JP2004245154A - Power output device, its control method, and vehicle - Google Patents

Power output device, its control method, and vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2004245154A
JP2004245154A JP2003037119A JP2003037119A JP2004245154A JP 2004245154 A JP2004245154 A JP 2004245154A JP 2003037119 A JP2003037119 A JP 2003037119A JP 2003037119 A JP2003037119 A JP 2003037119A JP 2004245154 A JP2004245154 A JP 2004245154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mode
transmission
drive source
power output
output device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003037119A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4168777B2 (en
Inventor
Osamu Yoneda
修 米田
Michihiro Tabata
満弘 田畑
Shizuo Sasaki
静夫 佐々木
Yoshinobu Hashimoto
佳宜 橋本
Hiroki Murata
宏樹 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2003037119A priority Critical patent/JP4168777B2/en
Publication of JP2004245154A publication Critical patent/JP2004245154A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4168777B2 publication Critical patent/JP4168777B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operation environment comfortable for a user, by reducing the number of occurrence of vibrations or the like caused by shift between two kinds of power sources or changing shifts in a transmission, in a power output device provided with two kinds of the power sources and the transmission. <P>SOLUTION: The power output device comprises: the transmission connected or disconnected to an engine through a clutch; a driving shaft to which rotating power is transmitted through the transmission; and a motor connected to the transmission to drive the driving shaft. The driving shaft is driven by a first mode or second mode where the driving shaft is driven by the engine or motor, and by a third mode where the driving shaft is driven by the engine and motor. A control means controls the engine, motor, and transmission so as to perform transmission operation in the transmission simultaneously with at least one mode shift operation out of shift operations among the first mode, second mode, and third mode. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン及びモータ等の二種の動力源を備える動力出力装置及びその制御方法並びに該動力出力装置を搭載する車両の技術分野に属する。
【0002】
【背景技術】
従来、いわゆるハイブリッド車両に好適に搭載されるハイブリッド型の動力出力装置が開発されている。この種のハイブリッド型の動力出力装置では、代表的には、エンジン、モータジェネレータ装置、クラッチ、変速装置及び駆動軸等が備えられている。このうち、モータジェネレータ装置は、当該動力出力装置に要求される動作状態に応じて、バッテリ充電用の発電機として、或いはバッテリから電源供給を受け電動機として利用される。また、前記変速装置は、エンジン、或いはモータジェネレータ装置の出力を駆動軸に伝達する際その変速を行うために利用されるが、該変速装置としては、具体的には例えば、特許文献1に開示されているような、フルオート式の同期噛み合い式変速装置等が利用される。なお、前記のモータジェネレータ装置は、このような変速装置に接続されて利用されることがある。
【0003】
このようなハイブリッド型の動力出力装置では、エンジンの間欠運転が実施されることがある。ここに「間欠運転」とは、ある一定の運転期間の後、暫く休止期間があり、その後再び運転期間に入るなどという運用がなされることを意味する。これは、当該ハイブリッド型の動力出力装置では、上述のようにエンジン及びモータジェネレータ装置の協働により車両の走行等を実現可能であることにより、エンジンを常に作動させておく必要がないからである。この場合、前記休止期間中は、エンジンにおいて燃料消費が生ぜず、かつ、エンジンから排気ガスが排出されるということもないから、燃料消費量の低下、或いは排気ガス中における有害物質濃度の低下等の目覚ましい効果を得ることができる。なお、エンジンの休止が許される場合とは、具体的には例えば、アクセル開度の程度やバッテリの充電状態等に基づいて決定される。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−141665号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような動力出力装置には次のような問題点がある。すなわち、前記間欠運転において、エンジンが停止しておりモータジェネレータ装置のみによる出力が行われている状態から、エンジン出力を利用した状態に移行する場合においては、該エンジンを始動する必要があり、その際、該始動に伴う振動等の違和感をユーザに与えるおそれがある。また、前記変速装置については、動力出力装置に要求される動作状態に応じて、自動変速が行われるものが知られている。例えば、当該動力出力装置が車両等に搭載されている場合において、該車両のユーザがアクセルを比較的大きく踏み込むときには、より大きなトルクを得るため、シフトチェンジ操作を自動的に行うというようである。この場合、該シフトチェンジ操作に起因する振動等の違和感をユーザに与えるおそれがある。
【0006】
そうすると、このような動力出力装置では、モータのみによる運転状態からエンジンを利用した運転状態への移行時、更には前記のシフトチェンジ時の双方において、振動等が生じることになり、ユーザに対し、比較的頻度高く違和感を与えおそれが大きいことになる。
【0007】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、モータ及びエンジン等の二種の動力源を有するとともに変速装置を備えた動力出力装置であって、前記二種の動力源間の切り替え、或いは変速装置におけるシフトチェンジに起因する振動等の発生機会を減少することにより、ユーザに快適な操作環境を提供することの可能な動力出力装置及びその制御方法を提供することを課題とする。また、本発明は、そのような動力出力装置を具備してなる車両を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の動力出力装置は、上記課題を解決するため、回転動力を出力する第1の駆動源と、該第1の駆動源にクラッチを介して接続又は断絶される変速装置と、前記変速装置を介して前記回転動力が伝達される駆動軸と、前記駆動軸を駆動可能に前記変速装置に接続された第2の駆動源とを備えてなり、前記駆動軸は、前記第1の駆動源又は前記第2の駆動源のみで当該駆動軸を駆動させる第1又は第2のモードと、前記第1の駆動源及び前記第2の駆動源で当該駆動軸を駆動させる第3のモードとにより駆動され、前記変速装置における変速操作と、前記第1のモード、前記第2のモード及び前記第3のモード間相互のモード切替操作のうち少なくとも一つのモード切替操作とを同時に実施するように、前記第1の駆動源、前記第2の駆動源及び前記変速装置を制御する制御手段を備えている。
【0009】
本発明の動力出力装置によれば、例えば点火燃焼式、或いは自着火燃焼式等のエンジン等からなる第1の駆動源の出力は、クラッチ、変速装置及び駆動軸という順に伝達されていく。ここで「クラッチ」とは、例えば油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる湿式多板式の油圧式摩擦係合装置が含まれ、「変速装置」としては、遊星歯車式や2軸噛合式などの有段変速機等が含まれる。これにより、第1の駆動源により生み出された動力を外部に取り出すことが可能となる(駆動軸に続けて更に、適当な要素を連結してもよい。)。
【0010】
また、本発明の動力出力装置では、駆動軸を駆動可能に変速装置に接続された第2の駆動源を備えている。この第2の駆動源及び前記の第1の駆動源が備えられていることにより、本発明に係る駆動軸には、第1の駆動源のみの出力、第2の駆動源のみの出力、又は第1の駆動源及び第2の駆動源の双方の出力を伝達することが可能であり、これら三種の方式によって駆動軸を駆動することができる。なお、本発明においては、このような三種の駆動方法を、前記の順に、それぞれ第1のモード、第2のモード及び第3のモードと名づけている。
【0011】
そして、本発明では特に、前記第1のモード、前記第2のモード及び前記第3のモード間の相互切り替えのうち少なくとも一つと、前記変速装置における変速操作とを同時に実施するように、前記第1の駆動源、前記第2の駆動源及び前記変速装置を制御する制御手段が備えられている。
【0012】
例えば、ユーザのアクセルワーク等によって、変速装置における変速操作、即ちシフトチェンジが行われる際においては、条件を満たす限り、前記の各種のモードのうちの一つから他の一つへの切り替えをも同時に行うことになる。より具体的には、前記にいう「シフトチェンジ」がシフトダウン(例えば、当該変速装置が5段変速として、その4速から2速への変速操作等々)を意味し、「各種のモードのうち一つから他の一つへ」とは、モータ等からなる第2の駆動源による駆動軸の駆動(第2のモード)から、エンジン等からなる第1の駆動源による駆動軸の駆動(第1のモード)へなどという場合が考えられる。その他、種々の組み合わせが考えられることは言うまでもない。
【0013】
いずれにせよ、そうすると、本発明においては、モード切り替えに伴う振動等の発生の機会と、シフトチェンジに伴う振動等の発生の機会とは、同時とされることになる。換言すれば、本来であれば、モード切り替えに伴う振動等の発生と、シフトチェンジに伴う振動の発生とが別々の機会に生じることで、ユーザは違和感を二回経験しなければならなったところ、これを一回だけ経験すれば済むということを意味する。
【0014】
このように、本発明によれば、ユーザに振動等の違和感を与える機会を減少することにより、ユーザに、より快適な操作環境を提供することが可能となる。
【0015】
なお、本発明は、上述のように、モード切り替えのタイミングと変速装置のシフトチェンジのタイミングとを同時に行うような制御を実施することに特徴があるが、これは、シフトチェンジを行う際には、必ず、モード切り替えを行うとか、その逆に、モード切り替えを実行する際には、必ず、シフトチェンジを行うとかいうことを意味しない。すなわち、本発明では、例えば、多数回実施されるシフトチェンジのうち、そのすべてではない何回かのタイミングにおいて、モード切り替えが同時に実施されるという形態を含む。このような場合であっても、当該何回かのタイミングにおいて、前記と同様な作用は生じ、相応の効果を収めることができる。
【0016】
本発明の動力出力装置の一態様では、前記制御手段は、当該動力出力装置の動作状態に応じて前記変速操作を自動的に実行するように前記変速装置を制御する。
【0017】
この態様によれば、変速操作が自動的に行われることになり、ユーザを変速操作から開放することが可能である。そして、本態様によれば、このように変速操作が自動的に行われるのに応じて、モード切替操作が同時に実施されることになる。この場合、仮に、変速操作及びモード切替操作が別々の機会に実施されることになると、振動等の発生の機会が多くなるということの他に、両者のいずれもがユーザの意志に基づかないで実行されることになるから、ユーザが感じる違和感の程度はより顕著になるということができる。しかるに、本態様では、変速操作及びモード切替操作双方が同時に実施されるようになっていて、ユーザへの違和感付与の機会が減少されていることから、前記のような不具合を被らなくて済むのである。
【0018】
なお、本態様にいう「動力出力装置の動作状態」とは、具体的には、後述するアクセルペダルの踏み込み量であるとか、その開度、或いは操作速度、また、駆動軸の回転速度や、当該動力出力装置が車両等に搭載されている場合においては、当該車両の速度等々が該当し得る。
【0019】
本発明の動力出力装置の他の態様では、前記駆動軸における出力の程度を調整するためのアクセルペダルを更に備えてなり、前記制御手段は、前記アクセルペダルの操作量に基づいて前記変速操作を自動的に実行するように前記変速装置を制御する。
【0020】
この態様によれば、アクセルペダルの操作量に基づいて、変速操作が自動的に行われることになる。例えば、アクセルペダルが急激に踏み込まれた場合等には、より大きなトルクを出力すべく、変速装置において変速操作の一例たるシフトダウンを実行する場合が考えられる。
【0021】
本発明の動力出力装置の他の態様では、前記制御手段は、前記変速装置における変速位置に基づいて前記モード切替操作を実行するように前記第1の駆動源、前記第2の駆動源及び前記変速装置を制御する。
【0022】
この態様において、まず、「変速位置」とは、例えば変速装置が複数の歯車等を備えた前進5段、後進1段の有段変速機からなる場合において、該変速装置がそのうちのいずれか一つの状態(例えば、「前進3段」の状態)にあること、若しくは当該状態それ自体のことを意味する。そして、本態様では、この各別の状態を採り得る変速位置に基づいてモード切替操作が行われることになる。例えば、前記のように、変速操作が自動的に実行される場合であって、これに伴いモード切替操作を実行する場合において、このモード切替操作は、前記変速装置において前記変速操作が行われる前又は行われた後に採られる変速位置の別に応じて実行されることになる。ここに「変速位置の別に応じて実行される」という中には、ある特定の変速位置に関しては、モード切替操作を実行しない、等という場合をも含む。
