JP2002120569A - 車両用駆動装置 - Google Patents
車両用駆動装置Info
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Links
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- Retarders (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンと電動モータとからの動力を遊星歯
車機構を介して変速機に伝達するようにした車両用駆動
装置において、エンジン停止状態からの発進を応答性良
く、且つ、エンジン始動時のショックを生ずることなく
スムーズに行い得られるようにする。 【解決手段】 エンジンを停止した状態で電動モータを
駆動したとき、モータ回転が減速して変速機に伝達され
るように、遊星歯車機構のサンギアとリングギアとキャ
リアとから成る３つの回転要素に夫々電動モータとエン
ジンと変速機とを連結すると共に、２つの回転要素を結
合する直結クラッチを設ける。発進時に、先ず、直結ク
ラッチを開放した状態で電動モータを駆動し、モータ回
転速度Ｎｍが第１設定速度ＹＮ１に上昇したところで直
結クラッチを係合し、電動モータによりエンジンを第２
設定速度ＹＮ２までクランキングしてエンジンを始動す
る。モータ速度ＮｍがＹＮ１からＹＮ２に減速するまで
に放出される電動モータの慣性エネルギーがエンジンを
ＹＮ２までクランキングするのに必要なエネルギーに等
しくなるようにＹＮ１を設定する。
車機構を介して変速機に伝達するようにした車両用駆動
装置において、エンジン停止状態からの発進を応答性良
く、且つ、エンジン始動時のショックを生ずることなく
スムーズに行い得られるようにする。 【解決手段】 エンジンを停止した状態で電動モータを
駆動したとき、モータ回転が減速して変速機に伝達され
るように、遊星歯車機構のサンギアとリングギアとキャ
リアとから成る３つの回転要素に夫々電動モータとエン
ジンと変速機とを連結すると共に、２つの回転要素を結
合する直結クラッチを設ける。発進時に、先ず、直結ク
ラッチを開放した状態で電動モータを駆動し、モータ回
転速度Ｎｍが第１設定速度ＹＮ１に上昇したところで直
結クラッチを係合し、電動モータによりエンジンを第２
設定速度ＹＮ２までクランキングしてエンジンを始動す
る。モータ速度ＮｍがＹＮ１からＹＮ２に減速するまで
に放出される電動モータの慣性エネルギーがエンジンを
ＹＮ２までクランキングするのに必要なエネルギーに等
しくなるようにＹＮ１を設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと電動モ
ータ等から成る補助動力源とを備える車両用駆動装置に
関する。
ータ等から成る補助動力源とを備える車両用駆動装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の車両用駆動装置として、
特開平９−１５８９９８号公報により、エンジンと補助
動力源たる電動モータとからの動力を共通の遊星歯車機
構を介して変速機に伝達するようにしたものが知られて
いる。このものでは、遊星歯車機構のサンギアとキャリ
アとに夫々電動モータと変速機とを連結すると共に、遊
星歯車機構のリングギアに発進クラッチを介してエンジ
ンを連結し、更に、サンギアとリングギアとを直結クラ
ッチを介して結合自在としている。ここで、車両の発進
時は、発進クラッチのみを係合してエンジンからの動力
をリングギアに入力し、電動モータによるサンギアの反
力トルク支持に応じた出力トルクがキャリアから変速機
に伝達されるようにするが、電動モータを停止させた状
態で発進クラッチを係合すると、電動モータのイナーシ
ャトルクによりキャリアの出力トルクが急に立上ってシ
ョックを生ずる。そこで、このものでは、発進クラッチ
を係合する前に電動モータをそのイナーシャトルクがキ
ャンセルされるように逆転駆動し、発進クラッチの係合
時にキャリアからトルクが出力されないようにしてい
る。
特開平９−１５８９９８号公報により、エンジンと補助
動力源たる電動モータとからの動力を共通の遊星歯車機
構を介して変速機に伝達するようにしたものが知られて
いる。このものでは、遊星歯車機構のサンギアとキャリ
アとに夫々電動モータと変速機とを連結すると共に、遊
星歯車機構のリングギアに発進クラッチを介してエンジ
ンを連結し、更に、サンギアとリングギアとを直結クラ
ッチを介して結合自在としている。ここで、車両の発進
時は、発進クラッチのみを係合してエンジンからの動力
をリングギアに入力し、電動モータによるサンギアの反
力トルク支持に応じた出力トルクがキャリアから変速機
に伝達されるようにするが、電動モータを停止させた状
態で発進クラッチを係合すると、電動モータのイナーシ
ャトルクによりキャリアの出力トルクが急に立上ってシ
ョックを生ずる。そこで、このものでは、発進クラッチ
を係合する前に電動モータをそのイナーシャトルクがキ
ャンセルされるように逆転駆動し、発進クラッチの係合
時にキャリアからトルクが出力されないようにしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最近は、環境保全や燃
費性向上のためアイドルストップを行うことが望まれて
いる。このようなアイドルストップシステムを採用した
場合、エンジン停止状態からの発進を行うことになる。
そして、上記従来例のものでは、始動用モータによりエ
ンジンを始動してから、補助動力源たる電動モータを逆
転駆動し、その後に発進クラッチを係合して発進するこ
