JP2004161053A - Drive mechanism for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンとモータジェネレータと差動機構と歯車列からなる変速機構とを備えたハイブリッド車両の駆動装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
近年、低公害性と航続距離、およびエネルギ供給のインフラ等の要求から、エンジンとモータジェネレータを組合せて搭載したハイブリッド車両(HEV)の実用化が進められている。
このHEVのシステム構成のうち、既存の手動変速機(以下、MT)の変速動作を自動化した自動MTをベースにしたHEVシステムが考えられている。しかし、自動MTの課題は変速中のトルク中断に起因する変速ショックである。そこで、HEV機能を実現するモータジェネレータを用いて変速ショックを低減するシステムがある。
例えば、モータジェネレータを自動MTに組込み、変速時にエンジンの駆動力が中断したときにモータジェネレータでアシストすることにより変速ショックを低減することができる(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−217779号公報(第1頁、図1)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のハイブリッド車両の駆動装置にあっては、エンジンの駆動力が中断する変速時にアシストするモータジェネレータの容量が小さい場合では、十分なアシストができず、変速ショックを充分に低減できない。
また、最大アシスト量がモータジェネレータパワーで規定されるため、変速時のトルク段差の大きい1−2変速と、トルク段差の小さい5−6変速での変速性能に違いが生じる。
【0005】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、モータジェネレータの容量を小さく抑えながらも変速ショックを回避することができるハイブリッド車両の駆動装置を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、エンジンの出力軸に接続される第1軸と、車両駆動軸に接続される第2軸と、モータジェネレータの回転トルクを一定の速度比で前記第2軸に伝達するためのモータジェネレータ用回転トルク伝達機構と、3つの回転要素を有し、第1回転要素が前記第1軸に接続され、第2回転要素が前記第2軸に接続される差動機構と、前記モータジェネレータを前記差動機構の第3回転要素に接続するとともに前記回転トルク伝達機構による回転トルクの伝達を遮断する第1切換位置と、前記モータジェネレータを前記第3回転要素から切り離すとともに前記回転トルク伝達機構による回転トルクの伝達を許可する第2切換位置とに切換可能な切換機構と、を備えることを特徴とする。
【0007】
ここで、「差動機構」とは、3つの入出力回転が異なる場合でも所定の関係を保って差動を許容する機構であり、例えば、サンギアとキャリアとリングギアを回転要素とする遊星歯車をいう。
【0008】
「モータジェネレータ用回転トルク伝達機構」とは、例えば、一定のギア比を有する歯車列であってモータジェネレータの出力軸と第2軸との間に設けられるものをいう。
【0009】
「切換機構」とは、外部からの切換制御により駆動力伝達経路を切り換える機構であり、例えば、ドッグクラッチ等をいう。
【0010】
【発明の効果】
よって、本発明のハイブリッド車両の駆動装置にあっては、モータジェネレータの回転トルクを2つの異なる形態で車両駆動力の制御に利用することが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のハイブリッド車両の駆動装置を実現する実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【0012】
(第1実施例)
まず、構成を説明する。
図1は第1実施例のハイブリッド車両の駆動装置を示す全体システム図である。エンジン11は、内燃機関などの原動機であり、駆動力を発生する。
モータジェネレータ12は、電動機兼発電機であり、発電,力行が可能である。モータジェネレータ制御装置36は、インバータなどであり、エナジーストレージ装置37を備え、モータジェネレータ12への電力供給、充電受入などを行う。エナジーストレージ装置37とは、一般的にバッテリやキャパシタである。
【0013】
車両駆動軸13は、駆動力をデファレンシャルギア14に伝達する軸であり、デファレンシャルギア14を通過した駆動力は駆動輪15に伝えられ、車両は走行する。
【0014】
クラッチ16は、エンジン11の駆動力を摩擦力により伝達、もしくは、中断する装置であり、滑らすことにより伝達率を変化させることができる。その制御はクラッチアクチュエータ45で行う。
【0015】
自動MT17は、平行2軸構成であり、一方の軸はクラッチ16を介してエンジン11と接続し、他方の軸は車両駆動軸13に接続する。この自動MT17は、ギア比の異なる複数の変速段(回転トルク伝達機構)21,22,23,24,25を有している。ここで、変速段21,22,23,24は前進用の変速段であり、変速段25は後進用の変速段である。
また、自動MT17は、締結装置であるドッグクラッチ30,31,32を有し、このドッグクラッチ30,31,32を近接するギアに締結させることによりエンジン11の駆動力を車両駆動軸13に伝達することができる。ここでは、ドッグクラッチ30が変速段24と直結(ギア比1の回転トルク伝達機構)を切換え、ドッグクラッチ31が変速段22と変速段23を切換え、ドッグクラッチ32が変速段21と変速段25を切換える構成としている。
【0016】
各ドッグクラッチ30,31,32は、それぞれドッグクラッチアクチュエータ40,41,42により中立位置,第1締結位置,第2締結位置に制御される。例えば、ドッグクラッチ32を例にとると、図2(a)に示す中立位置と、図2(b)に示す変速段25への第1締結位置と、図2(c)に示す変速段21への第2締結位置と、がドッグクラッチアクチュエータ42により制御される。
【0017】
ワンウェイクラッチ19は、自動MT17のエンジン11に接続する軸がエンジン11の回転方向と逆方向に回転することを制限する装置である。モータジェネレータ12のみで走行する場合にワンウェイクラッチ19を作動させ、遊星歯車18のキャリア軸に反力を発生させることにより、遊星歯車18は固定ギアとなり、モータジェネレータ12の駆動力を増幅させて車両駆動軸13に伝達することが可能となる。
【0018】
遊星歯車18は、3つの軸から構成され、それぞれ中心からサンギア軸、キャリア軸、リングギア軸と称する。本構成では、サンギア軸はモータジェネレータ12と、キャリア軸はエンジン11と、リングギア軸は歯車列26を介して車両駆動軸13と接続している。
【0019】
前記モータジェネレータ12に接続されるサンギア軸上(出力軸上)には、ドッグクラッチ33(切換機構)と歯車列(モータジェネレータ用回転トルク伝達機構)27が存在している。このドッグクラッチ33は、ドッグクラッチアクチュエータ43により、下記の3位置が切り換え制御される。
(1)ドッグクラッチ33が中立位置である第1切換位置のときは、モータジェネレータ12は遊星歯車18のサンギアと接続する。
(2)ドッグクラッチ33が歯車列27と接続する第2切換位置のときは、モータジェネレータ12は遊星歯車18のサンギアとは切り離され、歯車列27を介して車両駆動軸13に接続する。このとき、遊星歯車18はサンギア軸にトルクが発生しないため、フリーラン状態となる。
(3)ドッグクラッチ33がリングギア軸と接続する第3切換位置のときは、遊星歯車18の各軸の回転数は一致し、エンジン11とモータジェネレータ12の駆動力は遊星歯車18で合成され、歯車列26を介して車両駆動軸13に伝達する。つまり、ドッグクラッチ33が歯車列26と接続した状態では、遊星歯車18と歯車列26でひとつの変速段となる。
【0020】
エンジン入力軸回転数検出装置34と車両駆動軸回転数検出装置35は、自動MT17の入出力軸の回転数を検出する。
【0021】
車両制御装置38は、運転者の意図および車両速度などからエンジン出力指令、モータジェネレータ発電・アシスト・回生指令、変速指令などを発する。
【0022】
図示していないが、エンジン11はスタータモータを有している。モータジェネレータ12により走行中に押し掛けすることも可能であるが、そのとき、駆動力を一定に保つことは非常に困難である。モータジェネレータ12によるモータ走行を諦めれば、モータジェネレータ12でエンジン11を始動し、エンジン11およびモータジェネレータ12の協調制御で発進可能である。
【0023】
また、ドッグクラッチ33を中立位置である第1切換位置とし、エンジン11の駆動力を、遊星歯車18を介して車両駆動軸13に伝達させる。このとき、エンジン11をトルク制御、モータジェネレータ12を回転数制御することにより、出力段である歯車列26の回転数をゼロからある程度の低速まで無段階に制御することが可能である。
【0024】
次に、作用を説明する。
【0025】
