。
[0071]另外,在L1模式下,第1马达MG1以及第3马达MG3主要作为电动马达发挥功能。第1马达MG1以及第3马达MG3的驱动力通过第1马达齿轮Gml —第1行星架齿轮Gel —第1行星架C1的路径输出到第2太阳齿轮S2。如以上那样输出到第2太阳齿轮S2的驱动力通过第2行星齿轮P2 —第2环形齿轮R2 —第2环形外周齿轮Gr2 —输出齿轮71的路径传递到输出轴63。
[0072]在车速为VI以上且小于V2的区域中,第1离合器CL被连接,第2离合器CH被切断,第1马达离合器Cml被切断,第2马达离合器Cm2被连接(L2模式)。因此,第2连接齿轮Ga2连接于第2马达MG2的旋转轴Sm2,第1连接齿轮Gal被从第1马达MG1的旋转轴Sml切断。由此,第3马达MG3经由第3马达齿轮Gm3、第1连接齿轮Gal、第2连接齿轮Ga2以及第2马达离合器Cm2而连接于第2马达MG2。另外,由于第1马达离合器Cml被切断,因此第3马达MG3被从第1马达MG1切断。
[0073]在该L2模式下,来自发动机21的驱动力经由中间轴67而输入到第1太阳齿轮S1,该驱动力从第1行星架C1输出到第2太阳齿轮S2。另一方面,输入到第1太阳齿轮S1的驱动力从第1行星齿轮P1传递到第1环形齿轮R1,并经由第1环形外周齿轮Grl以及第
2马达齿轮Gm2而输出到第2马达MG2。另外,驱动力从第2马达齿轮Gm2经由第2马达离合器Cm2、第2连接齿轮Ga2、第1连接齿轮Gal以及第3马达齿轮Gm3而输出到第3马达MG3。第2马达MG2以及第3马达MG3在该L2模式中主要作为发电机而发挥功能,通过第
2马达MG2以及第3马达MG3发出的电力的一部分被储蓄到电容器64中。
[0074]另外,在L2模式中,第1马达MG1主要作为电动马达而发挥功能。第1马达MG1的驱动力通过第1马达齿轮Gml —第1行星架齿轮Gel —第1行星架C1的路径而输出到第2太阳齿轮S2。如以上那样输出到第2太阳齿轮S2的驱动力通过第2行星齿轮P2 —第2环形齿轮R2 —第2环形外周齿轮Gr2 —输出齿轮71的路径而传递到输出轴63。
[0075]在车速为V2以上且小于V3的区域中,第1离合器CL被切断,第2离合器CH被连接,第1马达离合器Cml被切断,第2马达离合器Cm2被连接(H1模式)。在该H1模式下,由于第2离合器CH被连接,因此第2行星架C2与第1环形齿轮R1被连接。另外,由于第1离合器CL被切断,因此第2行星架C2被释放。因此,第1环形齿轮R1与第2行星架C2的转速一致。另外,第2连接齿轮Ga2连接于第2马达MG2的旋转轴Sm2,第1连接齿轮Gal被从第1马达MG1的旋转轴Sml切断。由此,第3马达MG3经由第3马达齿轮Gm3、第1连接齿轮Gal、第2连接齿轮Ga2以及第2马达离合器Cm2而连接于第2马达MG2。另外,由于第1马达离合器Cml被切断,因此第3马达MG3被从第1马达MG1切断。
[0076]在该H1模式下,来自发动机21的驱动力被输入到第1太阳齿轮S1,该驱动力被从第1行星架C1输出到第2太阳齿轮S2。另外,输入到第1太阳齿轮S1的驱动力被从第1行星架C1经由第1行星架齿轮Gel以及第1马达齿轮Gml而输出到第1马达MG1。在该H1模式下,由于第1马达MG1主要作为发电机而发挥功能,因此利用该第1马达MG1发出的电力的一部分被储蓄到电容器64中。
[0077]另外,在H1模式中,第2马达MG2与第3马达MG3主要作为电动马达发挥功能。第