とになり、発進の応答性が悪くなる。また、上記従来例
のものでは、直結クラッチに加えて発進クラッチが必要
になると共に始動用モータも必要になり、コストが高く
なる。
費性向上のためアイドルストップを行うことが望まれて
いる。このようなアイドルストップシステムを採用した
場合、エンジン停止状態からの発進を行うことになる。
そして、上記従来例のものでは、始動用モータによりエ
ンジンを始動してから、補助動力源たる電動モータを逆
転駆動し、その後に発進クラッチを係合して発進するこ
とになり、発進の応答性が悪くなる。また、上記従来例
のものでは、直結クラッチに加えて発進クラッチが必要
になると共に始動用モータも必要になり、コストが高く
なる。
【０００４】本発明は、以上の点に鑑み、エンジン停止
状態からの発進を応答性良くスムーズに行い得られるよ
うにした低コストの車両用駆動装置を提供することを課
題としている。
状態からの発進を応答性良くスムーズに行い得られるよ
うにした低コストの車両用駆動装置を提供することを課
題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、エンジンと補助動力源とを備え、エンジンと
補助動力源とからの動力を共通の遊星歯車機構を介して
変速機に伝達するようにした車両用駆動装置において、
遊星歯車機構のサンギアとリングギアとキャリアとから
成る３つの回転要素のうちの１つであって、残りの２つ
の回転要素のうちの一方の回転要素を静止させた状態で
回転させたときに残りの２つの回転要素のうちの他方の
回転要素が減速回転される回転要素を第１回転要素、前
記一方の回転要素を第２回転要素、前記他方の回転要素
を第３回転要素として、第１回転要素に補助動力源、第
２回転要素にエンジン、第３回転要素に変速機を夫々連
結すると共に、前記３つの回転要素のうちの２つの回転
要素を結合するクラッチ手段と、エンジン始動前にクラ
ッチ手段を開放した状態で補助動力源を駆動させ、補助
動力源の回転速度が第１の設定速度に上昇したところで
クラッチ手段を係合して、補助動力源によりエンジンを
第２の設定速度までクランキングして始動させる制御手
段とを設けている。そして、第１の設定速度は、エンジ
ンを第２の設定速度までクランキングするのに必要なエ
ネルギーと、補助動力源の回転速度が第１の設定速度か
ら第２の設定速度まで減少する間に放出される補助動力
源の慣性エネルギーとが等しくなるように設定されてい
る。また、補助動力源は電動モータとすることが望まし
い。
本発明は、エンジンと補助動力源とを備え、エンジンと
補助動力源とからの動力を共通の遊星歯車機構を介して
変速機に伝達するようにした車両用駆動装置において、
遊星歯車機構のサンギアとリングギアとキャリアとから
成る３つの回転要素のうちの１つであって、残りの２つ
の回転要素のうちの一方の回転要素を静止させた状態で
回転させたときに残りの２つの回転要素のうちの他方の
回転要素が減速回転される回転要素を第１回転要素、前
記一方の回転要素を第２回転要素、前記他方の回転要素
を第３回転要素として、第１回転要素に補助動力源、第
２回転要素にエンジン、第３回転要素に変速機を夫々連
結すると共に、前記３つの回転要素のうちの２つの回転
要素を結合するクラッチ手段と、エンジン始動前にクラ
ッチ手段を開放した状態で補助動力源を駆動させ、補助
動力源の回転速度が第１の設定速度に上昇したところで
クラッチ手段を係合して、補助動力源によりエンジンを
第２の設定速度までクランキングして始動させる制御手
段とを設けている。そして、第１の設定速度は、エンジ
ンを第２の設定速度までクランキングするのに必要なエ
ネルギーと、補助動力源の回転速度が第１の設定速度か
ら第２の設定速度まで減少する間に放出される補助動力
源の慣性エネルギーとが等しくなるように設定されてい
る。また、補助動力源は電動モータとすることが望まし
い。
【０００６】本発明によれば、エンジン始動前の補助動
力源の駆動により、遊星歯車機構の第２回転要素に連結
されるエンジンを反力受けとして、第３回転要素から補
助動力源の出力トルクに第１回転要素と第３回転要素と
の間の減速比を乗じたトルクが出力され、このトルクが
変速機を介して車両の駆動輪に伝達されて、車両が発進
する。その後、補助動力源の回転速度が第１の設定速度
に上昇したところでクラッチ手段を係合するが、これに
よれば、クラッチ手段が完全係合するまでに補助動力源
の回転速度が第１の設定速度から第２の設定速度まで低
下し、この低下で放出される補助動力源の慣性エネルギ
ーによりエンジンが第２の設定速度までクランキングさ
れて始動される。そして、エンジンのクランキングに必
要なエネルギーは補助動力源の慣性エネルギーで賄われ
るから、クランキング中も第３回転要素は補助動力源の
出力トルクにより継続して加速され、エンジンの回転速
度が第２の設定速度に達したところで第３回転要素の回
転速度も第２の設定速度に達し、エンジン始動時のショ
ックが防止される。かくて、エンジン停止状態からの発
進を応答性良くスムーズに行い得られる。
力源の駆動により、遊星歯車機構の第２回転要素に連結
されるエンジンを反力受けとして、第３回転要素から補
助動力源の出力トルクに第１回転要素と第３回転要素と
の間の減速比を乗じたトルクが出力され、このトルクが
変速機を介して車両の駆動輪に伝達されて、車両が発進
する。その後、補助動力源の回転速度が第１の設定速度
に上昇したところでクラッチ手段を係合するが、これに
よれば、クラッチ手段が完全係合するまでに補助動力源
の回転速度が第１の設定速度から第２の設定速度まで低
下し、この低下で放出される補助動力源の慣性エネルギ
ーによりエンジンが第２の設定速度までクランキングさ