[駆動力伝達経路切換作用]
本発明第1実施例の構成では、ドッグクラッチ33の切換位置を変えることにより、エンジン11とモータジェネレータ12の駆動力の伝達経路が切換わる。以下に主な4つの機能(▲1▼モータ走行機能、▲2▼発電・アシスト機能、▲3▼回生制動機能、▲4▼変速ショック低減機能)を説明する。
【0026】
▲1▼第一にモータ走行が可能である。
ドッグクラッチ33を第1切換位置とし、ワンウェイクラッチ19を作動させ、遊星歯車18を固定ギアとし、モータジェネレータ12の駆動力を歯車列26を介して車両駆動軸13に伝達する。
この場合、歯車列26のギア比をR26、遊星歯車18のサンギアの歯数とリングギアの歯数の比をKとすると、
遊星歯車の各要素(リングギア、サンギア、キャリア)の回転数およびトルクの関係式は、
Nキャリア=(1−K)×Nサン+K×Nリング ...(1)
Tキャリア=Tサン/(1−K)=Tリング/K ...(2)
であるため、モータジェネレータ12のトルクTMG12と、車両駆動軸13へのトルクToutとの関係は、
Tout={(K×R26)/(1−K)}・TMG12 ...(3)
となる。遊星歯車18の成立条件はK<0.7程度であるため、式(3)の分母は1以下となり、R26よりも大きなギア比となる。
【0027】
その他のモータジェネレータ走行モードとして、ドッグクラッチ33を第1切換位置とし、クラッチ16を解放状態とし、自動MT17の変速段25を選択すると、モータジェネレータ12の駆動力を非常に大きなギア比で倍増して伝達することが可能である。
ここで、モータジェネレータ12の回転数NMG12およびトルクTMG12と、車両駆動軸13への入力回転数NoutおよびトルクToutとの関係は、変速段25のギア比をR25、歯車列26のギア比をR26、遊星歯車18のサンギアの歯数とリングギアの歯数の比をKとすると、
NMG12=−{(R25+K×R26)/(1−K)}・Nout ...(4)
Tout={(R25+K×R26)/(1−K)}・TMG12 ...(5)
となる。
変速段25以外の変速段も選択可能であるが、遊星歯車特有の動力循環状態となるため、伝達効率はあまり良くない。
【0028】
一般的な遊星歯車は、1入力、2出力の場合、一方の出力から他方の出力が逆流する動力循環状態と、入力が2つに分岐して合成される動力分割状態とが存在する。動力循環状態の場合、流入する動力に機械的な損失が上乗せされるため、循環量が多いほど伝達効率は低下する。そのため、長時間使用すると無視できないエネルギとなる。それに対し、動力分割状態では、出力が合成されるだけのため歯車の損失が一度加わるだけである。
本検討の構成の場合、エンジン11がキャリア入力で、サンギア,キャリア,リングギアが全て同方向に回転しているとき、もしくは、モータジェネレータ12がサンギア入力で、サンギア,キャリア,リングギアのうち何れか1つが逆方向に回転しているときは動力分割状態となる。
【0029】
また、ドッグクラッチ33を歯車列27に接続する第2切換位置では、モータジェネレータ12の駆動力を、歯車列27を介して車両駆動軸13に伝達するモータ走行モードが存在する。この場合、車両駆動軸13までのギア比は小さくなるので、高い車速までモータジェネレータ12での走行が可能となる。
【0030】
▲2▼第二に発電,アシストが自在である。
ドッグクラッチ33を第1切換位置とし、遊星歯車18を介してモータジェネレータ12で発電およびアシストする場合を考える。
自動MT17の変速段21,22,23,24および直結状態のうち、選択されたギア比をRn、エンジン11の回転数NENG11およびトルクTENG11を用いると、回転数およびトルクの関係は、
NMG12={(Rn−K×R26)/(1−K)}・Nout ...(6)
NENG11=Rn×Nout ...(7)
Tout=Rn×TENG11+{(K×R26−Rn)/(1−K)}・TMG12 ...(8)
となる。
このとき、遊星歯車18は動力分割状態であるため、発電およびアシストは効率良く行うことが可能である。
【0031】
また、ドッグクラッチ33を歯車列27に接続する第2切換位置でも、歯車列27を介して発電およびアシストをすることが可能である。車両速度が高い場合は、モータジェネレータ12の回転数も高く、高効率領域であるため、効率良く発電およびアシストが可能である。
【0032】
▲3▼第三に回生制動が可能である。
ドッグクラッチ33を第1切換位置とし、遊星歯車18を介してモータジェネレータ12で回生を行う場合では、キャリアより入力する制動力がリングギアを介して循環する遊星歯車特有の動力循環状態となるため、回生制動は可能であるが、伝達効率はあまり良くない。
そこで、大きな回生エネルギが見込める高速走行時はドッグクラッチ33を歯車列27に接続する第2切換位置とし、モータジェネレータ12と車両駆動軸13を直結させ、伝達効率を向上させる。
車両速度が高い場合は、モータジェネレータ12の回転数も高くなるため、モータジェネレータ12の高効率領域での回生が可能である。
【0033】
▲4▼第四に変速ショックの低減が可能である。
本システムの変速ショック低減制御は大きく2種類ある。変速段差の大きい低速ギア間は遊星歯車18を活用してモータジェネレータ12の制御でエンジン11のトルクをバイパスさせるトルクバイパス制御による変速ショック低減制御を行い、変速段差の小さい高速ギア間ではモータジェネレータ12の直接アシスト制御による変速ショック低減制御を行う。選択する変速段および車速で変速ショック低減制御を変えることにより、出力の小さいモータジェネレータ12で運転者に違和感の少ない変速性能が実現できる。以下、変速制御例1,変速制御例2,変速制御例3について説明する。
【0034】
[変速制御例1]
図3はモータジェネレータ12の最大出力が現在のエンジン出力に対して十分に大きい場合における変速制御例1(変速段21から変速段22へ変速する場合)を示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【0035】
ステップ201の変速開始指令に対し、ステップ202でモータジェネレータ12のトルクを増加させる。ステップ203では、ドッグクラッチ32の入力トルクがゼロになるようにモータジェネレータ12のトルクを制御する。
モータジェネレータ12の目標トルクは、
tTMG12=(1−K)×TENG11 ...(9)
に慣性を考慮して加えたものである。
このとき、エンジン11のトルクは、遊星歯車18のキャリアに入力し、リングギアを経由し、歯車列26を介して車両駆動軸13に伝達するため、車両駆動力Toutは、
Tout=K×R26×TENG11 ...(10)
に慣性を考慮して加えたものである。
車両駆動力Toutが式(10)となる(モータジェネレータ12のトルクが目標トルクに達する)と、ドッグクラッチ32に入力するエンジン11のトルクがゼロ程度となるため、ステップ204に移行して、ドッグクラッチ32を解放する(第1トルクバイパス制御手段)。
【0036】
ドッグクラッチ32を解放後、ステップ205に移行してモータジェネレータ12を回転数制御する。ドッグクラッチは回転数が一致しないと締結できないため、変速段22の回転数とドッグクラッチ31の回転数を一致させるようにエンジン11の回転数を変化させる(第2トルクバイパス制御手段)。このとき、エンジン11を制御するのではなくモータジェネレータ12によりエンジン11の動作点移行させることにより、駆動力の変動を少なくすることができる。
このときのモータジェネレータ12の目標値は、
tNMG12={(R22−K×R26)/(1−K)}・Nout ...(11)
である。ステップ206のように変速段22の回転数とドッグクラッチ31の回転数が一致したとき、ステップ207でドッグクラッチ31を変速段22に締結する。
【0037】
その後、ステップ208でモータジェネレータ12のトルクを減少させると、エンジン11のトルクは徐々に変速段22を介して車両駆動軸13に伝達される(第3トルクバイパス制御手段)。モータジェネレータ12のトルクがゼロとなったとき、ステップ209の変速終了となる。
【0038】
本制御方式は、エンジン11のトルクが遊星歯車18に分岐されて伝達する形態であるため、トルクバイパス制御と称する。
【0039】
[変速制御例2]
図4はモータジェネレータ12の最大出力が現在のエンジン出力に対して比較的小さい場合における変速制御例2(変速段21から変速段22へ変速する場合)を示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【0040】
ステップ211の変速開始指令に対し、ステップ212でモータジェネレータ12のトルクを増加させるとともに、エンジン11のトルクを減少させる。エンジン11のトルクを減少させることにより、トルクの小さいモータジェネレータでも遊星歯車でのトルクバランスを保つことができ、トルクバイパス制御が成立する。
【0041】
ステップ213では、ドッグクラッチ32の入力トルクがゼロになるようにモータジェネレータ12およびエンジン11のトルクを制御する。ドッグクラッチ32の入力トルクがゼロ程度のとき、ステップ214に移行して、ドッグクラッチ32を解放する。
