CN103619624A - 驱动系统和驱动系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在EV行驶中使内燃机起动时降低向第3轴的冲击的驱动系统和控制方法。具备：发动机（10）；第1轴（81），其与曲轴相连结；第2轴（82）；第1离合器（91）；电动发电机（20）；第3轴（83）；第1变速器（30）；单向离合器（60）；以及ECU（200），其控制第1变速器（30）的变速比和第1离合器（91），第1变速器（30）具备旋转环（41）、摆动部（42）和旋转半径可变机构（50），在摆动部（42）的角速度为第3轴（83）的旋转速度以上的情况下，单向离合器（60）仅将摆动部（42）的一个方向的动力传递至第3轴（83），在EV行驶中，ECU（200）使第1离合器（91）为切断状态，在EV行驶中要起动发动机（10）的情况下，ECU（200）使第1离合器（91）为连接状态。

Description

驱动系统和驱动系统的控制方法

技术领域

本发明涉及驱动系统和驱动系统的控制方法。

背景技术

近年，对于搭载于混合动力车的驱动系统（混合动力系统）进行了各种开发。例如，提出有以下系统：从发动机（内燃机）到足轴（第3轴）依次具备第1离合器、电动机、第2离合器和变速器（参照专利文献1）。此外，足轴是指将动力传递至驱动轮的轴，例如是将动力传递至差速装置（差动装置）的轴。

并且，在这样的系统中，在以电动机作为动力源的EV行驶中，在起动发动机时，利用电动机的扭矩来进行发动机的起动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-265827号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在EV行驶中，在利用电动机的扭矩使发动机的起动开始时，伴随着发动机的起动，传递向足轴的扭矩变动，有可能发生冲击（振动）。于是，在专利文献1中，为了防止该扭矩的变动，对配置在电动机和变速器之间的第2离合器的接合（连接状态）/断开（切断状态）进行微细的、即短周期的控制，或使电动机的扭矩变化，由此实现了传递向足轴的扭矩的变动的降低。因此，在EV行驶中使发动机起动时的控制变得复杂。

因此，本发明的课题在于，提供一种驱动系统和驱动系统的控制方法，在EV行驶中使内燃机起动时，能够降低向足轴等第3轴的冲击。

用于解决课题的手段

作为用于解决所述课题的手段，本发明为驱动系统和其控制方法，所述驱动系统搭载于混合动力车，所述驱动系统的特征在于，其具备：内燃机；第1轴，其与所述内燃机的输出轴相连结；第2轴；第1切断连接单元，其对所述第1轴与所述第2轴之间的动力传递进行切断和连接；电动发电机，其驱动所述第2轴；第3轴，其与驱动轮一体地旋转；第1变速器，其对所述第2轴的动力进行变速；单向离合器，其将通过所述第1变速器变速后的动力传递至所述第3轴；以及控制单元，其控制所述第1变速器的变速比和所述第1切断连接单元，所述第1变速器具备：旋转部，其通过所述第2轴的旋转运动而进行旋转运动；摆动部，其通过所述旋转部的旋转运动而进行摆动运动；以及旋转半径可变机构，其通过使所述旋转部的旋转半径可变，来使所述摆动部的角速度可变，并使变速比可变，在所述摆动部的角速度为所述第3轴的旋转速度以上的情况下，所述单向离合器仅将所述摆动部的一个方向的动力传递至所述第3轴，在EV行驶中，所述控制单元使所述第1切断连接单元成为切断状态，在EV行驶中要起动所述内燃机的情况下，所述控制单元使所述第1切断连接单元成为连接状态。

根据这样的结构，在混合动力车的EV行驶中，即，在电动发电机作为电动机进行工作，将电动发电机的动力经由第2轴和第1变速器传递至第3轴，使驱动轮旋转的情况下，控制单元使第1切断连接单元成为切断状态，由此，使第1轴与第2轴之间不传递动力。由此，电动发电机能够驱动第2轴等，而不会拖滞内燃机、即受到停止中的内燃机的阻力。

此外，在EV行驶中要起动内燃机的情况下，控制单元使第1切断连接单元成为连接状态，由此，电动发电机的动力经由第2轴、第1切断连接单元和第1轴传递至内燃机的输出轴，输出轴旋转。由于输出轴以这种方式旋转（由于在后述的实施方式中起动开始），因此，能够与输出轴的旋转相对应地在适当的时机喷射燃料，使内燃机起动，即，使内燃机的燃烧循环开始。

此时，伴随着内燃机的起动，即，伴随着内燃机的燃烧循环的开始，输入到第1变速器的第2轴的动力（扭矩）会稍微变动，但是，由于构成为：第1变速器将第2轴的旋转运动变换为摆动运动，在进行摆动运动的摆动部的角速度为第3轴的旋转速度以上的情况下，单向离合器仅将该摆动部的一个方向的动力传递至第3轴，即，由于不满足单向离合器的接合扭矩（单向离合器锁定的扭矩）的区域中的变动不会从第2轴传递至第3轴，因此，能够减少向第3轴的冲击。

此外，在所述驱动系统中，优选为：在EV行驶中要起动所述内燃机的情况下，所述控制单元控制所述第1变速器的变速比，使得所述摆动部的角速度小于所述第3轴的旋转速度。

根据这样的结构，在EV行驶中要起动内燃机的情况下，控制单元控制第1变速器的变速比，使得摆动部的角速度小于第3轴的旋转速度。由此，单向离合器成为非锁定状态，摆动部的动力不会传递至第3轴。由此，伴随着发动机的起动，冲击不会传递至第3轴。