【0023】
このような態様によれば、変速位置の相違に応じ、本発明に係る変速操作及びモード切替操作の同時実施を、より好適に且つより容易に行うことができる。また、本態様によれば、両操作を同時に実施するタイミングをとりやすくなることになる。
【0024】
この態様では、前記駆動軸における出力の程度を調整するためのアクセルペダルを更に備えてなり、前記モード切替操作を実行するための前記アクセルペダルの操作量が、前記変速位置の各々に対応して定められており、前記制御手段は、前記モード切替操作を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて自動的に実行するように前記第1の駆動源、前記第2の駆動源及び前記変速装置を制御するようにしてもよい。
【0025】
このような構成によれば、モード切替操作がアクセルペダルの操作量に基づいて行われるとともに、当該アクセルペダルの操作量は、変速装置における変速位置の各々に対応して定められている。例えば、変速位置が“a1”の場合には、前記操作量が“p1”のときに、モード切替操作が行われ、前者が“a2”の場合には、後者が“p2”(但し、a2≠a1、p2≠p1)のときにモード切替操作が行われるなどというようである。これによれば、アクセルペダルの操作量が同じであっても、変速位置の相違に応じてその意味合いが異なる(例えば、変速位置がより低速の位置であれば、より大きなトルクが発生し、その逆であれば、より小さなトルクしか発生しない等)ことから、本発明に係るモード切替操作及び変速操作を同時に実行するという制御を、より好適に且つより容易に行うことができる。
【0026】
具体的には例えば、現時点において、当該動力出力装置における駆動軸が第2のモードにより(即ち、第2の駆動源のみが利用されて)駆動されている場合であり、変速位置がより低速の位置にあるときには、該変速装置がより高速の位置にあるときに比べて、アクセルペダルの操作量がより小さくても、モード切替操作を実行する(即ち、第1のモード又は第3のモードに移行する)、等という制御が行われ得ることになる。これを別の面から捉えると、前記と同じ場合であり、変速装置がより高速の位置にあるときには、アクセルペダルの操作量が前記のケースと同じであっても、モード切替操作は実行しないことを意味する。
【0027】
このように、本態様によれば、変速位置の相違に基づく、アクセルペダルの操作量の意味合いの相違に応じ、本発明に係る変速操作及びモード切替操作の同時実施を、より好適に且つより容易に行うことができる。また、本態様によれば、両操作を同時に実施するタイミングを、前記にも増して、よりとりやすくなることになる。
【0028】
この構成では更に、前記制御手段は、前記変速位置がより低速の位置であれば、前記アクセルペダルの操作量がより小さい場合に、前記モード切替操作を実行し、前記変速位置がより高速の位置であれば、前記アクセルペダルの操作量がより大きい場合に、前記モード切替操作を実行するように、前記第1の駆動源、前記第2の駆動源及び前記変速装置を制御するようにしてもよい。
【0029】
このような構成によれば、前記の変速位置とアクセルペダルの操作量とに関して、より具体的な取り決めがなされている。すなわち、例えば変速装置が前進5段、後進1段の有段変速機である場合を想定すると、変速位置が“3段”である場合には、前記操作量が“p3”のときにモード切替操作が行われ、変速位置が“4段”である場合には、前記操作量が“p4”(p3<p4)のときにモード切替操作が行われるなどというようになる。
【0030】
より具体的には例えば、前記第1の駆動源の出力可能な最大出力が、前記第2の駆動源のそれよりも大きい場合を想定するとともに、このような場合において更に、現時点において、駆動軸が第2のモードで駆動されている場合であって、且つ、これより加速を行うため、ある一定の位置にあるアクセルペダルを踏み込む場合を想定すると、変速位置が“3段”の場合におけるその踏み込み量(「操作量」の一例)は、同“5段”の場合における同踏み込み量に比べてより小さくても、第2のモード以外のモードへのモード切替操作が実行されることになる。
【0031】
また、逆に、前記の場合において更に、現時点において、駆動軸が第1のモードで駆動されている場合であって、且つ、これより減速を行うため、ある一定の位置にあるアクセルペダルを戻す場合を想定すると、変速位置が“3段”の場合におけるアクセルペダルの戻し量(「操作量」の一例)は、同“5段”の場合における同戻し量よりも大きくなければ、第1のモード以外のモードへのモード切替操作は実行されない。
【0032】
これらによれば、いずれにせよ、シフトダウン、或いはシフトアップ等の変速操作と前記のそれぞれのモード切替操作とのタイミングの一致を図りやすくなることになる。
【0033】
なお、本態様にいう「より低速」及び「より高速」、或いは「より小さい」及び「より大きい」というのは、それぞれの一方の他方に対する関係において高低或いは大小が決定されるという相対的な意味を有している。したがって、変速装置が、前記のように前進5段である場合には、1段、2段、3段、4段及び5段の順に、モード切替操作が実行されるための前記操作量は漸次大きくなるということになる。
【0034】
本発明の動力出力装置の態様のうち、アクセルペダルの操作量に基づきモード切替操作が実行される態様では、前記第2のモードから前記第1のモード又は前記第3のモードへの切替及びその逆の切替のそれぞれについて、前記モード切替操作を実行するための前記アクセルペダルの操作量は、相異なるように定められているようにしてもよい。
【0035】
このような構成によれば、例えば、アクセルペダルが踏み込まれた後、その直後に戻されるようなアクセル操作が行われた場合において、その踏み込み量及び戻し量の変位によって、アクセルペダルの操作量に関し定められた、モード切替操作にかかわる閾値が、短時間のうちに二度跨がれるということを防止することができる。これによると、第2のモードから前記第1のモード又は第3のモードへの切替の後、すぐにその逆の切替が実施されるなどという事態の発生を未然に防ぐことが可能となるから、当該動力出力装置のより安定した運用が可能となる。
【0036】
本発明の動力出力装置の他の態様では、前記第1の駆動源はエンジンを含み、前記第2の駆動源はモータジェネレータ装置を含む。
【0037】
この態様によれば、前記第1の駆動源は直噴射式等のガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等のエンジンを含み、前記第2の駆動源はモータジェネレータ装置を含んでいる。ここでモータジェネレータ装置には、モータ(電動機)に加えて、ジェネレータ(発電機)が含まれ得、或いは両者の機能をもつモータジェネレータが含まれ得る。このような構成により、本態様では、駆動軸にエンジン単独、モータジェネレータ装置単独、或いは両者双方による動力伝達が行われている状態のうちいずれか一つが実現され得ることになる。
【0038】
そして、本態様によっても、これら三つのモードのうちの一つから他の一つへのモード切替操作と、変速装置における変速操作が同時に実施されるようになっている。したがって、本態様によっても、前記の作用効果と同様な作用効果を享受することができる。また、本態様では特に、モータジェネレータ装置のみによって駆動軸が駆動されている状態(第2のモード)から、エンジンのみによって駆動軸を駆動する状態(第1のモード)、又はモータジェネレータ装置及びエンジンによって駆動軸を駆動する状態(第3のモード)へと移行する際においては、比較的大きな振動等の発生を伴うエンジン始動ないし再始動を行わなければならない。つまり、この場合、ユーザにより大きな違和感を与える可能性がある。しかるに、本態様によれば、このような振動等の発生の機会を、変速装置における変速操作に起因する振動等の発生の機会に一致させることができるから、ユーザへの違和感付与の機会の減少という利点をより効果的に享受することができる。要するに、本態様は、本発明に係る動力出力装置の最も好適な構成のうちの一つを提供する。
【0039】
本発明の動力出力装置の制御方法は、上記課題を解決するために、回転動力を出力する第1の駆動源、該第1の駆動源にクラッチを介して接続又は断絶される変速装置、前記変速装置を介して前記回転動力が伝達される駆動軸、前記駆動軸を駆動可能に前記変速装置に接続された第2の駆動源を備えた動力出力装置を制御する動力出力装置の制御方法であって、当該動力出力装置の動作状態に応じて、前記変速装置における変速操作を自動的に行う変速工程と、前記変速工程に併せて、前記第1の駆動源又は前記第2の駆動源のみで当該駆動軸を駆動させる第1又は第2のモード、前記第1の駆動源及び前記第2の駆動源で前記駆動軸を駆動させる第3のモードからなる各モード間相互のモード切替操作のうち少なくとも一つのモード切替操作とを同時に実施するモード切替工程とを含む。
【0040】
本発明の動力出力装置の制御方法によれば、前記の本発明の動力出力装置の運用を好適に行うことができる。
【0041】
なお、前記の本発明の動力出力装置に関して述べたように、本発明の制御方法では、変速操作及びモード切替操作それぞれが相互独立に行われる工程が含まれていてもよい。
【0042】
本発明の車両は、上記課題を解決するために、前記の本発明の動力出力装置(但し、その各種態様を含む。)と、該動力出力装置が搭載される車両本体と、該車両本体に取り付けられると共に前記駆動軸を介して出力される駆動力により駆動される車輪とを備えている。
【0043】
本発明の車両によれば、前記の本発明の動力出力装置を具備してなるから、例えば、第2の駆動源による走行モードから、第1の駆動源による走行モードへの切り替え時点において、無駄な時間を発生させず、また、ユーザに振動等の違和感を与える機会を減少することによって、より快適な運転環境を提供することができる。
【0044】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【0045】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。
【0046】
(直噴式ガソリンエンジン)
図1は、本発明の実施形態に係る動力出力装置を構成するエンジン150及びその周辺機器等の構成例を示す図である。
【0047】
エンジン150は、図1に示すように、燃料室内に燃料を直接噴射する、いわゆる直噴式ガソリンエンジンである。このエンジン150には、図示されないシリンダブロック、シリンダブロックの内部に配置されたシリンダ、シリンダの内部を摺動可能に配置されたピストンがそれぞれ設けられている。
【0048】
ピストンには、図1において示されないクランク軸が接続されており、該クランク軸にはフライホイールが接続されている(それぞれ、図2における符号「151」、「FW」参照。)。フライホイールの外周にはリングギアが設けられ、このリングギアには、図2に示すように、スタータモータSMに付設されたピニオンギアが噛み合わされている。エンジン150の通常の始動時においては、このスタータモータSMが回転することによって発生した動力が、ピニオンギア及びリングギアを介して、フライホイールFW、クランク軸151に伝達されることで、エンジン150はクランキングさせられることになる。なお、エンジン150のクランク軸には、図1に示す変速装置160が接続されているが、この点については、後に図2を参照して詳しく説明する。
【0049】
シリンダの内部であってピストンの頂面に臨む空間には燃焼室20が形成されている。燃焼室20には、燃料噴射弁22の噴射口が露出している。エンジン150の運転中、燃料噴射弁22には、図示しない燃料ポンプから燃料が圧送される。また、燃焼室20には、図示しない点火プラグが設けられており、この点火プラグに着火することにより、燃焼室20内に爆発を生じさせ、シリンダ内のピストンに動力を伝達することになる。
【0050】
燃焼室20には、上記のほか、図示しない排気弁を介して排気マニホールド30が連通している。排気マニホールド30には、ターボチャージャ39を介して排気管31が接続されている。このうち排気管31の途上には、例えばPM(排気微粒子)フィルタ等からなる排気浄化装置35が設けられている。なお、PMフィルタとは、ステンレス鋼粉末を焼結したシームレス管状フィルタ(液体精密ろ過フィルタ)である。排気浄化装置35には、温度センサ35Tが付設されている。
【0051】
他方、燃焼室20には、図示しない吸気弁を介して吸気マニホールド32の各枝管が連通している。吸気マニホールド32には、インタークーラ39Cを介して吸気管33が接続されている。このうち吸気マニホールド32内には、スロットル弁32Vが配設されている。
【0052】
以上の排気系及び吸気系の双方に関連する装置として、エンジン150には、ターボチャージャ39及び排気ガス再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)装置38が設けられている。
【0053】
まず、ターボチャージャ39は、例えばタービン及びコンプレッサ(いずれも不図示)を備えてなり、タービンが排気マニホールド30内を流れる排気ガスのエネルギにより回転させられることにより、コンプレッサは、このタービンの動力をシャフトを介して受け取るようになっている。これにより、吸気管33内の空気を圧縮して燃焼室20側に供給することが可能となる。すなわち、ターボチャージャ39は、燃焼室20に対する吸入空気量を制御する機能を備えている。ちなみに、吸気管33の空気吸入方向において、ターボチャージャ39とスロットル弁32Vとの間には、インタークーラ39Cが設けられているが、このインタークーラ39Cは、ターボチャージャ39により圧縮されて温度が上昇した空気を冷却するためのものである。なお、ターボチャージャ39としては、コンプレッサの回転数に対応する吐出量を制御することのできる、いわゆる可変容量式のターボチャージャを用いてよい。
【0054】
他方、排気ガス再循環装置38は、排気マニホールド30と吸気マニホールド32とを接続するパイプ38と、パイプ38の途中に設けられ、かつ、排気マニホールド30から吸気マニホールド32に戻されるガスの流量を制御するEGRバルブ38Vとを備えている。これにより、燃焼室20から排気マニホールド30に排出されたガスの一部を、吸気系統に戻すことが可能になる。これによると、燃焼室20内の燃焼温度は下がり、窒素酸化物の生成と、吸入空気量の増加による排気微粒子の生成とを抑制することができる。
【0055】
以上述べたようなエンジン150をはじめとする各種の機構的要素は、制御装置170により制御される。制御装置170は、内部にCPU、ROM、RAM等を有するワンチップ・マイクロコンピュータであり、CPUがROMに記録されたプログラムに従い、エンジン150の燃料噴射量や回転速度その他の制御を実行する。図示を適宜省略したが、これらの制御を可能とするために、制御装置170にはエンジン150の運転状態を示す種々のセンサが接続されている。
【0056】
具体的には、次のようである。例えば前記の要素のうちスロットル弁32Vは図示しないスロットルモータに連結され、スロットルモータは制御装置170に接続されてその制御下にある。これにより、スロットルモータは、制御装置170から供給される制御信号に応じてスロットル弁32Vの開度を変化させる。なお、スロットル弁32Vの近傍に、図示しないスロットル開度センサを配設し、該センサの発するスロットル弁32Vの開度に応じた電気信号を制御装置170に向けて出力するように構成してよい。また、燃料噴射弁22及び燃料ポンプも、制御装置170に接続されてその制御下にある。これにより、燃料ポンプは、制御装置170から供給される制御信号に応じて燃料噴射弁22側へ燃料を圧送する。また、燃料噴射弁22は、制御装置170から供給される制御信号に応じて燃焼室20内へ燃料を噴射する。