【0042】
ドッグクラッチ32を解放後、ステップ215に移行してモータジェネレータ12を回転数制御する。ドッグクラッチは回転数が一致しないと締結できないため、変速段22の回転数とドッグクラッチ31の回転数を一致させるようにエンジン11の回転数を変化させる。このとき、エンジン11とモータジェネレータ12を協調制御することにより駆動力を中断することなく変速することができる。
ステップ216のように変速段22の回転数とドッグクラッチ31の回転数が一致したとき、ステップ217でドッグクラッチ31を変速段22に締結する。
【0043】
その後、ステップ218でエンジン11のトルクを増加させ、モータジェネレータ12のトルクを減少させると、エンジン11のトルクは徐々に変速段22を介して車両駆動軸13に伝達される。モータジェネレータ12のトルクがゼロとなったとき、ステップ219の変速終了となる。
【0044】
[変速制御例3]
図5は変速段差の小さい高速ギア間の変速で実行される変速制御例3(直結状態から変速段24へ変速する場合)を示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【0045】
本発明の構成では遊星歯車18を変速段差の大きい低速ギア間の変速ショック低減を主眼として設計しているため、高速ギア間で変速ショックを低減するためには、モータジェネレータ12の出力を非常に大きくする必要がある。そこで、ドッグクラッチ33を歯車列27に締結する第2切換位置とし、モータジェネレータ12を車両駆動軸13に直結してアシストする変速制御とする(変速時トルクアシスト制御手段)。
【0046】
ステップ221の変速開始指令に対し、ステップ222でエンジン11のトルクを減少させ、ステップ223でドッグクラッチ30を解放する。その後、ステップ224でモータジェネレータ12のトルクを増加させる。ステップ224でのモータジェネレータアシストにより、変速時のショックを低減する。モータジェネレータ12の出力はエンジン11に比べ小さいためアシスト力は小さいが、変速段差の小さい高速ギア間では、運転者への違和感を与えない程度に変速ショックを抑制できる。
【0047】
ステップ225でエンジン11を回転数制御し、ステップ226でエンジン11の回転数と変速段24の回転数が一致するかを判定する。回転数が一致するとステップ227へ移行し、モータジェネレータ12のトルクを減少させ、ステップ228でドッグクラッチ30を変速段24に締結する。このとき、エンジン11の回転数と変速段24の回転数には僅かな差が存在し、その差が変速ショックとなるため、ドッグクラッチ30締結時にクラッチ16の締結圧を緩める、および、モータジェネレータ12を速度制御する等して、そのショックを吸収する。ドッグクラッチ30締結後、ステップ229でエンジン11のトルクを増加させ、ステップ230で変速動作は終了する。
【0048】
なお、図6は本発明第1実施例によるハイブリッド車両のモータジェネレータ12の回転数と車両速度の関係を示す図であり、モータジェネレータ12の運転点が図6の高効率領域となるように、選択した変速段および車両速度に応じて、ドッグクラッチ33を切換える。
【0049】
次に、効果を説明する。
第1実施例のハイブリッド車両の駆動装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【0050】
エンジン11の出力軸に接続される第1軸と、車両駆動軸13に接続される第2軸と、モータジェネレータ12の回転トルクを一定のギア比で第2軸に伝達するための歯車列27と、サンギアとキャリアとリングギアとを有し、キャリアが第1軸に接続され、リングギアが第2軸に接続される遊星歯車18と、モータジェネレータ12をサンギアに接続するとともに歯車列27を回転トルク伝達遮断状態にする第1切換位置と、モータジェネレータ12をサンギアから切り離すとともに歯車列27を回転トルク伝達可能状態にする第2切換位置とに切換可能なドッグクラッチ33と、を備えるので、モータジェネレータ12の回転トルクを2つの異なる形態で車両駆動力の制御に利用することが可能となる。
【0051】
なお、このような駆動装置は、第1軸の回転トルクをそれぞれ固有のギア比で第2軸に伝達するための複数のギア(変速段21、22、23、24、25および直結)と、複数のギアのうち1つだけを回転トルク伝達可能状態にするドッグクラッチ30、31、32と、から構成される自動MT17と組み合わせることができる。
【0052】
モータジェネレータ12の回転トルクの利用形態としては、ドッグクラッチ33が第1切換位置にあるときに、モータジェネレータ12の回転トルクを制御して第1軸の回転トルク(すなわちエンジン11の回転トルク)を遊星歯車18経由で第2軸に伝達するトルクバイパス制御と、ドッグクラッチ33が第2切換位置にあるときに、モータジェネレータ12の回転トルクを歯車列27経由で第2軸に伝達するトルクアシスト制御とを実施可能である。トルクバイパス制御の形態によれば、モータジェネレータ12の容量を小さく抑えつつ比較的大きな回転トルクを遊星歯車18経由で車両駆動軸13に伝達することが可能であり、トルクアシスト制御の形態によれば、車両駆動軸13の回転速度が高い車両高速運転時にモータジェネレータ12の回転トルクを車両駆動軸13へ伝達することが容易となる。
【0053】
自動MT17のギアを変更する変速時には、自動MT17経由の回転トルク伝達が一時的に遮断されることになるが、この変速時にトルクバイパス制御あるいはトルクアシスト制御の何れか一方の制御を実施することで、トルク中断によって発生するショックを抑制することができる。
【0054】
このとき、低速ギア間の変更であるのか高速ギア間の変更であるのかに応じてトルクバイパス制御あるいはトルクアシスト制御の何れか一方を選択することで、変速時に発生するトルク段差の特性に適合したショック抑制制御を行うことができる。
【0055】
具体的には、低速ギア間の変速時にトルクバイパス制御を選択し、高速ギア間の変速時にトルクアシスト制御を選択する。低速ギア間における変速時は比較的大きな回転トルクが必要とされるためトルクバイパス制御が有利であり、高速ギア間における変速時は車両駆動軸13の回転速度が高いためトルクアシスト制御が有利となる。ショック抑制制御を適切に選択することで、低速ギア間における変速ショック抑制と高速ギア間における変速ショック抑制の両方を容量の小さいモータジェネレータ12で良好に行うことができる。
【0056】
なお、トルクバイパス制御を変更元のギアが回転トルクを伝達しているときに開始し、変更先のギアが回転トルクを伝達し始めた後に終了させることで、ドッグクラッチ31、32の切換を容易に行うことが可能となる。
【0057】
また、トルクアシスト制御は、変更元および変更先のギアの両方が回転トルクを伝達していないときに実施されるので、自動MT17を経由したエンジン11の回転トルクとモータジェネレータ12の回転トルクが同時に車両駆動軸13に伝達されることがなく、変速時に車両駆動力が一時的に大きくなることを防止できる。
【0058】
なお、ドッグクラッチ33は、モータジェネレータ12をサンギアに接続するとともに歯車列27を回転トルク伝達遮断状態にしかつ遊星歯車18の3つの回転要素が相対回転するのを禁止する第3切換位置に切換可能である。ドッグクラッチ33が第3切換位置にあるときは、エンジン11の回転トルクとモータジェネレータ12の回転トルクの両方を歯車列26経由で車両駆動軸13に伝達することができる。
【0059】
遊星歯車を構成するサンギアとキャリアとリングギアのうち、キャリアを第1軸に接続しているので、エンジン11が回転トルクを発生しているときに遊星歯車特有の動力循環状態になることがない。
【0060】
エンジン11の出力軸に接続される第1軸と、車両駆動軸13に接続される第2軸と、第1軸の回転トルクを一定のギア比で第2軸に伝達するためのギア(変速段21等)と、サンギアとキャリアとリングギアとを有し、キャリアが第1軸に接続され、リングギアが歯車列26を介して第2軸に接続され、サンギアがモータジェネレータ12に接続される遊星歯車18と、を備えるので、エンジン11の回転トルクをギア経由で車両駆動軸13に伝達したり、遊星歯車18経由で伝達したり、ギアを経由する回転トルクと遊星歯車18を経由する回転トルクとに分割して伝達したりすることが可能となる。
【0061】
また、ギアを回転トルク伝達可能状態にする締結位置と、ギアを回転トルク伝達遮断状態にする中立位置とに切換可能なドッグクラッチ30、31、32をさらに備えているので、ドッグクラッチ30、31、32が中立位置にあるとき遊星歯車18を無段変速機として機能させることも可能である。
【0062】
なお、本実施例の自動MT17はギア比が異なる6つのギア(変速段21、22、23、24、25および直結)備えており、ドッグクラッチ30、31、32は、6つのギアのうち1つだけを回転トルク伝達可能状態にする6つの締結位置と、全てのギアを回転トルク伝達遮断状態とする中立位置とに切換可能となっている。
【0063】
