JP2003252072A - Starter generator unit, starter generator unit having transmission, and method for operating starter generator unit having transmission - Google Patents
Starter generator unit, starter generator unit having transmission, and method for operating starter generator unit having transmissionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（エンジ
ン）と電気モータとにより原動力を得るハイブリッド車
において用いられるスタータ・ジェネレータユニット、
変速機付きスタータ・ジェネレータユニット、および変
速機付きスタータ・ジェネレータの動作方法に係り、特
に、車を発進させずにエンジンの始動のみ行なうことお
よび変速時のトルク抜けを防止することに好適なスター
タ・ジェネレータユニット、変速機付きスタータ・ジェ
ネレータユニット、およびそのような変速機付きスター
タ・ジェネレータの動作方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a starter / generator unit used in a hybrid vehicle that obtains motive power from an internal combustion engine (engine) and an electric motor.
The present invention relates to a starter / generator unit with a transmission and an operating method of a starter / generator with a transmission, and particularly to a starter suitable for only starting the engine without starting the vehicle and preventing torque loss during shifting. The present invention relates to a generator unit, a starter-generator unit with a transmission, and a method of operating such a starter-generator with a transmission.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ハイブリッド車は、エンジン出力とモー
タ出力とを協調制御することにより、燃費の向上や排出
ガスの低減を実現するなど大きな利点を有するものであ
る。従来のハイブリッド車に用いられている動力伝達系
について図４を参照して説明する。図４は、従来のハイ
ブリッド車に用いられている動力伝達系を模式的に示す
図である。2. Description of the Related Art A hybrid vehicle has great advantages such as improved fuel consumption and reduced exhaust gas by cooperatively controlling an engine output and a motor output. A power transmission system used in a conventional hybrid vehicle will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing a power transmission system used in a conventional hybrid vehicle.
【０００３】図４（ａ）に示す場合は、エンジン１０１
のクランク軸後端１０２にスタータ・ジェネレータ１０
３の回転軸が係合され、スタータ・ジェネレータ１０３
の回転軸は同時にクラッチ１０４の一端に接続されてい
る。クラッチ１０４の他端は、変速機１０５の駆動軸１
０６に接続され、変速機１０５の出力軸１０７は、駆動
輪１０８ａ、１０８ｂに接続されている。In the case shown in FIG. 4A, the engine 101
Starter generator 10 at the rear end 102 of the crankshaft
The rotating shaft of 3 is engaged, and the starter generator 103
The rotary shaft of is simultaneously connected to one end of the clutch 104. The other end of the clutch 104 is connected to the drive shaft 1 of the transmission 105.
06, and the output shaft 107 of the transmission 105 is connected to drive wheels 108a and 108b.
【０００４】なお、「スタータ・ジェネレータ」は、通
常のエンジン車にも搭載されているが、ハイブリッド車
では、「スタータ・ジェネレータ」が場合により原動機
としても動作することがエンジン車とは異なる。この意
味で、ハイブリッド車では単なるスタータ・ジェネレー
タではなく、「スタータ・ジェネレータ・モータ」であ
るが、本願では慣用的な表現である「スタータ・ジェネ
レータ」を用いる。The "starter generator" is also mounted on an ordinary engine vehicle, but in a hybrid vehicle, the "starter generator" sometimes operates as a prime mover, which is different from the engine vehicle. In this sense, a hybrid vehicle is not a simple starter generator but a "starter generator motor", but in this application, a conventional expression "starter generator" is used.
【０００５】図４（ａ）に示す構成では、クラッチ１０
４を切ってスタータ・ジェネレータ１０３をバッテリに
より回転させることにより、車を発進させることなくエ
ンジン１０１を始動することができる。これは、バッテ
リの残量に余裕がない場合に有用である。クラッチ１０
４をつないでスタータ・ジェネレータ１０３をバッテリ
により始動させると、車を発進させつつエンジン１０１
を始動させることができる。このような動作が可能であ
ることから、車を一時停止させる際にもエンジン１０１
を停止することができる。よって、燃費向上や排出ガス
低減につながる。In the configuration shown in FIG. 4A, the clutch 10
The engine 101 can be started without starting the vehicle by turning off 4 and rotating the starter generator 103 by the battery. This is useful when the remaining battery level is low. Clutch 10
When 4 is connected and the starter generator 103 is started by a battery, the engine 101 is started while the vehicle is starting.
Can be started. Since such an operation is possible, even when the vehicle is temporarily stopped, the engine 101
Can be stopped. Therefore, it leads to improvement of fuel efficiency and reduction of exhaust gas.
【０００６】図４（ｂ）に示す場合は、エンジン１０１
のクランク軸後端１０２に第２のクラッチ１０９の一端
が接続され、クラッチ１０９の他端にスタータ・ジェネ
レータ１０３の回転軸が係合される。スタータ・ジェネ
レータ１０３の回転軸は同時にクラッチ１０４の一端に
接続されており、クラッチ１０４の他端は、変速機１０
５の駆動軸１０６に接続されている。変速機１０５の出
力軸１０７は、駆動輪１０８ａ、１０８ｂに接続されて
いる。In the case shown in FIG. 4B, the engine 101
The one end of the second clutch 109 is connected to the rear end 102 of the crankshaft, and the rotary shaft of the starter generator 103 is engaged with the other end of the clutch 109. The rotation shaft of the starter generator 103 is simultaneously connected to one end of the clutch 104, and the other end of the clutch 104 is connected to the transmission 10
5 is connected to the drive shaft 106. The output shaft 107 of the transmission 105 is connected to the drive wheels 108a and 108b.
【０００７】図４（ｂ）に示す構成では、第２のクラッ
チ１０９をつないだ状態において図４（ａ）に示す構成
と同様の動作が可能であるとともに、第２のクラッチ１
０９を切った状態において、また別の動作モードが実現
できる。In the configuration shown in FIG. 4B, the same operation as the configuration shown in FIG. 4A is possible while the second clutch 109 is engaged, and the second clutch 1
Another operation mode can be realized in the state of turning off 09.
【０００８】すなわち、第２のクラッチ１０９を切った
状態においてクラッチ１０４の締結／非締結を選択する
ことにより、エンジン１０１が始動していない状態で
も、車両の発進、走行、変速、停止、（および回生）な
ど通常と変わらない動作ができる。よって、さらに燃費
向上や排出ガス低減につながる。That is, by selecting engagement / non-engagement of the clutch 104 with the second clutch 109 disengaged, the vehicle starts, travels, shifts, stops, and (even when the engine 101 is not started). You can perform the same operations as usual (regeneration). Therefore, it leads to further improvement of fuel consumption and reduction of exhaust gas.
【０００９】図４（ｃ）に示す場合は、エンジン１０１
のクランク軸後端１０２がクラッチ１０４の一端に接続
され、クラッチ１０４の他端は、変速機１０５の駆動軸
１０６に接続されている。変速機１０５の出力軸１０７
は、駆動輪１０８ａ、１０８ｂに接続されている。ま
た、エンジン１０１のクランク軸前端１１０に設けられ
たプーリ１１１とスタータ・ジェネレータ１０３の回転
軸に設けられたプーリ１１２とに掛け渡されたベルト１
１３によりエンジン１０１とスタータ・ジェネレータ１
０３とが係合されている。In the case shown in FIG. 4 (c), the engine 101
The crankshaft rear end 102 is connected to one end of the clutch 104, and the other end of the clutch 104 is connected to the drive shaft 106 of the transmission 105. Output shaft 107 of transmission 105
Are connected to drive wheels 108a and 108b. Further, the belt 1 wound around the pulley 111 provided on the crankshaft front end 110 of the engine 101 and the pulley 112 provided on the rotating shaft of the starter generator 103.
13 by engine 101 and starter generator 1
03 and 03 are engaged.
【００１０】図４（ｃ）に示す構成では、スタータ・ジ
ェネレータ１０３の設置空間をより容易に確保すること
ができる上に、基本的に図４（ａ）と同様な動作を実現
できる。In the configuration shown in FIG. 4 (c), the installation space for the starter / generator 103 can be secured more easily, and basically the same operation as in FIG. 4 (a) can be realized.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の構
成は、いずれもエンジン１０１、スタータ・ジェネレー
タ１０３、変速機１０５の３者の並びが直列であり、変
速機１０５における変速中は、エンジン１０１およびス
タータ・ジェネレータ１０３の駆動力はいずれも駆動輪
１０８ａ、１０８ｂに伝達しない。In the conventional configuration as described above, all three of the engine 101, the starter / generator 103, and the transmission 105 are arranged in series, and the engine is in operation during shifting in the transmission 105. Neither the driving force of 101 nor the starter generator 103 is transmitted to the driving wheels 108a and 108b.
【００１２】このような駆動力伝達の空白期間が生じる
ことは、特に、変速機１０５がアクチュエータにより自
動化されたマニュアルトランスミッションである場合に
は、市場において大きな問題になる。すなわち、変速の
動作中に駆動力（トルク）の空白が生じると加速度が急
に低下するため短時間であっても乗車する者に容易に知
覚され不快感となってしまう。このようなトルク抜け
（空走感）による不快感は、ユーザに受け入れ難いもの
であることが知られている。The occurrence of such a blank period of driving force transmission becomes a serious problem in the market, especially when the transmission 105 is a manual transmission that is automated by an actuator. That is, if a blank drive force (torque) occurs during a gear shift operation, the acceleration will suddenly decrease, so that even a short period of time can be easily perceived by a passenger, which causes discomfort. It is known that such a discomfort caused by the torque loss (feeling of idling) is difficult for the user to accept.
【００１３】トルク抜けを防止するためには、例えば、
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各図に示す構成に代え
て、スタータ・ジェネレータ１０３の配置位置を変速機
１０５の出力軸１０７側にすることが、一案としては考
えられる。このようにすれば、変速機１０５の変速中に
もスタータ・ジェネレータ１０３が出力する駆動力を駆
動輪１０８ａ、１０８ｂに伝達できるからである。To prevent torque loss, for example,
Instead of the configuration shown in each of FIGS. 4A, 4 </ b> B, and 4 </ b> C, it is conceivable to arrange the starter generator 103 on the output shaft 107 side of the transmission 105. . This is because the drive force output from the starter generator 103 can be transmitted to the drive wheels 108a and 108b even when the transmission 105 is shifting.
【００１４】しかしながら、その場合には、車を発進さ
せずにスタータ・ジェネレータ１０３によりエンジン１
０１のみを始動させることが不可能となる。これでは、
バッテリの残量に余裕がない場合に対応することができ
ない。However, in that case, the starter generator 103 is used to start the engine 1 without starting the vehicle.
It becomes impossible to start only 01. With this,
It is not possible to deal with the case where the remaining battery level is insufficient.
【００１５】本発明は、上記した事情を考慮してなされ
たもので、ハイブリッド車に用いられるスタータ・ジェ
ネレータユニット、変速機付きスタータ・ジェネレータ
ユニット、および変速機付きスタータ・ジェネレータの
動作方法において、車を発進させずにエンジンの始動の
み行なうことおよび変速時のトルク抜けを防止すること
が可能なスタータ・ジェネレータユニット、変速機付き
スタータ・ジェネレータユニット、およびそのような変
速機付きスタータ・ジェネレータの動作方法を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and in a starter-generator unit used for a hybrid vehicle, a starter-generator unit with a transmission, and an operating method of a starter-generator with a transmission, Starter / generator unit capable of only starting the engine without starting the engine and preventing torque loss during gear shifting, starter / generator unit with transmission, and method of operating such starter / generator with transmission The purpose is to provide.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係るスタータ・ジェネレータユニットは、
回転軸を有するスタータ・ジェネレータと、変速機の駆
動軸と前記スタータ・ジェネレータの前記回転軸とを係
合する第１の係合部材と、変速機の出力軸と前記スター
タ・ジェネレータの前記回転軸とを係合する第２の係合
部材と、前記変速機の前記駆動軸と前記スタータ・ジェ
ネレータの前記回転軸とが前記第１の係合部材によって
係合された状態と、前記変速機の前記出力軸と前記スタ
ータ・ジェネレータの前記回転軸とが前記第２の係合部
材によって係合された状態とを切換える切換えアクチュ
エータとを具備することを特徴とする。In order to solve the above problems, a starter generator unit according to the present invention is
A starter generator having a rotating shaft, a first engaging member for engaging a drive shaft of a transmission and the rotating shaft of the starter generator, an output shaft of the transmission and the rotating shaft of the starter generator. A second engagement member that engages with the drive shaft of the transmission and the rotation shaft of the starter generator are engaged by the first engagement member; A switching actuator for switching between a state in which the output shaft and the rotary shaft of the starter generator are engaged by the second engagement member is provided.