【0057】
以上のほか、ターボチャージャ39、排気ガス再循環装置38等についても、制御装置170に接続されており、その制御を受けて、過給圧、再循環排気ガス量等を適宜調整可能となっている。
【0058】
他方、制御装置170には、前記の各種の機構的要素の他、イグニッションスイッチ76(以下、「IGスイッチ76」という。)が接続されている。制御装置170は、IGスイッチ76の出力信号に基づき、IGスイッチ76のオン/オフ状態を検出する。IGスイッチ76がオン状態からオフ状態とされると、燃料噴射弁22による燃料噴射等が停止され、エンジン150の運転が停止される。さらに、制御装置170には、アクセルペダル78の近傍に設けられたアクセル開度センサ80が接続されている。アクセル開度センサ80は、アクセルペダル78の踏み込み量に応じた電気信号を、制御装置170に向けて出力する。
【0059】
(変速装置)
図2は、図1に示した変速装置160の構成例を示す図である。この図2において、エンジン150はフライホイールFWを介してクランク軸151に連結されている。フライホイールFWには、ピニオンギアを介してスタータモータSMが接続されている。スタータモータSMは、主にエンジン150の始動時に利用されることになる。
【0060】
前記のクランク軸151は、クラッチCを介してインプット軸152に連結されている。インプット軸152には、該軸を中心として、1速から5速までの各速の入力歯車1IN〜5IN(以下、「1速入力歯車1IN」などという。)が設けられているとともに、後進段入力歯車RINが設けられている。このうち、3速入力歯車3IN、4速入力歯車4IN及び5速入力歯車5INは、インプット軸152との関係で相対的に自由に回転し得るように設けられている。また、3速入力歯車3INと4速入力歯車4INとの間にはスリーブS1が設けられており、5速入力歯車5INには、これに対応するようにスリーブS2が設けられている。スリーブS1は、図中左右いずれかの方向に移動することによって、3速又は4速入力歯車3IN又は4INとインプット軸152を連結することが可能である。スリーブS5も、スリーブS1と同様、図中右方向に移動することによって、5速入力歯車5INとインプット軸152を連結することが可能である。なお、各スリーブS1及びS2と、これらに連結可能な3速〜5速入力歯車3IN〜5INとの間には、それぞれ、両者間の噛み合いがスムースに行われるように、図示しない同期装置が設けられている。
【0061】
他方、アウトプット軸153には、該軸を中心として、前記の各速の入力歯車1IN〜5INのそれぞれに対応した各速の出力歯車1OUT〜5OUT及びROUT(以下、「1速出力歯車1OUT」などという。)が設けられている。このうち、1速出力歯車1OUT、2速出力歯車2OUT及び3速出力歯車3OUTは、アウトプット軸153との関係で相対的に自由に回転し得るように設けられている。また、1速出力歯車1OUTと2速出力歯車2OUTとの間にはスリーブS3が設けられており、3速出力歯車3OUTに対応するようにスリーブS4が設けられている。スリーブS3及びS4はともに、前記のスリーブS1及びS2と略同様な機能を果たす。すなわち、スリーブS3は、アウトプット軸153と1速出力歯車1OUT又は2速出力歯車2OUTとを連結するように移動可能に構成されており、スリーブS4は、アウトプット軸153と3速出力歯車3OUTとを連結するように移動可能に構成されている。ただし、スリーブS3は、1速出力歯車1OUT及び2速出力歯車2OUTとの間、図中真中の位置において、アウトプット軸153と後進段出力歯車ROUTとを連結させる作用を果たし、後進段入力歯車RINからアウトプット軸153への動力伝達を可能にする。なお、各スリーブS3及びS4と、これらに連結可能な1速〜3速出力歯車1OUT〜3OUT及び後進段出力歯車ROUTとの間には、それぞれ、両者間の噛み合いがスムースに行われるように、図示しない同期装置が設けられている。
【0062】
さらに、3速出力歯車3OUTには、ギアMGGを介してモータジェネレータMGが接続されている。モータジェネレータMGにはバッテリVが接続されている。これにより、バッテリVから電力供給を受けたモータジェネレータMGは電動機として機能することにより、アウトプット軸153には、例えばギアMGG、3速出力歯車3OUT、スリーブS4を介し動力が伝達されるようになっている(力行動作)。逆に、車輪TF1及びTF2等から力を受けて、前記とは逆の順序を経てモータジェネレータMGが回転させられるときには、該モータジェネレータMGは発電機として機能することにより、バッテリVの充電が行われることになる(回生動作)。
【0063】
なお、本実施形態における力行動作、すなわちモータジェネレータMGからアウトプット軸153に対する動力の出力は、図2に示すように、各速入力歯車1IN〜5IN及び同出力歯車1OUT〜5OUTを介して行われ得るようになっている。例えば、スリーブS4及びS3が中立状態にあり、スリーブS1が3速入力歯車3IN側に移動し、且つ、スリーブS2が5速出力歯車5OUT側に移動している場合を想定すると、モータジェネレータMGの出力は、ギアMGG、3速出力歯車3OUT、3速入力歯車3IN、スリーブS1、インプット軸152、スリーブS2、5速入力歯車5IN、5速出力歯車5OUT及びアウトプット軸153というように伝達されることになり、モータジェネレータMGを利用した5速駆動が可能となっている。その他についても同様に考えることができる。
【0064】
このような構成を備えるアウトプット軸153の一端には、ディファレンシャルギア(以下、「DEF」と略す。)154が設けられており、DEF154は、図1において図示されない車輪に接続されている。
【0065】
以上のような構成を備える変速装置160は、典型的には、以下のように動作する。なお、変速装置160の動作は、図1に示した制御装置170によって行われることになる。
【0066】
いま例えば、エンジン150を動力源として、1速から2速への変速時における当該変速装置160の動作について説明する。まず、1速走行段階においては、スリーブS3は、1速出力歯車1OUTをアウトプット軸153に連結するように、図中右方向に移動している。他方、残るスリーブS3乃至S5は、いずれも中立の状態を保っており、2速乃至5速入力歯車2IN〜5INからアウトプット軸153へは動力が伝達されないようになっている。これにより、エンジン150からの出力は、クラッチCを介して、インプット軸152、1速入力歯車1IN、1速出力歯車1OUT、スリーブS1及びアウトプット軸153を介してDEF154に伝達される。
【0067】
続いて、この状態から、2速へ変速する際においては、いったんクラッチCを断絶した上で、スリーブS3が1速出力歯車1OUTに接続されている状態から、2速出力歯車2OUTに接続される状態に変更する。この後、クラッチCを再び係合させると、エンジン150からの出力は、クラッチCを介して、インプット軸152、2速入力歯車2IN、速出力歯車2OUT、スリーブS1及びアウトプット軸153を介してDEF154に伝達される。
【0068】
残る3速走行以降においても、スリーブS1乃至S4を適当に移動させることにより、同様な変速作用が実現されることになる。
【0069】
なお、上述のような変速操作は、図1に示した制御装置170により司られる。この場合、制御装置170が現実に前記変速操作を行うにあたっては、それがユーザの指令に基づく場合(セミオート式)と、自動的に行う場合(フルオート式)との双方があるが、本実施形態においては、後者の場合を前提とする。
【0070】
また、本実施形態の動力出力装置においては、前記のように、変速装置160によって、1速入力歯車1IN及び1速出力歯車1OUTにより実現される1速走行状態、或いは2速入力歯車2IN及び2速出力歯車2OUTにより実現される2速走行状態等々というように、各速の入力歯車及び出力歯車によって、各速の走行状態が実現されるようになっているが、以下の説明では、このような各速の走行状態を実現する変速装置160の状態(即ち具体的には、各歯車の回転の有無、スリーブS1乃至S4の位置等)を、特に「変速位置」と呼ぶことにする。
【0071】
(車両)
以上のようなエンジン150、或いは変速装置160等を備える動力出力装置は、例えば図3に示すように、四輪自動車MVの一部を構成する。図3において、四輪自動車MVは、図1で示したエンジン150、変速装置160及びモータジェネレータMG等に加えて、これらを搭載する車両本体MVS、該車両本体MVSに取り付けられるとともにDEF154に接続された車輪TF1及びTF2、更には車輪TR1及びTR2等を備える。このうち車輪TF1及びTF2は、前記のアウトプット軸153及びDEF154を介して出力される駆動力により駆動されるようになっている。
【0072】
(変速及びモード切替時に関する制御)
以下では、本発明に係る制御手段を構成する制御装置170により、走行モードを切り替える制御、その中でも特に、アウトプット軸153の駆動がモータジェネレータMGのみによって行われる「モータ走行モード」から、それがエンジン150のみによって行われる「エンジン走行モード」への切り替え時に実施される制御について、図4乃至図6を参照しながら説明する。ここに図4は、前記の制御の処理の流れを示すフローチャートである。また、図5は、変速装置160においてある変速位置から他の変速位置への移行を決定するための変速線図であり、図6は、モータ走行モードからエンジン走行モードへの移行を決定するためのモード切替線図である。
【0073】
図4において、まず、初期段階では、当該動力出力装置は、アウトプット軸153の駆動がモータジェネレータMGのみによって行わるモータ走行モードの状態にある(ステップS1)。すなわち、図2においては、クラッチCは断絶された状態にあり、モータジェネレータMGからの動力は、例えば、スリーブS4及びS2が中立状態にあり、スリーブS1が3速入力歯車3IN側に移動し、且つ、スリーブS3が2速出力歯車2OUT側に移動している場合、ギアMGG、3速出力歯車3OUT、3速入力歯車3IN、スリーブS1、インプット軸152、2速入力歯車2IN、2速出力歯車2OUT、スリーブS3、アウトプット軸153、DEF154、更には車輪TF1及びTF2へと伝達されるようになっている(2速走行)。ちなみに、このようなモータ走行モードは、例えば、図3に示した車両の低速走行時等に採られる。なお、以下では、前記の2速走行を前提とする。
【0074】
このような初期段階を前提とし、図4において、制御手段170は、変速装置160におけるシフトチェンジ、すなわち変速位置の変更を、条件を満たす限り、適宜自動的に行う(ステップS2)。このシフトチェンジは、例えば、ユーザによるアクセルペダル78の踏み込みが行われること等によって、当該動力出力装置に対し出力上昇要求があり、これが一定程度以上である場合、要求されたトルクと現実のトルクとの格差を埋めるため等を目的として行われる。より具体的には、このようなシフトチェンジは、図5に示すような変速線図に基づいて行われるようになっている。
【0075】
図5の変速線図は、横軸に出力軸回転数〔rpm〕をとり、縦軸にアクセル開度〔%〕をとっており、各速に対応した変速線U12、U23、…等々が描かれている。このうち出力軸回転数〔rpm〕とは、例えば図3に示した四輪自動車MVにおいて、タイヤTF1又はTF2とDEF154とを接続するための軸の回転数に該当する。したがって、この回転数は、概ね当該四輪自動車MVの速度(以下、「車速」という。)に比例する。また、アクセル開度は、図1に示したアクセルペダル開度センサ80によって検知される。
【0076】
なお、図5において使用されている符号U12、U23、…等々には、次のような意味がある。すなわち、先頭のアルファベット「U」又は「D」は、それぞれシフトアップ、シフトダウンを意味している。また、続く二桁の数字は、例えば「12」とあるのは1速から2速へのシフトチェンジ(シフトアップ)、また、「43」とあるのは4速から3速へのシフトチェンジ(シフトダウン)などという意味をもっている。これにより、図5においては、1速から5速までのすべてについて、各速間のシフトチェンジの際の基準となる変速線U12、U23、…等々が示されていることが分かる。
【0077】
さて、本実施形態においては、このような変速線図に基づいてシフトチェンジが行われることになるが、具体的には次のようである。すなわち、まず、前記で前提としたように、当該動力出力装置がモータジェネレータMGによる2速走行状態にある場合であって、図5中、状態Aの位置にある場合を仮定する。この際、ユーザによってアクセルペダル78が踏み込まれることにより、該状態Aが状態Bへと遷移したときには、その遷移は変速線D21(図中二点鎖線)を越えることから、2速から1速へのシフトチェンジ(即ち、シフトダウン)が行われることになる。そして、これにより、アクセルペダル78が踏み下げられたことをもって推測されるユーザの加速要求にも適切に応えることが可能となる。
【0078】
なお、図5中、前記のように状態Aから状態Bへの遷移が生じたときには、2速から1速へのシフトチェンジは行われるが、逆に、状態Bから状態Aへの遷移が生じたときには、該遷移は、変速線U12を越えるわけではないから、1速から2速へのシフトチェンジ(即ち、シフトアップ)は行われない。このように、図5においては、例えば、変速線U34と変速線D43とは同じく3速の変速位置と4速のそれとの間の変更を行うための変速線ではあるが、図に示すように、両者は同一の線で表されてはいないことから(その他の変速線についても同様である。)、当該図上、同じ線で表すことのできる状態遷移であっても、その方向によっては、シフトチェンジが行われるか否かは異なるようになっている。これにより、急激なアクセルワークが行われる場合であっても、変速が頻繁に行われるという不具合は発生しない。
【0079】
さて、本実施形態においては特に、制御装置170は、上記のような変速操作を自動的に行うと同時に、エンジン走行モードへの移行が可能かどうかをチェックする(ステップS3)。これは、例えば、前記の変速操作を決定付けたアクセルペダル78の開度等に基づいて行うことができる。この場合、モード切替操作と変速操作との判断対象は同じということになる。より具体的には、このモード切替の可否は、図6に示すようなモード切替線図に基づいて適宜自動的に行われる。
【0080】
図6のモード切替線図は、図5の変速線図と同様に、横軸に出力軸回転数〔rpm〕をとり、縦軸にアクセル開度〔%〕をとっている。そして、モータ走行モードからエンジン走行モードへの移行は、各速に対応して描かれた切替線1ME、2ME、3ME、4ME及び5MEに則って行われることになる。
【0081】
例えば、本実施形態に係る動力出力装置ないしは四輪自動車MVが、前述のように、当初、モータジェネレータMGによる2速走行状態にあって、図5で示したような状態Aから状態Bへの遷移が生じたとすると、図6のモード切替線図においても、同様にして状態Aから状態Bへの遷移が生じることになる。すると、この遷移は、図6において、2速に対応する切替線2ME(図中破線)を図中上側に越える(即ち、当該切替線2MEを図中下方向から上方向に向かって跨ぐ。)ことになる。モータ走行モードからエンジン走行モードへの移行の決定は、このような切替線2MEの越境が契機になって行われるのである(ステップS3及びS4)。そして、このようなモータ走行モードからエンジン走行モードへの切り替えを行うと、当該切り替えは、前述の2速から1速への変速操作とほぼ同時に実施されているとみることができる(両操作は、ある一時点に行われた同じアクセルペダル78の操作量に基づいていること、ステップS3における処理時間は殆ど無視できること等から、同時といい得る。)。なお、この場合において、前記モード切替操作の具体的内容としては、エンジン150の始動処理、モータジェネレータMGの停止処理等が含まれることは言うまでもない。前者については、スタータモータSMの助けを借りてエンジン150をクランキングさせるとともに燃料噴射弁22から燃焼室20内へ燃料を噴射し、更には点火プラグの着火を行うこと等により実現され、後者については、バッテリVからの電源供給を停止すること等により実現される。