ドッグクラッチ31、32の締結位置を変更する際に、モータジェネレータ12の回転トルクを制御して第1軸の回転トルクを遊星歯車18経由で第2軸に伝達するトルクバイパス制御を実施するので、トルク中断によって発生するショックを抑制することができる。トルクバイパス制御の形態によれば、モータジェネレータ12の容量を小さく抑えつつ比較的大きな回転トルクを遊星歯車18経由で車両駆動軸13に伝達することが可能である。
図7はトルクバイパス制御を実施する変速制御例2(図4)による車両加速度の推移の概要図であり、既存の自動MTよりも変速時の加速度の変化によるショックが低減できる。
【0064】
トルクバイパス制御を、ドッグクラッチ31、32が変更元の締結位置にあるときに開始し、ドッグクラッチ31、32が変更先の締結位置になった後に終了させることで、ドッグクラッチ31、32の切換を容易に行うことが可能となる
【0065】
なお、ドッグクラッチ31、32が変更元の締結位置にあるとき、モータジェネレータ12の回転トルクを増加させて遊星歯車18経由の回転トルク伝達量を増加させる第1トルクバイパス制御を実施する。
【0066】
この第1トルクバイパス制御の実施により変更元のギア経由の回転トルク伝達量が略ゼロまで低下したときにドッグクラッチ31、32の位置を中立位置に切換えるので、ドッグクラッチ31、32の切換を容易に行うことができる。
【0067】
また、ドッグクラッチ31、32が中立位置にあるとき、モータジェネレータ12の回転速度を制御し、変更先のギアの回転速度にドッグクラッチ31、32の回転速度を近づける第2トルクバイパス制御を実施する。
【0068】
この第2トルクバイパス制御の実施により変更先のギアの回転速度とドッグクラッチ31、32の回転速度とが略一致したときにドッグクラッチ31、32の位置を変更先の締結位置に切換えるので、ドッグクラッチ31、32の切換を容易に行うことができる。
【0069】
また、ドッグクラッチ31、32が変更先の締結位置にあるとき、モータジェネレータ12の回転トルクを減少させて遊星歯車18経由の回転トルク伝達量を減少させる第3トルクバイパス制御を実施する
【0070】
(第2実施例)
この第2実施例は、横置きエンジンを搭載したFF車(フロントエンジン・フロントドライブ車)に適したシステムを提供するようにした例である。
【0071】
すなわち、図8に示すように、遊星歯車318からモータジェネレータ312までの構成を、エンジン311からの軸とは平行配置とした平行3軸構成を採用している。図8において、311はエンジン、312はモータジェネレータ、313は車両駆動軸、314はディファレンシャルギア、315は駆動輪、316はクラッチ、317は自動MT、318は遊星歯車、319はワンウェイクラッチ、321,322,323,324,325は前進用変速段、326は後進用変速段、327,328はギア、330,331,332,333はドッグクラッチである。なお、各構成の説明は第1実施例と同様であるので省略する。
【0072】
次に、作用を説明する。
遊星歯車318はキャリア軸がエンジン311と接続し、サンギア軸がモータジェネレータ312と接続し、リングギア軸がギア327から変速段322を介して車両駆動軸313と接続しているため、第1実施例と同様にトルクバイパス制御が可能である。
また、モータジェネレータ312はギア328から変速段323を介して車両駆動軸313と直結することも可能であり、変速ショックをモータジェネレータ312で直接低減可能である。その切換えは、ドッグクラッチ333で切換え可能である。なお、この実施例ではギア328と変速段323とでモータジェネレータ用回転トルク伝達機構が構成されている。
【0073】
次に、効果を説明する。
この第2実施例のハイブリッド車両の駆動装置にあっては、平行3軸構成を採用したため、ベースとなる自動MT317の軸方向を伸ばすことなくシステムを構成でき、FF車に適したシステムを提供できる。
【0074】
(第3実施例)
第3実施例は、横置きエンジンを搭載したFF車に適したシステムであると共に、車両状態に応じてより高効率な領域が選択できるシステムを提供するようにした例である。
【0075】
すなわち、図9に示すように、ギア69からモータジェネレータ52までの構成を、エンジン51からの軸とは平行配置とした平行3軸構成を採用している。図9において、51はエンジン、52はモータジェネレータ、53は車両駆動軸、54はディファレンシャルギア、55は駆動輪、56はクラッチ、57は自動MT、58は遊星歯車、59はワンウェイクラッチ、61,62,63,64,65は前進用変速段、66は後進用変速段、66,67,68,69はギア、70,71,72,73,74はドッグクラッチである。なお、各構成の説明は第1実施例と同様であるので省略する。
【0076】
次に、作用を説明する。
ドッグクラッチ73が中立状態であって、ドッグクラッチ74が遊星歯車58のサンギア軸と締結しているとき、遊星歯車58はキャリア軸がエンジン51と接続し、サンギア軸がモータジェネレータ52と接続し、リングギア軸がギア67から変速段62を介して車両駆動軸53と接続しているため、トルクバイパス制御が可能である。
ドッグクラッチ73が中立状態であって、ドッグクラッチ74がギア69と締結しているとき、モータジェネレータ52は自動MT57のエンジン51の出力軸と直結できるため、エンジン51の回転数に対し、ギア69のギア比倍の回転数となる。
車両駆動軸53に対し、変速段61,62,63,64,65を有しているため、運転状況に合わせて運転領域の選択の範囲が広く出来る。
ドッグクラッチ73およびドッグクラッチ74が中立状態でのとき、モータジェネレータ52は自動MT57から切離された状態となり、連れ回り損失を低減できる。
ドッグクラッチ73がギア67と締結し、ドッグクラッチ74が中立状態、もしくは遊星歯車58と締結状態のとき、遊星歯車58は1つの変速段となり、エンジン51のトルクをギア67から変速段62を介して車両駆動軸53に伝達可能である。
ドッグクラッチ73がギア68と締結し、ドッグクラッチ74が中立状態のとき、モータジェネレータ52はギア68から変速段63を介して車両駆動軸53に直結状態となるため、効率良く回生、アシストが可能となる。また、図5記載の変速ショック低減制御も可能である。
【0077】
次に、効果を説明する。
この第3実施例のハイブリッド車両の駆動装置にあっては、上記の構成としたため、ベースとなる自動MT57の軸方向を伸ばすことなくシステムを構成できるためFF車に適したシステムであり、モータジェネレータ52の接続方法が多数存在するため、車両の状態に応じてより高効率な領域が選択できるシステムを提供できる。
【0078】
以上、本発明のハイブリッド車両の駆動装置を第1実施例〜第3実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例のハイブリッド車両の駆動装置を示す全体システム図である。
【図2】第1実施例装置で用いられるドッグクラッチの作動説明図である。
【図3】第1実施例装置におけるモータジェネレータの最大出力が十分に大きい場合における変速制御例1を示すフローチャートである。
【図4】第1実施例装置におけるモータジェネレータが比較的小さい場合における変速制御例2を示すフローチャートである。
【図5】第1実施例装置における変速段差の小さい高速ギア間の変速で実行される変速制御例3を示すフローチャートでる。
【図6】第1実施例装置を搭載したハイブリッド車両のモータジェネレータの回転数と車両速度の関係を示す図である。
【図7】第1実施例装置を搭載したハイブリッド車両での変速制御による車両加速度の推移の概要図である。
【図8】第2実施例のハイブリッド車両の駆動装置を示す全体システム図である。
【図9】第3実施例のハイブリッド車両の駆動装置を示す全体システム図である。
【符号の説明】
11 エンジン
12 モータジェネレータ
13 車両駆動軸
14 ディファレンシャルギア
15 駆動輪
16 クラッチ
17 自動MT
18 遊星歯車(差動機構)
19 ワンウェイクラッチ
21,22,23,24 前進用の変速段
25 後進用の変速段
26,27 歯車列
30,31,32 ドッグクラッチ(締結装置)
33 ドッグクラッチ(切換機構)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a drive device for a hybrid vehicle including an engine, a motor generator, a differential mechanism, and a transmission mechanism including a gear train.
[0002]
[Prior art]
In recent years, hybrid vehicles (HEV) equipped with a combination of an engine and a motor generator have been put into practical use due to demands for low pollution, cruising distance, and energy supply infrastructure.