【００１７】すなわち、このスタータ・ジェネレータユ
ニットに具備されるスタータ・ジェネレータは、第１の
係合部材により変速機の駆動軸と係合可能であり、かつ
第２の係合部材により変速機の出力軸と係合可能であ
る。そして、変速機の駆動軸とスタータ・ジェネレータ
とが第１の係合部材によって係合された状態と、変速機
の出力軸とスタータ・ジェネレータとが第２の係合部材
によって係合された状態とが、アクチュエータにより切
換えられる。That is, the starter generator provided in this starter generator unit can be engaged with the drive shaft of the transmission by the first engaging member, and the output of the transmission by the second engaging member. Engageable with the shaft. Then, a state in which the drive shaft of the transmission and the starter / generator are engaged by the first engaging member, and a state in which the output shaft of the transmission and the starter / generator are engaged by the second engaging member. And are switched by the actuator.
【００１８】したがって、変速機の駆動軸とスタータ・
ジェネレータとが第１の係合部材によって係合された状
態において、車を発進させずにスタータ・ジェネレータ
によりエンジンのみを始動することができる。また、変
速機の出力軸とスタータ・ジェネレータとが第２の係合
部材によって係合された状態において、変速機の変速動
作中にスタータ・ジェネレータから駆動輪側に駆動力を
出力することができる。Therefore, the drive shaft of the transmission and the starter
With the generator engaged with the first engaging member, only the engine can be started by the starter generator without starting the vehicle. Further, in the state where the output shaft of the transmission and the starter generator are engaged by the second engagement member, the driving force can be output from the starter generator to the drive wheels during the shifting operation of the transmission. .
【００１９】よって、車を発進させずにエンジンの始動
のみ行なうことと、変速時のトルク抜けを防止すること
とがともに可能になる。Therefore, it is possible to both start the engine without starting the vehicle and prevent the torque loss during gear shifting.
【００２０】実施態様としては、前記両係合部材は、歯
車を含む。整合性よく既存の変速機近傍に配置できるス
タータ・ジェネレータとするため、変速機の駆動軸、出
力軸との係合に歯車を用いるものである。In an embodiment, both the engaging members include gears. A gear is used for engagement with the drive shaft and output shaft of the transmission in order to provide a starter generator that can be arranged near the existing transmission with good matching.
【００２１】また、本発明に係る変速機付きスタータ・
ジェネレータユニットは、回転軸を有するスタータ・ジ
ェネレータと、駆動軸と出力軸とを有しこれらの間の変
速比を切換え変換する変速機と、前記変速機の前記駆動
軸と前記スタータ・ジェネレータの前記回転軸とを係合
する第１の係合部材と、前記変速機の前記出力軸と前記
スタータ・ジェネレータの前記回転軸とを係合する第２
の係合部材と、前記駆動軸と前記スタータ・ジェネレー
タの前記回転軸とが前記第１の係合部材によって係合さ
れた状態と、前記出力軸と前記スタータ・ジェネレータ
とが前記第２の係合部材によって係合された状態とを切
換える切換えアクチュエータとを具備することを特徴と
する。A starter with a transmission according to the present invention
The generator unit includes a starter generator having a rotating shaft, a transmission having a drive shaft and an output shaft for switching and converting a gear ratio between them, the drive shaft of the transmission, and the starter generator. A first engaging member that engages a rotating shaft, and a second engaging member that engages the output shaft of the transmission and the rotating shaft of the starter generator.
Of the engaging member, the drive shaft, and the rotating shaft of the starter-generator are engaged by the first engaging member, and the output shaft and the starter-generator are the second engaging member. And a switching actuator for switching between a state of being engaged by the coupling member.
【００２２】この変速機付きスタータ・ジェネレータユ
ニットは、上述のスタータ・ジェネレータユニットに変
速機を付加して具備するものである。This starter / generator unit with a transmission is equipped with a transmission in addition to the above-mentioned starter / generator unit.
【００２３】実施態様としては、前記両係合部材は、上
記のように歯車を含むものにするほか、前記スタータ・
ジェネレータの前記回転軸に一端が接続されたクラッチ
機構と、前記クラッチ機構の他端に接続された接続回転
軸とを有し、前記接続回転軸は、前記駆動軸と係合され
た状態と、前記出力軸と係合された状態とが前記切換え
アクチュエータにより切換えられ、前記クラッチ機構
は、少なくとも前記切換えアクチュエータの切換え状態
に応じて、前記連動回転軸と前記接続回転軸との締結／
非締結が切換られ得るようにしてもよい。In an embodiment, the both engaging members include gears as described above, and the starter
A clutch mechanism having one end connected to the rotation shaft of the generator, and a connection rotation shaft connected to the other end of the clutch mechanism, the connection rotation shaft is in a state of being engaged with the drive shaft, The state in which the output shaft is engaged is switched by the switching actuator, and the clutch mechanism fastens / locks the interlocking rotary shaft and the connecting rotary shaft at least according to the switching state of the switching actuator.
Non-fastening may be switched.
【００２４】すなわち、例えば、上記の接続回転軸を変
速機の第２の駆動軸として機能させるものである。変速
機には、駆動軸、出力軸のほかに、これらの軸間に設け
られた第２の駆動軸を有するものがある。このような第
２の駆動軸を介して駆動軸と出力軸との間で力を伝達す
るようにすると駆動軸・出力軸間の変速段数を増すこと
ができる。逆に言うと、同じ変速段数であれば、各軸に
設けられる変速用の歯車の数を減らすことができるの
で、各軸の長手方向にはコンパクトな変速機を得ること
ができる。That is, for example, the above-mentioned connected rotary shaft functions as the second drive shaft of the transmission. Some transmissions have a drive shaft, an output shaft, and a second drive shaft provided between these shafts. If the force is transmitted between the drive shaft and the output shaft via such a second drive shaft, the number of gear stages between the drive shaft and the output shaft can be increased. Conversely, if the number of gear stages is the same, the number of gears for gear shifting provided on each shaft can be reduced, so that a compact transmission can be obtained in the longitudinal direction of each shaft.
【００２５】そこで、このような第２の駆動軸を有する
変速機と同様な変速機を用い、第２の駆動軸に接続回転
軸を相当させて（または接続して）これにクラッチおよ
びスタータ・ジェネレータを接続する。これによれば、
変速機の動作により、変速機の駆動軸とスタータ・ジェ
ネレータとがクラッチおよび接続回転軸を介して係合さ
れた状態と、変速機の出力軸とスタータ・ジェネレータ
とがクラッチおよび接続回転軸を介して係合された状態
とが独立に実現する。前者の状態では、車を発進させず
にスタータ・ジェネレータによりエンジンのみを始動す
ることができる。また、後者の状態では、変速機の変速
動作中にスタータ・ジェネレータから駆動輪側に駆動力
を出力することができる。Therefore, a transmission similar to the transmission having such a second drive shaft is used, and a connecting rotary shaft is made equivalent (or connected) to the second drive shaft, and a clutch and a starter Connect the generator. According to this
The operation of the transmission causes the drive shaft of the transmission and the starter / generator to be engaged via the clutch and the connecting rotary shaft, and the output shaft of the transmission and the starter / generator to engage via the clutch and the connecting rotary shaft. And the engaged state is realized independently. In the former state, only the engine can be started by the starter generator without starting the vehicle. Further, in the latter state, the driving force can be output from the starter generator to the driving wheels during the shifting operation of the transmission.
【００２６】よって、車を発進させずにエンジンの始動
のみ行なうことと、変速時のトルク抜けを防止すること
とがともに可能になる。Therefore, it is possible to both start the engine without starting the vehicle and prevent torque loss during gear shifting.
【００２７】なお、接続回転軸およびクラッチは、スタ
ータ・ジェネレータの回転軸の一端側に設けるのみなら
ず、スタータ・ジェネレータの回転軸の両端ともに設け
るようにもできる。両端ともに設ける場合には、スター
タ・ジェネレータの配置位置は、変速機の中に取り込ま
れたような位置になる。The connecting rotary shaft and the clutch can be provided not only at one end of the rotary shaft of the starter-generator but also at both ends of the rotary shaft of the starter-generator. When both ends are provided, the position of the starter generator is such that it is taken into the transmission.
【００２８】また、本発明に係る変速機付きスタータ・
ジェネレータの動作方法は、回転軸を有するスタータ・
ジェネレータと、駆動軸と出力軸とを有しこれらの間の
変速比を切換え変換する変速機と、前記変速機の前記駆
動軸と前記スタータ・ジェネレータの前記回転軸とを係
合する第１の係合部材と、前記変速機の前記出力軸と前
記スタータ・ジェネレータの前記回転軸とを係合する第
２の係合部材と、前記駆動軸と前記スタータ・ジェネレ
ータの前記回転軸とが前記第１の係合部材によって係合
された状態と、前記出力軸と前記スタータ・ジェネレー
タの前記回転軸とが前記第２の係合部材によって係合さ
れた状態とを切換える切換えアクチュエータとを具備す
る変速機付きスタータ・ジェネレータユニットの動作方
法であって、少なくとも、前記駆動軸と前記スタータ・
ジェネレータの前記回転軸とが前記第１の係合部材によ
って係合された前記状態において、前記駆動軸に係合さ
れ得るエンジンを前記スタータ・ジェネレータにより始
動するステップと、前記出力軸と前記スタータ・ジェネ
レータの前記回転軸とが前記第２の係合部材によって係
合された前記状態において、前記変速機の変速動作を行
なうステップとを有することを特徴とする。A starter with a transmission according to the present invention
The operation method of the generator is:
A first generator that engages the drive shaft of the transmission and the rotary shaft of the starter generator with a generator, a transmission having a drive shaft and an output shaft for switching and converting a gear ratio therebetween. An engaging member, a second engaging member that engages the output shaft of the transmission and the rotating shaft of the starter generator, the drive shaft, and the rotating shaft of the starter generator are the first and second engaging members. (1) a shift actuator that switches between a state in which it is engaged by one engagement member and a state in which the output shaft and the rotary shaft of the starter generator are engaged by the second engagement member. A method of operating a starter-generator unit with a machine, comprising at least the drive shaft and the starter
In the state where the rotary shaft of the generator is engaged by the first engagement member, starting the engine that can be engaged with the drive shaft by the starter generator, the output shaft and the starter A step of performing a shift operation of the transmission in the state where the rotary shaft of the generator is engaged with the second engagement member.
【００２９】このような動作方法によれば、すでに説明
したものと同様に、車を発進させずにエンジンの始動の
み行なうことと、変速時のトルク抜けを防止することと
がともに可能になる。According to such an operating method, similarly to the one described above, it is possible to only start the engine without starting the vehicle and to prevent the torque loss during shifting.
【００３０】実施態様としては、前記出力軸と前記スタ
ータ・ジェネレータの前記回転軸とが前記第２の係合部
材によって係合された前記状態において、前記スタータ
・ジェネレータをジェネレータとして動作させるステッ
プをさらに有するようにしてもよい。エネルギ回生を行
なうための一つの方法である。As an embodiment, the step of operating the starter-generator as a generator in the state where the output shaft and the rotary shaft of the starter-generator are engaged by the second engagement member is further included. You may have. This is one method for performing energy regeneration.
【００３１】また、実施態様としては、前記駆動軸と前
記スタータ・ジェネレータの前記回転軸とが前記第１の
係合部材によって係合された前記状態において前記スタ
ータ・ジェネレータをジェネレータとして動作させるス
テップをさらに有するようにしてもよい。この場合もエ
ネルギ回生を行なうものであるが、変速機の出力軸と駆
動軸との係合を介してスタータ・ジェネレータが回転駆
動されるので、スタータ・ジェネレータの発電効率など
を考慮して変速機の変速比を選択し得る。Further, as an embodiment, the step of operating the starter generator as a generator in the state where the drive shaft and the rotary shaft of the starter generator are engaged by the first engaging member. You may have more. In this case as well, energy is regenerated, but since the starter-generator is rotationally driven through the engagement between the output shaft and the drive shaft of the transmission, the transmission is considered in consideration of the power generation efficiency of the starter-generator. Can be selected.