【0082】
他方、図5及び図6中何らかの状態遷移があるにもかかわらず、その遷移が切替線2MEを跨がない場合には、モード切替は行われない。この場合には、結果的に、ステップS2における変速操作が行われるのみということになる(ステップS3“NO”からステップENDへ)。
【0083】
なお、図6のモード切替線図に描かれた他の切替線1ME、3ME、4ME及び5MEは、変速装置160における当初の変速位置に応じて適宜選択されるもので、その役割については、前記の切替線2MEと全く同様である。
【0084】
以上のような制御が行われる本実施形態の動力出力装置では、次のような作用効果が得られることになる。すなわち第一に、図4のステップS2における変速操作と、同ステップS4におけるモード切替操作とは、ほぼ同時に行われることになるから、当該動力出力装置ないしは四輪自動車MVVのユーザに振動等の違和感を与える機会は減少されることになり、ユーザに、より快適な操作環境を提供することが可能となる。すなわち、仮に、前記の変速操作とモード切替操作との間に全く何の関連ももたせず、これらを各々独立に実施してしまうと、ユーザには、変速操作に伴って発生する振動等の違和感と、モード切替操作に伴って発生する振動等の違和感とを、別々に、つまり別個の時点ないし機会に与えてしまうことになる。そうすると、ユーザは、比較的頻繁に振動等の違和感を経験することになってしまう。しかるに、本実施形態では、そのような不具合は発生しないのである。これは、上述のように、変速操作とモード切替操作とを同時に実施することによって、両操作に伴う振動等の発生を一回にまとめてしまうからである。
【0085】
第二に、本実施形態のモード切替線図は、図6に示したように、各速に対応する切替線1MEM乃至5MEが描かれており、したがって、モード切替の有無は、変速装置160における当初の「変速位置に基づいて」行われるようになっていること、また、これら各切替線1ME乃至5MEが相互に重なることなく描かれていることから前記のモード切替操作は、各変速位置に応じた各別のアクセルペダル78の操作量に基づいて実施されるようになっていること、更には、これら各切替線1ME乃至5MEは、変速装置160が、より低速の位置をとっている場合の方が、より高速の位置をとっている場合に比べて、アクセルペダル78の操作量が小さくても、モード切替を許可するように描かれていること、という各特徴を有している。なお、最後に述べた低速・高速の位置の別に応じて、モード切替操作の可否を決するアクセルペダル78の操作量の大小が決められているということは、更に具体的に説明すると次のようである。例えば、前述した状態Aから状態Bへの遷移を考えると、この遷移は、図6に示すように、切替線1ME及び2MEを越境するが、その他の切替線3ME、4ME及び5MEを越境しない。したがって、前記遷移が生じる場合において、モード切替が許されるのは、変速装置160における当初の変速位置が1速又は2速の位置にある場合のみということになる。
【0086】
さて、前記のような本実施形態に係るモード切替線図の各特徴によると、次のような作用効果が得られる。すなわち、まず、図6に示す状態X1から状態X2への遷移と、状態X3から状態X4への遷移とを考えると、いずれも同じ出力軸回転数(即ち、同じ車速)における遷移であるが、仮に、変速装置160の当初の変速位置が、1速の位置である場合には、前者の遷移(X1→X2)では、モータ走行モードからエンジン走行モードへのモード切替操作が行われるが、後者の遷移(X3→X4)ではモード切替操作は行われない。他方、当初の変速位置が、4速の位置である場合には、前記とは逆に、前者ではモード切替操作は行われず、後者ではモード切替操作が行われるということになる。ところで、これらの状態遷移を図5の変速線図上に表すと、前者の遷移(X1→X2)は如何なる変速線も跨がないから、変速操作は行われず、後者の遷移(X3→X4)は、変速線D43を跨いでおり、したがって、当初の変速位置が4速であるならば、4速から3速へのシフトダウン操作が行われることになる。これらのことから、図4に示した流れに則った処理を行うとすると、次のようなことが言える。
【0087】
まず、前者の遷移(X1→X2)が生じる場合には、当初の変速位置が如何なる状態にあろうとも、変速操作は行われない(ステップS2)。この場合、しかし、図6のモード切替線図に基づくモード切替操作が、図4に示す処理とは別個独立に行われる構成が採られており、且つ、当初の変速位置が1速である場合に限っては、モード切替操作が独立に実行されることになる。つまり、モード切替操作が独立に行われ得るとしても、それはかなり限定された場合に限られる(なお、本発明はこのような形態を当然に含む。)。一方、後者の遷移(X3→X4)が生じる場合には、当初の変速位置が4速であるとすると、変速操作が行われることになる(ステップS2)。そして、この場合、モード切替線図に基づくモード切替操作もまた、ほぼ同時に実行されることになる(ステップS4)。ここで、当該遷移(X3→X4)の場合で、変速位置が4速以外の場合には、変速操作もモード切替操作も行われない。つまり、この場合においては、変速操作又はモード切替操作が独立に行われる可能性はない。
【0088】
このような例によると、モード切替操作が、各変速位置に基づき、且つ、該変速位置の別に応じて定められたアクセルペダル78の操作量の相違に基づいて実行されるようになっていると、変速操作のタイミングとモード切替操作のタイミングとの一致を図りやすいということができる。また、同じ理由により、本実施形態では、変速操作とモード切替操作との同時実施を、より好適に且つより容易になしうるということができるのである。
【0089】
なお、上記実施形態に関しては、種々の変形形態を考えることができる。まず第一に、前記では、モータ走行モードからエンジン走行モードへの移行のみについて説明したが、図4に示す処理は、エンジン走行モードからモータ走行モードへの移行の際にも殆ど同様に当てはめて考えることができる。この場合においては、まず、図4のステップS1における「モータ走行モード」という記載を、「エンジン走行モード」と読み替えればよい。ただし、このようなエンジン走行モードからモータ走行モードへの移行に際しては、モード切替の有無を決定するためのモード切替線図として、図6に示したものに代えて、図7に示すものを用いる。以下では、このような図7を用いたモード切替操作がどのようにして行われるかについて説明する。
【0090】
まず、当該動力出力装置が、前記の読み替え後の図4の初期段階において、エンジン150による5速走行状態にあり、図5中、状態Cの位置にある場合を仮定する。この際、ユーザによって踏み込まれたアクセルペダル78が戻されることにより、該状態Cが状態Dへと遷移したときには、その遷移は変速線D54(図中実線)を越えることから、5速から4速へのシフトチェンジ(即ち、シフトダウン)が行われることになる(読み替え後の図4のステップS2)。そして、これにより、アクセルペダル78が戻されたことをもって推測されるユーザの減速要求にも適切に応えることが可能となる。
【0091】
そして、本形態においては特に、制御装置170は、上記のような変速操作を自動的に行うと同時に、モータ走行モードへの移行が可能かどうかをチェックする(読み替え後の図4のステップS3)。これは、例えば、前記の変速操作を決定付けたアクセルペダル78の開度に基づいて行うことができ、この点については、前記の実施形態と変わりはない。ただし、この場合のモード切替の可否は、図7のモード切替線図に基づいて行われることになる。
【0092】
この図7では、図6と異なり、切替線1EM乃至5EMが描かれている。これら各切替線1EM乃至5EMは、図6との対比から明らかなように、該切替線によって画される全体的な外形が小さくなっていることがわかる。例えば、同じ1速に関する切替線1EM(図7)と1ME(図6)とを対比すると、後者によれば、より大きなアクセルペダル78の操作量に対応したものとなっているのに対して、前者によれば、より小さなアクセルペダル78の操作量に対応したものとなっていることが分かる。このように、エンジン走行モードからモータ走行モードへの移行の際に使用されるモード切替線図(図7)と、その逆の移行の際に使用されるモード切替線図(図6)とを相異ならしめることによれば、例えば、極めて短時間のうちにアクセルペダル78が踏み込まれ、戻されるというようなアクセル操作が行われた場合において、エンジン走行モードからモータ走行モードへの切り替えの後、すぐにその逆の切り替えが実施されるなどという事態の発生を未然に防ぐことが可能となるから、当該動力出力装置のより安定した運用が可能となる。
【0093】
さて、図6との対比において、このような特性を備える図7においても、前記の状態Cから状態Dへの遷移は同様に観察され得ることになる。そして、この場合、該遷移は、図7において、5速に対応する切替線5EM(図中細破線)を図中下側に越える(即ち、当該切替線5EMを図中上方向から下方向に向かって跨ぐ。)ことになる。エンジン走行モードからモータ走行モードへの移行の決定は、このような切替線5EMの越境が契機になって行われる(読み替え後のステップS4)。つまり、この場合においては、切替線5EMが、モード切替の有無に関し、図6とはいわば逆向きの作用を有している(即ち、切替線を上側に越えるか又は下側に越えるかの別に応じて、モード切替の有無が決せられる)ということができる。そして、このようなエンジン走行モードからモータ走行モードへの切り替えを行うと、当該切り替えは、前述の5速から4速への変速操作とほぼ同時に実施されているとみることができる。なお、この場合において、前記モード切替操作の具体的内容としては、エンジン150の停止処理、モータジェネレータMGの始動処理等が含まれることは言うまでもない。前者については、燃料噴射弁22からの燃料噴射停止等により実現され、後者については、バッテリVからの電源供給を開始すること等により実現される。
【0094】
他方、図5及び図7中何らかの状態遷移があるにもかかわらず、その遷移が切替線5EMを跨がない場合には、モード切替は行われない。この場合には、結果的に、前記の変速操作が行われるのみということになる(読み替え後のステップS3“NO”からステップENDへ)。
【0095】
なお、図7のモード切替線図に描かれた他の切替線1EM、2EM、3EM及び4EMは、変速装置160における当初の変速位置に応じて選択されるもので、その役割については、前記の切替線5EMと全く同様である。
【0096】
そして、以上のような制御により、前記の実施形態と全く同様な作用効果が得られることが明白である。つまり、本実施形態においては、エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替が前提とされている場合であっても、その逆の切替が前提とされている場合であっても、同様な作用効果を享受することができる。
【0097】
さて、本実施形態の変形形態の第二として、図4に示す処理は、後述する「協働モード」に関しても同様に当てはめて考えることができる。具体的には以下のようである。
【0098】
まず、本実施形態に係る動力出力装置では、前記のモータ走行モードからエンジン走行モードへの移行、或いはその逆の移行の他にも、モータジェネレータMG及びエンジン150が協働することによって、アウトプット軸153、ないしは車輪TF1及びTF2等を駆動することが可能である。いま、このような運転形態を「協働モード」と呼ぶと、該協働モードについても、本発明の適用は当然に可能であり、また前記の実施形態をあてはめることが可能である。具体的には、協働モードからモータ走行モードへの移行又はその逆の移行、協働モードからエンジン走行モードへの移行又はその逆の移行について、図4に示したのとほぼ同様な処理を実施することによって、変速操作とモード切替処理とを同時に実施することが可能である。
【0099】
なお、前記の四つの類型のうちでは、モータ走行モードから協働モードへの移行について、図4に示す処理を実施するタイプが、本発明に係る作用効果を得る点で最も好ましいといえる。というのも、この場合においては、移行の際に、スタータモータSMの利用等を含むエンジン150の始動を行わなければならないためで、これには比較的大きな振動等を伴うことになるからである。
【0100】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う動力出力装置及びその制御方法並びに車両もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【0101】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る動力出力装置によれば、変速操作とモード切替操作を同時に実施することにより、ユーザに振動等の違和感を与える機会を減少することが可能となり、ユーザに、より快適な操作環境を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る動力出力装置を構成するエンジン及びその周辺機器等の構成例を示す説明図である。
【図2】図1に示す変速装置の構成例を示す図である。
【図3】本発明の実施形態に係る車両の一例を示す図である。
【図4】本実施形態に係る変速操作及びモータ走行モードからエンジン走行モードへのモード切替操作の処理の流れを示すフローチャートである。
【図5】変速装置においてある変速位置から他の変速位置への移行を決定するための変速線図である。
【図6】モータ走行モードからエンジン走行モードへの移行を決定するためのモード切替線図である。
【図7】エンジン走行モードからモータ走行モードへの移行を決定するためのモード切替線図である。
【符号の説明】
78…アクセルペダル
150…エンジン
160…変速装置
170…制御装置
C…クラッチ
MG…モータジェネレータ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a power output device including two types of power sources such as an engine and a motor, a control method thereof, and a vehicle equipped with the power output device.
[0002]