此外，在所述驱动系统中，优选为，所述驱动系统具备：迂回路径，其将所述第3轴的动力绕过所述第1变速器和所述单向离合器而传递至所述第2轴；以及第2切断连接单元，其对经由所述迂回路径的动力传递进行切断和连接，在通常行驶时，所述控制单元使所述第2切断连接单元成为切断状态，在减速行驶时，所述控制单元使所述第2切断连接单元成为连接状态。

根据这样的结构，在混合动力车的通常行驶时（加速行驶时、匀速行驶时），控制单元使第2切断连接单元为切断状态，因此，第3轴的动力不会经由迂回路径传递至第2轴。

另一方面，在混合动力车的减速行驶时，控制单元使第2切断连接单元为连接状态，因此，第3轴的动力经由迂回路径传递至第2轴。这样，第3轴的动力传递至第2轴，第2轴旋转，因此，能够使电动发电机作为发电机发挥功能，产生再生电力，并能够将其充入到高压电池等蓄电装置。由此，能够提高混合动力车的燃料利用率。

此外，在构成为在混合动力车的减速行驶时控制单元使第1切断连接单元为连接状态的情况下，第3轴的动力经由迂回路径、第2轴和第1轴传递至内燃机的输出轴。这样，还能够借助内燃机的内燃机制动（发动机制动）进行减速。

此外，在所述驱动系统中，优选为：所述驱动系统具备第2变速器，所述第2变速器对在所述迂回路径中传递的动力进行变速。

根据这样的结构，借助第2变速器能够对在迂回路径中传递的动力进行变速。

即，在混合动力车减速行驶时，第2切断连接单元为连接状态的情况下，第2变速器对在迂回路径中传递的动力进行变速，由此，能够将输入到电动发电机的动力变速为电动发电机中的再生效率（再生电力的产生效率）高的动力。

此外，在构成为当混合动力车减速行驶时控制单元使第1切断连接单元为连接状态的情况下，第2变速器对在迂回路径中传递的动力进行变速，由此，输入到内燃机的动力可变，能够使内燃机制动（发动机制动）的强度可变。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种驱动系统和驱动系统的控制方法，在EV行驶中使内燃机起动时，能够降低向足轴等第3轴的冲击。并且，关于本发明的各侧面和效果、以及其它效果和进一步特征，参照附图并通过后述的本发明的例示的和非限制性的实施方式的详细说明能够进一步明确。

附图说明

图1是本实施方式的驱动系统的结构图。

图2是本实施方式的第1变速器和单向离合器的剖视图。

图3是本实施方式的第1变速器和单向离合器的侧视图。

图4是本实施方式的第1变速器和单向离合器的侧视图，（a）示出了旋转半径r1（偏心量）为最大而第1变速比i1为小的状态，（b）示出了旋转半径r1为中等而第1变速比i1为中的状态，（c）示出了旋转半径r1为0而第1变速比i1为∞（无限大）的状态。

图5的（a）～（d）是第1变速器和单向离合器的侧视图，示出了旋转半径r1为最大而第1变速比i1为小的状态下的旋转运动和摆动运动。

图6的（a）～（d）是第1变速器和单向离合器的侧视图，示出了旋转半径r1为中等而第1变速比i1为中的状态下的旋转运动和摆动运动。

图7的（a）～（d）是第1变速器和单向离合器的侧视图，示出了旋转半径r1为0而第1变速比i1为∞（无限大）的状态下的旋转运动和摆动运动。

图8是示出输入轴（第2轴）的旋转角度θ1和外环（摆动部）的角速度ω2之间的关系的曲线图。

图9是示出输入轴（第2轴）的旋转角度θ1与外环（摆动部）的滑动速度之间关系的曲线图。

图10是示出本实施方式的驱动系统的动作的流程图。

图11是示出本实施方式的驱动系统的动作的流程图。

图12是示出变形例的驱动系统的一个效果的时间图。

具体实施方式

以下，参照图1～图11对本发明的一个实施方式进行说明。

《驱动系统的结构》

图1所示的本实施方式的驱动系统1搭载于未图示的混合动力车，是混合动力车的用于产生驱动力的系统。此外，混合动力车除了四轮车之外，也可以为两轮车、三轮车。

驱动系统1具备：发动机10（内燃机）、电动发电机20、第1变速器30、多个（在这里为6个）单向离合器60、第2变速器70、第1轴81、第2轴82、第3轴83（足轴）和第4轴84、第1离合器91（第1切断连接单元）和第2离合器92（第2切断连接单元）、差速装置110、电池121（蓄电装置）、以及用于对系统进行电子控制的ECU200（Electronic Control Unit，电子控制装置）。

此外，在以下的说明中，“正方向”是与混合动力车的前进方向对应的方向，“反方向”是与后退方向对应的方向。

＜发动机＞

在本实施方式中，发动机10是以在气缸体（未图示）具有两个气缸11、11的直列两缸型构成的往复式发动机。但是，气缸的数量和排列并不限定于此，可以适当地自由变更。

发动机10根据来自ECU200的指令使燃料（汽油）燃烧，来以4循环（进气、压缩、燃烧、排气）进行运转。即，在发动机10安装有以下等部件（均未图示）：燃料喷射器，其用于喷射燃料；节气门，其用于控制进入空气的流量；以及火花塞，其用于对燃料点火，ECU200对它们进行电子控制，从而控制发动机10的工作（燃烧循环）。