れて始動される。そして、エンジンのクランキングに必
要なエネルギーは補助動力源の慣性エネルギーで賄われ
るから、クランキング中も第３回転要素は補助動力源の
出力トルクにより継続して加速され、エンジンの回転速
度が第２の設定速度に達したところで第３回転要素の回
転速度も第２の設定速度に達し、エンジン始動時のショ
ックが防止される。かくて、エンジン停止状態からの発
進を応答性良くスムーズに行い得られる。
【０００７】また、本発明による上記したエンジンの始
動制御は、エンジン停止状態からの発進時だけでなく、
減速後の加速要求でエンジンを再始動する際にも行うこ
とができる。ここで、減速時にフューエルカットしたま
まエンジン回転速度が第２の設定速度を下回ると、加速
要求が出されたときにエンジンを再始動することが必要
になるため、従来は、エンジン回転速度が第２の設定速
度に低下したところでフューエルカットを中断してエン
ジンを駆動状態に復帰させている。一方、本発明によれ
ば、フューエルカットしたままエンジン回転速度が第２
の設定速度を下回っても、加速要求が出されたとき、ク
ラッチ手段を開放して補助動力源を駆動し、補助動力源
の回転速度が第１の設定速度に上昇したところでクラッ
チ手段を係合することにより、ショックを生ずることな
くエンジンを再始動して応答性良く加速できる。従っ
て、減速時にエンジン回転速度が第２の設定速度に低下
したところでフューエルカットを中断せずに済み、燃費
性が向上する。
動制御は、エンジン停止状態からの発進時だけでなく、
減速後の加速要求でエンジンを再始動する際にも行うこ
とができる。ここで、減速時にフューエルカットしたま
まエンジン回転速度が第２の設定速度を下回ると、加速
要求が出されたときにエンジンを再始動することが必要
になるため、従来は、エンジン回転速度が第２の設定速
度に低下したところでフューエルカットを中断してエン
ジンを駆動状態に復帰させている。一方、本発明によれ
ば、フューエルカットしたままエンジン回転速度が第２
の設定速度を下回っても、加速要求が出されたとき、ク
ラッチ手段を開放して補助動力源を駆動し、補助動力源
の回転速度が第１の設定速度に上昇したところでクラッ
チ手段を係合することにより、ショックを生ずることな
くエンジンを再始動して応答性良く加速できる。従っ
て、減速時にエンジン回転速度が第２の設定速度に低下
したところでフューエルカットを中断せずに済み、燃費
性が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１を参照して、１はエンジン、
２は補助動力源たる電動モータであり、エンジン１と電
動モータ２とからの動力を共通の遊星歯車機構３を介し
て変速機４に伝達し、変速機４を介して車両の左右の駆
動輪５，５を駆動するようにしている。
２は補助動力源たる電動モータであり、エンジン１と電
動モータ２とからの動力を共通の遊星歯車機構３を介し
て変速機４に伝達し、変速機４を介して車両の左右の駆
動輪５，５を駆動するようにしている。
【０００９】遊星歯車機構３は、サンギア３ａと、リン
グギア３ｂと、サンギア３ａとリングギア３ｂとに噛み
合うプラネタリピニオン３ｃと、プラネタリピニオン３
ｃを担持するキャリア３ｄとを有するシングルピニオン
式のものに構成されている。このものでは、サンギア３
ａとリングギア３ｂとの一方を静止した状態で他方を回
転するとキャリア３ｄが減速回転される。そこで、本実
施形態では、サンギア３ａを第１回転要素としてこれに
電動モータ２のロータ２ａを直結すると共に、リングギ
ア３ｂを第２回転要素としてこれにエンジン１のクラン
クシャフト１ａを直結し、更に、キャリア３ｄを第３回
転要素としてこれに変速機４の入力軸４ａを直結してい
る。また、遊星歯車機構３の３つの回転要素のうちの２
つの回転要素、例えばサンギア３ａとリングギア３ｂと
を結合するクラッチ手段たる油圧クラッチ等から成る直
結クラッチ６を設けている。尚、クランクシャフト１ａ
にはフライホイール１ｂが取付けられており、更に、ワ
ンウェイクラッチ７によりクランクシャフト１ａの逆転
が阻止されるようにしている。
グギア３ｂと、サンギア３ａとリングギア３ｂとに噛み
合うプラネタリピニオン３ｃと、プラネタリピニオン３
ｃを担持するキャリア３ｄとを有するシングルピニオン
式のものに構成されている。このものでは、サンギア３
ａとリングギア３ｂとの一方を静止した状態で他方を回
転するとキャリア３ｄが減速回転される。そこで、本実
施形態では、サンギア３ａを第１回転要素としてこれに
電動モータ２のロータ２ａを直結すると共に、リングギ
ア３ｂを第２回転要素としてこれにエンジン１のクラン
クシャフト１ａを直結し、更に、キャリア３ｄを第３回
転要素としてこれに変速機４の入力軸４ａを直結してい
る。また、遊星歯車機構３の３つの回転要素のうちの２
つの回転要素、例えばサンギア３ａとリングギア３ｂと
を結合するクラッチ手段たる油圧クラッチ等から成る直
結クラッチ６を設けている。尚、クランクシャフト１ａ
にはフライホイール１ｂが取付けられており、更に、ワ
ンウェイクラッチ７によりクランクシャフト１ａの逆転
が阻止されるようにしている。
【００１０】電動モータ２は、ロータ２ａに永久磁石を
取付けた永久磁石式同期モータで構成されており、該モ
ータ２のステータコイル２ｂに車載バッテリー８からモ
ータドライバー９を介して通電することにより駆動され
る。モータドライバー９と直結クラッチ６は車載コンピ
ュータから成る制御手段たるコントローラ１０で制御さ
れる。コントローラ１０には、エンジン１の回転速度Ｎ
ｅを検出する回転センサ１１からの信号と、電動モータ