[Background Art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a hybrid power output device suitably mounted on a so-called hybrid vehicle has been developed. A hybrid power output device of this type typically includes an engine, a motor generator device, a clutch, a transmission, a drive shaft, and the like. Among them, the motor generator device is used as a generator for charging a battery or as a motor supplied with power from a battery depending on an operation state required for the power output device. In addition, the transmission is used to perform a shift when transmitting an output of an engine or a motor generator to a drive shaft. The transmission is specifically disclosed in, for example, Patent Document 1. As described above, a fully-automatic synchronous mesh transmission or the like is used. It should be noted that the motor generator device described above may be used by being connected to such a transmission.
[0003]
In such a hybrid power output device, the engine may be intermittently operated. Here, the “intermittent operation” means that an operation is performed such that after a certain operation period, there is a pause period for a while, and then the operation period is started again. This is because in the hybrid power output device, it is not necessary to keep the engine running at all times, as the vehicle can be driven by the cooperation of the engine and the motor generator device as described above. . In this case, during the suspension period, no fuel is consumed in the engine and no exhaust gas is discharged from the engine, so that the fuel consumption is reduced or the concentration of harmful substances in the exhaust gas is reduced. A remarkable effect can be obtained. It should be noted that the case where the suspension of the engine is permitted is specifically determined based on, for example, the degree of accelerator opening, the state of charge of the battery, and the like.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-141665
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the power output device as described above has the following problems. That is, in the intermittent operation, when shifting from a state in which the engine is stopped and the output is performed only by the motor generator device to a state in which the engine output is used, it is necessary to start the engine. At this time, there is a possibility that the user may feel uncomfortable, such as vibration accompanying the start. In addition, there is known a transmission in which automatic transmission is performed in accordance with an operation state required of a power output device. For example, when the power output device is mounted on a vehicle or the like, when a user of the vehicle depresses the accelerator relatively large, a shift change operation is automatically performed to obtain a larger torque. In this case, the user may feel uncomfortable such as vibration caused by the shift change operation.
[0006]
Then, in such a power output device, at the time of transition from the operation state using only the motor to the operation state using the engine, and further, both at the time of the above-mentioned shift change, vibration and the like are generated, and for the user, It is relatively likely to give a sense of discomfort relatively frequently.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and is a power output device having two types of power sources, such as a motor and an engine, and having a transmission, wherein switching between the two types of power sources is performed. Another object of the present invention is to provide a power output device capable of providing a user with a comfortable operation environment by reducing the occurrence of vibration or the like due to a shift change in a transmission, and a control method thereof. It is another object of the present invention to provide a vehicle including such a power output device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a power output device of the present invention includes a first drive source that outputs rotational power, a transmission that is connected or disconnected from the first drive source via a clutch, And a second drive source connected to the transmission such that the drive shaft is drivable, the drive shaft being connected to the first drive source. Alternatively, a first or second mode in which the drive shaft is driven only by the second drive source, and a third mode in which the drive shaft is driven by the first drive source and the second drive source Driven to simultaneously perform a shift operation in the transmission and at least one mode switching operation among the first mode, the second mode, and the mutual mode switching operation among the third modes, The first drive source, the second drive And a control means for controlling the transmission.
[0009]
According to the power output device of the present invention, the output of the first drive source composed of, for example, an engine of an ignition combustion type, a self-ignition combustion type, or the like is transmitted in the order of the clutch, the transmission, and the drive shaft. Here, the “clutch” includes, for example, a wet multi-plate hydraulic friction engagement device that is frictionally engaged by a hydraulic actuator, and the “transmission device” includes a stepped gear such as a planetary gear type or a two-shaft meshing type. Transmissions and the like are included. This makes it possible to extract the power generated by the first drive source to the outside (appropriate elements may be connected following the drive shaft).
[0010]
Further, the power output device of the present invention includes the second drive source connected to the transmission so that the drive shaft can be driven. By providing the second drive source and the first drive source, the drive shaft according to the present invention has an output of only the first drive source, an output of only the second drive source, or The outputs of both the first drive source and the second drive source can be transmitted, and the drive shaft can be driven by these three types. In the present invention, such three types of driving methods are named a first mode, a second mode, and a third mode, respectively, in the order described above.
[0011]
And especially in this invention, the said 1st mode, the said 2nd mode, and at least one of the mutual switching between the said 3rd modes, and the said speed change operation | movement in the said transmission are simultaneously implemented. Control means for controlling the first drive source, the second drive source, and the transmission is provided.
[0012]
For example, when a shift operation in the transmission is performed by a user's accelerator work or the like, that is, when a shift change is performed, switching from one of the various modes to another one as long as the conditions are satisfied. Will be done at the same time. More specifically, the above-mentioned "shift change" means downshifting (for example, a shift operation from the fourth speed to the second speed when the transmission is a five-speed shift, and the like). "From one to another" means that the drive shaft is driven by a second drive source such as a motor (second mode) to drive the drive shaft by a first drive source such as an engine (second mode). 1 mode). Of course, various other combinations are conceivable.