＜第1轴＞

第1轴81与发动机10的未图示的曲轴（输出轴）相连结。并且，第1轴81与所述曲轴一体地旋转。

＜第2轴、第1离合器＞

第2轴82经由第1离合器91与第1轴81相连结。此外，在第2轴82固定有齿轮82a和齿轮82b。

第1离合器91根据ECU200的指令，来对第1轴81和第2轴82之间的动力传递进行切断和连接，即，成为接合（连接状态）/断开（切断状态）。作为第1离合器91，例如可以使用电磁离合器。对于第2离合器92也是一样。

此外，在第2轴82安装有旋转速度传感器82d。旋转速度传感器82d用于检测第2轴82的旋转速度R82（rpm），并输出到ECU200。

＜电动发电机＞

电动发电机20根据ECU200的指令作为电动机（電動機）或发电机（発電機）发挥功能。并且，在电动发电机20的输出轴固定有齿轮21，齿轮21与所述的齿轮82a啮合。此外，电动发电机20与电池121相连接，并在电动发电机20与电池121之间授受电力。

即，在作为电动机发挥功能时，电动发电机20以电池121为电源而旋转（驱动），使第2轴82旋转（驱动）。

另一方面，在作为发电机发挥功能时，电动发电机20借助第2轴82的旋转力进行发电，并将该发电电力充入到电池121。

＜第1变速器＞

如图1～图3所示，第1变速器30是根据ECU200的指令对第2轴82的旋转力（动力）进行变速的4节曲轴机构式的变速器。即，第1变速器30为以下机构：将第2轴82的旋转运动变换为摆动运动，将该摆动运动传递至单向离合器60，并且使第1变速比i1（Ratio）无限无级变速，由此，使后述的摆动部42的角速度ω2（摆动速度）和摆动角度θ2（摆动振幅）可变（参照图3）。

此外，“第1变速比i1＝第2轴82的旋转速度/第3轴83的旋转速度”，此时的“第3轴83的旋转速度”是“仅通过外环62的正方向的摆动（动力）而旋转的情况下的第3轴83的旋转速度”。

如图2、图3所示，第1变速器30具备：多个（在这里为6根）摆动变换杆40（摆动变换单元），它们将第2轴82的旋转运动变换为摆动运动；以及旋转半径可变机构50，其使各摆动变换杆40的旋转环41（旋转部）的旋转半径r1无级可变，由此，使各摆动变换杆40的摆动部42的角速度ω2（摆动速度）和摆动角度θ2（摆动振幅）可变。

在这里，旋转半径r1是输入轴51（第2轴82）的中心轴线O1与作为盘52的中心的第1支点O3之间的距离。此外，摆动部42的摆动中心是第3轴83的中心轴线O2，是固定的，摆动半径r2（第2支点O4与中心轴线O2之间的距离）也是固定的。

此外，摆动变换杆40、偏心部51b和盘52等的数量可以自由变更。

＜第1变速器-旋转半径可变机构＞

旋转半径可变机构50具备：输入轴51，其与第2轴82相连结从而被输入第2轴82的动力；6枚盘52；小齿轮53，其使输入轴51和盘52相对旋转，从而使旋转半径r1（偏心半径、偏心量）可变；DC电动机54，其用于使小齿轮53转动；以及减速机构55。

输入轴51经由轴承59a、轴承59b被构成变速器壳体58的壁部58a、壁部58b支承为旋转自如。此外，输入轴51的中心轴线O1与第2轴82的旋转轴线一致（参照图2）。

在图2中，输入轴51的右端侧（一端侧）与第2轴82相连结。并且，输入轴51与第2轴82一体地以角速度ω1旋转。

此外，输入轴51在其中心轴线O1上具有中空部51a，中空部51a供小齿轮53以旋转自如的方式插入。此外，中空部51a局部地向径向外侧开口，小齿轮53与内齿轮52b啮合（参照图3）。

此外，输入轴51具有6个偏心部51b，偏心部51b相对于中心轴线O1以一定的偏心距离偏倚，且在轴向视图中呈大致圆形（大致月牙形）（参照图2）。在本实施方式中，6个偏心部51b在输入轴51的轴向上以等间隔配置（参照图2），并且在周向上以等间隔（60°间隔）配置。

由此，后述的6个单向离合器60的6个外环62的摆动运动的相位以等间隔（60°间隔）错开（参照图9），其结果是，从相位错开进行摆动运动的6个外环62向内环61连续传递6个外环62的摆动运动的正方向的动力。

6枚盘52分别设置在6个偏心部51b（参照图2）。

进一步说明，如图3所示，各盘52呈圆形。并且，在从作为盘52的中心的第1支点O3错开的位置形成有圆形的偏心孔52a，在偏心孔52a以能够旋转的方式内嵌有偏心部51b。此外，在偏心孔52a的内周面形成有内齿轮52b，内齿轮52b与小齿轮53啮合。

小齿轮53具备以下功能：（1）将偏心部51b和盘52锁定（保持相对位置），从而保持旋转半径r1；（2）使偏心部51b和盘52相对旋转，从而使旋转半径r1可变。

即，当小齿轮53与偏心部51b（输入轴51、第2轴82）同步旋转时，即，当小齿轮53与偏心部51b（输入轴51、第2轴82）以相同旋转速度旋转时，保持偏心部51b和盘52之间的相对位置，即，偏心部51b与盘52一体地旋转，从而保持旋转半径r1。