２の回転速度Ｎｍを検出する回転センサ１２からの信号
と、車速Ｖを検出する車速センサ１３からの信号と、ア
クセルペダル１４の踏込み量(アクセル開度）を検出す
るアクセルセンサ１５からの信号と、ブレーキペダル１
６の踏込みを検出するブレーキスイッチ１７からの信号
とが入力されている。コントローラ１０は、エンジン１
の制御も行うようになっており、停車時にエンジン１を
停止するアイドルストップを行う。
取付けた永久磁石式同期モータで構成されており、該モ
ータ２のステータコイル２ｂに車載バッテリー８からモ
ータドライバー９を介して通電することにより駆動され
る。モータドライバー９と直結クラッチ６は車載コンピ
ュータから成る制御手段たるコントローラ１０で制御さ
れる。コントローラ１０には、エンジン１の回転速度Ｎ
ｅを検出する回転センサ１１からの信号と、電動モータ
２の回転速度Ｎｍを検出する回転センサ１２からの信号
と、車速Ｖを検出する車速センサ１３からの信号と、ア
クセルペダル１４の踏込み量(アクセル開度）を検出す
るアクセルセンサ１５からの信号と、ブレーキペダル１
６の踏込みを検出するブレーキスイッチ１７からの信号
とが入力されている。コントローラ１０は、エンジン１
の制御も行うようになっており、停車時にエンジン１を
停止するアイドルストップを行う。
【００１１】そして、アイドルストップ後の発進に際
し、図２に示す発進制御を行う。これを詳述するに、先
ず、Ｓ１のステップでアクセル開度に基づいて電動モー
タ２の出力トルクを設定し、Ｓ２のステップでこの設定
トルクが出力されるように電動モータ２を駆動する。
尚、この状態では直結クラッチ６は開放されている。か
くて、電動モータ２によるサンギア３ａの回転で、ワン
ウェイクラッチ７により逆転を阻止されるリングギア３
ｂを反力受けとしてキャリア３ｄが減速回転され、キャ
リア３ｄからモータトルクにサンギア３ａとキャリア３
ｄとの間の減速比を乗じたトルクが出力され、このトル
クが変速機４を介して駆動軸５，５に伝達されて車両が
発進する。そして、キャリア３ｄの回転速度Ｎｃは、図
３に示す如く、電動モータ２の回転速度Ｎｍの増加に伴
い上記減速比で増加する。
し、図２に示す発進制御を行う。これを詳述するに、先
ず、Ｓ１のステップでアクセル開度に基づいて電動モー
タ２の出力トルクを設定し、Ｓ２のステップでこの設定
トルクが出力されるように電動モータ２を駆動する。
尚、この状態では直結クラッチ６は開放されている。か
くて、電動モータ２によるサンギア３ａの回転で、ワン
ウェイクラッチ７により逆転を阻止されるリングギア３
ｂを反力受けとしてキャリア３ｄが減速回転され、キャ
リア３ｄからモータトルクにサンギア３ａとキャリア３
ｄとの間の減速比を乗じたトルクが出力され、このトル
クが変速機４を介して駆動軸５，５に伝達されて車両が
発進する。そして、キャリア３ｄの回転速度Ｎｃは、図
３に示す如く、電動モータ２の回転速度Ｎｍの増加に伴
い上記減速比で増加する。
【００１２】次に、Ｓ３のステップで電動モータ２の回
転速度Ｎｍが後記詳述する第１の設定速度ＹＮ１に上昇
したか否かを判別し、Ｎｍ≧ＹＮ１になったとき、Ｓ４
のステップで電動モータ２とエンジン１の合計トルクが
アクセル開度に応じたアクセル開度に応じた要求トルク
になるように電動モータ２の出力トルクとエンジン１の
出力トルクとを設定し、更に、Ｓ５のステップでエンジ
ン１のデコンプ制御を行うと共に、Ｓ６のステップで直
結クラッチ６を係合する。これによれば、エンジン１に
直結クラッチ６を介して電動モータ２からのエネルギー
が伝達されてエンジン１のクランキングが行われる。次
に、Ｓ７のステップでエンジン１の回転速度Ｎｅが始動
可能な速度たる第２の設定速度ＹＮ２（例えばアイドル
速度）に上昇したか否かを判別し、Ｎｅ≧ＹＮ２になっ
たとき、Ｓ８のステップでエンジン１のデコンプ制御を
解除すると共に、Ｓ９のステップで直結クラッチ６の係
合力をＳ４のステップで設定したエンジントルクに相当
する値になるように低減し、次に、Ｓ１０のステップで
エンジン１を点火始動させる。その後、Ｓ１１のステッ
プで電動モータ２とエンジン１とをＳ４のステップで設
定したトルクが出力されるように制御し、Ｓ１２のステ
ップで直結クラッチ６の係合力を増加させて直結状態に
する。
転速度Ｎｍが後記詳述する第１の設定速度ＹＮ１に上昇
したか否かを判別し、Ｎｍ≧ＹＮ１になったとき、Ｓ４
のステップで電動モータ２とエンジン１の合計トルクが
アクセル開度に応じたアクセル開度に応じた要求トルク
になるように電動モータ２の出力トルクとエンジン１の
出力トルクとを設定し、更に、Ｓ５のステップでエンジ
ン１のデコンプ制御を行うと共に、Ｓ６のステップで直
結クラッチ６を係合する。これによれば、エンジン１に
直結クラッチ６を介して電動モータ２からのエネルギー
が伝達されてエンジン１のクランキングが行われる。次
に、Ｓ７のステップでエンジン１の回転速度Ｎｅが始動
可能な速度たる第２の設定速度ＹＮ２（例えばアイドル
速度）に上昇したか否かを判別し、Ｎｅ≧ＹＮ２になっ
たとき、Ｓ８のステップでエンジン１のデコンプ制御を
解除すると共に、Ｓ９のステップで直結クラッチ６の係
合力をＳ４のステップで設定したエンジントルクに相当
する値になるように低減し、次に、Ｓ１０のステップで
エンジン１を点火始動させる。その後、Ｓ１１のステッ
プで電動モータ２とエンジン１とをＳ４のステップで設
定したトルクが出力されるように制御し、Ｓ１２のステ
ップで直結クラッチ６の係合力を増加させて直結状態に
する。
【００１３】ここで、本実施形態の如く、エンジン１を
デコンプ状態でクランキングする場合、エンジン１の回