[0013]
In any case, in this case, in the present invention, the opportunity of occurrence of vibration or the like due to the mode switching and the opportunity of occurrence of vibration or the like due to the shift change are made simultaneous. In other words, originally, the user must experience uncomfortable feeling twice because the occurrence of vibrations due to mode switching and the occurrence of vibrations due to shift change occur at different occasions. This means that you only have to experience this once.
[0014]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide the user with a more comfortable operation environment by reducing the chance of giving the user a feeling of strangeness such as vibration.
[0015]
Note that, as described above, the present invention is characterized in that control is performed such that the timing of mode switching and the timing of shift change of the transmission are performed at the same time. However, the mode switching is not necessarily performed, and conversely, the mode switching does not necessarily mean that the shift change is performed. That is, the present invention includes, for example, a mode in which mode switching is simultaneously performed at some but not all timings of the shift change performed many times. Even in such a case, the same operation as described above occurs at the several timings, and a suitable effect can be obtained.
[0016]
In one aspect of the power output device of the present invention, the control unit controls the transmission so that the speed change operation is automatically performed in accordance with an operation state of the power output device.
[0017]
According to this aspect, the shift operation is automatically performed, and the user can be released from the shift operation. According to this aspect, the mode switching operation is simultaneously performed in response to the automatic shifting operation. In this case, if the speed change operation and the mode switching operation are performed at separate occasions, in addition to the fact that the chance of occurrence of vibration or the like is increased, neither of them is based on the user's will. Since it is executed, it can be said that the degree of discomfort felt by the user becomes more remarkable. However, in this aspect, both the shift operation and the mode switching operation are performed at the same time, and the opportunity for giving the user a sense of discomfort is reduced, so that the above-described problem does not need to be caused. It is.
[0018]
Note that the “operation state of the power output device” in this aspect is, specifically, an amount of depression of an accelerator pedal described later, an opening thereof, or an operation speed, a rotation speed of a drive shaft, When the power output device is mounted on a vehicle or the like, the speed of the vehicle or the like may correspond.
[0019]
In another aspect of the power output apparatus of the present invention, the power output apparatus further includes an accelerator pedal for adjusting a degree of output on the drive shaft, and the control unit controls the speed change operation based on an operation amount of the accelerator pedal. The transmission is controlled to execute automatically.
[0020]
According to this aspect, the shift operation is automatically performed based on the operation amount of the accelerator pedal. For example, when the accelerator pedal is suddenly depressed or the like, a downshift as an example of a shift operation may be executed in the transmission to output a larger torque.
[0021]
In another aspect of the power output device of the present invention, the control unit controls the first drive source, the second drive source and the second drive source to execute the mode switching operation based on a shift position in the transmission. Control the transmission.
[0022]
In this aspect, firstly, the "shift position" means, for example, when the transmission is a stepped transmission having five forward gears and one reverse gear provided with a plurality of gears or the like, and when the transmission is one of them, One state (for example, “three forward steps”) or the state itself. Then, in this aspect, the mode switching operation is performed based on the shift position that can take each of these different states. For example, as described above, when the speed change operation is automatically performed and the mode change operation is performed accordingly, the mode change operation is performed before the speed change operation is performed in the transmission. Alternatively, it is executed in accordance with the shift position taken after the shift. Here, “executed according to the shift position” includes a case where the mode switching operation is not executed for a specific shift position.
[0023]
According to such an aspect, the simultaneous execution of the shift operation and the mode switching operation according to the present invention can be performed more suitably and easily according to the difference in the shift position. Further, according to this aspect, it becomes easy to take the timing of performing both operations at the same time.
[0024]
In this aspect, the vehicle further includes an accelerator pedal for adjusting a degree of output on the drive shaft, and an operation amount of the accelerator pedal for executing the mode switching operation corresponds to each of the shift positions. And the control unit controls the first drive source, the second drive source, and the transmission so that the mode switching operation is automatically performed based on an operation amount of the accelerator pedal. You may make it control.
[0025]
According to such a configuration, the mode switching operation is performed based on the operation amount of the accelerator pedal, and the operation amount of the accelerator pedal is determined corresponding to each shift position in the transmission. For example, when the shift position is “a1”, the mode switching operation is performed when the operation amount is “p1”, and when the former is “a2”, the latter is “p2” (where a2 When {a1, p2 ≠ p1), the mode switching operation is performed. According to this, even if the operation amount of the accelerator pedal is the same, the meaning is different depending on the shift position (for example, if the shift position is a lower speed position, a larger torque is generated, On the other hand, a smaller torque is generated, etc.), so that the control of simultaneously executing the mode switching operation and the shift operation according to the present invention can be performed more suitably and more easily.
[0026]
Specifically, for example, at this time, the drive shaft of the power output device is currently driven in the second mode (that is, using only the second drive source), and the shift position is set to a lower speed. When the transmission is in the position, the mode switching operation is executed even when the operation amount of the accelerator pedal is smaller than when the transmission is in the higher speed position (that is, in the first mode or the third mode). Control) can be performed. From another viewpoint, this is the same case as above, and when the transmission is at a higher speed position, the mode switching operation is not executed even if the operation amount of the accelerator pedal is the same as in the above case. Means
[0027]
As described above, according to this aspect, the simultaneous execution of the shift operation and the mode switching operation according to the present invention is more preferably and more easily performed according to the difference in the meaning of the operation amount of the accelerator pedal based on the difference in the shift position. Can be done. Further, according to the present aspect, the timing of simultaneously performing both operations is more easily taken than in the above case.
[0028]
In this configuration, when the shift position is a lower speed position, the control unit executes the mode switching operation when the operation amount of the accelerator pedal is smaller, and the shift position is a higher speed position. Then, the first drive source, the second drive source, and the transmission may be controlled so as to execute the mode switching operation when the operation amount of the accelerator pedal is larger. Good.
[0029]
According to such a configuration, more specific rules are set for the shift position and the operation amount of the accelerator pedal. That is, for example, assuming that the transmission is a stepped transmission having five forward steps and one reverse step, if the shift position is “3 steps”, the mode is switched when the operation amount is “p3”. When the operation is performed and the shift position is “fourth step”, the mode switching operation is performed when the operation amount is “p4” (p3 <p4).
[0030]
More specifically, for example, it is assumed that the maximum output that can be output from the first drive source is greater than that of the second drive source, and in such a case, the drive shaft Is driven in the second mode, and assuming a case where the accelerator pedal at a certain position is depressed in order to perform acceleration from that time, the speed in the case where the shift position is “three steps” is Even if the depression amount (an example of “operation amount”) is smaller than the depression amount in the case of “5 steps”, the mode switching operation to a mode other than the second mode is executed. .
[0031]
Conversely, in the above case, furthermore, the accelerator pedal at a certain position is returned in the case where the drive shaft is currently driven in the first mode and in order to further reduce the speed. Assuming the case, the return amount of the accelerator pedal (an example of the “operation amount”) when the shift position is “3 steps” is not larger than the same return amount when the shift position is “5 steps”. The mode switching operation to a mode other than the mode is not executed.
[0032]
According to these, in any case, it becomes easy to match the timing of the shift operation such as downshift or upshift with the timing of each mode switching operation.
[0033]
Note that “slower” and “faster” or “smaller” and “greater” in this aspect are relative meanings in which the magnitude is determined in relation to one of the other. have. Therefore, when the transmission has five forward gears as described above, the operation amount for executing the mode switching operation in the order of first gear, second gear, third gear, fourth gear, and fifth gear is gradually increased. It means that it gets bigger.
[0034]
In the mode of the power output device of the present invention, in the mode in which the mode switching operation is executed based on the operation amount of the accelerator pedal, the mode is switched from the second mode to the first mode or the third mode and the mode is switched. The operation amount of the accelerator pedal for executing the mode switching operation may be set to be different for each reverse switching.
[0035]
According to such a configuration, for example, when the accelerator operation is performed such that the accelerator pedal is returned immediately after the accelerator pedal is depressed, the displacement of the depression amount and the return amount causes the operation amount of the accelerator pedal to be reduced. It is possible to prevent the determined threshold value relating to the mode switching operation from being straddled twice in a short time. According to this, after switching from the second mode to the first mode or the third mode, it is possible to prevent occurrence of a situation in which the reverse switching is performed immediately. Thus, more stable operation of the power output device is enabled.
[0036]
In another aspect of the power output device of the present invention, the first drive source includes an engine, and the second drive source includes a motor generator device.
[0037]
According to this aspect, the first drive source includes an engine such as a direct injection type gasoline engine or a diesel engine, and the second drive source includes a motor generator device. Here, the motor generator device may include a generator (generator) in addition to the motor (electric motor), or may include a motor generator having both functions. With such a configuration, in the present embodiment, any one of a state in which power is transmitted to the drive shaft by the engine alone, the motor generator device alone, or both of them can be realized.
[0038]
According to this aspect, the mode switching operation from one of these three modes to the other one and the speed change operation in the transmission are simultaneously performed. Therefore, according to the present embodiment, the same operation and effect as those described above can be obtained. Further, in this aspect, in particular, the state where the drive shaft is driven only by the motor generator device (second mode), the state where the drive shaft is driven only by the engine (first mode), or the motor generator device and the engine When the state shifts to a state in which the drive shaft is driven (third mode), the engine must be started or restarted with relatively large vibrations or the like. In other words, in this case, there is a possibility that the user will feel greater discomfort. However, according to this aspect, the opportunity of occurrence of such vibrations and the like can be made to coincide with the opportunity of occurrence of vibrations and the like caused by the shift operation in the transmission, so that the opportunity for giving the user a sense of discomfort is reduced. The advantage described above can be more effectively enjoyed. In short, this aspect provides one of the most preferable configurations of the power output device according to the present invention.
[0039]
In order to solve the above problems, a control method for a power output device according to the present invention includes a first drive source that outputs rotational power, a transmission that is connected or disconnected from the first drive source via a clutch, A method for controlling a power output device, comprising: a drive shaft to which the rotational power is transmitted via a transmission, and a power output device including a second drive source connected to the transmission so as to drive the drive shaft. A speed change step for automatically performing a speed change operation in the transmission in accordance with an operation state of the power output apparatus; and only the first drive source or the second drive source in conjunction with the speed change step. A first mode or a second mode for driving the drive shaft, and a third mode for driving the drive shaft with the first drive source and the second drive source. At least one mode switching operation And a mode switching step of performing preparative simultaneously.
[0040]
According to the power output device control method of the present invention, the above-described power output device of the present invention can be suitably operated.
[0041]
Note that, as described above with respect to the power output device of the present invention, the control method of the present invention may include a step in which the shift operation and the mode switching operation are performed independently of each other.
[0042]
In order to solve the above-mentioned problems, a vehicle according to the present invention includes a power output device according to the present invention (including various aspects thereof), a vehicle body on which the power output device is mounted, and a vehicle body including the power output device. And wheels driven by a driving force output via the driving shaft.
[0043]
According to the vehicle of the present invention, the power output device of the present invention is provided. A more comfortable driving environment can be provided by reducing the chance of giving the user an uncomfortable feeling such as a vibration without generating any unnecessary time.
[0044]
The operation and other advantages of the present invention will become more apparent from the embodiments explained below.
[0045]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0046]
(Direct injection gasoline engine)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an engine 150 and its peripheral devices and the like that constitute a power output device according to an embodiment of the present invention.
[0047]
Engine 150 is a so-called direct injection gasoline engine that directly injects fuel into a fuel chamber, as shown in FIG. The engine 150 includes a cylinder block (not shown), a cylinder arranged inside the cylinder block, and a piston arranged slidably inside the cylinder.