【００３２】[0032]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態た
るスタータ・ジェネレータユニットを使用したハイブリ
ッド車の駆動機構系およびその制御系の構成を示す図で
ある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a drive mechanism system and a control system of a hybrid vehicle using a starter-generator unit according to an embodiment of the present invention.
【００３３】同図に示すように、この構成は、駆動機構
系として、エンジン３１、エンジンクランク軸３２、ク
ラッチ３３、変速機１０、スタータ・ジェネレータユニ
ット２０、車輪駆動軸３４、駆動輪３５ａ、３５ｂを有
する。As shown in the figure, in this structure, a drive mechanism system includes an engine 31, an engine crankshaft 32, a clutch 33, a transmission 10, a starter / generator unit 20, a wheel drive shaft 34, and drive wheels 35a, 35b. Have.
【００３４】変速機１０は、駆動軸１１、出力軸１２、
中変速ギア１３、１４、高変速ギア１５、１６、低変速
ギア１７、１８を有する。また、スタータ・ジェネレー
タユニット２０は、スタータ・ジェネレータ２１、回転
軸２２、係合ギア（係合歯車）２３、２５、２６、スタ
ータ・ジェネレータアクチュエータ／センサ２４を有す
る。The transmission 10 includes a drive shaft 11, an output shaft 12,
It has middle transmission gears 13 and 14, high transmission gears 15 and 16, and low transmission gears 17 and 18. The starter-generator unit 20 also includes a starter-generator 21, a rotary shaft 22, engagement gears (engagement gears) 23, 25, 26, and a starter-generator actuator / sensor 24.
【００３５】また、この構成は、制御系として、ネット
ワークバス３６、エンジンコントロールユニット３７、
トランスミッションコントロールユニット３８、クラッ
チアクチュエータ／センサ３９、ギアボックスアクチュ
エータ／センサ４０、スタータ・ジェネレータ電子ユニ
ット４１、バッテリ４２を有する。Further, in this configuration, the control system includes a network bus 36, an engine control unit 37,
It has a transmission control unit 38, a clutch actuator / sensor 39, a gearbox actuator / sensor 40, a starter / generator electronic unit 41, and a battery 42.
【００３６】駆動機構係の構成を説明するに、エンジン
３１は、例えばガソリンを燃料とする内燃原動機関であ
り、その出力パワーはエンジンクランク軸３２に回転力
として得られる。出力されたパワーは、エンジンクラン
ク軸３２を介してクラッチ３３の一端に伝達される。ク
ラッチ３３は、エンジン３１のクランク軸３２の回転力
と変速機１０の駆動軸１１の回転力との伝達度（典型的
には伝達／非伝達）を切換えるものである。To explain the structure of the drive mechanism, the engine 31 is, for example, an internal combustion engine that uses gasoline as fuel, and its output power is obtained as a rotational force on the engine crankshaft 32. The output power is transmitted to one end of the clutch 33 via the engine crankshaft 32. The clutch 33 switches the degree of transmission (typically transmission / non-transmission) between the rotational force of the crankshaft 32 of the engine 31 and the rotational force of the drive shaft 11 of the transmission 10.
【００３７】クラッチ３３の他端は、変速機１０の駆動
軸１１に接続される。駆動軸１１には、駆動軸１１側の
各変速ギア１３、１５、１７が備えられる。なお、これ
らの変速ギア１３、１５、１７は、必要な変速段数に応
じてその数を選択のうえ配置することができる。また、
駆動軸１１は、この実施形態では図示のようにクラッチ
３３とは反対側がスタータ・ジェネレータユニット２０
に接続可能にされている。The other end of the clutch 33 is connected to the drive shaft 11 of the transmission 10. The drive shaft 11 is provided with transmission gears 13, 15, 17 on the drive shaft 11 side. It should be noted that these transmission gears 13, 15, 17 can be arranged by selecting the number thereof according to the required number of gear stages. Also,
In this embodiment, the drive shaft 11 has a starter / generator unit 20 on the side opposite to the clutch 33 as shown in the figure.
It is possible to connect to.
【００３８】変速機１０の駆動軸１１側の各変速ギア１
３、１５、１７に係合可能に、変速機１０の出力軸１２
側には、対応する変速ギア１４、１６、１８が備えられ
る。この実施形態では、図示のように、変速ギア１７と
同１８との係合状態が低変速状態であり、変速ギア１３
と同１４との係合状態が中変速状態であり、変速ギア１
５と同１６との係合状態が低変速状態であり、これらの
係合状態が選択的に取られるようになっている。変速機
１０は、これらの係合状態のほか、駆動軸１１と出力軸
１２とが係合していない中立状態（ニュートラル）をも
取り得る。また、出力軸１２は、この実施形態では図示
のように車輪駆動軸３４に接続されるとともにスタータ
・ジェネレータユニット２０にも接続される。Each transmission gear 1 on the drive shaft 11 side of the transmission 10
The output shaft 12 of the transmission 10 is engageable with 3, 15, and 17.
Corresponding transmission gears 14, 16, 18 are provided on the side. In this embodiment, as shown in the figure, the engagement state between the transmission gears 17 and 18 is the low transmission state, and the transmission gears 13 are
The engagement state with the gears 14 and 14 is the middle speed change state, and the transmission gear 1
The engagement state of 5 and 16 is a low speed shift state, and these engagement states are selectively taken. In addition to these engaged states, the transmission 10 can take a neutral state (neutral) in which the drive shaft 11 and the output shaft 12 are not engaged. Further, the output shaft 12 is connected to the wheel drive shaft 34 as shown in the present embodiment, and is also connected to the starter generator unit 20.
【００３９】スタータ・ジェネレータユニット２０は、
スタータ・ジェネレータ２１の回転軸２２に係合ギア２
３が備えられ、この係合ギア２３に選択的に係合可能に
係合ギア２５、２６が設けられる。係合ギア２５は、変
速機１０の駆動軸１１の延長上に設けられたものであ
り、係合ギア２６は、変速機１０の出力軸１２の延長上
かつそれと車輪駆動軸３４との間に設けられたものであ
る。The starter / generator unit 20 is
The engaging gear 2 is attached to the rotary shaft 22 of the starter / generator 21.
3 is provided, and the engagement gears 25 and 26 are provided so as to be selectively engageable with the engagement gear 23. The engagement gear 25 is provided on the extension of the drive shaft 11 of the transmission 10, and the engagement gear 26 is provided on the extension of the output shaft 12 of the transmission 10 and between the output shaft 12 and the wheel drive shaft 34. It is provided.
【００４０】スタータ・ジェネレータ２１は、スタータ
・ジェネレータアクチュエータ／センサ２４により、そ
の位置が変位させられ、位置が変位することにより、係
合ギア２３と同２５との係合状態（図示の状態）と、係
合ギア２３と同２６との係合状態（図で一点鎖線で示す
状態）とが切換えられる。The starter / generator 21 is displaced in position by the starter / generator actuator / sensor 24, and when the position is displaced, the engagement state between the engagement gears 23 and 25 (state shown in the figure) is established. , And the engagement state of the engagement gears 23 and 26 (state shown by a chain line in the figure) is switched.
【００４１】変速機１０の出力軸１２の延長には、車輪
駆動軸３４が存在しこの車輪駆動軸３４により駆動輪３
５ａ、３５ｂが駆動される。A wheel drive shaft 34 exists in the extension of the output shaft 12 of the transmission 10, and the drive wheel 3 is driven by the wheel drive shaft 34.
5a and 35b are driven.
【００４２】また、上記駆動機構係に対する制御系の構
成を説明するに、エンジン３１は、エンジンコントロー
ルユニット３７により制御される。エンジンコントロー
ルユニット３７からエンジン３１へは、電気的な信号と
して制御信号がエンジン３１回りに設けられた各アクチ
ュエータ（図示せず）に伝送される。また、エンジン３
１からエンジンコントロールユニット３７へは、電気的
な信号としてセンサ出力信号がエンジン３１回りに設け
られた各センサ（図示せず）から伝送される。The engine 31 is controlled by the engine control unit 37 in order to explain the structure of the control system for the drive mechanism. From the engine control unit 37 to the engine 31, a control signal is transmitted as an electric signal to each actuator (not shown) provided around the engine 31. Also, engine 3
From 1 to the engine control unit 37, a sensor output signal is transmitted as an electrical signal from each sensor (not shown) provided around the engine 31.
【００４３】さらに、エンジンコントロールユニット３
７は、ネットワークバス３６に接続され、これにより、
車体に設けられたセンサ群や他のコントロールユニット
などとの情報のやり取りを行なう。これらにより、エン
ジンコントロールユニット３７は、必要なエンジン３１
への制御動作を行う。Further, the engine control unit 3
7 is connected to the network bus 36, which allows
It exchanges information with a group of sensors installed on the vehicle body and other control units. As a result, the engine control unit 37 can operate the required engine 31
Control operation to.
【００４４】クラッチ３３には、クラッチアクチュエー
タ／センサ３９が備えられ、変速機１０には、ギアボッ
クスアクチュエータ／センサ４０が備えられる。クラッ
チアクチュエータ／センサ３９は、トランスミッション
コントロールユニット３８からの制御信号により、クラ
ッチ３３の位置（締結状態）などをアクチュエートし、
またそのアクチュエート位置をセンサにより検出してト
ランスミッションコントロールユニット３８に伝送する
ものである。ギアボックスアクチュエータ／センサ４０
は、トランスミッションコントロールユニット３８から
の制御信号により、変速機１０の変速ギア１３、…、１
８の係合などをアクチュエートし、またそのアクチュエ
ート位置をセンサにより検出してトランスミッションコ
ントロールユニット３８に伝送するものである。The clutch 33 is equipped with a clutch actuator / sensor 39, and the transmission 10 is equipped with a gearbox actuator / sensor 40. The clutch actuator / sensor 39 actuates the position (engagement state) of the clutch 33 in response to a control signal from the transmission control unit 38,
Further, the actuated position is detected by a sensor and transmitted to the transmission control unit 38. Gearbox actuator / sensor 40
Is a transmission gear 13 of the transmission 10 in response to a control signal from the transmission control unit 38.
8 is actuated, and the actuated position is detected by a sensor and transmitted to the transmission control unit 38.
【００４５】トランスミッションコントロールユニット
３８は、電気的な信号として上記制御信号をクラッチア
クチュエータ／センサ３９、ギアボックスアクチュエー
タ／センサ４０、およびスタータ・ジェネレータアクチ
ュエータ／センサ２４に伝送する。また、これらのアク
チュエータ／センサ３９、４０、２４からトランスミッ
ションコントロールユニット３８へ出力されるセンサ出
力信号を電気信号として受け取る。The transmission control unit 38 transmits the control signal as an electrical signal to the clutch actuator / sensor 39, the gearbox actuator / sensor 40, and the starter / generator actuator / sensor 24. Further, the sensor output signals output from the actuators / sensors 39, 40, 24 to the transmission control unit 38 are received as electric signals.
【００４６】さらに、トランスミッションコントロール
ユニット３８は、ネットワークバス３６に接続され、こ
れにより、車体に設けられたセンサ群や他のコントロー
ルユニットなどとの情報のやり取りを行なう。これらに
より、トランスミッションコントロールユニット３８
は、クラッチ３３、変速機１０、スタータ・ジェネレー
タユニット２０への必要な制御動作を行う。Further, the transmission control unit 38 is connected to the network bus 36, and thereby exchanges information with a sensor group provided on the vehicle body and other control units. With these, the transmission control unit 38
Performs necessary control operations for the clutch 33, the transmission 10, and the starter-generator unit 20.
【００４７】スタータ・ジェネレータ２１の電気的パワ
ーの入出力動作は、スタータ・ジェネレータ電子ユニッ
ト４１により制御される。すなわち、スタータ・ジェネ
レータ２１が動力源となる場合（エンジン３１のみ始動
する場合、車両に駆動力を出力する場合、エンジン３１
を始動しかつ車両を発進させる場合など）には、バッテ
リ４２からスタータ・ジェネレータ２１に電力が供給さ
れる。また、スタータ・ジェネレータ２１がジェネレー
タとして動作する場合には、スタータ・ジェネレータ電
子ユニット４１を介してスタータ・ジェネレータ２１か
らバッテリ４２に発電電力が充電される。The electric power input / output operation of the starter generator 21 is controlled by the starter generator electronic unit 41. That is, when the starter generator 21 serves as a power source (when only the engine 31 is started, when the driving force is output to the vehicle, the engine 31 is used).