転速度Ｎｅをクランキングで△Ｎｅだけ上昇させるのに
必要なエネルギーは、フライホイール１ｂを含むエンジ
ン１の回転イナーシャをＩｅとして、Ｉｅ・△Ｎｅにな
り、また、電動モータ２の回転速度Ｎｍが△Ｎｍだけ減
少する間に放出される電動モータ２の慣性エネルギー
は、電動モータ２の回転イナーシャをＩｍとして、Ｉｍ
・△Ｎｍになる。そして、△Ｎｅ＝ＹＮ２、△Ｎｍ＝Ｙ
Ｎ１−ＹＮ２として、次式、 Ｉｍ・（ＹＮ１−ＹＮ２）＝Ｉｅ・ＹＮ２ 即ち、 ＹＮ１＝（Ｉｅ＋Ｉｍ）・ＹＮ２／Ｉｍ が成立するように第１の設定速度ＹＮ１を設定してい
る。これによれば、エンジン１を停止状態から第２の設
定速度ＹＮ１までクランキングするのに必要なエネルギ
ーと、電動モータ２の回転速度Ｎｍが第１の設定速度Ｙ
Ｎ１から第２の設定速度ＹＮ２まで減少する間に放出さ
れる電動モータ２の慣性エネルギーが等しくなる。その
ため、Ｓ６のステップで直結クラッチ６を係合させたと
き、直結クラッチ６が完全係合するまでに、図３に示す
如く、電動モータ２の回転速度ＮｍがＹＮ１からＹＮ２
まで低下し、この低下で放出される電動モータ２の慣性
エネルギーによりエンジン１がＹＮ２までクランキング
され、更に、クランキング中もキャリア３ｄは電動モー
タ２の出力トルクにより継続して加速され、エンジン１
の回転速度ＮｅがＹＮ２に達したところでキャリア３ｄ
の回転速度ＮｃもＹＮ２に達する。かくて、応答性良
く、且つ、エンジン１の始動ショックを生ずることなく
スムーズに発進することができる。また、エンジン１が
始動されるまでは電動モータ２の動力だけで発進加速が
行われるが、遊星歯車機構３での減速によるトルク増幅
作用が得られるため、電動モータ２を左程高出力のもの
にしなくても済み、コストダウンに寄与する。
デコンプ状態でクランキングする場合、エンジン１の回
転速度Ｎｅをクランキングで△Ｎｅだけ上昇させるのに
必要なエネルギーは、フライホイール１ｂを含むエンジ
ン１の回転イナーシャをＩｅとして、Ｉｅ・△Ｎｅにな
り、また、電動モータ２の回転速度Ｎｍが△Ｎｍだけ減
少する間に放出される電動モータ２の慣性エネルギー
は、電動モータ２の回転イナーシャをＩｍとして、Ｉｍ
・△Ｎｍになる。そして、△Ｎｅ＝ＹＮ２、△Ｎｍ＝Ｙ
Ｎ１−ＹＮ２として、次式、 Ｉｍ・（ＹＮ１−ＹＮ２）＝Ｉｅ・ＹＮ２ 即ち、 ＹＮ１＝（Ｉｅ＋Ｉｍ）・ＹＮ２／Ｉｍ が成立するように第１の設定速度ＹＮ１を設定してい
る。これによれば、エンジン１を停止状態から第２の設
定速度ＹＮ１までクランキングするのに必要なエネルギ
ーと、電動モータ２の回転速度Ｎｍが第１の設定速度Ｙ
Ｎ１から第２の設定速度ＹＮ２まで減少する間に放出さ
れる電動モータ２の慣性エネルギーが等しくなる。その
ため、Ｓ６のステップで直結クラッチ６を係合させたと
き、直結クラッチ６が完全係合するまでに、図３に示す
如く、電動モータ２の回転速度ＮｍがＹＮ１からＹＮ２
まで低下し、この低下で放出される電動モータ２の慣性
エネルギーによりエンジン１がＹＮ２までクランキング
され、更に、クランキング中もキャリア３ｄは電動モー
タ２の出力トルクにより継続して加速され、エンジン１
の回転速度ＮｅがＹＮ２に達したところでキャリア３ｄ
の回転速度ＮｃもＹＮ２に達する。かくて、応答性良
く、且つ、エンジン１の始動ショックを生ずることなく
スムーズに発進することができる。また、エンジン１が
始動されるまでは電動モータ２の動力だけで発進加速が
行われるが、遊星歯車機構３での減速によるトルク増幅
作用が得られるため、電動モータ２を左程高出力のもの
にしなくても済み、コストダウンに寄与する。
【００１４】尚、Ｓ９のステップは省略することも可能
であるが、エンジン１の始動ショックをより効果的に防
止するには、Ｓ９のステップで直結クラッチ６の係合力
を一時的に低減することが望ましい。また、エンジン１
をデコンプ制御せずにクランキングすることも可能であ
る。この場合、エンジン１のクランキング負荷が増すた
め、これを考慮して第１の設定速度ＹＮ１を上記の値よ
り高く設定する。尚、本実施形態では、電動モータ２の
回転速度Ｎｍを検出する回転センサ１２を設けたが、キ
ャリア３ｄの回転速度Ｎｃを検出する回転センサを設
け、第１の設定速度ＹＮ１をサンギア３ａとキャリア３
ｄとの間の減速比で除した値を判別基準値とし、キャリ
ア３ｄの回転速度Ｎｃがこの判別基準値に上昇したと
き、電動モータ２の回転速度Ｎｍが第１の設定速度ＹＮ
１に上昇したと判別するようにしても良い。
であるが、エンジン１の始動ショックをより効果的に防
止するには、Ｓ９のステップで直結クラッチ６の係合力
を一時的に低減することが望ましい。また、エンジン１
をデコンプ制御せずにクランキングすることも可能であ
る。この場合、エンジン１のクランキング負荷が増すた
め、これを考慮して第１の設定速度ＹＮ１を上記の値よ
り高く設定する。尚、本実施形態では、電動モータ２の
回転速度Ｎｍを検出する回転センサ１２を設けたが、キ
ャリア３ｄの回転速度Ｎｃを検出する回転センサを設
け、第１の設定速度ＹＮ１をサンギア３ａとキャリア３
ｄとの間の減速比で除した値を判別基準値とし、キャリ
ア３ｄの回転速度Ｎｃがこの判別基準値に上昇したと
き、電動モータ２の回転速度Ｎｍが第１の設定速度ＹＮ
１に上昇したと判別するようにしても良い。
【００１５】また、コントローラ１０は、減速時にエン
ジン１への燃料供給を停止する制御（フューエルカッ
ト）を行い、加速要求があったときエンジン１の再始動
を行う。その詳細は図４に示す通りであり、先ず、Ｑ１
のステップでブレーキやアクセルの操作に基づいて減速
を要求しているか否かを判別し、減速要求時はＱ２のス
テップでフューエルカットを行う。次に、Ｑ３のステッ