3马达MG3的驱动力从第3马达齿轮Gm3经由第1连接齿轮Gal、第2连接齿轮Ga2以及第
2马达离合器Cm2而传递到第2马达MG2的旋转轴Sm2。然后,第2马达MG2的驱动力与第
3马达MG3的驱动力通过第2马达齿轮Gm2 —第1环形外周齿轮Grl —第1环形齿轮R1 —第2离合器CH的路径输出到第2行星架C2。如以上那样输出到第2太阳齿轮S2的驱动力经由第2行星齿轮P2而输出到第2环形齿轮R2,并且输出到第2行星架C2的驱动力经由第2行星齿轮P2而输出到第2环形齿轮R2。这样在第2环形齿轮R2结合的驱动力经由第
2环形外周齿轮Gr2以及输出齿轮71而传递到输出轴63。
[0078]在车速为V3以上且小于V4的区域中,第1离合器CL被切断,第2离合器CH被连接,第1马达离合器Cml被连接,第2马达离合器Cm2被切断(H2模式)。在该H2模式下,第1连接齿轮Gal连接于第1马达MG1的旋转轴Sm3,第2连接齿轮Ga2被从第2马达MG2的旋转轴Sm2切断。由此,第3马达MG3经由第3马达齿轮Gm3、第1连接齿轮Gal以及第1马达离合器Cml而连接于第1马达MG1。另外,由于第2马达离合器Cm2被切断,因此第3马达MG3被从第2马达MG2切断。
[0079]在该H2模式下,来自发动机21的驱动力被输入到第1太阳齿轮S1,该驱动力被从第1行星架C1输出到第2太阳齿轮S2。另外,输入到第1太阳齿轮S1的驱动力从第1行星架C1经由第1行星架齿轮Gel以及第1马达齿轮Gml而输出到第1马达MG1以及第3马达Gm3。在该H2模式下,第1马达MG1以及第3马达Gm3主要作为发电机发挥功能,利用该第1马达MG1以及第3马达Gm3发出的电力的一部分被储蓄到电容器64中。
[0080]另外,在H2模式下,第2马达MG2主要作为电动马达发挥功能。第2马达MG2的驱动力通过第2马达齿轮Gm2 —第1环形外周齿轮Grl —第1环形齿轮R1 —第2离合器CH的路径而输出到第2行星架C2。如以上那样输出到第2太阳齿轮S2的驱动力经由第2行星齿轮P2而输出到第2环形齿轮R2,并且输出到第2行星架C2的驱动力经由第2行星齿轮P2而输出到第2环形齿轮R2。这样在第2环形齿轮R2结合的驱动力经由第2环形外周齿轮Gr2以及输出齿轮71而传递到输出轴63。
[0081 ] 此外,以上是前进驱动时的说明,但在后进驱动时也成为相同的动作。
[0082]接下来,对变速箱24的构造进行说明。图5是表示变速箱24的剖面的一部分的图。如图5所示,变速箱24具有壳体28。壳体28收容有第1行星齿轮机构68与第2行星齿轮机构69。第2行星齿轮机构69与第1行星齿轮机构68同心地配置。第2行星齿轮机构69在第1行星齿轮机构68的轴线方向(参照单点划线Axl)上离开第1行星齿轮机构68地配置。
[0083]第1太阳齿轮S1连结于中间轴67。第1行星齿轮P1配置于第1太阳齿轮S1的径向外侧。第1行星架C1借助第1支承销74将第1行星齿轮P1支承为能够旋转。第1环形齿轮部件Rml位于第1行星架C1以及第1行星齿轮P1的径向外侧。第1环形齿轮R1配置于第1行星齿轮P1的径向外侧。
[0084]第2太阳齿轮S2连结于第1行星架C1。在第2太阳齿轮S2的径向外侧配置有第2行星齿
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