When the vehicle is started and the vehicle is started), electric power is supplied from the battery 42 to the starter generator 21. Further, when the starter generator 21 operates as a generator, the generated electric power is charged from the starter generator 21 to the battery 42 via the starter generator electronic unit 41.
【００４８】さらに、スタータ・ジェネレータ電子ユニ
ット４１は、ネットワークバス３６に接続され、これに
より、車体に設けられたセンサ群や他のコントロールユ
ニットなどとの情報のやり取りを行なう。これらによ
り、スタータ・ジェネレータ電子ユニット４１は、スタ
ータ・ジェネレータ２１とバッテリ４２との間の必要な
電力パワー伝送制御を行う。Further, the starter / generator electronic unit 41 is connected to the network bus 36, thereby exchanging information with a group of sensors provided on the vehicle body and other control units. As a result, the starter-generator electronic unit 41 performs necessary electric power power transmission control between the starter-generator 21 and the battery 42.
【００４９】なお、バッテリ４２は、ハイブリッド車で
は、通常のガソリン車より大型のものが用いられる。例
えば、その出力電圧は、小さいもので４２Ｖ程度のもの
を用いることが一般には行われている。本実施形態で
も、一応、４２Ｖ出力のものを想定するがこれに限られ
るわけではない。The battery 42 used in the hybrid vehicle is larger than that of a normal gasoline vehicle. For example, the output voltage is generally as small as 42V and is generally used. In the present embodiment, the output of 42V is assumed for the time being, but the present invention is not limited to this.
【００５０】次に、以上構成を説明した図１に示す実施
形態における動作について説明する。まず、スタータ・
ジェネレータ２１によるエンジン３１の始動を説明す
る。この場合の始動は、エンジン３１のみの始動であ
り、車両の発進は行なわない。よって、バッテリ４２の
充電残量に余裕がない場合に対応した始動動作と言い得
る。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 having the above configuration will be described. First, the starter
The starting of the engine 31 by the generator 21 will be described. In this case, the engine is started only by the engine 31, and the vehicle is not started. Therefore, it can be said that the starting operation corresponds to the case where the remaining charge of the battery 42 has no margin.
【００５１】駆動系機構の状態は、以下のようにされ
る。すなわち、スタータ・ジェネレータ２１の位置につ
いては、係合ギア２３と同２５とが係合するような位置
にする。このため、トランスミッションコントロールユ
ニット３８からスタータ・ジェネレータアクチュエータ
／センサ２４に制御信号を出力する。The state of the drive system mechanism is as follows. That is, the position of the starter / generator 21 is set such that the engagement gears 23 and 25 are engaged with each other. Therefore, the transmission control unit 38 outputs a control signal to the starter / generator actuator / sensor 24.
【００５２】また、変速機１０は中立状態に、クラッチ
３３は締結状態にそれぞれする。これらは、トランスミ
ッションコントロールユニット３８から制御信号を出力
し、ギアボックスアクチュエータ／センサ４０およびク
ラッチアクチュエータ／センサ３９をアクチュエートす
ることによりなされる。Further, the transmission 10 is set in the neutral state and the clutch 33 is set in the engaged state. These are done by outputting control signals from the transmission control unit 38 and actuating the gearbox actuator / sensor 40 and clutch actuator / sensor 39.
【００５３】このような状態において、スタータ・ジェ
ネレータ電子ユニット４１は、バッテリ４２の出力電圧
をスタータ・ジェネレータ２１に供給制御する。これに
より、スタータ・ジェネレータ２１の回転軸２２が回転
し、この回転によるトルクが係合ギア２３、２５を介し
て変速機１０の駆動軸１１を駆動し、さらに締結状態の
クラッチ３３を介してエンジン３１のクランク軸３２を
駆動する。ここで、変速機１０の駆動軸１１に対してそ
の出力軸１２は中立とされているので、スタータ・ジェ
ネレータ２１の回転トルクは、車輪駆動軸３４には伝達
しない。In such a state, the starter generator electronic unit 41 controls the supply of the output voltage of the battery 42 to the starter generator 21. As a result, the rotary shaft 22 of the starter / generator 21 rotates, and the torque generated by this rotation drives the drive shaft 11 of the transmission 10 via the engagement gears 23 and 25, and further via the clutch 33 in the engaged state to the engine. The crankshaft 32 of 31 is driven. Here, since the output shaft 12 of the transmission 10 is neutral with respect to the drive shaft 11, the rotational torque of the starter generator 21 is not transmitted to the wheel drive shaft 34.
【００５４】したがって、車両の発進をせずにエンジン
３１のみを始動する動作が可能である。さらに、このよ
うな動作によりエンジン３１が回転し始めたならば、駆
動系機構の状態を上記と同様にしたまま即座に、エンジ
ン３１の出力トルクによりスタータ・ジェネレータ２１
をジェネレータとして回転動作させることができる。こ
のような回転動作により発生された電力はスタータ・ジ
ェネレータ電子ユニット４１の介在によりバッテリ４２
に充電される。これにより、速やかな充電開始と充電が
可能である。Therefore, the operation of starting only the engine 31 without starting the vehicle is possible. Further, if the engine 31 starts to rotate by such an operation, the output torque of the engine 31 immediately causes the starter / generator 21 to remain with the drive system mechanism in the same state as described above.
Can be rotated as a generator. The electric power generated by such a rotating operation is transferred to the battery 42 by the intervention of the starter / generator electronic unit 41.
Will be charged. As a result, it is possible to start charging and charge quickly.
【００５５】次にスタータ・ジェネレータ２１によるエ
ンジン３１の始動と車両の発進とを同時に行なう場合を
説明する。このような場合は、バッテリ４２に十分な充
電残量がある場合に行なわれるもので、変速機１０の状
態のみ上記とは異なる状態にする。すなわち、変速機１
０においては変速ギア１３、…、１８のうち適当なもの
同士（例えば低変速ギア１７と同１８）を係合状態にす
る。Next, a case where the starter / generator 21 starts the engine 31 and the vehicle starts at the same time will be described. Such a case is performed when the battery 42 has a sufficient charge remaining amount, and only the state of the transmission 10 is set to a state different from the above. That is, the transmission 1
At 0, appropriate ones of the transmission gears 13, ..., 18 (for example, the low transmission gears 17 and 18) are brought into the engaged state.
【００５６】このような状態においてスタータ・ジェネ
レータ電子ユニット４１が、バッテリ４２の出力電圧を
スタータ・ジェネレータ２１に供給制御すると、エンジ
ン３１が始動されかつ変速機１０の出力軸１２に回転力
が生じる。したがって、車輪駆動軸３４を介して駆動輪
３５ａ、３５ｂが駆動され車両が発進する。When the starter-generator electronic unit 41 controls the output voltage of the battery 42 to be supplied to the starter-generator 21 in such a state, the engine 31 is started and the output shaft 12 of the transmission 10 is rotated. Therefore, the drive wheels 35a and 35b are driven via the wheel drive shaft 34 to start the vehicle.
【００５７】スタータ・ジェネレータ２１によるエンジ
ン３１の始動と車両の発進とを同時に行なう場合には、
以下のもうひとつの方法も使用し得る。すなわち、スタ
ータ・ジェネレータ２１の位置については、上記と異な
り係合ギア２３と同２６とが係合するような位置にす
る。このため、トランスミッションコントロールユニッ
ト３８からスタータ・ジェネレータアクチュエータ／セ
ンサ２４に制御信号を出力する。When the engine 31 is started by the starter generator 21 and the vehicle is started at the same time,
Another method below may also be used. That is, the position of the starter / generator 21 is set to a position where the engagement gears 23 and 26 engage with each other, unlike the above. Therefore, the transmission control unit 38 outputs a control signal to the starter / generator actuator / sensor 24.
【００５８】また、変速機１０は変速ギア１３、…、１
８のうち適当なもの同士（例えば低変速ギア１７と同１
８）が係合状態となるように、クラッチ３３は締結状態
となるようにそれぞれ制御する。これらは、トランスミ
ッションコントロールユニット３８から制御信号を出力
し、ギアボックスアクチュエータ／センサ４０およびク
ラッチアクチュエータ／センサ３９をアクチュエートす
ることにより行なう。Further, the transmission 10 has transmission gears 13, ..., 1
Suitable ones among the eight (for example, the same as the low speed gear 17)
The clutch 33 is controlled so that 8) is in the engaged state and the clutch 33 is in the engaged state. This is done by outputting a control signal from the transmission control unit 38 to actuate the gearbox actuator / sensor 40 and clutch actuator / sensor 39.
【００５９】このような状態においてスタータ・ジェネ
レータ電子ユニット４１が、バッテリ４２の出力電圧を
スタータ・ジェネレータ２１に供給制御すると、係合ギ
ア２３と同２６との係合により変速機１０の出力軸１２
に回転力が生じて車輪駆動軸３４を介して駆動輪３５
ａ、３５ｂが駆動され車両が発進する。また、変速機１
０の出力軸１２の回転が変速ギアの係合により駆動軸１
１の回転になり、これにより、クラッチ３３を介してエ
ンジン３１のクランク軸３２が回転される。したがっ
て、エンジン３１が始動される。When the starter-generator electronic unit 41 controls the output voltage of the battery 42 to supply the output voltage of the battery 42 to the starter-generator 21 in such a state, the engagement between the engagement gears 23 and the engagement gears 26 causes the output shaft 12 of the transmission 10.
A rotational force is generated on the drive wheel 35 via the wheel drive shaft 34.
a and 35b are driven and the vehicle starts. In addition, the transmission 1
0 rotation of the output shaft 12 causes the drive shaft 1 to rotate due to engagement of the transmission gear.
1, the crankshaft 32 of the engine 31 is rotated via the clutch 33. Therefore, the engine 31 is started.
【００６０】この、エンジン３１の始動と車両の発進と
を同時に行なう第２の方法は、スタータ・ジェネレータ
２１により車輪駆動軸３４が直接的に駆動されるので、
バッテリ４２にさらに十分な残量がある場合向きと言い
得る。In the second method of starting the engine 31 and starting the vehicle at the same time, since the wheel drive shaft 34 is directly driven by the starter / generator 21,
When the battery 42 has a sufficient remaining amount, it can be said to be suitable.
【００６１】なお、走行中においては、回転するエンジ
ン３１による駆動力を変速機１０による適当な変速比で
駆動輪３５ａ、３５ｂに伝達することに加えて、スター
タ・ジェネレータ２１を、場合によって補助原動機とし
て使用することもジェネレータとして使用することも可
能である。During traveling, in addition to transmitting the driving force from the rotating engine 31 to the drive wheels 35a and 35b at an appropriate gear ratio by the transmission 10, the starter / generator 21 may be connected to the auxiliary prime mover in some cases. Can also be used as a generator.
【００６２】補助原動機として使用する場合には、スタ
ータ・ジェネレータ２１の回転軸２２に設けられた係合
ギア２３を、変速機１０の駆動軸１１側の係合ギア２５
または出力軸１２側の係合ギア２６のいずれかに係合し
た状態とし、スタータ・ジェネレータ電子ユニット４１
によりバッテリ４２からスタータ・ジェネレータ２１に
電力供給を行う。これにより、スタータ・ジェネレータ
２１の出力分だけエンジン３１はより少ない燃料消費で
済み、燃費が向上する。When used as an auxiliary prime mover, the engagement gear 23 provided on the rotary shaft 22 of the starter / generator 21 is replaced with the engagement gear 25 on the drive shaft 11 side of the transmission 10.
Alternatively, one of the engagement gears 26 on the output shaft 12 side is brought into engagement with the starter / generator electronic unit 41.
The battery 42 supplies electric power to the starter generator 21. As a result, the engine 31 consumes less fuel as much as the output of the starter generator 21, and the fuel efficiency is improved.