プでエンジン１の回転速度Ｎｅが第２の設定速度ＹＮ２
以上であるか否かを判別し、Ｎｅ≧ＹＮ２であれば、Ｑ
４のステップでブレーキやアクセルの操作に基づいて加
速を要求しているか否かを判別し、加速要求時はＱ５の
ステップでフューエルカットを解除する。
ジン１への燃料供給を停止する制御（フューエルカッ
ト）を行い、加速要求があったときエンジン１の再始動
を行う。その詳細は図４に示す通りであり、先ず、Ｑ１
のステップでブレーキやアクセルの操作に基づいて減速
を要求しているか否かを判別し、減速要求時はＱ２のス
テップでフューエルカットを行う。次に、Ｑ３のステッ
プでエンジン１の回転速度Ｎｅが第２の設定速度ＹＮ２
以上であるか否かを判別し、Ｎｅ≧ＹＮ２であれば、Ｑ
４のステップでブレーキやアクセルの操作に基づいて加
速を要求しているか否かを判別し、加速要求時はＱ５の
ステップでフューエルカットを解除する。
【００１６】Ｑ３のステップでＮｅ＜ＹＮ２と判別され
たときは、Ｑ６のステップで加速を要求しているか否か
を判別し、加速要求時はＱ７のステップでアクセル開度
に基づいて電動モータ２の出力トルクを設定し、Ｑ８の
ステップで直結クラッチ６を開放すると共に、Ｑ９のス
テップで電動モータ２をＱ７のステップで設定したトル
クが出力されるように駆動する。これによれば、図５に
示す如く、電動モータ２の回転速度が上昇し、これに伴
いキャリア３ｄの回転速度Ｎｃも上昇して加速が開始さ
れる。
たときは、Ｑ６のステップで加速を要求しているか否か
を判別し、加速要求時はＱ７のステップでアクセル開度
に基づいて電動モータ２の出力トルクを設定し、Ｑ８の
ステップで直結クラッチ６を開放すると共に、Ｑ９のス
テップで電動モータ２をＱ７のステップで設定したトル
クが出力されるように駆動する。これによれば、図５に
示す如く、電動モータ２の回転速度が上昇し、これに伴
いキャリア３ｄの回転速度Ｎｃも上昇して加速が開始さ
れる。
【００１７】次に、Ｑ１０のステップで電動モータ２の
回転速度Ｎｍが第１の設定速度ＹＮ１′に上昇したか否
かを判別する。この場合、直結クラッチ６を開放した時
点でエンジン１の回転速度Ｎｅに基づいてＮｅがどこま
で低下するかを予測し、その予測値から第２の設定速度
ＹＮ２までクランキングするのに必要なエネルギーと、
電動モータ２の回転速度Ｎｍが第１の設定速度ＹＮ１′
から第２の設定速度ＹＮ２まで減少する間に放出される
電動モータ２の慣性エネルギーとが等しくなるように第
１の設定速度ＹＮ１′を設定する。そして、Ｎｍ≧ＹＮ
１′になったとき、Ｑ１１のステップで電動モータ２と
エンジン１の合計トルクがアクセル開度に応じた要求ト
ルクになるように電動モータ２の出力トルクとエンジン
１の出力トルクとを設定し、更にＱ１２のステップでエ
ンジン１のデコンプ制御を行うと共に、Ｑ１３のステッ
プで直結クラッチ６を係合する。これによれば、直結ク
ラッチ６が完全係合するまでに、図５に示す如く、電動
モータ２の回転速度Ｎｍが第１の設定速度ＹＮ１から第
２の設定速度ＹＮ２に低下し、その間に放出される電動
モータ２の慣性エネルギーによりエンジン１が第２の設
定速度ＹＮ２までクランキングされ、更に、キャリア３
ｄも第２の設定速度ＹＮ２まで加速される。
回転速度Ｎｍが第１の設定速度ＹＮ１′に上昇したか否
かを判別する。この場合、直結クラッチ６を開放した時
点でエンジン１の回転速度Ｎｅに基づいてＮｅがどこま
で低下するかを予測し、その予測値から第２の設定速度
ＹＮ２までクランキングするのに必要なエネルギーと、
電動モータ２の回転速度Ｎｍが第１の設定速度ＹＮ１′
から第２の設定速度ＹＮ２まで減少する間に放出される
電動モータ２の慣性エネルギーとが等しくなるように第
１の設定速度ＹＮ１′を設定する。そして、Ｎｍ≧ＹＮ
１′になったとき、Ｑ１１のステップで電動モータ２と
エンジン１の合計トルクがアクセル開度に応じた要求ト
ルクになるように電動モータ２の出力トルクとエンジン
１の出力トルクとを設定し、更にＱ１２のステップでエ
ンジン１のデコンプ制御を行うと共に、Ｑ１３のステッ
プで直結クラッチ６を係合する。これによれば、直結ク
ラッチ６が完全係合するまでに、図５に示す如く、電動
モータ２の回転速度Ｎｍが第１の設定速度ＹＮ１から第
２の設定速度ＹＮ２に低下し、その間に放出される電動
モータ２の慣性エネルギーによりエンジン１が第２の設
定速度ＹＮ２までクランキングされ、更に、キャリア３
ｄも第２の設定速度ＹＮ２まで加速される。
【００１８】そして、Ｑ１４のステップでエンジン１の
回転速度Ｎｅが第２の設定速度ＹＮ２に上昇したと判別
されたとき、Ｑ１５のステップでエンジン１のデコンプ
制御を解除すると共に、Ｑ１６のステップで直結クラッ
チ６の係合力をＱ１１のステップで設定したエンジント
ルクに相当する値になるように低減し、次に、Ｑ１７の
ステップでエンジン１を点火始動させる。その後、Ｑ１
８のステップで電動モータ２とエンジン１とをＱ１１の
ステップで設定したトルクが出力されるように制御し、
Ｓ１９のステップで直結クラッチ６の係合力を増加させ
て直結状態にする。
回転速度Ｎｅが第２の設定速度ＹＮ２に上昇したと判別
されたとき、Ｑ１５のステップでエンジン１のデコンプ
制御を解除すると共に、Ｑ１６のステップで直結クラッ
チ６の係合力をＱ１１のステップで設定したエンジント
ルクに相当する値になるように低減し、次に、Ｑ１７の
ステップでエンジン１を点火始動させる。その後、Ｑ１
８のステップで電動モータ２とエンジン１とをＱ１１の
ステップで設定したトルクが出力されるように制御し、
Ｓ１９のステップで直結クラッチ６の係合力を増加させ
て直結状態にする。