另一方面，当小齿轮53以与偏心部51b不同的旋转速度（高于其的旋转速度/低于其的旋转速度）旋转时，借助内齿轮52b与小齿轮53相啮合的盘52绕偏心部51b相对旋转，其结果是，旋转半径r1可变。

DC电动机54根据ECU200的指令旋转，从而使小齿轮53以适当的旋转速度转动。DC电动机54的输出轴经由减速机构55（行星齿轮机构）与小齿轮53相连接，DC电动机54的输出被减速到120：1左右，并输入到小齿轮53。

＜第1变速器-摆动变换杆＞

如图3所示，摆动变换杆40具备：旋转环41，其输入有输入轴51的旋转运动；摆动部42，其与旋转环41为一体，将其摆动运动输出到单向离合器60；以及轴承43。

旋转环41设置为经由轴承43外嵌于盘52。摆动部42经由销44以转动自如的方式与单向离合器60的外环62相连结。

由此，旋转环41和盘52相对转动自如。因此，尽管旋转环41与以中心轴线O1为中心以旋转半径r1旋转的盘52同步旋转，但旋转环41与盘52相对转动，因此，摆动变换杆40不会整体旋转，摆动变换杆40成为大致维持其姿态的状态。

并且，当旋转环41进行一圈旋转时，无论旋转半径r1的大小，摆动部42都以圆弧状进行一个往复的摆动运动，外环62也以圆弧状进行一个往复的摆动运动。

＜单向离合器、第3轴＞

各单向离合器60仅将各摆动变换杆40的摆动部42的正方向的动力传递至第3轴83。

如图2所示，第3轴83经由轴承59c、轴承59d以中心轴线O2为中心旋转自如地支承在构成变速器壳体58的壁部58a、壁部58b。

此外，如图3所示，各单向离合器60具备：内环61（离合器内部件），其与第3轴83的外周面固定为一体，并与第3轴83一体旋转；外环62（离合器外部件），其设置为外嵌于内环61；辊63，其在内环61和外环62之间沿周向设有多个；以及螺旋弹簧64（施力部件），其用于对各辊63施力。

外环62经由销44与摆动变换杆40的摆动部42以转动自如的方式相连结，外环62与摆动部42的摆动运动联动地向正方向（参照箭头A1）/反方向（参照箭头A2）摆动运动。

辊63使内环61和外环62相互成为锁定状态/非锁定状态，各螺旋弹簧64对辊63向成为所述锁定状态的方向施力。

并且，如图9所示，在外环62的正方向的摆动速度超过内环61（第3轴83）的正方向的旋转速度时，外环62和内环61借助辊63而成为锁定状态（动力传递状态）。由此，摆动变换杆40的进行摆动运动的摆动部42的正方向的动力经由单向离合器60传递至第3轴83，从而使第3轴83以正方向旋转。

此外，在图9中，以粗线示出了从外环62向内环61传递动力的状态。

＜旋转半径r1的可变状况＞

在这里，参照图4对旋转半径r1可变的状况进行说明，接着，参照图5～图7对不同的旋转半径r1下的盘52（旋转环41）的旋转运动和摆动部42的摆动运动进行说明。

如图4的（a）所示，构成为：当第1支点O3（盘52的中心）与中心轴线O1之间最远时，旋转半径r1为“最大”。

并且，构成为：当小齿轮53以与偏心部51b不同的旋转速度旋转，从而偏心部51b与盘52相对旋转时，如图4的（b）所示，第1支点O3与中心轴线O1相接近，旋转半径r1为“中”。

此外，构成为：当偏心部51b与盘52相对旋转时，如图4的（c）所示，第1支点O3与中心轴线O1重合，旋转半径r1为“0”。

这样，旋转半径r1能够在“最大”和“0”之间实现无级控制。

接着，在图4的（a）示出的旋转半径r1为“最大”的状态下，在偏心部51b和小齿轮53同步旋转时，如图5所示，偏心部51b、盘52和小齿轮53一体化，以将旋转半径r1保持为“最大”的状态旋转。

此时，摆动部42（外环62）的角速度ω2和摆动角度θ2的振幅为“最大”（参照图8）。

此外，由于“第1变速比i1＝输入轴51（第2轴82）的旋转速度/第3轴83的旋转速度”，“外环62的摆动速度＝外环62的半径（固定值）×角速度ω2”，因此第1变速比i1为“小”。

接着，在图4的（b）示出的旋转半径r1为“中”的状态下，在偏心部51b和小齿轮53同步旋转时，如图6所示，偏心部51b、盘52和小齿轮53一体化，以将旋转半径r1保持为“中”的状态旋转。

此时，摆动部42（外环62）的角速度ω2和摆动角度θ2的振幅为“中”（参照图8）。并且，第1变速比i1为“中”。

接着，在图4的（c）示出的旋转半径r1为“0”的状态下，在偏心部51b和小齿轮53同步旋转时，如图7所示，偏心部51b、盘52和小齿轮53一体化，以将旋转半径r1保持为“0”的状态旋转。即，偏心部51b、盘52和小齿轮53在旋转环41内空转，摆动变换杆40不进行动作。

此时，摆动部42（外环62）的角速度ω2和摆动角度θ2为“0”（参照图8）。并且，第1变速比i1为“∞（无限大）”。

这样，在保持旋转半径r1的状态（偏心部51b与小齿轮53同步旋转的状态）下，无论旋转半径r1的大小，输入轴51的旋转周期都与摆动部42和外环62的摆动周期同步（除了旋转半径r1＝0的情况）。