[0048]
The piston is connected to a crankshaft (not shown in FIG. 1), and a flywheel is connected to the crankshaft (see reference numerals “151” and “FW” in FIG. 2, respectively). A ring gear is provided on the outer periphery of the flywheel. As shown in FIG. 2, a pinion gear attached to the starter motor SM is meshed with the ring gear. At the time of normal startup of the engine 150, the power generated by the rotation of the starter motor SM is transmitted to the flywheel FW and the crankshaft 151 via the pinion gear and the ring gear, so that the engine 150 You will be cranked. The transmission 160 shown in FIG. 1 is connected to the crankshaft of the engine 150. This will be described later in detail with reference to FIG.
[0049]
A combustion chamber 20 is formed in a space inside the cylinder and facing the top surface of the piston. In the combustion chamber 20, the injection port of the fuel injection valve 22 is exposed. During operation of the engine 150, fuel is pumped from the fuel pump (not shown) to the fuel injection valve 22. An ignition plug (not shown) is provided in the combustion chamber 20. By igniting the ignition plug, an explosion occurs in the combustion chamber 20 and power is transmitted to a piston in a cylinder.
[0050]
In addition to the above, an exhaust manifold 30 communicates with the combustion chamber 20 via an exhaust valve (not shown). An exhaust pipe 31 is connected to the exhaust manifold 30 via a turbocharger 39. In the middle of the exhaust pipe 31, an exhaust gas purifying device 35 including, for example, a PM (exhaust particulate) filter is provided. The PM filter is a seamless tubular filter (liquid microfiltration filter) obtained by sintering stainless steel powder. The exhaust gas purification device 35 is provided with a temperature sensor 35T.
[0051]
On the other hand, each branch pipe of the intake manifold 32 communicates with the combustion chamber 20 via an intake valve (not shown). An intake pipe 33 is connected to the intake manifold 32 via an intercooler 39C. In the intake manifold 32, a throttle valve 32V is provided.
[0052]
As devices related to both the exhaust system and the intake system, the engine 150 is provided with a turbocharger 39 and an exhaust gas recirculation (EGR) device 38.
[0053]
First, the turbocharger 39 includes, for example, a turbine and a compressor (both are not shown). When the turbine is rotated by the energy of the exhaust gas flowing in the exhaust manifold 30, the compressor transfers the power of the turbine to a shaft. Is to be received through. This makes it possible to compress the air in the intake pipe 33 and supply the compressed air to the combustion chamber 20 side. That is, the turbocharger 39 has a function of controlling the amount of intake air to the combustion chamber 20. Incidentally, in the air suction direction of the intake pipe 33, an intercooler 39C is provided between the turbocharger 39 and the throttle valve 32V. The purpose is to cool the air. In addition, as the turbocharger 39, a so-called variable displacement type turbocharger that can control the discharge amount corresponding to the rotation speed of the compressor may be used.
[0054]
On the other hand, an exhaust gas recirculation device 38 controls a flow rate of gas that is provided in the middle of the pipe 38 and connects the exhaust manifold 30 and the intake manifold 32 and that is returned from the exhaust manifold 30 to the intake manifold 32. And an EGR valve 38V. Thereby, a part of the gas discharged from the combustion chamber 20 to the exhaust manifold 30 can be returned to the intake system. According to this, the combustion temperature in the combustion chamber 20 decreases, and the generation of nitrogen oxides and the generation of exhaust particulates due to an increase in the amount of intake air can be suppressed.
[0055]
Various mechanical elements including the engine 150 described above are controlled by the control device 170. The control device 170 is a one-chip microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and the like therein, and the CPU executes control of a fuel injection amount, a rotation speed, and the like of the engine 150 according to a program recorded in the ROM. Although not shown in the drawings, various sensors indicating the operating state of the engine 150 are connected to the control device 170 to enable these controls.
[0056]
Specifically, it is as follows. For example, the throttle valve 32V of the above elements is connected to a throttle motor (not shown), and the throttle motor is connected to the control device 170 and is under its control. Accordingly, the throttle motor changes the opening of the throttle valve 32V according to the control signal supplied from the control device 170. Note that a throttle opening sensor (not shown) may be provided near the throttle valve 32V, and an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 32V generated by the sensor may be output to the control device 170. . The fuel injection valve 22 and the fuel pump are also connected to and under the control of the controller 170. Thereby, the fuel pump pumps fuel to the fuel injection valve 22 side according to the control signal supplied from the control device 170. The fuel injection valve 22 injects fuel into the combustion chamber 20 according to a control signal supplied from the control device 170.
[0057]
In addition to the above, the turbocharger 39, the exhaust gas recirculation device 38, and the like are also connected to the control device 170, and under the control thereof, the supercharging pressure, the amount of recirculated exhaust gas, and the like can be appropriately adjusted. I have.
[0058]
On the other hand, an ignition switch 76 (hereinafter, referred to as an “IG switch 76”) is connected to the control device 170 in addition to the various mechanical elements described above. Control device 170 detects the on / off state of IG switch 76 based on the output signal of IG switch 76. When the IG switch 76 is changed from the on state to the off state, fuel injection and the like by the fuel injection valve 22 are stopped, and the operation of the engine 150 is stopped. Further, an accelerator opening sensor 80 provided near the accelerator pedal 78 is connected to the control device 170. The accelerator opening sensor 80 outputs an electric signal corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 78 to the control device 170.
[0059]
(Transmission device)
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the transmission 160 shown in FIG. 2, engine 150 is connected to crankshaft 151 via flywheel FW. A starter motor SM is connected to the flywheel FW via a pinion gear. Starter motor SM is mainly used when engine 150 is started.
[0060]
The crankshaft 151 is connected to an input shaft 152 via a clutch C. The input shaft 152 is provided with input gears 1IN to 5IN (hereinafter, referred to as “first speed input gear 1IN”) of each speed from a first speed to a fifth speed around the shaft, and a reverse gear. An input gear RIN is provided. Among them, the third-speed input gear 3IN, the fourth-speed input gear 4IN, and the fifth-speed input gear 5IN are provided so as to relatively freely rotate in relation to the input shaft 152. A sleeve S1 is provided between the third-speed input gear 3IN and the fourth-speed input gear 4IN, and a sleeve S2 is provided for the fifth-speed input gear 5IN so as to correspond thereto. The sleeve S1 can connect the third-speed or fourth-speed input gear 3IN or 4IN to the input shaft 152 by moving in the left or right direction in the drawing. Similarly to the sleeve S1, the sleeve S5 can connect the fifth speed input gear 5IN and the input shaft 152 by moving to the right in the drawing. A synchronizing device (not shown) is provided between each of the sleeves S1 and S2 and each of the third- to fifth-speed input gears 3IN to 5IN that can be connected to the sleeves S1 and S2 so that engagement between the two can be performed smoothly. Have been.
[0061]
On the other hand, on the output shaft 153, output gears 1OUT to 5OUT and ROUT of each speed corresponding to the input gears 1IN to 5IN of each of the above-mentioned speeds around the shaft are referred to as "first speed output gear 1OUT". Etc.) are provided. Among them, the first-speed output gear 1OUT, the second-speed output gear 2OUT, and the third-speed output gear 3OUT are provided so as to be relatively freely rotatable in relation to the output shaft 153. A sleeve S3 is provided between the first speed output gear 1OUT and the second speed output gear 2OUT, and a sleeve S4 is provided corresponding to the third speed output gear 3OUT. Both sleeves S3 and S4 perform substantially the same functions as the sleeves S1 and S2. That is, the sleeve S3 is configured to be movable so as to connect the output shaft 153 to the first-speed output gear 1OUT or the second-speed output gear 2OUT, and the sleeve S4 is configured to move the output shaft 153 and the third-speed output gear 3OUT. And is configured to be movable so as to be connected. However, the sleeve S3 has an effect of connecting the output shaft 153 and the reverse-stage output gear ROUT between the first-speed output gear 1OUT and the second-speed output gear 2OUT and at the center position in the figure, and performs the reverse-stage input gear. Power transmission from the RIN to the output shaft 153 is enabled. In addition, between each of the sleeves S3 and S4, and the first- to third-speed output gears 1OUT to 3OUT and the reverse-stage output gear ROUT that can be connected to the sleeves S3 and S4, respectively, so that the two mesh smoothly. A synchronization device (not shown) is provided.
[0062]
Further, a motor generator MG is connected to the third speed output gear 3OUT via a gear MGG. Battery V is connected to motor generator MG. As a result, the motor generator MG supplied with power from the battery V functions as an electric motor so that power is transmitted to the output shaft 153 via, for example, the gear MGG, the third-speed output gear 3OUT, and the sleeve S4. (Powering operation). Conversely, when the motor generator MG is rotated by receiving the force from the wheels TF1 and TF2 and the like in a reverse order to the above, the motor generator MG functions as a generator to charge the battery V. (Regeneration operation).
[0063]
The powering operation in the present embodiment, that is, the output of power from the motor generator MG to the output shaft 153 is performed via the speed input gears 1IN to 5IN and the output gears 1OUT to 5OUT as shown in FIG. I am getting it. For example, assuming that the sleeves S4 and S3 are in the neutral state, the sleeve S1 is moving to the third speed input gear 3IN, and the sleeve S2 is moving to the fifth speed output gear 5OUT, the motor generator MG The output is transmitted as a gear MGG, a third-speed output gear 3OUT, a third-speed input gear 3IN, a sleeve S1, an input shaft 152, a sleeve S2, a fifth-speed input gear 5IN, a fifth-speed output gear 5OUT, and an output shaft 153. That is, the fifth speed drive using the motor generator MG is enabled. Others can be similarly considered.
[0064]
A differential gear (hereinafter abbreviated as “DEF”) 154 is provided at one end of the output shaft 153 having such a configuration, and the DEF 154 is connected to wheels not shown in FIG.
[0065]
The transmission 160 having the above configuration typically operates as follows. The operation of the transmission 160 is performed by the control device 170 shown in FIG.
[0066]
Now, for example, the operation of the transmission 160 at the time of shifting from the first speed to the second speed using the engine 150 as a power source will be described. First, in the first speed traveling stage, the sleeve S3 is moving rightward in the drawing so as to connect the first speed output gear 1OUT to the output shaft 153. On the other hand, the remaining sleeves S3 to S5 are all kept in a neutral state, and power is not transmitted from the second to fifth speed input gears 2IN to 5IN to the output shaft 153. Thus, the output from the engine 150 is transmitted to the DEF 154 via the clutch C, the input shaft 152, the first-speed input gear 1IN, the first-speed output gear 1OUT, the sleeve S1, and the output shaft 153.
[0067]
Subsequently, when shifting to the second speed from this state, the clutch C is disconnected once, and then the sleeve S3 is connected to the second speed output gear 2OUT from the state connected to the first speed output gear 1OUT. Change to state. Thereafter, when the clutch C is re-engaged, the output from the engine 150 is transmitted via the clutch C via the input shaft 152, the second speed input gear 2IN, the high speed output gear 2OUT, the sleeve S1, and the output shaft 153. It is transmitted to DEF 154.
[0068]
Even after the third speed running, a similar shift operation can be realized by appropriately moving the sleeves S1 to S4.
[0069]
Note that the above-described shift operation is controlled by the control device 170 shown in FIG. In this case, when the control device 170 actually performs the shift operation, there are both a case where the shift operation is performed based on a user's command (semi-automatic type) and a case where the control operation is automatically performed (fully automatic type). In the embodiment, the latter case is assumed.
[0070]
Further, in the power output device of the present embodiment, as described above, the first speed traveling state realized by the first speed input gear 1IN and the first speed output gear 1OUT by the transmission 160, or the second speed input gears 2IN and 2IN. The driving state of each speed is realized by the input gear and the output gear of each speed, such as the second speed running state realized by the high speed output gear 2OUT, and the like in the following description. The state of the transmission 160 that realizes the traveling state at each speed (that is, specifically, whether or not each gear rotates, the positions of the sleeves S1 to S4, and the like) is particularly referred to as a "shift position".