【００１９】以上の制御によれば、フューエルカットし
たままエンジン１の回転速度Ｎｅが第２の設定速度ＹＮ
２を下回っても、加速要求時にショックを生ずることな
くエンジン１を再始動して応答性良く加速できる。従っ
て、減速時にエンジン１の回転速度Ｎｅが第２の設定速
度ＹＮ２に低下したところでフューエルカットを中断せ
ずに済み、燃費性が向上する。
たままエンジン１の回転速度Ｎｅが第２の設定速度ＹＮ
２を下回っても、加速要求時にショックを生ずることな
くエンジン１を再始動して応答性良く加速できる。従っ
て、減速時にエンジン１の回転速度Ｎｅが第２の設定速
度ＹＮ２に低下したところでフューエルカットを中断せ
ずに済み、燃費性が向上する。
【００２０】以上、遊星歯車機構３のサンギア３ａとリ
ングギア３ｂとキャリア３ｄとに夫々電動モータ２とエ
ンジン１と変速機４とを連結した実施形態について説明
したが、リングギア３ｂに電動モータ２、サンギア３ａ
にエンジン１を連結しても良い。また、遊星歯車機構３
としてダブルピニオン式のものを用いた場合には、サン
ギアとキャリアとの一方を静止させた状態で他方を回転
させたとき、リングギアが減速回転されるから、サンギ
アとキャリアとの一方と他方とに夫々電動モータとエン
ジンとを連結し、リングギアに変速機を連結しても良
い。
ングギア３ｂとキャリア３ｄとに夫々電動モータ２とエ
ンジン１と変速機４とを連結した実施形態について説明
したが、リングギア３ｂに電動モータ２、サンギア３ａ
にエンジン１を連結しても良い。また、遊星歯車機構３
としてダブルピニオン式のものを用いた場合には、サン
ギアとキャリアとの一方を静止させた状態で他方を回転
させたとき、リングギアが減速回転されるから、サンギ
アとキャリアとの一方と他方とに夫々電動モータとエン
ジンとを連結し、リングギアに変速機を連結しても良
い。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、エンジン停止状態からの発進を応答性良く、
且つ、エンジン始動時のショックを生ずることなくスム
ーズに行うことができ、更に、フューエルカットしたま
まエンジンの自立運転が不能な領域まで減速しても、加
速要求時にショックを生ずることなくエンジンを再始動
して応答性良く加速でき、そのため、減速時にフューエ
ルカットを途中で中断せずに済み、燃費性を向上でき、
而も、エンジンの始動用モータや発進クラッチが不要と
なり、且つ、補助動力源を左程高出力のものにしなくて
も済み、コストを安くできる。
によれば、エンジン停止状態からの発進を応答性良く、
且つ、エンジン始動時のショックを生ずることなくスム
ーズに行うことができ、更に、フューエルカットしたま
まエンジンの自立運転が不能な領域まで減速しても、加
速要求時にショックを生ずることなくエンジンを再始動
して応答性良く加速でき、そのため、減速時にフューエ
ルカットを途中で中断せずに済み、燃費性を向上でき、
而も、エンジンの始動用モータや発進クラッチが不要と
なり、且つ、補助動力源を左程高出力のものにしなくて
も済み、コストを安くできる。
【図１】 本発明装置の一例を示すスケルトン図
【図２】 エンジン停止状態からの発進制御を示すフロ
ーチャート
ーチャート
【図３】 図２の制御による直結クラッチの係合開放と
エンジン及び電動モータの速度変化とを示すタイムチャ
ート
エンジン及び電動モータの速度変化とを示すタイムチャ
ート
【図４】 減速・加速制御を示すフローチャート
【図５】 図４の制御による直結クラッチの係合開放と
エンジン及び電動モータの速度変化とを示すタイムチャ
ート
エンジン及び電動モータの速度変化とを示すタイムチャ
ート
１ エンジン ２ 電動モータ ３ 遊星歯車機構 ３ａ サンギア
（第１回転要素） ３ｂ リングギア（第２回転要素） ３ｄ キャリア
（第３回転要素） ４ 変速機 ６ 直結クラッ
チ（クラッチ手段） １０ コントローラ（制御手段）
（第１回転要素） ３ｂ リングギア（第２回転要素） ３ｄ キャリア
（第３回転要素） ４ 変速機 ６ 直結クラッ
チ（クラッチ手段） １０ コントローラ（制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 3/72 Ｂ６０Ｋ 9/00 ＺＨＶＤ Ｆターム(参考） 3D035 AA06 3D039 AA01 AA02 AA03 AA04 AB27 AC02 AC06 AC21 AC32 AD06 AD11 3J027 FA10 FB01 GA01 GC13 GD02 GD08 GD14 3J028 EA21 EA27 EB04 EB56 EB62 EB63 FB03 FB13 FC02 FC23 FC63 GA01 HC02 HC06 HC08 5H115 PA01 PA12 PC06 PG04 PI13 PI29 PU10 PU22 PU23 PU25 QE01 QE08 QN03 RB08 RE01 RE03 RE05 SE03 SE08 TB01 TE02 TO21 TO23 TO30 UI13 UI23
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンと補助動力源とを備え、エンジ
ンと補助動力源とからの動力を共通の遊星歯車機構を介
して変速機に伝達するようにした車両用駆動装置におい
て、 遊星歯車機構のサンギアとリングギアとキャリアとから
成る３つの回転要素のうちの１つであって、残りの２つ
の回転要素のうちの一方の回転要素を静止させた状態で
回転させたときに残りの２つの回転要素のうちの他方の
回転要素が減速回転される回転要素を第１回転要素、前
記一方の回転要素を第２回転要素、前記他方の回転要素