即，在本实施方式中，借助摆动变换杆40、旋转半径可变机构50和单向离合器60，构成了以中心轴线O1、第1支点O3、第2支点O4和中心轴线O2这4个节点为转动点的四节链节机构。

并且，借助以中心轴线O1为中心的第1支点O3的旋转运动，第2支点O4以中心轴线O2为摆动中心进行摆动运动。

此外，借助旋转半径可变机构50使旋转半径r1可变，由此，使第2支点O4的角速度ω2和摆动角度θ2可变。

＜第3轴-其他＞

回到图1继续说明。

在第3轴83固定有齿轮83a，齿轮83a与后述的齿圈112啮合。由此，第3轴83与驱动轮115L、115R一体地旋转。

此外，在第3轴83安装有旋转速度传感器83d。旋转速度传感器83d用于检测第3轴83的旋转速度R83（rpm），并输出到ECU200。

＜第4轴、第2离合器＞

第4轴84经由第2离合器92与第3轴83相连接。此外，在第4轴84固定有齿轮84a。

第2离合器92与第1离合器91一样，根据ECU200的指令，来对第3轴83和第4轴84之间的动力传递进行切断和连接，即，实现连接（接合）/切断（断开）。

＜第2变速器＞

第2变速器70是以下装置：其设置在固定于第4轴84的齿轮84a和固定于第2轴82的齿轮82b之间，用于将第4轴84和第2轴82中的一方的动力根据来自ECU200的指令进行变速并传递给另一方。作为这样的第2变速器70，可以使用使变速比逐级变化的有级变速器、和使变速比连续变化的无级变速器（Continuously VariableTransmission：CVT）。

第2变速器70的第2变速比i2被设为“第2轴82的旋转速度R82/第4轴84的旋转速度R84”。此外，在第2离合器92接合（连接）的状态下，第4轴84的旋转速度R84与第3轴83的旋转速度R83相等。

在这里，在本实施方式中，将第3轴83的动力绕过第1变速器30和单向离合器60而传递至第2轴82的迂回路径构成为具备第4轴84、齿轮84a和齿轮82b。

并且，第2离合器92设置于所述迂回路径，并具备对经由该迂回路径的动力传递进行切断和连接（连接（接合）/切断（断开））的功能。此外，第2变速器70设置于所述迂回路径，并具备对经由该迂回路径的动力进行变速的功能。

在这里，在使混合动力车后退的情况下，无法将向反方向旋转的第2轴82的动力经由单向离合器60传递至第3轴83，但是能够将其经由由第2变速器70、第4轴84等构成的迂回路径传递至第3轴83，使第3轴83以反方向旋转。

＜差速装置＞

在差速装置110的差速器壳体111固定有齿圈112，齿圈112与固定于第3轴83的齿轮83a啮合。并且，由小齿轮和侧齿轮构成的差速齿轮113经由左右的驱动轴114L和驱动轴114R分别与左右的驱动轮115L、驱动轮115R相连结。由此，驱动轮115L和驱动轮115R与第3轴83（足轴）大致一体地旋转。

＜电池＞

电池121是例如构成为锂离子型且能够充放电的蓄电装置。电池121用于在与电动发电机20之间授受电力，并将电力供给至DC电动机54。

在电池121安装有SOC传感器122。并且，SOC传感器122检测电池121的SOC（State Of Charge（%），剩余量），并输出至ECU200。

＜其他传感器＞

油门开度传感器131用于检测油门踏板（未图示）的油门开度，并输出到ECU200。

车速传感器132用于检测车速，并输出到ECU200。

＜ECU＞

ECU200是用于对驱动系统1进行电子控制的控制装置，其构成为包括CPU、ROM、RAM、各种接口和电路等，根据存储在其内部的程序来发挥各种功能，控制各种设备。

＜ECU-行驶模式控制功能＞

ECU200具备以下功能：选择EV行驶模式、发动机行驶模式和并联行驶模式中的任一种，并根据选择的模式来控制驱动系统1。

此外，EV行驶模式是将电动发电机20作为动力源的模式，发动机行驶模式是将发动机10作为动力源的模式，并联行驶模式是将发动机10和电动发电机20作为动力源的模式。

具体的，ECU 200设定为：根据油门开度和当前的第3轴83的旋转速度R83，通过映射图检索，来计算出第3轴83所要求的要求扭矩。

并且，设定为：例如在“要求扭矩≤第1阈值”时，选择EV行驶模式，在“第1阈值＜要求扭矩≤第2阈值”时，选择发动机行驶模式，在“第2阈值＜要求扭矩”时，选择并联行驶模式。

＜ECU-变速比控制功能＞

ECU200具备适当控制第1变速器30的第1变速比i1和第2变速器70的第2变速比i2的功能。

＜ECU-离合器控制功能＞

ECU200具备适当控制第1离合器91、第2离合器92的接合（连接状态）/断开（切断状态）的功能。

＜ECU-减速行驶判定功能、再生判定功能＞

ECU200具备判定混合动力车是否在减速行驶中的功能。在这里，设定为，在每个规定的时间中要求扭矩的降低量为规定的值以上的情况下，判定为在减速行驶中。另外，也可以在由车速传感器132检测出的车速下降的情况下，判定为在减速行驶中。