Among the HEV system configurations, an HEV system based on an automatic MT that automates a shift operation of an existing manual transmission (hereinafter, MT) has been considered. However, a problem of the automatic MT is a shift shock caused by a torque interruption during a shift. Therefore, there is a system that reduces a shift shock by using a motor generator that realizes the HEV function.
For example, it is possible to reduce a shift shock by incorporating a motor generator into the automatic MT and assisting the motor generator when the driving force of the engine is interrupted during a gear shift (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-217779 (page 1, FIG. 1).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional hybrid vehicle drive device, when the capacity of the motor generator that assists at the time of shifting when the driving force of the engine is interrupted is small, sufficient assist cannot be performed, and shift shock cannot be sufficiently reduced.
Further, since the maximum assist amount is defined by the motor generator power, there is a difference in the shifting performance between the 1-2 shifting with a large torque step and the 5-6 shifting with a small torque step during shifting.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a drive device for a hybrid vehicle that can avoid a shift shock while suppressing the capacity of a motor generator.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a first shaft connected to an output shaft of an engine, a second shaft connected to a vehicle drive shaft, and a rotational torque of a motor generator are fixed to the second shaft at a constant speed ratio. A rotary torque transmission mechanism for transmitting power to a shaft, a three-rotation element, a first rotation element connected to the first shaft, and a second rotation element connected to the second shaft. A moving mechanism, a first switching position for connecting the motor generator to a third rotating element of the differential mechanism and interrupting transmission of the rotating torque by the rotating torque transmitting mechanism, and moving the motor generator from the third rotating element. And a switching mechanism that can be switched to a second switching position that allows the transmission of the rotational torque by the rotational torque transmitting mechanism while being separated.
[0007]
Here, the “differential mechanism” is a mechanism that allows a differential while maintaining a predetermined relationship even when three input / output rotations are different, and for example, a planetary gear having a sun gear, a carrier, and a ring gear as rotating elements. Say.
[0008]
The “motor-generator rotating torque transmission mechanism” refers to, for example, a gear train having a constant gear ratio, which is provided between the output shaft of the motor generator and the second shaft.
[0009]
The “switching mechanism” is a mechanism that switches the driving force transmission path by external switching control, and is, for example, a dog clutch.
[0010]
【The invention's effect】
Therefore, in the drive device for a hybrid vehicle of the present invention, the rotational torque of the motor generator can be used for controlling the vehicle driving force in two different forms.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment for realizing a drive device for a hybrid vehicle according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0012]
(First embodiment)
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a drive device for a hybrid vehicle according to a first embodiment. The
The
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
The
[0016]
The
[0017]
The one-way clutch 19 is a device that restricts rotation of the shaft of the
[0018]
The
[0019]
On a sun gear shaft (on an output shaft) connected to the
(1) When the
(2) When the
(3) When the
[0020]
The engine input
[0021]
The
[0022]
Although not shown, the
[0023]
Further, the
[0024]
Next, the operation will be described.