を第３回転要素として、第１回転要素に補助動力源、第
２回転要素にエンジン、第３回転要素に変速機を夫々連
結すると共に、 前記３つの要素のうちの２つの要素を結合するクラッチ
手段と、 エンジン始動前にクラッチ手段を開放した状態で補助動
力源を駆動させ、補助動力源の回転速度が第１の設定速
度に上昇したところでクラッチ手段を係合して、補助動
力源によりエンジンを第２の設定速度までクランキング
して始動させる制御手段とを設けたことを特徴とする車
両用駆動装置。 - 【請求項２】 前記第１の設定速度は、エンジンを前記
第２の設定速度までクランキングするのに必要なエネル
ギーと、補助動力源の回転速度が第１の設定速度から第
２の設定速度まで減少する間に放出される補助動力源の
慣性エネルギーとが等しくなるように設定されることを
特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。 - 【請求項３】 前記補助動力源は電動モータであること
を特徴とする請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000312414A JP2002120569A (ja) | 2000-10-12 | 2000-10-12 | 車両用駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000312414A JP2002120569A (ja) | 2000-10-12 | 2000-10-12 | 車両用駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002120569A true JP2002120569A (ja) | 2002-04-23 |
Family
ID=18792008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000312414A Pending JP2002120569A (ja) | 2000-10-12 | 2000-10-12 | 車両用駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002120569A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002913A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Toyota Motor Corp | 車両用駆動装置の制御装置 |
| JP2008120233A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド駆動装置 |
| JP2009102016A (ja) * | 2004-01-15 | 2009-05-14 | Zahnradfab Friedrichshafen Ag | ハイブリッド車の動力伝達系の制御・調整方法 |
| JP2012506343A (ja) * | 2008-10-21 | 2012-03-15 | ドライブ−トレイン イノヴェーションズ ベー．フェー． | フライホイールモジュール並びにフライホイールモジュールにおけるエネルギの貯蔵及び供給方法 |
| WO2012132722A1 (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ハイブリッド駆動装置の制御装置 |
-
2000
- 2000-10-12 JP JP2000312414A patent/JP2002120569A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009102016A (ja) * | 2004-01-15 | 2009-05-14 | Zahnradfab Friedrichshafen Ag | ハイブリッド車の動力伝達系の制御・調整方法 |
| JP2006002913A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Toyota Motor Corp | 車両用駆動装置の制御装置 |
| JP2008120233A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド駆動装置 |
| JP2012506343A (ja) * | 2008-10-21 | 2012-03-15 | ドライブ−トレイン イノヴェーションズ ベー．フェー． | フライホイールモジュール並びにフライホイールモジュールにおけるエネルギの貯蔵及び供給方法 |
| WO2012132722A1 (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ハイブリッド駆動装置の制御装置 |
| JP2012201193A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Aisin Aw Co Ltd | ハイブリッド駆動装置の制御装置 |
| CN103328246A (zh) * | 2011-03-25 | 2013-09-25 | 爱信艾达株式会社 | 混合动力驱动装置的控制装置 |
| US8793045B2 (en) | 2011-03-25 | 2014-07-29 | Aisin Aw Co., Ltd. | Control device of hybrid drive device |
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