【００６３】ジェネレータとして使用する場合には、ス
タータ・ジェネレータ２１の回転軸２２に設けられた係
合ギア２３を、変速機１０の駆動軸１１側の係合ギア２
５または出力軸１２側の係合ギア２６のいずれかに係合
した状態とし、スタータ・ジェネレータ電子ユニット４
１によりスタータ・ジェネレータ２１からバッテリ４２
に発電電力の供給を行う。このようなジェネレータとし
ての使用を車輪駆動軸３４からの駆動力を機械入力とし
て行なうとエネルギの回生となる。このような回生によ
り回生ブレーキとすることもできる。When used as a generator, the engagement gear 23 provided on the rotary shaft 22 of the starter / generator 21 is replaced with the engagement gear 2 on the drive shaft 11 side of the transmission 10.
5 or the engaging gear 26 on the output shaft 12 side, the starter / generator electronic unit 4
1 to starter / generator 21 to battery 42
Supply the generated power to. If the driving force from the wheel drive shaft 34 is used as a mechanical input for the use as such a generator, energy is regenerated. A regenerative brake can be provided by such regeneration.
【００６４】また、スタータ・ジェネレータ２１の回転
軸２２に設けられた係合ギア２３を変速機１０の駆動軸
１１側の係合ギア２６に係合した状態での回生では、変
速機１０により、スタータ・ジェネレータ２１の回転軸
２２の回転速度を選択することが可能でありより効率的
な発電を行うことができる可能性がある。When the engaging gear 23 provided on the rotary shaft 22 of the starter / generator 21 is engaged with the engaging gear 26 on the drive shaft 11 side of the transmission 10, the transmission 10 causes The rotation speed of the rotary shaft 22 of the starter generator 21 can be selected, and there is a possibility that more efficient power generation can be performed.
【００６５】次に、走行中に変速機１０の変速動作を行
う場合を説明する。変速動作を行う前の状態として、ま
ず、クラッチ３３は締結状態、変速機１０は、ある変速
ギアが係合状態であり、スタータ・ジェネレータ２１の
係合ギア２３は、特にいずれの状態であるかが特定され
ない状態であるとする。Next, the case where the gear shifting operation of the transmission 10 is performed during traveling will be described. As a state before performing the speed change operation, first, the clutch 33 is in the engaged state, the transmission 10 is in a certain speed change gear engaged state, and the engagement gear 23 of the starter / generator 21 is particularly in which state. Is not specified.
【００６６】この状態から、クラッチ３３が非締結状態
となり、その間に変速機１０の変速ギアを別の係合状態
にすべくトランスミッションコントロールユニット３８
からギアボックスアクチュエータ／センサ４０に制御信
号を出力する。なおこれより幾分早いタイミングで、ス
タータ・ジェネレータ２１の係合ギア２３が、変速機１
０の出力軸１２側の係合ギア２６に係合するように、ト
ランスミッションコントロールユニット３８からスター
タ・ジェネレータアクチュエータ／センサ２４に制御信
号を出力する（もともとその状態にある場合にはそのま
まにでよい）。From this state, the clutch 33 is in the non-engaged state, and the transmission control unit 38 is in the meantime to bring the transmission gear of the transmission 10 into another engaged state.
Outputs a control signal from the gearbox actuator / sensor 40. At a timing slightly earlier than this, the engagement gear 23 of the starter / generator 21 is engaged with the transmission 1
A control signal is output from the transmission control unit 38 to the starter / generator actuator / sensor 24 so as to engage with the engagement gear 26 on the output shaft 12 side of 0 (if it is originally in that state, it may be left as it is). .
【００６７】そして、クラッチ３３が非締結状態でエン
ジン３１の駆動出力が駆動輪３５ａ、３５ｂに伝達しな
い状態においては、スタータ・ジェネレータ２１にバッ
テリ４２からスタータ・ジェネレータ電子ユニット４１
を介して電力供給を行なう。こうすることにより、変速
機１０の変速動作のため、クラッチ３３が非締結状態で
あっても駆動輪３５ａ、３５ｂには、スタータ・ジェネ
レータ２１の発生する駆動力が伝達する。したがって、
変速時に伴うトルク抜け（空走感）の発生を防止するこ
とが可能である。When the clutch 33 is not engaged and the drive output of the engine 31 is not transmitted to the drive wheels 35a, 35b, the starter / generator 21 is changed from the battery 42 to the starter / generator electronic unit 41.
Power is supplied via. Thus, due to the gear shifting operation of the transmission 10, the driving force generated by the starter generator 21 is transmitted to the driving wheels 35a and 35b even when the clutch 33 is in the non-engaged state. Therefore,
It is possible to prevent the occurrence of torque loss (idle feeling) during gear shifting.
【００６８】なお、変速機１０の変速動作が終了したあ
とには、クラッチ３３が締結状態となり、エンジン３１
からの駆動力が駆動輪３５ａ、３５ｂに伝わる。この変
速後の状態においては、スタータ・ジェネレータ２１の
係合ギア２３は、特にいずれの状態であるかが特定され
ない状態である。After the shifting operation of the transmission 10 is completed, the clutch 33 is engaged and the engine 31
Driving force is transmitted to the driving wheels 35a and 35b. In the state after the gear shift, the engagement gear 23 of the starter generator 21 is in a state in which it is not specified.
【００６９】また、クラッチ３３が非締結状態のときに
行なうスタータ・ジェネレータ２１による車輪駆動軸３
４の駆動は、その駆動力をより最適なものにするように
スタータ・ジェネレータ電子ユニット４１で制御するこ
とが可能である。例えば、車両の速度・加速度、変速機
１０の変速段、出力軸１２のトルク、アクセル位置、道
路の状況などをもとにあらかじめ決められた手順により
スタータ・ジェネレータ２１の出力すべき駆動力を求
め、この求められた駆動力を出力するようにスタータ・
ジェネレータ２１への供給電力を制御するものである。Further, the wheel drive shaft 3 by the starter / generator 21, which is performed when the clutch 33 is not engaged.
The drive of 4 can be controlled by the starter-generator electronic unit 41 so as to optimize its drive power. For example, the driving force to be output from the starter / generator 21 is obtained by a predetermined procedure based on the vehicle speed / acceleration, the gear position of the transmission 10, the torque of the output shaft 12, the accelerator position, the road condition, and the like. , Starter to output this required driving force
The power supplied to the generator 21 is controlled.
【００７０】以上説明のように、この実施形態では、ス
タータ・ジェネレータユニット２０に具備されるスター
タ・ジェネレータ２１は、第１の係合部材（係合ギア２
３、２５）により変速機１０の駆動軸１１と係合可能で
あり、かつ第２の係合部材（係合ギア２３、２６）によ
り変速機１０の出力軸１２と係合可能である。そして、
変速機１０の駆動軸１１とスタータ・ジェネレータ２１
とが第１の係合部材によって係合された状態と、変速機
１０の出力軸１２とスタータ・ジェネレータ２１とが第
２の係合部材によって係合された状態とが、スタータ・
ジェネレータアクチュエータ／センサ２４により切換え
られる。As described above, in this embodiment, the starter / generator 21 included in the starter / generator unit 20 includes the first engaging member (engaging gear 2).
3, 25) can be engaged with the drive shaft 11 of the transmission 10, and can be engaged with the output shaft 12 of the transmission 10 by the second engagement members (engagement gears 23, 26). And
Drive shaft 11 of transmission 10 and starter generator 21
And a state in which the output shaft 12 of the transmission 10 and the starter / generator 21 are engaged by the second engaging member.
It is switched by the generator actuator / sensor 24.
【００７１】したがって、変速機１０の駆動軸１１とス
タータ・ジェネレータ２１とが第１の係合部材によって
係合された状態において、車を発進させずにスタータ・
ジェネレータ２１によりエンジン３１のみを始動するこ
とができる。また、変速機１０の出力軸１２とスタータ
・ジェネレータ２１とが第２の係合部材によって係合さ
れた状態において、変速機１０の変速動作中にスタータ
・ジェネレータ２１から駆動輪３５ａ、３５ｂ側に駆動
力を出力することができる。Therefore, in the state where the drive shaft 11 of the transmission 10 and the starter generator 21 are engaged by the first engaging member, the starter
Only the engine 31 can be started by the generator 21. Further, in a state where the output shaft 12 of the transmission 10 and the starter generator 21 are engaged with each other by the second engagement member, the starter generator 21 moves toward the drive wheels 35a, 35b during the shifting operation of the transmission 10. The driving force can be output.
【００７２】よって、車を発進させずにエンジン３１の
始動のみ行なうことと、変速時のトルク抜けを防止する
こととがともに可能になる。Therefore, it is possible to both start the engine 31 without starting the vehicle and prevent torque loss during gear shifting.
【００７３】なお、第１の係合部材としての係合ギア２
３、２５、および第２の係合部材としての係合ギア２
３、２６は、歯車に限らず選択することができ、適宜適
当な動力伝達部材（例えばベルトなど）を用いてよい。
また、スタータ・ジェネレータユニット２０の設置位置
は、図示のように変速機１０の右側とする以外にも変速
機１０の図で左側とすることもできる。その他、駆動軸
１１または出力軸１２の回転を伝達するように動力伝達
部材を延長して設ければスタータ・ジェネレータ２１の
設置位置は、以上のような位置には限定されなくなる。The engagement gear 2 serving as the first engagement member
3, 25, and the engagement gear 2 as the second engagement member
The gears 3 and 26 are not limited to gears and can be selected, and appropriate power transmission members (for example, belts) may be used as appropriate.
Further, the installation position of the starter / generator unit 20 may be on the left side in the figure of the transmission 10 instead of being on the right side of the transmission 10 as shown. In addition, if the power transmission member is extended so as to transmit the rotation of the drive shaft 11 or the output shaft 12, the installation position of the starter generator 21 is not limited to the above position.
【００７４】次に、本発明の別の実施形態を図２を参照
しながら説明する。図２は、本発明の別の実施形態たる
スタータ・ジェネレータユニットを使用したハイブリッ
ド車の駆動機構系およびその制御系の構成を示す図であ
り、すでに説明した構成要素には同一番号を付してあ
る。同一番号を与えた構成要素の説明は省略する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a drive mechanism system and a control system of a hybrid vehicle using a starter / generator unit which is another embodiment of the present invention. The components already described are designated by the same reference numerals. is there. Descriptions of components given the same numbers are omitted.
【００７５】この実施形態では、変速機１０ａが、第２
駆動軸９を有するものであり、第２駆動軸９に接続して
接続回転軸２８が設けられる。そして、クラッチ２７の
一端が接続回転軸２８に接続され、クラッチ２７の他端
がスタータ・ジェネレータ２１の回転軸２２に接続され
る。In this embodiment, the transmission 10a has the second
It has a drive shaft 9, and a connection rotary shaft 28 is provided so as to be connected to the second drive shaft 9. Then, one end of the clutch 27 is connected to the connecting rotary shaft 28, and the other end of the clutch 27 is connected to the rotary shaft 22 of the starter generator 21.
【００７６】また、第２駆動軸９には、駆動軸１１の変
速ギア１３、１５、１７と出力軸１２の変速ギア１４、
１６、１８とを媒介するギア８が設けられる。The second drive shaft 9 has transmission gears 13, 15, 17 of the drive shaft 11 and transmission gears 14, 15 of the output shaft 12, respectively.
A gear 8 is provided that mediates between 16 and 18.
【００７７】このような変速機１０ａでは、第２駆動軸
９および媒介のギア８を有することにより、駆動軸１１
と出力軸１２との変速段数を増加することができる。実
際には、変速段数を増加させるというより、駆動軸１１
や出力軸１２の備える変速ギア１３、…、１８の数を減
らしても、駆動軸１１と出力軸１２との変速段数を確保
することができるものである。変速ギア１３、…、１８
の数を減らすことにより、駆動軸１１、出力軸１２の軸
方向長さを減らすことが可能であり変速機として一方向
にコンパクトにすることができる。In such a transmission 10a, by having the second drive shaft 9 and the intermediate gear 8, the drive shaft 11
It is possible to increase the number of shift speeds between the output shaft 12 and the output shaft 12. In reality, rather than increasing the number of gears, the drive shaft 11
Even if the number of transmission gears 13, ..., 18 provided in the output shaft 12 is reduced, the number of gear stages between the drive shaft 11 and the output shaft 12 can be secured. Transmission gears 13, ..., 18
It is possible to reduce the axial lengths of the drive shaft 11 and the output shaft 12 by reducing the number of, and it is possible to make the transmission compact in one direction.