[0025]
[Driving force transmission path switching action]
In the configuration of the first embodiment of the present invention, the transmission path of the driving force between the
[0026]
(1) First, motor running is possible.
The
In this case, the gear ratio of the
The relationship between the rotational speed and torque of each element (ring gear, sun gear, carrier) of the planetary gear is
N Career = (1-K) × N Sun + K × N ring . . . (1)
T Career = T Sun / (1-K) = T ring / K. . . (2)
Therefore, the torque T of the
T out = {(K × R 26 ) / (1-K)} · T MG12 . . . (3)
It becomes. Since the condition for establishing the
[0027]
In other motor generator driving modes, when the
Here, the rotation speed N of the
N MG12 =-{(R 25 + K × R 26 ) / (1-K)} · N out . . . (4)
T out = {(R 25 + K × R 26 ) / (1-K)} · T MG12 . . . (5)
It becomes.
Although a gear other than the
[0028]
In the case of a general planetary gear having one input and two outputs, there are a power circulation state in which one output flows backward from one output and a power split state in which the input is branched into two and synthesized. In the case of the power circulation state, a mechanical loss is added to the flowing power, so that the larger the circulation amount, the lower the transmission efficiency. Therefore, if used for a long time, the energy is not negligible. On the other hand, in the power split state, only the output is combined, so that the gear loss is added only once.
In the case of the configuration of this study, when the
[0029]
In the second switching position where the
[0030]
(2) Second, power generation and assist are free.
Consider a case where the
The gear ratio selected from among the gear positions 21, 22, 23, 24 and the directly connected state of the
N MG12 = {(R n −K × R 26 ) / (1-K)} · N out . . . (6)
N ENG11 = R n × N out . . . (7)
T out = R n × T ENG11 + {(K × R 26 -R n ) / (1-K)} · T MG12 . . . (8)
It becomes.
At this time, since the
[0031]
In addition, even at the second switching position where the
[0032]
(3) Third, regenerative braking is possible.
When the
Therefore, at the time of high-speed running where large regenerative energy can be expected, the
When the vehicle speed is high, the number of revolutions of the
[0033]
(4) Fourth, it is possible to reduce shift shock.
The shift shock reduction control of the present system includes two main types. Between low-speed gears with a large shift step, the
[0034]
[Shift control example 1]
FIG. 3 is a flowchart illustrating a shift control example 1 (a case where a shift is made from the
[0035]
In response to the shift start command in
The target torque of the
tT MG12 = (1-K) × T ENG11 . . . (9)
It is added in consideration of inertia.
At this time, the torque of the
T out = K × R 26 × T ENG11 . . . (10)
It is added in consideration of inertia.
Vehicle driving force T out Becomes (Equation 10) (the torque of the
[0036]
After the
The target value of the
tN MG12 = {(R 22 −K × R 26 ) / (1-K)} · N out . . . (11)
It is. When the rotational speed of the gear 22 matches the rotational speed of the
[0037]
Thereafter, when the torque of the
[0038]
This control method is a form in which the torque of the
[0039]
[Shift control example 2]
FIG. 4 is a flowchart showing a second example of the shift control when the maximum output of the
[0040]
In response to the shift start command in
[0041]
In
[0042]
After releasing the
When the rotational speed of the gear 22 matches the rotational speed of the
[0043]
Thereafter, when the torque of the
[0044]
[Shift control example 3]
FIG. 5 is a flowchart showing a shift control example 3 (shifting from the direct connection state to the shift step 24) executed in a shift between high-speed gears with a small shift step. Each step will be described below.
[0045]
In the configuration of the present invention, since the
[0046]
In response to the shift start command in
[0047]
At
[0048]
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the rotation speed of the
[0049]
Next, effects will be described.
In the hybrid vehicle drive device of the first embodiment, the following effects can be obtained.
[0050]
A first shaft connected to the output shaft of the
[0051]
Note that such a driving device includes a plurality of gears (gears 21, 22, 23, 24, 25 and a direct connection) for transmitting the rotation torque of the first shaft to the second shaft at a unique gear ratio. It can be combined with the
[0052]
As a usage form of the rotation torque of the
[0053]
At the time of gear shifting in which the gear of the automatic MT17 is changed, transmission of rotational torque via the automatic MT17 is temporarily interrupted. By performing either one of the torque bypass control and the torque assist control during this gearshift, In addition, it is possible to suppress the shock generated by the interruption of the torque.
[0054]
At this time, by selecting either the torque bypass control or the torque assist control depending on whether the change is between low-speed gears or high-speed gears, the characteristic of the torque step generated at the time of shifting is adapted. Shock suppression control can be performed.
[0055]
Specifically, the torque bypass control is selected when shifting between low-speed gears, and the torque assist control is selected when shifting between high-speed gears. At the time of shifting between low-speed gears, a relatively large rotational torque is required, so torque bypass control is advantageous. At the time of shifting between high-speed gears, the rotational speed of the
[0056]
The switching of the
[0057]
Further, since the torque assist control is performed when neither the change source gear nor the change destination gear transmits the rotational torque, the rotational torque of the
[0058]
The
[0059]
Since the carrier is connected to the first shaft among the sun gear, the carrier, and the ring gear constituting the planetary gear, the power circulation state unique to the planetary gear does not occur when the
[0060]
A first shaft connected to the output shaft of the
[0061]
Further, the
[0062]
The
[0063]
When the engagement positions of the
FIG. 7 is a schematic diagram showing a change in vehicle acceleration according to a shift control example 2 (FIG. 4) in which the torque bypass control is performed. Shock caused by a change in acceleration during shifting can be reduced as compared with the existing automatic MT.
[0064]
The torque bypass control is started when the
[0065]
When the
[0066]
The position of the
[0067]
Further, when the
[0068]
When the rotation speed of the gear to be changed and the rotation speed of the
[0069]
Further, when the
[0070]
(Second embodiment)
The second embodiment is an example in which a system suitable for an FF vehicle (front engine / front drive vehicle) equipped with a horizontal engine is provided.
[0071]
That is, as shown in FIG. 8, a configuration from the
[0072]
Next, the operation will be described.
The
The
[0073]
Next, effects will be described.
In the drive device of the hybrid vehicle according to the second embodiment, since a parallel three-axis configuration is adopted, a system can be configured without extending the axial direction of the
[0074]
(Third embodiment)
The third embodiment is an example in which a system suitable for an FF vehicle equipped with a horizontal engine and a system in which a more efficient area can be selected according to the vehicle state is provided.
[0075]
That is, as shown in FIG. 9, a parallel three-axis configuration in which the configuration from the
[0076]
Next, the operation will be described.
When the
When the
Since the shift stages 61, 62, 63, 64, and 65 are provided for the
When the
When the
When the
[0077]
Next, effects will be described.
In the drive device for a hybrid vehicle according to the third embodiment, since the above-described configuration is employed, the system can be configured without extending the axial direction of the
[0078]
As mentioned above, the drive device of the hybrid vehicle according to the present invention has been described based on the first to third embodiments. However, the specific configuration is not limited to these embodiments. Changes and additions to the design are permitted without departing from the gist of the claimed invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall system diagram showing a drive device for a hybrid vehicle according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation of a dog clutch used in the first embodiment device.