ECU200具备以下功能：在判定为混合动力车在减速行驶中的情况下，使电动发电机20作为发电机发挥功能，并判定能否产生再生电力。在这里，在由SOC传感器122检测出的电池121的当前的SOC是被判定为能够充电的规定的SOC以下的情况下，判定为能够生成再生电力。

《驱动系统的动作和效果》

接着，对驱动系统1的动作（驱动系统1的控制方法）和效果进行说明。

＜通常行驶时-EV行驶中的发动机起动控制＞

参照图10，对EV行驶中的发动机10的起动控制进行说明。此外，作为前提，混合动力车是正在行驶的。

在步骤S101中，ECU200判定当前是否在EV行驶中。在这里，在根据油门开度等计算出的要求扭矩为所述第1阈值以下的情况下（要求扭矩≤第1阈值），判定为在EV行驶中。此外，也可以在发动机10停止的状态下，电动发电机20作为电动机进行工作，在车速大于0的情况下，判定为在EV行驶中。

在判定为当前在EV行驶中的情况下（S101为是），ECU200的处理前进至步骤S102。此外，在EV行驶中时，使第1离合器91和第2离合器92为断开（切断状态），电动发电机20的动力经由第2轴82和第1变速器30传递至第3轴83。并且，ECU200使第1变速器30的第1变速比i1适当可变，使得例如电动发电机20的旋转效率提高。

另一方面，在判定为当前不在EV行驶中的情况下（S101为否），ECU200的处理通过返回而回到开始。

在步骤S102中，ECU200判定是否需要起动发动机10。在这里，在根据油门开度等计算出的要求扭矩大于所述第1阈值的情况下（第1阈值＜要求扭矩），判定为需要起动发动机10。

在判定为需要起动发动机10的情况下（S102为是），ECU200的处理前进至步骤S103。另一方面，在判定为不需要起动发动机10的情况下（S102为否），ECU200的处理前进至返回。

在步骤S103中，ECU200经由旋转速度传感器82d来检测第2轴82的旋转速度R82。此外，ECU200经由旋转速度传感器83d来检测第3轴83的旋转速度R83。

此外，也可以根据对电动发电机20的指令电压等和齿轮21与齿轮82a的齿数比，来计算第2轴82的旋转速度R82。

在步骤S104中，ECU200根据旋转速度R82和旋转速度R83，来计算单向离合器60为非锁定状态（自由状态）的第1变速比i1。即，计算第1变速比i1，使外环62的正方向的摆动速度小于第3轴83（内环61）的旋转速度R83。

在步骤S105中，ECU200将变速比变更为在第1步骤S104中计算出的第1变速比i1。

具体地，ECU200控制DC电动机54，使偏心部51b与盘52相对旋转来变更旋转环41的旋转半径r1，使得变速比成为第1变速比i1。

在步骤S106中，ECU200使第1离合器91成为接合（连接状态）。由此，借助电动发电机20旋转的第2轴82的动力经由第1轴81传递至发动机10的未图示的曲轴（输出轴），曲轴开始旋转，起动开始。

在步骤S107中，ECU200开始发动机10的起动控制，即，开始发动机10的燃烧循环。

具体地，ECU200经由曲轴角传感器（未图示）检测曲轴角，根据该曲轴角控制燃料喷射器（未图示）来喷射燃料，并且使火花塞（未图示）在规定的时机进行工作。

此时，伴随着发动机10的燃烧循环的开始，输入到第1变速器30的第2轴82的扭矩会稍微变动，但是，由于变速比变更为单向离合器60为非锁定状态的第1变速比i1，因此，第2轴82的扭矩变动不会传递到第3轴83，降低了向第3轴83（足轴）的冲击。由此，优选为，在考虑了与发动机10的起动相伴的第2轴82的扭矩变动的基础上设定第1变速比i1。

在步骤S108中，ECU200判定发动机10的起动是否结束。

例如，在曲轴与燃料喷射控制和点火控制联动而良好地旋转的情况下，或者，在经过了规定的时间的情况下，判定为发动机10的起动结束，其中，所述规定的时间是从步骤S107中发动机10的起动控制开始起到判断为起动结束的时间。

在判定为发动机10的起动结束的情况下（S108为是），ECU200的处理前进至步骤S109。另一方面，在判定为发动机10的起动尚未结束的情况下（S108为否），ECU200重复步骤S108的判定。

在步骤S109中，ECU200对第1变速器30的第1变速比i1进行通常控制。对第1变速比i1进行通常控制是指：根据油门开度、第3轴83的旋转速度R83（和/或车速）计算出要求扭矩，根据该要求扭矩和实际燃料消耗率（BSFC：Brake SpecificFuel Consumption）的映射图，计算出发动机10在实际燃料消耗率较小的区域进行工作的第1变速比i1，并根据该第1变速比i1来控制第1变速器30。

此外，在这样前进至步骤S109的情况下，发动机10和电动发电机20（作为电动机发挥功能）双方进行工作，混合动力车成为并联行驶，但是，也可以使电动发电机20适当地停止。

其后，ECU200的处理通过返回而回到开始。

＜减速行驶时-再生电力控制/发动机制动控制＞

参照图11，对减速行驶时的再生电力控制/发动机制动控制进行说明。作为前提，混合动力车以发动机10和/或电动发电机20（作为电动机发挥功能）作为动力源行驶。

在步骤S201中，ECU200判定混合动力车是否在减速行驶中。具体地，在要求扭矩的降低量为规定的值以上的情况下，ECU200判定为在减速行驶中。

在判定为在减速行驶中的情况下（S201为是），ECU200的处理前进至步骤S202。另一方面，在判定为不在减速行驶中的情况下（S201为否），即，判定为在通常行驶中的情况下，ECU200的处理前进至步骤S208。