【００７８】このような変速機１０ａを駆動機構系とし
て使用する場合に、第２駆動軸９に接続してクラッチ２
７およびスタータ・ジェネレータ２１を設けたのが本実
施形態である。このため、クラッチ２７を制御するスタ
ータ・ジェネレータ用クラッチアクチュエータ／センサ
２９を設け、またギアボックスアクチュエータ／センサ
４０を同４０ａに変更したものである。When such a transmission 10a is used as a drive mechanism system, the clutch 2 is connected to the second drive shaft 9.
7 and the starter generator 21 are provided in this embodiment. Therefore, the clutch actuator / sensor 29 for the starter / generator for controlling the clutch 27 is provided, and the gearbox actuator / sensor 40 is changed to the same 40a.
【００７９】次に、図２に示す実施形態における動作に
ついて以下説明するが、結論としては、図１に示した実
施形態とほぼ同様の動作を行うことができる。まず、ス
タータ・ジェネレータ２１によるエンジン３１の始動を
説明する。この場合の始動では、車両の発進は行なわな
い。バッテリ４２の充電残量に余裕がない場合に対応し
た始動動作と言い得る。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 2 will be described below, but the conclusion is that almost the same operation as that of the embodiment shown in FIG. 1 can be performed. First, the starting of the engine 31 by the starter generator 21 will be described. In starting the vehicle in this case, the vehicle is not started. It can be said that the starting operation corresponds to the case where the remaining charge of the battery 42 is insufficient.
【００８０】駆動系機構の状態は、以下のようにされ
る。すなわち、クラッチ２７については、スタータ・ジ
ェネレータ用クラッチアクチュエータ／センサ２９によ
り締結状態にする。このため、トランスミッションコン
トロールユニット３８からスタータ・ジェネレータ用ク
ラッチアクチュエータ／センサ２９には対応する制御信
号を出力する。The state of the drive system mechanism is as follows. That is, the clutch 27 is brought into the engaged state by the starter / generator clutch actuator / sensor 29. Therefore, the transmission control unit 38 outputs a corresponding control signal to the starter / generator clutch actuator / sensor 29.
【００８１】また、駆動軸１１と第２駆動軸９との関係
は係合状態に、第２駆動軸９と出力軸１２との関係は非
係合状態にそれぞれする。これらは、トランスミッショ
ンコントロールユニット３８から制御信号を出力し、ギ
アボックスアクチュエータ／センサ４０ａをアクチュエ
ートすることによりなされる。また、クラッチ３３は、
締結状態にする。これは、トランスミッションコントロ
ールユニット３８から制御信号を出力し、クラッチアク
チュエータ／センサ３９をアクチュエートすることによ
りなされる。Further, the relationship between the drive shaft 11 and the second drive shaft 9 is in the engaged state, and the relationship between the second drive shaft 9 and the output shaft 12 is in the disengaged state. These are done by outputting control signals from the transmission control unit 38 and actuating the gearbox actuator / sensor 40a. Also, the clutch 33 is
Put in the tightened state. This is done by outputting a control signal from the transmission control unit 38 to actuate the clutch actuator / sensor 39.
【００８２】このような状態において、スタータ・ジェ
ネレータ電子ユニット４１は、バッテリ４２の出力電圧
をスタータ・ジェネレータ２１に供給制御する。これに
より、スタータ・ジェネレータ２１の回転軸２２が回転
し、この回転によるトルクがクラッチ２７、接続回転軸
２８、第２駆動軸９、ギア８、変速ギア１３、１５、１
７のいずれかを介して変速機１０ａの駆動軸１１を駆動
し、さらに締結状態のクラッチ３３を介してエンジン３
１のクランク軸３２を駆動する。ここで、変速機１０ａ
の第２駆動軸９と出力軸１２との関係は、非係合状態と
されているので、スタータ・ジェネレータ２１の回転ト
ルクは、車輪駆動軸３４には伝達しない。In such a state, the starter-generator electronic unit 41 controls the supply of the output voltage of the battery 42 to the starter-generator 21. As a result, the rotary shaft 22 of the starter / generator 21 rotates, and the torque due to this rotation is generated by the clutch 27, the connecting rotary shaft 28, the second drive shaft 9, the gear 8, the transmission gears 13, 15, 1.
The drive shaft 11 of the transmission 10a is driven via any one of 7 and the engine 3 via the clutch 33 in the engaged state.
1 crankshaft 32 is driven. Here, the transmission 10a
Since the relationship between the second drive shaft 9 and the output shaft 12 is in the disengaged state, the rotational torque of the starter generator 21 is not transmitted to the wheel drive shaft 34.
【００８３】したがって、車両の発進をせずにエンジン
３１のみを始動する動作が可能である。さらに、このよ
うな動作によりエンジン３１が回転し始めたならば、駆
動系機構の状態を上記と同様にしたまま即座に、エンジ
ン３１の出力トルクによりスタータ・ジェネレータ２１
をジェネレータとして回転動作させることができる。こ
のような回転動作により発生された電力はスタータ・ジ
ェネレータ電子ユニット４１の介在によりバッテリ４２
に充電される。これにより、速やかな充電開始および充
電が可能である。Therefore, the operation of starting only the engine 31 without starting the vehicle is possible. Further, if the engine 31 starts to rotate by such an operation, the output torque of the engine 31 immediately causes the starter / generator 21 to remain with the drive system mechanism in the same state as described above.
Can be rotated as a generator. The electric power generated by such a rotating operation is transferred to the battery 42 by the intervention of the starter / generator electronic unit 41.
Will be charged. As a result, it is possible to quickly start and charge the battery.
【００８４】次にスタータ・ジェネレータ２１によるエ
ンジン３１の始動と車両の発進とを同時に行なう場合を
説明する。このような場合は、バッテリ４２に十分な充
電残量がある場合に行なわれるもので、変速機１０ａの
第２駆動軸９と出力軸１２との関係のみ上記とは異なる
状態にする。すなわち、変速機１０ａにおいてはギア８
と変速ギア１４、１６、１８のうち適当なもの（例えば
低変速ギア１８）を係合状態にする。Next, a case where the starter / generator 21 starts the engine 31 and the vehicle starts at the same time will be described. Such a case is performed when the battery 42 has a sufficient charge remaining amount, and only the relationship between the second drive shaft 9 and the output shaft 12 of the transmission 10a is different from the above. That is, in the transmission 10a, the gear 8
And an appropriate one of the transmission gears 14, 16 and 18 (for example, the low transmission gear 18) is brought into an engaged state.
【００８５】このような状態においてスタータ・ジェネ
レータ電子ユニット４１が、バッテリ４２の出力電圧を
スタータ・ジェネレータ２１に供給制御すると、エンジ
ン３１が始動されかつ変速機１０ａの出力軸１２に回転
力が生じる。したがって、車輪駆動軸３４を介して駆動
輪３５ａ、３５ｂが駆動され車両が発進する。When the starter-generator electronic unit 41 controls the output voltage of the battery 42 to the starter-generator 21 in such a state, the engine 31 is started and a rotational force is generated on the output shaft 12 of the transmission 10a. Therefore, the drive wheels 35a and 35b are driven via the wheel drive shaft 34 to start the vehicle.
【００８６】なお、走行中においては、回転するエンジ
ン３１による駆動力を変速機１０ａによる適当な変速比
で駆動輪３５ａ、３５ｂに伝達することに加えて、スタ
ータ・ジェネレータ２１を、場合によって補助原動機と
して使用することもジェネレータとして使用することも
可能である。While the vehicle is traveling, in addition to transmitting the driving force from the rotating engine 31 to the drive wheels 35a and 35b at an appropriate gear ratio by the transmission 10a, the starter / generator 21 may be connected to the auxiliary prime mover in some cases. Can also be used as a generator.
【００８７】補助原動機として使用する場合には、スタ
ータ・ジェネレータ２１の回転軸２２に接続されたクラ
ッチ２７を締結状態とし、スタータ・ジェネレータ電子
ユニット４１によりバッテリ４２からスタータ・ジェネ
レータ２１に電力供給を行う。これにより、スタータ・
ジェネレータ２１の出力分だけエンジン３１はより少な
い燃料消費で済み、燃費が向上する。When used as an auxiliary prime mover, the clutch 27 connected to the rotary shaft 22 of the starter / generator 21 is engaged, and the starter / generator electronic unit 41 supplies power from the battery 42 to the starter / generator 21. . This allows the starter
The engine 31 consumes less fuel by the output of the generator 21, and the fuel efficiency is improved.
【００８８】ジェネレータとして使用する場合には、ス
タータ・ジェネレータ２１の回転軸２２に接続されたク
ラッチ２７を締結状態とし、スタータ・ジェネレータ電
子ユニット４１によりスタータ・ジェネレータ２１から
バッテリ４２に発電電力の供給を行う。このようなジェ
ネレータとしての使用を車輪駆動軸３４からの駆動力を
機械入力として行なうとエネルギの回生となる。このよ
うな回生により回生ブレーキとすることもできる。When used as a generator, the clutch 27 connected to the rotary shaft 22 of the starter / generator 21 is engaged, and the starter / generator electronic unit 41 supplies the generated power from the starter / generator 21 to the battery 42. To do. If the driving force from the wheel drive shaft 34 is used as a mechanical input for the use as such a generator, energy is regenerated. A regenerative brake can be provided by such regeneration.
【００８９】また、このような状態での回生では、変速
機１０ａにより、スタータ・ジェネレータ２１の回転軸
２２の回転速度をギア８により選択することが可能であ
りより効率的な発電を行うことができる可能性がある。Further, in the regeneration in such a state, it is possible to select the rotational speed of the rotary shaft 22 of the starter / generator 21 by the gear 8 by the transmission 10a, and more efficient power generation can be performed. There is a possibility.
【００９０】次に、走行中に変速機１０ａの変速動作を
行う場合を説明する。変速動作を行う前の状態として、
まず、クラッチ３３は締結状態、変速機１０ａは、ある
変速ギア１３、…、１８、８が係合状態であり、スター
タ・ジェネレータ２１側のクラッチ２７は、特にいずれ
の状態であるかが特定されない状態であるとする。Next, the case where the gear shift operation of the transmission 10a is performed during traveling will be described. As a state before performing gear shifting operation,
First, the clutch 33 is in the engaged state, the transmission 10a is in the engaged state with certain transmission gears 13, ..., 18 and 8, and it is not specified which state the clutch 27 on the starter / generator 21 side is in. It is in a state.
【００９１】この状態から、クラッチ３３が非締結状態
となり、その間に変速機１０ａの変速ギアを別の係合状
態にすべくトランスミッションコントロールユニット３
８からギアボックスアクチュエータ／センサ４０ａに制
御信号を出力する（この制御信号は、変速機１０ａのギ
ア８と変速ギア１３、１５、１７との係合状態を変更す
る制御信号であり、ギア８と変速ギア１４、１５、１７
との係合状態を変更する制御信号ではないものとす
る。）。なおこれより幾分早いタイミングで、クラッチ
２７が締結状態となるように、トランスミッションコン
トロールユニット３８からスタータ・ジェネレータ用ク
ラッチアクチュエータ／センサ２９に制御信号を出力す
る（もともとその状態にある場合にはそのままにでよ
い）。From this state, the clutch 33 becomes the non-engaged state, and the transmission control unit 3 in order to bring the transmission gear of the transmission 10a into another engaged state during that time.
8 outputs a control signal to the gearbox actuator / sensor 40a (this control signal is a control signal for changing the engagement state between the gear 8 of the transmission 10a and the transmission gears 13, 15, 17; Transmission gears 14, 15, 17
It is not a control signal for changing the engagement state with. ). At a timing somewhat earlier than this, a control signal is output from the transmission control unit 38 to the starter / generator clutch actuator / sensor 29 so that the clutch 27 is engaged (if it is originally in that state, it is left as it is). Good).
【００９２】そして、クラッチ３３が非締結状態でエン
ジン３１の駆動出力が駆動輪３５ａ、３５ｂに伝達しな
い状態においては、スタータ・ジェネレータ２１にバッ
テリ４２からスタータ・ジェネレータ電子ユニット４１
を介して電力供給を行なう。こうすることにより、変速
機１０ａの変速動作のため、クラッチ３３が非締結状態
であっても駆動輪３５ａ、３５ｂには、スタータ・ジェ
ネレータ２１の発生する駆動力がギア８、および変速ギ
ア１４、１６、１８のいずれかを介して伝達する。した
がって、変速時に伴うトルク抜け（空走感）の発生を防
止することが可能である。また、この状態において、ギ
ア８と変速ギア１３、１５、１７との変速動作を行うこ
とができる。When the clutch 33 is not engaged and the drive output of the engine 31 is not transmitted to the drive wheels 35a and 35b, the starter / generator 21 is changed from the battery 42 to the starter / generator electronic unit 41.