FIG. 3 is a flowchart showing a shift control example 1 when the maximum output of the motor generator in the device of the first embodiment is sufficiently large.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a second example of shift control when the motor generator in the first embodiment is relatively small.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a third example of shift control executed in shifting between high-speed gears with a small shift step in the device of the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the rotation speed of a motor generator and a vehicle speed of a hybrid vehicle equipped with the first embodiment device.
FIG. 7 is a schematic diagram showing changes in vehicle acceleration due to shift control in a hybrid vehicle equipped with the first embodiment device.
FIG. 8 is an overall system diagram showing a drive device for a hybrid vehicle according to a second embodiment.
FIG. 9 is an overall system diagram showing a drive device for a hybrid vehicle according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
11 Engine
12 Motor generator
13 Vehicle drive shaft
14 Differential gear
15 Drive wheels
16 clutch
17 Automatic MT
18 planetary gear (differential mechanism)
19 One-way clutch
21, 22, 23, 24 forward gear
25 Reverse gear
26, 27 gear train
30, 31, 32 Dog clutch (fastening device)
33 dog clutch (switching mechanism)
Claims (20)
車両駆動軸に接続される第2軸と、
モータジェネレータの回転トルクを一定の速度比で前記第2軸に伝達するためのモータジェネレータ用回転トルク伝達機構と、
3つの回転要素を有し、第1回転要素が前記第1軸に接続され、第2回転要素が前記第2軸に接続される差動機構と、
前記モータジェネレータを前記差動機構の第3回転要素に接続するとともに前記モータジェネレータ用回転トルク伝達機構を回転トルク伝達遮断状態にする第1切換位置と、前記モータジェネレータを前記第3回転要素から切り離すとともに前記モータジェネレータ用回転トルク伝達機構を回転トルク伝達可能状態にする第2切換位置とに切換可能な切換機構と、
を備えるハイブリッド車両の駆動装置。A first shaft connected to the output shaft of the engine;
A second shaft connected to the vehicle drive shaft;
A motor generator rotation torque transmission mechanism for transmitting the rotation torque of the motor generator to the second shaft at a constant speed ratio;
A differential mechanism having three rotating elements, a first rotating element connected to the first axis, and a second rotating element connected to the second axis;
Connecting the motor generator to the third rotating element of the differential mechanism and disconnecting the motor generator from the third rotating element; A switching mechanism capable of switching to a second switching position for bringing the motor generator rotation torque transmission mechanism into a state in which rotation torque can be transmitted;
A drive device for a hybrid vehicle comprising:
前記複数の回転トルク伝達機構のうち1つだけを回転トルク伝達可能状態にする締結装置と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の駆動装置。A plurality of rotation torque transmission mechanisms for transmitting the rotation torque of the first shaft to the second shaft at respective unique speed ratios;
A fastening device for setting only one of the plurality of rotation torque transmission mechanisms to a state capable of transmitting rotation torque;
The drive device for a hybrid vehicle according to claim 1, further comprising:
前記切換機構が前記第2切換位置にあるときに、前記モータジェネレータの回転トルクを前記モータジェネレータ用回転トルク伝達機構経由で前記第2軸に伝達するトルクアシスト制御を実施する
ことを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車両の駆動装置。When the switching mechanism is in the first switching position, a torque bypass control for controlling the rotation torque of the motor generator to transmit the rotation torque of the first shaft to the second shaft via the differential mechanism is performed. And
When the switching mechanism is at the second switching position, torque assist control for transmitting the rotation torque of the motor generator to the second shaft via the motor generator rotation torque transmission mechanism is performed. Item 3. A drive device for a hybrid vehicle according to item 2.
ことを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両の駆動装置。4. The hybrid vehicle drive device according to claim 3, wherein one of the torque bypass control and the torque assist control is performed when changing a rotation torque transmission mechanism that changes a rotation torque transmission enabled state. .
ことを特徴とする請求項4に記載のハイブリッド車両の駆動装置。The method according to claim 1, wherein at least one of the torque bypass control and the torque assist control is selected in accordance with at least one of a source rotational torque transmission mechanism, a destination rotational torque transmission mechanism, and a vehicle speed at the time of the change. Item 5. A drive device for a hybrid vehicle according to item 4.
ことを特徴とする請求項5に記載のハイブリッド車両の駆動装置。The torque bypass control is selected when the source or destination rotary torque transmission mechanism is a low-speed rotary torque transmission mechanism, and when the source or destination rotary torque transmission mechanism is a high-speed rotary torque transmission mechanism. The drive device for a hybrid vehicle according to claim 5, wherein the torque assist control is selected.
ことを特徴とする請求項4から6の何れかに記載のハイブリッド車両の駆動装置。The torque bypass control is started when the rotation torque transmission mechanism of the change source is transmitting the rotation torque, and is ended after the rotation torque transmission mechanism of the change destination starts to transmit the rotation torque. Item 7. A drive device for a hybrid vehicle according to any one of Items 4 to 6.
ことを特徴とする請求項4から7の何れかに記載のハイブリッド車両の駆動装置。The hybrid vehicle according to any one of claims 4 to 7, wherein the torque assist control is performed when both the change source and change destination torque transmission mechanisms are not transmitting the torque. Drive.
ことを特徴とする請求項1から8の何れかに記載のハイブリッド車両の駆動装置。The switching means connects the motor generator to a third rotating element of the differential mechanism, sets the rotating torque transmission mechanism for the motor generator to a rotational torque transmission interrupted state, and controls the three rotating elements of the differential mechanism to rotate relative to each other. The drive device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 8, wherein the drive device can be switched to a third switching position in which the switching is prohibited.
ことを特徴とする請求項1から9の何れかに記載のハイブリッド車両の駆動装置。The said differential mechanism is a planetary gear provided with a sun gear, a carrier, and a ring gear as three rotating elements, The said carrier is connected to the said 1st axis | shaft, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. A drive device for a hybrid vehicle according to any one of the preceding claims.
車両駆動軸に接続される第2軸と、
前記第1軸の回転トルクを一定の速度比で前記第2軸に伝達するための回転トルク伝達機構と、
3つの回転要素を有し、第1回転要素が前記第1軸に接続され、第2回転要素が前記第2軸に接続され、第3の回転要素がモータジェネレータに接続される差動機構と、
を備えるハイブリッド車両の駆動装置。A first shaft connected to the output shaft of the engine;
A second shaft connected to the vehicle drive shaft;
A rotation torque transmission mechanism for transmitting the rotation torque of the first shaft to the second shaft at a constant speed ratio;
A differential mechanism having three rotating elements, a first rotating element connected to the first shaft, a second rotating element connected to the second shaft, and a third rotating element connected to the motor generator; ,
A drive device for a hybrid vehicle comprising:
をさらに備えることを特徴とする請求項11に記載のハイブリッド車両の駆動装置。12. The apparatus according to claim 11, further comprising a fastening device that can be switched between a fastening position that sets the rotation torque transmission mechanism to a state where the rotation torque can be transmitted and a neutral position that sets the rotation torque transmission mechanism to a state where the rotation torque transmission is interrupted. A drive device for a hybrid vehicle according to claim 1.