＜通常行驶中＞

在步骤S208中，ECU200对第1离合器91维持现状（接合或断开），使第2离合器92为断开。

即，在仅以电动发电机20（作为电动机发挥功能）作为动力源进行EV行驶的情况下，第1离合器91为断开（切断状态）。由此，防止停止中的发动机10拖滞。

此外，在仅以发动机10作为动力源进行发动机行驶的情况下，或者，以发动机10和电动发电机20（作为电动机发挥功能）作为动力源进行并联行驶的情况下，第1离合器91为接合（连接状态）。

其后，ECU200的处理通过返回而回到开始。

＜减速行驶中＞

在步骤S202中，ECU200使第2离合器92为接合（连接状态）。此外，对第1离合器91维持现状（接合或断开）。

在步骤S203中，ECU200使电动发电机20作为发电机发挥功能，并判定是否能够再生、即能否生成再生电力。

在判定为能够再生的情况下（S203为是），ECU200的处理前进至步骤S204。另一方面，在判定为无法再生的情况下（S203为否），ECU200的处理前进至步骤S206。

＜减速行驶中-再生电力生成＞

在步骤S204中，ECU200使第1离合器91为断开（切断状态）。但是，也可以构成为：在第1离合器91当前为接合的情况下，使其保持为接合，此时，生成再生电力，并且并用发动机制动。

在步骤S205中，ECU200将第2变速器70的第2变速比i2变更为再生发电用。再生发电用的第2变速比i2是为了使作为发电机发挥功能的电动发电机20的转子以发电效率较高的再生发电用的旋转速度旋转而根据第4轴84（第3轴83）的旋转速度R83和齿轮82a与齿轮21的齿数比等计算出的。发电效率较高的、再生发电用的旋转速度是根据电动发电机20的规格而确定的固定值。

这样，第4轴84（第3轴83）的动力在第2变速器70中以再生发电用的第2变速比i2进行变速，并输入到第2轴82，从而使第2轴82和电动发电机20旋转。并且，在电动发电机20生成的再生电力充入到电池121。这样，将再生电力充入电池121，能够使电池121接近充满电的状态。由此，EV行驶的续航距离不会因为电池121的SOC不足而缩短，能够提高混合动力车的燃料利用率。

在这里，ECU200根据第2轴82的旋转速度R82和第3轴83的旋转速度R83使第1变速器30的第1变速比i1增大，使得借助这样旋转的第2轴82，单向离合器60不成为锁定状态（动力运转状态），即，单向离合器60成为非锁定状态。

此外，对于这一点，在步骤S207的处理的执行中也是一样的。

其后，ECU200的处理通过返回而回到开始。

＜减速行驶中-发动机制动＞

在步骤S206中，ECU 200使第1离合器91为接合（连接状态）。

在步骤S207中，ECU 200将第2变速器70的第2变速比i2变更为发动机制动用。具体地，根据油门开度的变化量和车速的变化量计算出减速的程度，以随着该减速的程度增大，发动机10所产生的发动机制动增大的方式变更第2变速比i2。

此外，在这样前进到步骤S207的情况下，由于无法充入再生电力（S203为否），因此ECU200执行0扭矩控制，使得电动发电机20不生成再生电力。即，使与第2轴82联动地旋转的电动发电机20的转子的旋转速度与旋转磁场的旋转速度一致，该旋转磁场是通过控制向构成电动发电机20的U相用线圈、V相用线圈和W相用线圈的通电而生成的。

其后，ECU200的处理通过返回而回到开始。

《变形例》

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，例如能够进行以下变更。

在所述实施方式中，在EV行驶中使发动机10起动时，执行了图10的步骤S103、S104、S105的处理，但也可以构成为将其省略。

在这样构成的情况下，在发动机10起动时，第1变速比i1根据要求扭矩等而像通常一样可变，但是，如图12所示，在外环62的正方向的摆动速度小于内环61（第3轴83）的正方向的旋转速度的区域中，单向离合器60为非锁定状态。即，在不满足单向离合器60的接合扭矩（成为锁定状态的扭矩）的区域中，与发动机10的起动相伴的第2轴82的扭矩的变动不会传递至第3轴83，因而能够减少向第3轴83的冲击。

此外，在下述情况下采用省略了步骤S103～S105的结构：例如驱动系统1具备模式选择开关（未图示），并且选择了手自一体模式（Sports Mode）。

在所述实施方式中，旋转半径可变机构50构成为具备偏心部51b、盘52和小齿轮53，但也不限定于此。

例如，也可以构成为：设置与输入轴51同轴且同步旋转的圆板，并构成为借助沿该圆板的径方向延伸的滑槽等使第1支点O3（参照图3）能够沿径向滑动，借助促动器使第1支点O3沿径向滑动，从而使旋转半径r1可变。

在所述实施方式中，构成为使第1支点O3的旋转半径r1可变（参照图3），但是，作为其替代或在其基础上，也可以构成为：借助促动器使第2支点O4沿径向滑动，从而使摆动半径r2可变，使角速度ω2和摆动角度θ2可变。