Power is supplied via. By doing so, due to the gear shifting operation of the transmission 10a, the driving force generated by the starter / generator 21 is applied to the drive wheels 35a and 35b by the gear 8 and the transmission gear 14, even when the clutch 33 is not engaged. It is transmitted via either 16 or 18. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of torque loss (feeling of idling) associated with shifting. Further, in this state, the gear shifting operation between the gear 8 and the transmission gears 13, 15, 17 can be performed.
【００９３】なお、変速機１０ａの変速動作が終了した
あとには、クラッチ３３が締結状態となり、エンジン３
１からの駆動力が駆動輪３５ａ、３５ｂに伝わる。この
変速後の状態においては、クラッチ２７は、特にいずれ
の状態であるかが特定されない状態である。After the gear shifting operation of the transmission 10a is completed, the clutch 33 is engaged and the engine 3
The driving force from No. 1 is transmitted to the driving wheels 35a and 35b. In the state after the gear shift, the clutch 27 is in a state in which it is not specified.
【００９４】また、クラッチ３３が非締結状態のときに
行なうスタータ・ジェネレータ２１による車輪駆動軸３
４の駆動は、その駆動力をより最適なものにするように
スタータ・ジェネレータ電子ユニット４１で制御するこ
とが可能である。例えば、車両の速度・加速度、変速機
１０ａの変速段、出力軸１２のトルク、アクセル位置、
道路の状況などをもとにあらかじめ決められた手順によ
りスタータ・ジェネレータ２１の出力すべき駆動力を求
め、この求められた駆動力を出力するようにスタータ・
ジェネレータ２１への供給電力を制御するものである。Further, the wheel drive shaft 3 by the starter / generator 21, which is performed when the clutch 33 is not engaged.
The drive of 4 can be controlled by the starter-generator electronic unit 41 so as to optimize its drive power. For example, the speed / acceleration of the vehicle, the gear position of the transmission 10a, the torque of the output shaft 12, the accelerator position,
The driving force to be output by the starter generator 21 is calculated according to a predetermined procedure based on road conditions, and the starter generator 21 outputs the calculated driving force.
The power supplied to the generator 21 is controlled.
【００９５】以上説明のように、この実施形態によれ
ば、変速機１０ａの動作により、変速機１０ａの駆動軸
１１とスタータ・ジェネレータ２１とがクラッチ２７、
接続回転軸２８、およびギア８と変速ギア１３、１５、
１７のいずれかを介して係合された状態と、変速機１０
ａの出力軸１２とスタータ・ジェネレータ２１とがクラ
ッチ２７、接続回転軸２８、およびギア８と変速ギア１
４、１６、１８のいずれかを介して係合された状態とが
独立に実現する。前者の状態では、車を発進させずにス
タータ・ジェネレータ２１によりエンジン３１のみを始
動することができる。また、後者の状態では、変速機１
０ａの変速動作中にスタータ・ジェネレータ２１から駆
動輪３５ａ、３５ｂ側に駆動力を出力することができ
る。As described above, according to this embodiment, the drive shaft 11 and the starter / generator 21 of the transmission 10a are engaged with the clutch 27, by the operation of the transmission 10a.
The connecting rotary shaft 28, the gear 8 and the transmission gears 13, 15,
17 and the transmission 10
The output shaft 12 of a and the starter / generator 21 include the clutch 27, the connecting rotary shaft 28, and the gear 8 and the transmission gear 1.
The state of being engaged through any one of 4, 16, 18 is realized independently. In the former state, only the engine 31 can be started by the starter generator 21 without starting the vehicle. In the latter state, the transmission 1
The driving force can be output from the starter generator 21 to the driving wheels 35a and 35b during the 0a gear shifting operation.
【００９６】よって、車を発進させずにエンジン３１の
始動のみ行なうことと、変速時のトルク抜けを防止する
こととがともに可能になる。Therefore, it is possible to both start the engine 31 without starting the vehicle and prevent torque loss during gear shifting.
【００９７】なお、スタータ・ジェネレータ２１の設置
位置は、図示のように変速機１０ａの右側とする以外に
も変速機１０ａの図で左側とすることもできる。その
他、第２駆動軸９の回転を伝達するように動力伝達部材
を延長して設ければスタータ・ジェネレータ２１の設置
位置は、以上のような位置には限定されなくなる。The installation position of the starter generator 21 may be on the left side of the transmission 10a in the figure, instead of being on the right side of the transmission 10a as shown in the figure. In addition, if the power transmission member is extended so as to transmit the rotation of the second drive shaft 9, the installation position of the starter generator 21 is not limited to the above position.
【００９８】次に、本発明のさらに別の実施形態を図３
を参照しながら説明する。図３は、本発明のさらに別の
実施形態たるスタータ・ジェネレータユニットを使用し
たハイブリッド車の駆動機構系およびその制御系の構成
を示す図であり、すでに説明した構成要素には同一番号
を付してある。同一番号を与えた構成要素の説明は省略
する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a drive mechanism system and a control system of a hybrid vehicle using a starter / generator unit which is still another embodiment of the present invention, and the components already described are designated by the same reference numerals. There is. Descriptions of components given the same numbers are omitted.
【００９９】この実施形態では、変速機１０ｂが、第２
駆動軸９を有する構造のものであり、かつ第２駆動軸９
の軸中間にスタータ・ジェネレータ２１を設けるもので
ある。このため、スタータ・ジェネレータの回転軸２２
ａ、２２ｂの両端に接続してそれぞれクラッチ２７ａ、
２７ｂを設け、クラッチ２７ａ、２７ｂの他端に接続回
転軸２８ａ、２８ｂをそれぞれ設ける。接続回転軸２８
ａ、２８ｂは、第２駆動軸９に接続されている。In this embodiment, the transmission 10b is the second
A structure having a drive shaft 9 and a second drive shaft 9
The starter generator 21 is provided in the middle of the shaft. Therefore, the rotary shaft 22 of the starter generator
a and 22b are connected to both ends of the clutches 27a,
27b is provided, and connecting rotary shafts 28a and 28b are provided at the other ends of the clutches 27a and 27b, respectively. Connection rotating shaft 28
The a and 28b are connected to the second drive shaft 9.
【０１００】また、第２駆動軸９には、駆動軸１１の変
速ギア１３、１５、１７と出力軸１２の変速ギア１４、
１６、１８とを媒介するギア８が設けられる。これは、
図２を用いて述べた実施形態の場合と同様である。The second drive shaft 9 has transmission gears 13, 15, 17 of the drive shaft 11 and transmission gears 14, 15 of the output shaft 12, respectively.
A gear 8 is provided that mediates between 16 and 18. this is,
This is similar to the case of the embodiment described with reference to FIG.
【０１０１】このような変速機１０ｂでは、変速機１０
ｂにスタータ・ジェネレータ２１が内蔵された形態とな
るが、第２駆動軸９および媒介のギア８を有することに
より、駆動軸１１と出力軸１２との変速段数を増加する
ことができることは変わらない。実際には、変速段数を
増加させるというより、駆動軸１１や出力軸１２の備え
る変速ギア１３、…、１８の数を減らしても、駆動軸１
１と出力軸１２との変速段数を確保することができるも
のである。In such a transmission 10b, the transmission 10
Although the starter generator 21 is built in b, the number of gears of the drive shaft 11 and the output shaft 12 can be increased by including the second drive shaft 9 and the intermediate gear 8. . Actually, even if the number of the shift gears 13, ..., 18 included in the drive shaft 11 and the output shaft 12 is reduced, the drive shaft 1 is not increased in number.
It is possible to secure the number of shift speeds of 1 and the output shaft 12.
【０１０２】駆動機構系としての動作についても、基本
的には、図２に示した実施形態とほぼ同様に行なうこと
ができる。異なる点といえば、図２におけるスタータ・
ジェネレータ用のクラッチ２７の制御が、本実施形態で
は、クラッチ２７ａおよびクラッチ２７ｂの制御になる
ことである。クラッチ２７ａおよびクラッチ２７ｂの制
御は、図２におけるクラッチ２７を制御する信号と同様
の信号により行うことができる。このような信号を出力
するため本実施形態ではスタータ・ジェネレータ用クラ
ッチアクチュエータ／センサ２９ａを有する。また、ギ
アボックスアクチュエータ／センサ４０ｂは、図２にお
ける同４０ａと同様の動作を行う。The operation of the drive mechanism system can be basically performed in substantially the same manner as the embodiment shown in FIG. The only difference is the starter
In the present embodiment, the control of the clutch 27 for the generator is the control of the clutch 27a and the clutch 27b. The clutch 27a and the clutch 27b can be controlled by a signal similar to the signal for controlling the clutch 27 in FIG. In order to output such a signal, the present embodiment includes a starter / generator clutch actuator / sensor 29a. Further, the gearbox actuator / sensor 40b operates similarly to the gearbox actuator 40a in FIG.
【０１０３】このような機構により、図２に示した実施
形態と同様に、スタータ・ジェネレータ２１によってエ
ンジン３１のみ始動すること、スタータ・ジェネレータ
２１によってエンジン３１の始動と車両の発進とを同時
に行なうこと、走行中においてスタータ・ジェネレータ
２１を場合によって補助原動機として使用することとジ
ェネレータとして使用すること、および、トルク抜けの
発生を防止して走行中に変速機１０ｂの変速動作を行う
ことを実現できる。With such a mechanism, as in the embodiment shown in FIG. 2, only the engine 31 is started by the starter / generator 21, and the engine 31 and the vehicle are started simultaneously by the starter / generator 21. It is possible to use the starter / generator 21 as an auxiliary prime mover and a generator in some cases during traveling, and to prevent the occurrence of torque loss and perform the shifting operation of the transmission 10b during traveling.
【０１０４】以上説明のように、この実施形態によって
も、変速機１０ｂの動作により、変速機１０ｂの駆動軸
１１とスタータ・ジェネレータ２１とがクラッチ２７
ａ、２７ｂ、接続回転軸２８ａ、２８ｂ、およびギア８
と変速ギア１３、１５、１７を介して係合された状態
と、変速機１０ｂの出力軸１２とスタータ・ジェネレー
タ２１とがクラッチ２７ａ、２７ｂ、接続回転軸２８
ａ、２８ｂ、およびギア８と変速ギア１４、１６、１８
を介して係合された状態とが独立に実現する。前者の状
態では、車を発進させずにスタータ・ジェネレータ２１
によりエンジン３１のみを始動することができる。ま
た、後者の状態では、変速機１０ｂの変速動作中にスタ
ータ・ジェネレータ２１から駆動輪３５ａ、３５ｂ側に
駆動力を出力することができる。As described above, also in this embodiment, the operation of the transmission 10b causes the drive shaft 11 of the transmission 10b and the starter / generator 21 to engage with the clutch 27.
a, 27b, the connecting rotary shafts 28a, 28b, and the gear 8
And the output shaft 12 of the transmission 10b and the starter / generator 21 are engaged with each other via the transmission gears 13, 15, 17 and the clutches 27a, 27b and the connecting rotary shaft 28.
a, 28b, and the gear 8 and the transmission gears 14, 16, 18
The state of being engaged through is realized independently. In the former state, the starter generator 21 is used without starting the vehicle.
Thus, only the engine 31 can be started. In the latter state, the driving force can be output from the starter / generator 21 to the drive wheels 35a, 35b during the shifting operation of the transmission 10b.
【０１０５】よって、車を発進させずにエンジン３１の
始動のみ行なうことと、変速時のトルク抜けを防止する
こととがともに可能になる。Therefore, it is possible to both start the engine 31 without starting the vehicle and prevent torque loss during gear shifting.