前記締結手段は、複数の回転トルク伝達機構のうち1つだけを回転トルク伝達可能状態にする複数の締結位置と、全ての回転トルク伝達機構を回転トルク伝達遮断状態にする中立位置とに切換可能に構成される
ことを特徴とする請求項12に記載のハイブリッド車両の駆動装置。Equipped with multiple rotational torque transmission mechanisms with different speed ratios,
The fastening means is switchable between a plurality of fastening positions for setting only one of the plurality of rotating torque transmitting mechanisms to a state capable of transmitting the rotating torque, and a neutral position for setting all the rotating torque transmitting mechanisms to a cutoff state for the rotating torque transmission. The drive device for a hybrid vehicle according to claim 12, wherein:
ことを特徴とする請求項13に記載のハイブリッド車両の駆動装置。When changing the fastening position of the fastening device, performing torque bypass control for controlling the rotation torque of the motor generator and transmitting the rotation torque of the first shaft to the second shaft via the differential mechanism. The drive device for a hybrid vehicle according to claim 13, wherein:
ことを特徴とする請求項14に記載のハイブリッド車両の駆動装置。15. The hybrid vehicle according to claim 14, wherein the torque bypass control is started when the fastening device is at the original fastening position, and is terminated after the fastening device is at the new fastening position. Drive.
ことを特徴とする請求項14または15に記載のハイブリッド車両の駆動装置。When the fastening device is at the original fastening position, a first torque bypass control for increasing a rotation torque of the motor generator to increase a rotation torque transmission amount via the differential mechanism is performed. Item 16. The drive device for a hybrid vehicle according to item 14 or 15.
ことを特徴とする請求項16に記載のハイブリッド車両の駆動装置。17. The device according to claim 16, wherein the position of the fastening device is switched to a neutral position when the rotation torque transmission amount via the rotation torque transmission mechanism of the change source is reduced to substantially zero by performing the first torque bypass control. For hybrid vehicles.
ことを特徴とする請求項14から17の何れかに記載のハイブリッド車両の駆動装置。When the fastening device is at the neutral position, the rotation speed of the motor generator is controlled, and a second torque bypass control that brings the rotation speed of the fastening device closer to the rotation speed of the rotation torque transmission mechanism to be changed is performed. The drive device for a hybrid vehicle according to any one of claims 14 to 17, wherein
ことを特徴とする請求項18に記載のハイブリッド車両の駆動装置。When the rotation speed of the rotation torque transmission mechanism to be changed substantially matches the rotation speed of the fastening device by performing the second torque bypass control, the position of the fastening device is switched to the fastening position to be changed. The drive device for a hybrid vehicle according to claim 18.
ことを特徴とする請求項14から19の何れかに記載のハイブリッド車両の駆動装置。When the fastening device is at the changed fastening position, a third torque bypass control for reducing a rotation torque of the motor generator to reduce an amount of rotation torque transmitted through the differential mechanism is performed. Item 20. The drive device for a hybrid vehicle according to any one of Items 14 to 19.
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Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009051143A1 (en) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Aisin Ai Co., Ltd. | Power transmission device |
JP2009532271A (en) * | 2006-04-05 | 2009-09-10 | プジョー シトロエン オートモビル エス アー | Power transmission method |
JP2009292207A (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Toyota Motor Corp | Drive system for vehicle |
WO2012161045A1 (en) * | 2011-05-25 | 2012-11-29 | アイシン・エーアイ株式会社 | Manual transmission |
WO2012160912A1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | ジヤトコ株式会社 | Shift control apparatus for hybrid vehicle |
JP2013116664A (en) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Toyota Motor Corp | Driving device for hybrid vehicle |
US8641573B2 (en) | 2007-06-19 | 2014-02-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power transmission unit for vehicle |
US8771139B2 (en) | 2007-06-19 | 2014-07-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power transmission unit |
DE102013214950A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Torque overlay device for hybrid drive |
WO2015056500A1 (en) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | 株式会社小松製作所 | Work vehicle and method for controlling work vehicle |
JP2015113102A (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | アイシン精機株式会社 | Hybrid vehicle drive device |
US9199528B2 (en) | 2013-11-25 | 2015-12-01 | Hyundai Motor Company | Hybrid power train for vehicles |
JP2020024012A (en) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | 株式会社デンソー | Clutch control device |
CN111819097A (en) * | 2018-10-10 | 2020-10-23 | 浩夫尔动力总成有限公司 | Special hybrid drive, in particular as part of a drive train, and mode of operation of said drive train |
DE102011089708B4 (en) | 2011-12-23 | 2023-11-02 | Zf Friedrichshafen Ag | Hybrid drive of a motor vehicle |
-
2002
- 2002-11-11 JP JP2002326767A patent/JP2004161053A/en active Pending
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009532271A (en) * | 2006-04-05 | 2009-09-10 | プジョー シトロエン オートモビル エス アー | Power transmission method |
US8641573B2 (en) | 2007-06-19 | 2014-02-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power transmission unit for vehicle |
US8771139B2 (en) | 2007-06-19 | 2014-07-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power transmission unit |
WO2009051143A1 (en) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Aisin Ai Co., Ltd. | Power transmission device |
JP2009292207A (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Toyota Motor Corp | Drive system for vehicle |
JP4572956B2 (en) * | 2008-06-03 | 2010-11-04 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle drive device |
US8784245B2 (en) | 2008-06-03 | 2014-07-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle drive system |
WO2012160912A1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | ジヤトコ株式会社 | Shift control apparatus for hybrid vehicle |
JP2012246935A (en) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Aisin Ai Co Ltd | Manual transmission |
WO2012161045A1 (en) * | 2011-05-25 | 2012-11-29 | アイシン・エーアイ株式会社 | Manual transmission |
US9267573B2 (en) | 2011-05-25 | 2016-02-23 | Aisin Ai Co., Ltd. | Manual transmission |
JP2013116664A (en) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Toyota Motor Corp | Driving device for hybrid vehicle |
DE102011089708B4 (en) | 2011-12-23 | 2023-11-02 | Zf Friedrichshafen Ag | Hybrid drive of a motor vehicle |
DE102013214950A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Torque overlay device for hybrid drive |
CN104903170A (en) * | 2013-10-18 | 2015-09-09 | 株式会社小松制作所 | Work vehicle and method for controlling work vehicle |
JPWO2015056500A1 (en) * | 2013-10-18 | 2017-03-09 | 株式会社小松製作所 | Work vehicle and control method of work vehicle |
US9840827B2 (en) | 2013-10-18 | 2017-12-12 | Komatsu Ltd. | Work vehicle and method of controlling work vehicle |
WO2015056500A1 (en) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | 株式会社小松製作所 | Work vehicle and method for controlling work vehicle |
US9199528B2 (en) | 2013-11-25 | 2015-12-01 | Hyundai Motor Company | Hybrid power train for vehicles |
JP2015113102A (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | アイシン精機株式会社 | Hybrid vehicle drive device |
JP2020024012A (en) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | 株式会社デンソー | Clutch control device |
CN111819097A (en) * | 2018-10-10 | 2020-10-23 | 浩夫尔动力总成有限公司 | Special hybrid drive, in particular as part of a drive train, and mode of operation of said drive train |
CN111819097B (en) * | 2018-10-10 | 2024-05-10 | 浩夫尔动力总成创新有限责任公司 | Special hybrid drive, in particular as part of a drive train, and method for operating the drive train |
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