此外，也可以构成为：以能够伸缩的方式构成摆动变换杆40，借助促动器使第1支点O3与第2支点O4之间的距离可变，从而使角速度ω2和摆动角度θ2可变。

在所述实施方式中，例示出了发动机10（内燃机）为往复式发动机的结构，但是，也可以为其他的例如转子发动机、燃气涡轮发动机等，此外，也可以对它们进行组合。

在所述的实施方式中，示出了发动机10为燃烧汽油的汽油发动机的结构，但是也可以为其他的例如燃烧轻油的柴油发动机、燃烧氢气的氢气发动机等，此外，也可以对它们进行组合。

标号说明

1：驱动系统；

10：发动机（内燃机）；

20：电动发电机；

30：第1变速器；

40：摆动变换杆；

41：旋转环（旋转部）；

42：摆动部；

50：旋转半径可变机构；

60：单向离合器；

70：第2变速器；

81：第1轴；

82：第2轴；

83：第3轴；

84：第4轴（迂回路径）；

91：第1离合器（第1切断连接单元）；

92：第2离合器（第2切断连接单元）；

115L、115R：驱动轮；

200：ECU（控制单元）；

R82：第2轴的旋转速度；

R83：第3轴的旋转速度；

i1：第1变速器的第1变速比；

i2：第2变速器的第2变速比。

Claims (7)

1.一种驱动系统，其搭载于混合动力车，所述驱动系统的特征在于，其具备：

内燃机；

第1轴，其与所述内燃机的输出轴相连结；

第2轴；

第1切断连接单元，其对所述第1轴与所述第2轴之间的动力传递进行切断和连接；

电动发电机，其驱动所述第2轴；

第3轴，其与驱动轮一体地旋转；

第1变速器，其对所述第2轴的动力进行变速；

单向离合器，其将通过所述第1变速器变速后的动力传递至所述第3轴；以及

控制单元，其控制所述第1变速器的变速比和所述第1切断连接单元，

所述第1变速器具备：旋转部，其通过所述第2轴的旋转运动而进行旋转运动；摆动部，其通过所述旋转部的旋转运动而进行摆动运动；以及旋转半径可变机构，其通过使所述旋转部的旋转半径可变，来使所述摆动部的角速度可变，并使变速比可变，

在所述摆动部的角速度为所述第3轴的旋转速度以上的情况下，所述单向离合器仅将所述摆动部的一个方向的动力传递至所述第3轴，

在EV行驶中，所述控制单元使所述第1切断连接单元成为切断状态，

在EV行驶中要起动所述内燃机的情况下，所述控制单元使所述第1切断连接单元成为连接状态。

2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，

在EV行驶中要起动所述内燃机的情况下，

所述控制单元控制所述第1变速器的变速比，使得所述摆动部的角速度小于所述第3轴的旋转速度。

3.根据权利要求1或2所述的驱动系统，其特征在于，

所述驱动系统具备：

迂回路径，其将所述第3轴的动力绕过所述第1变速器和所述单向离合器而传递至所述第2轴；以及

第2切断连接单元，其对经由所述迂回路径的动力传递进行切断和连接，

在通常行驶时，所述控制单元使所述第2切断连接单元成为切断状态，

在减速行驶时，所述控制单元使所述第2切断连接单元成为连接状态。

4.根据权利要求3所述的驱动系统，其特征在于，

所述驱动系统具备第2变速器，所述第2变速器对在所述迂回路径中传递的动力进行变速。

5.一种驱动系统的控制方法，所述驱动系统具备：

内燃机；

第1轴，其与所述内燃机的输出轴相连结；

第2轴；

第1切断连接单元，其对所述第1轴与所述第2轴之间的动力传递进行切断和连接；

电动发电机，其驱动所述第2轴；

第3轴，其与驱动轮一体地旋转；

第1变速器，其对所述第2轴的动力进行变速；

单向离合器，其将通过所述第1变速器变速后的动力传递至所述第3轴；以及

控制单元，其控制所述第1变速器的变速比和所述第1切断连接单元，

所述第1变速器具备：旋转部，其通过所述第2轴的旋转运动而进行旋转运动；摆动部，其通过所述旋转部的旋转运动而进行摆动运动；以及旋转半径可变机构，其通过使所述旋转部的旋转半径可变，来使所述摆动部的角速度可变，并使变速比可变，

在所述摆动部的角速度为所述第3轴的旋转速度以上的情况下，所述单向离合器仅将所述摆动部的一个方向的动力传递至所述第3轴，

所述驱动系统的控制方法的特征在于，

在EV行驶中，所述控制单元使所述第1切断连接单元成为切断状态，

在EV行驶中要起动所述内燃机的情况下，所述控制单元使所述第1切断连接单元成为连接状态。

6.根据权利要求5所述的驱动系统的控制方法，其特征在于，

在EV行驶中要起动所述内燃机的情况下，

所述控制单元控制所述第1变速器的变速比，使得所述摆动部的角速度小于所述第3轴的旋转速度。

7.根据权利要求5或6所述的驱动系统的控制方法，其特征在于，

所述驱动系统具备：

迂回路径，其将所述第3轴的动力绕过所述第1变速器和所述单向离合器而传递至所述第2轴；以及

第2切断连接单元，其对经由所述迂回路径的动力传递进行切断和连接，

在通常行驶时，所述控制单元使所述第2切断连接单元成为切断状态，

在减速行驶时，所述控制单元使所述第2切断连接单元成为连接状态。

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