【０１０６】[0106]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
スタータ・ジェネレータは、第１の係合部材により変速
機の駆動軸と係合可能であり、かつ第２の係合部材によ
り変速機の出力軸と係合可能である。そして、変速機の
駆動軸とスタータ・ジェネレータとが第１の係合部材に
よって係合された状態と、変速機の出力軸とスタータ・
ジェネレータとが第２の係合部材によって係合された状
態とが、アクチュエータにより切換えられる。As described in detail above, according to the present invention,
The starter generator is engageable with the drive shaft of the transmission by the first engagement member, and is engageable with the output shaft of the transmission by the second engagement member. The state in which the drive shaft of the transmission and the starter generator are engaged by the first engaging member, and the output shaft of the transmission and the starter generator are
The state in which the generator is engaged with the second engagement member is switched by the actuator.
【０１０７】したがって、変速機の駆動軸とスタータ・
ジェネレータとが第１の係合部材によって係合された状
態において、車を発進させずにスタータ・ジェネレータ
によりエンジンのみを始動することができる。また、変
速機の出力軸とスタータ・ジェネレータとが第２の係合
部材によって係合された状態において、変速機の変速動
作中にスタータ・ジェネレータから駆動輪側に駆動力を
出力することができる。Therefore, the drive shaft of the transmission and the starter
With the generator engaged with the first engaging member, only the engine can be started by the starter generator without starting the vehicle. Further, in the state where the output shaft of the transmission and the starter generator are engaged by the second engagement member, the driving force can be output from the starter generator to the drive wheels during the shifting operation of the transmission. .
【０１０８】よって、車を発進させずにエンジンの始動
のみ行なうことと、変速時のトルク抜けを防止すること
とがともに可能になる。Therefore, it is possible to both start the engine without starting the vehicle and prevent torque loss during gear shifting.
【図１】本発明の一実施形態たるスタータ・ジェネレー
タユニットを使用したハイブリッド車の駆動機構系およ
びその制御系の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a drive mechanism system and a control system of a hybrid vehicle using a starter / generator unit according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の別の実施形態たるスタータ・ジェネレ
ータユニットを使用したハイブリッド車の駆動機構系お
よびその制御系の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a drive mechanism system and a control system of a hybrid vehicle using a starter / generator unit which is another embodiment of the present invention.
【図３】本発明のさらに別の実施形態たるスタータ・ジ
ェネレータユニットを使用したハイブリッド車の駆動機
構系およびその制御系の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a drive mechanism system and a control system of a hybrid vehicle using a starter / generator unit which is still another embodiment of the present invention.
【図４】従来のハイブリッド車に用いられている動力伝
達系を模式的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing a power transmission system used in a conventional hybrid vehicle.
８…ギア ９…第２駆動軸 １０、１０ａ、１０ｂ…変
速機 １１…駆動軸
１２…出力軸 １３、１４、１５、１６、１７、１８…
変速ギア ２０…スタータ・ジェネレータユニット ２
１…スタータ・ジェネレータ ２２、２２ａ、２２ｂ…
回転軸 ２３…係合ギア ２４…スタータ・ジェネレー
タアクチュエータ／センサ ２５…係合ギア ２６…係
合ギア ２７、２７ａ、２７ｂ…クラッチ
２８、２８ａ、２８ｂ…接続回転軸 ２９、２９ａ…ス
タータ・ジェネレータ用クラッチアクチュエータ／セン
サ ３１…エンジン ３２…エンジンクランク軸 ３３
…クラッチ ３４…車輪駆動軸 ３５ａ、３５ｂ…駆動
輪 ３６…ネットワークバス ３７…エンジンコントロ
ールユニット ３８…トランスミッションコントロール
ユニット ３９…クラッチアクチュエータ／センサ ４
０、４０ａ、４０ｂ…ギアボックスアクチュエータ／セ
ンサ ４１…スタータ・ジェネレータ電子ユニット ４
２…バッテリ8 ... Gear 9 ... 2nd drive shaft 10, 10a, 10b ... Transmission 11 ... Drive shaft 12 ... Output shaft 13, 14, 15, 16, 17, 18 ...
Transmission gear 20 ... Starter generator unit 2
1 ... Starter generator 22, 22a, 22b ...
Rotating shaft 23 ... Engaging gear 24 ... Starter / generator actuator / sensor 25 ... Engaging gear 26 ... Engaging gear 27, 27a, 27b ... Clutch 28, 28a, 28b ... Connecting rotating shaft 29, 29a ... Starter / generator clutch Actuator / sensor 31 ... Engine 32 ... Engine crankshaft 33
... clutch 34 ... wheel drive shafts 35a, 35b ... drive wheel 36 ... network bus 37 ... engine control unit 38 ... transmission control unit 39 ... clutch actuator / sensor 4
0, 40a, 40b ... Gearbox actuator / sensor 41 ... Starter / generator electronic unit 4
2 ... battery
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） Ｂ６０Ｋ 6/04 ３５０ Ｂ６０Ｋ 6/04 ３５０ ５３０ ５３０ Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｄ (72)発明者 開 悟 東京都品川区東五反田３丁目20番14号 シ ーメンス・ヴィーディーオー・オートモー ティブ株式会社内 Ｆターム(参考） 3D039 AA04 AB27 AC37 AC70 AC77 AD22 AD53 5H115 PA01 PC06 PG04 PI16 PI22 PI29 PO02 PO06 PU01 PU22 PU25 PU29 QE20 QN03 RE01 SE04 SE05 SE08 SE09 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B60K 6/04 350 B60K 6/04 350 530 530 B60L 11/14 B60L 11/14 F02N 11/04 F02N 11/04 D ( 72) Inventor Kaigo 3-20-14 Higashigotanda, Shinagawa-ku, Tokyo F-term of Siemens Vidio Automotive Co., Ltd. (reference) 3D039 AA04 AB27 AC37 AC70 AC77 AD22 AD53 5H115 PA01 PC06 PG04 PI16 PI22 PI29 PO02 PO06 PU01 PU22 PU25 PU29 QE20 QN03 RE01 SE04 SE05 SE08 SE09
Claims (7)
と、 変速機の駆動軸と前記スタータ・ジェネレータの前記回
転軸とを係合する第１の係合部材と、 変速機の出力軸と前記スタータ・ジェネレータの前記回
転軸とを係合する第２の係合部材と、 前記変速機の前記駆動軸と前記スタータ・ジェネレータ
の前記回転軸とが前記第１の係合部材によって係合され
た状態と、前記変速機の前記出力軸と前記スタータ・ジ
ェネレータの前記回転軸とが前記第２の係合部材によっ
て係合された状態とを切換える切換えアクチュエータと
を具備することを特徴とするスタータ・ジェネレータユ
ニット。1. A starter generator having a rotating shaft, a first engaging member for engaging a drive shaft of a transmission and the rotating shaft of the starter generator, an output shaft of the transmission, and the starter A second engagement member that engages the rotation shaft of the generator; a state in which the drive shaft of the transmission and the rotation shaft of the starter generator are engaged by the first engagement member. A starter-generator unit comprising: a switching actuator that switches between a state in which the output shaft of the transmission and the rotary shaft of the starter-generator are engaged by the second engagement member. .
徴とする請求項１記載のスタータ・ジェネレータユニッ
ト。2. The starter-generator unit according to claim 1, wherein both the engaging members include gears.
と、 駆動軸と出力軸とを有しこれらの間の変速比を切換え変
換する変速機と、 前記変速機の前記駆動軸と前記スタータ・ジェネレータ
の前記回転軸とを係合する第１の係合部材と、 前記変速機の前記出力軸と前記スタータ・ジェネレータ
の前記回転軸とを係合する第２の係合部材と、 前記駆動軸と前記スタータ・ジェネレータの前記回転軸
とが前記第１の係合部材によって係合された状態と、前
記出力軸と前記スタータ・ジェネレータとが前記第２の
係合部材によって係合された状態とを切換える切換えア
クチュエータとを具備することを特徴とする変速機付き
スタータ・ジェネレータユニット。3. A starter / generator having a rotating shaft, a transmission having a drive shaft and an output shaft for switching and converting a gear ratio between them, and a drive shaft of the transmission and the starter generator. A first engaging member that engages the rotating shaft; a second engaging member that engages the output shaft of the transmission and the rotating shaft of the starter generator; the drive shaft; Switching between a state where the rotary shaft of the starter generator is engaged by the first engagement member and a state where the output shaft and the starter generator are engaged by the second engagement member. A starter-generator unit with a transmission, comprising a switching actuator.
ネレータの前記回転軸に一端が接続されたクラッチ機構
と、前記クラッチ機構の他端に接続された接続回転軸と
を有し、 前記接続回転軸は、前記駆動軸と係合された状態と、前
記出力軸と係合された状態とが前記切換えアクチュエー
タにより切換えられ、 前記クラッチ機構は、少なくとも前記切換えアクチュエ
ータの切換え状態に応じて、前記連動回転軸と前記接続
回転軸との締結／非締結が切換られ得ることを特徴とす
る請求項３記載の変速機付きスタータ・ジェネレータユ
ニット。4. The both engaging members include a clutch mechanism having one end connected to the rotary shaft of the starter generator, and a connecting rotary shaft connected to the other end of the clutch mechanism. The rotating shaft is switched by the switching actuator between a state in which the rotating shaft is engaged with the drive shaft and a state in which the rotating shaft is engaged with the output shaft, and the clutch mechanism is at least in accordance with a switching state of the switching actuator. The starter / generator unit with a transmission according to claim 3, wherein fastening / non-fastening of the interlocking rotary shaft and the connecting rotary shaft can be switched.
と、駆動軸と出力軸とを有しこれらの間の変速比を切換
え変換する変速機と、前記変速機の前記駆動軸と前記ス
タータ・ジェネレータの前記回転軸とを係合する第１の
係合部材と、前記変速機の前記出力軸と前記スタータ・
ジェネレータの前記回転軸とを係合する第２の係合部材
と、前記駆動軸と前記スタータ・ジェネレータの前記回
転軸とが前記第１の係合部材によって係合された状態
と、前記出力軸と前記スタータ・ジェネレータの前記回
転軸とが前記第２の係合部材によって係合された状態と
を切換える切換えアクチュエータとを具備する変速機付
きスタータ・ジェネレータユニットの動作方法であっ
て、少なくとも、 前記駆動軸と前記スタータ・ジェネレータの前記回転軸
とが前記第１の係合部材によって係合された前記状態に
おいて、前記駆動軸に係合され得るエンジンを前記スタ
ータ・ジェネレータにより始動するステップと、 前記出力軸と前記スタータ・ジェネレータの前記回転軸
とが前記第２の係合部材によって係合された前記状態に
おいて、前記変速機の変速動作を行なうステップとを有
することを特徴とする変速機付きスタータ・ジェネレー
タの動作方法。5. A starter generator having a rotating shaft, a transmission having a drive shaft and an output shaft for switching and converting a gear ratio between them, and the drive shaft of the transmission and the starter generator. A first engaging member that engages the rotating shaft, the output shaft of the transmission, and the starter
A second engagement member for engaging the rotation shaft of the generator, a state in which the drive shaft and the rotation shaft of the starter generator are engaged by the first engagement member, and the output shaft And a switching actuator for switching between a state in which the rotation shaft of the starter generator is engaged by the second engagement member, and a method of operating a starter generator unit with a transmission, comprising: Starting the engine that can be engaged with the drive shaft by the starter generator in the state where the drive shaft and the rotary shaft of the starter generator are engaged by the first engagement member; In the state where the output shaft and the rotating shaft of the starter generator are engaged by the second engaging member, Method of operating a variable speed starter-generator, characterized in that a step of performing a shift operation of the serial transmission.
タの前記回転軸とが前記第２の係合部材によって係合さ
れた前記状態において、前記スタータ・ジェネレータを
ジェネレータとして動作させるステップをさらに有する
ことを特徴とする請求項５記載の変速機付きスタータ・
ジェネレータの動作方法。6. The method further comprises operating the starter generator as a generator in the state where the output shaft and the rotary shaft of the starter generator are engaged by the second engagement member. The starter with a transmission according to claim 5,
How the generator works.
タの前記回転軸とが前記第１の係合部材によって係合さ
れた前記状態において前記スタータ・ジェネレータをジ
ェネレータとして動作させるステップをさらに有するこ
とを特徴とする請求項５または６記載の変速機付きスタ
ータ・ジェネレータの動作方法。7. The method further comprises the step of operating the starter generator as a generator in the state where the drive shaft and the rotary shaft of the starter generator are engaged by the first engagement member. 7. A method of operating a starter generator with a transmission according to claim 5 or 6.
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