[0071]
(vehicle)
The power output device including the engine 150 or the transmission 160 as described above constitutes a part of the four-wheeled vehicle MV, for example, as shown in FIG. In FIG. 3, the four-wheeled vehicle MV includes, in addition to the engine 150, the transmission 160, and the motor generator MG shown in FIG. 1, a vehicle body MVS on which these are mounted, and is attached to the vehicle body MVS and connected to the DEF 154. Wheels TF1 and TF2, and wheels TR1 and TR2. The wheels TF1 and TF2 are driven by the driving force output via the output shaft 153 and the DEF 154.
[0072]
(Control related to shifting and mode switching)
In the following, the control for switching the driving mode by the control device 170 constituting the control means according to the present invention, in particular, the “motor driving mode” in which the drive of the output shaft 153 is performed only by the motor generator MG, Control performed when switching to the “engine running mode” performed only by the engine 150 will be described with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the control process. FIG. 5 is a shift diagram for determining a shift from one shift position to another shift position in transmission 160, and FIG. 6 is a diagram for determining a shift from motor drive mode to engine drive mode. FIG. 4 is a mode switching diagram.
[0073]
4, first, at an initial stage, the power output device is in a motor traveling mode in which the output shaft 153 is driven only by the motor generator MG (step S1). That is, in FIG. 2, the clutch C is in the disconnected state, the power from the motor generator MG is, for example, the sleeves S4 and S2 are in the neutral state, the sleeve S1 moves to the third speed input gear 3IN side, When the sleeve S3 is moving toward the second speed output gear 2OUT, the gear MGG, the third speed output gear 3OUT, the third speed input gear 3IN, the sleeve S1, the input shaft 152, the second speed input gear 2IN, and the second speed output gear are provided. 2OUT, the sleeve S3, the output shaft 153, the DEF 154, and further transmitted to the wheels TF1 and TF2 (second speed traveling). Incidentally, such a motor traveling mode is employed, for example, when the vehicle shown in FIG. 3 is traveling at a low speed. In the following, it is assumed that the vehicle is traveling in the second speed.
[0074]
Assuming such an initial stage, in FIG. 4, the control means 170 automatically performs the shift change in the transmission 160, that is, the change of the shift position, as long as the conditions are satisfied (step S2). In this shift change, for example, when the user depresses the accelerator pedal 78, there is a request to increase the output to the power output device, and when this is more than a certain level, the requested torque and the actual torque are compared. This is done for the purpose of filling the gap between More specifically, such a shift change is performed based on a shift diagram as shown in FIG.
[0075]
In the shift diagram of FIG. 5, the horizontal axis indicates the output shaft rotation speed [rpm], and the vertical axis indicates the accelerator opening [%], and shift lines U12, U23,... Have been. Among these, the output shaft rotation speed [rpm] corresponds to, for example, the rotation speed of a shaft for connecting the tire TF1 or TF2 and the DEF 154 in the four-wheeled vehicle MV shown in FIG. Therefore, the rotation speed is substantially proportional to the speed of the four-wheeled vehicle MV (hereinafter, referred to as “vehicle speed”). The accelerator opening is detected by the accelerator pedal opening sensor 80 shown in FIG.
[0076]
The symbols U12, U23,... Used in FIG. 5 have the following meanings. That is, the leading alphabet “U” or “D” means upshift and downshift, respectively. In the following two digits, for example, "12" indicates a shift change from the first gear to the second gear (shift up), and "43" indicates a shift change from the fourth gear to third gear ( Shift down). Thus, it can be seen from FIG. 5 that the shift lines U12, U23,..., Etc., which are the references for the shift change between the respective speeds, are shown for all of the first to fifth speeds.
[0077]
Now, in the present embodiment, the shift change is performed based on such a shift diagram, and specifically, it is as follows. That is, first, as described above, it is assumed that the power output device is in the second speed running state by the motor generator MG and is in the state A in FIG. At this time, when the user depresses the accelerator pedal 78 and the state A transits to the state B, the transition crosses the shift line D21 (two-dot chain line in the figure), so that the second gear changes to the first gear. (Ie, downshift). As a result, it is possible to appropriately respond to the acceleration request of the user estimated by depressing the accelerator pedal 78.
[0078]
In FIG. 5, when the transition from the state A to the state B occurs as described above, the shift change from the second gear to the first gear is performed, but conversely, the transition from the state B to the state A occurs. In this case, since the transition does not cross the shift line U12, the shift change from the first speed to the second speed (that is, upshift) is not performed. In this manner, in FIG. 5, for example, the shift line U34 and the shift line D43 are shift lines for changing between the shift position of the third speed and that of the fourth speed, as shown in FIG. Since both are not represented by the same line (the same applies to other shift lines), even if the state transition can be represented by the same line in the figure, depending on the direction, Whether or not a shift change is made is different. Thereby, even when abrupt accelerator work is performed, a problem that the shift is frequently performed does not occur.
[0079]
In the present embodiment, in particular, the control device 170 automatically performs the above-described speed change operation and at the same time checks whether the shift to the engine traveling mode is possible (step S3). This can be performed, for example, based on the degree of opening of the accelerator pedal 78 that has determined the shift operation. In this case, the determination target of the mode switching operation and the shift operation is the same. More specifically, whether or not this mode switching is possible is automatically performed as appropriate based on a mode switching diagram as shown in FIG.
[0080]
In the mode switching diagram of FIG. 6, similarly to the shift diagram of FIG. 5, the horizontal axis represents the output shaft rotation speed [rpm], and the vertical axis represents the accelerator opening [%]. The transition from the motor running mode to the engine running mode is performed in accordance with the switching lines 1ME, 2ME, 3ME, 4ME and 5ME drawn corresponding to each speed.
[0081]
For example, as described above, the power output device or the four-wheeled vehicle MV according to the present embodiment is initially in the second speed running state by the motor generator MG, and changes from the state A to the state B as shown in FIG. If a transition occurs, a transition from the state A to the state B occurs similarly in the mode switching diagram of FIG. Then, in FIG. 6, this transition crosses the switching line 2ME (broken line in the figure) corresponding to the second speed to the upper side in the figure (that is, the switching line 2ME straddles from the lower side to the upper side in the figure). Will be. The determination of the transition from the motor running mode to the engine running mode is made when the crossing of the switching line 2ME is triggered (steps S3 and S4). When such a switch from the motor drive mode to the engine drive mode is performed, it can be considered that the switch is performed almost simultaneously with the above-described shift operation from the second speed to the first speed (both operations are performed). Since it is based on the same operation amount of the accelerator pedal 78 performed at a certain point in time, and the processing time in step S3 can be almost ignored, it can be said that it is simultaneous.) In this case, it goes without saying that the specific contents of the mode switching operation include a start process of engine 150, a stop process of motor generator MG, and the like. The former is realized by cranking the engine 150 with the help of the starter motor SM, injecting fuel from the fuel injection valve 22 into the combustion chamber 20, and further igniting a spark plug. Is realized by stopping the power supply from the battery V or the like.
[0082]
On the other hand, if there is any state transition in FIGS. 5 and 6 and the transition does not cross the switching line 2ME, the mode switching is not performed. In this case, as a result, only the speed change operation in step S2 is performed (“NO” in step S3 to step END).
[0083]
The other switching lines 1ME, 3ME, 4ME, and 5ME drawn in the mode switching diagram of FIG. 6 are appropriately selected according to the initial shift position in the transmission 160, and their roles are as described above. Is exactly the same as the switching line 2ME.
[0084]
In the power output device of the present embodiment in which the above control is performed, the following operation and effect can be obtained. That is, first, the speed change operation in step S2 in FIG. 4 and the mode switching operation in step S4 are performed almost simultaneously, so that the user of the power output device or the four-wheeled vehicle MVV feels uncomfortable such as vibration. Is reduced, and the user can be provided with a more comfortable operation environment. That is, if there is no relation between the shift operation and the mode switching operation at all, and these operations are performed independently of each other, the user will feel uncomfortable, such as vibration generated by the shift operation. And a sense of incongruity such as vibration generated by the mode switching operation are provided separately, that is, at different times or occasions. In this case, the user experiences a feeling of strangeness such as vibration relatively frequently. However, in the present embodiment, such a problem does not occur. This is because, as described above, by simultaneously performing the shift operation and the mode switching operation, the generation of vibration and the like due to both operations is collected at one time.
[0085]
Secondly, the mode switching diagram of the present embodiment, as shown in FIG. 6, shows the switching lines 1MEM to 5ME corresponding to each speed. The mode switching operation is performed at each shift position because the switching lines 1ME to 5ME are drawn without overlapping each other, since the initial “based on the shift position” is performed. Each of the switching lines 1ME to 5ME is set based on the operation amount of each of the different accelerator pedals 78 in response to the change. Is characterized in that the mode switching is permitted even when the operation amount of the accelerator pedal 78 is small, as compared with the case where the position is set at a higher speed. The fact that the magnitude of the operation amount of the accelerator pedal 78 for determining whether or not the mode switching operation is possible is determined according to the last-mentioned low-speed / high-speed position will be described more specifically as follows. is there. For example, considering the above-mentioned transition from state A to state B, this transition crosses the switching lines 1ME and 2ME as shown in FIG. 6, but does not cross the other switching lines 3ME, 4ME and 5ME. Therefore, when the transition occurs, the mode switching is permitted only when the initial shift position in the transmission 160 is the first or second speed position.
[0086]
Now, according to the features of the mode switching diagram according to the present embodiment, the following operation and effect can be obtained. That is, first, considering the transition from the state X1 to the state X2 and the transition from the state X3 to the state X4 shown in FIG. 6, both are transitions at the same output shaft rotation speed (that is, the same vehicle speed). If the initial shift position of the transmission 160 is the first speed position, in the former transition (X1 → X2), the mode switching operation from the motor drive mode to the engine drive mode is performed, but the latter is performed. In the transition (X3 → X4), the mode switching operation is not performed. On the other hand, when the initial shift position is the fourth speed position, conversely, the mode switching operation is not performed in the former, and the mode switching operation is performed in the latter. By the way, when these state transitions are represented on the shift diagram of FIG. 5, the former transition (X1 → X2) does not straddle any shift line, so that no shift operation is performed, and the latter transition (X3 → X4). Straddles the shift line D43. Therefore, if the initial shift position is the fourth speed, the downshift operation from the fourth speed to the third speed is performed. From these facts, if the processing according to the flow shown in FIG. 4 is performed, the following can be said.
[0087]
First, when the former transition (X1 → X2) occurs, no shift operation is performed regardless of the initial shift position in any state (step S2). In this case, however, a configuration is adopted in which the mode switching operation based on the mode switching diagram of FIG. 6 is performed independently of the processing shown in FIG. 4, and the initial shift position is the first speed. In this case, the mode switching operation is performed independently. That is, even if the mode switching operation can be performed independently, it is limited to a considerably limited case (the present invention naturally includes such a form). On the other hand, when the latter transition (X3 → X4) occurs, assuming that the initial shift position is the fourth speed, a shift operation is performed (step S2). Then, in this case, the mode switching operation based on the mode switching diagram is also executed almost simultaneously (step S4). Here, in the case of the transition (X3 → X4), when the shift position is other than the fourth speed, neither the shift operation nor the mode switching operation is performed. That is, in this case, there is no possibility that the shift operation or the mode switching operation is performed independently.
[0088]
According to such an example, the mode switching operation is performed based on each shift position and on the basis of a difference in the operation amount of the accelerator pedal 78 determined according to each shift position. It can be said that it is easy to match the timing of the shift operation with the timing of the mode switching operation. Further, for the same reason, in the present embodiment, it is possible to more preferably and more easily perform the shift operation and the mode switching operation simultaneously.
[0089]
Note that various modifications can be made to the above embodiment. First of all, in the above description, only the shift from the motor drive mode to the engine drive mode has been described. However, the processing shown in FIG. 4 is almost similarly applied to the shift from the engine drive mode to the motor drive mode. You can think. In this case, first, the description of “motor drive mode” in step S1 of FIG. 4 may be read as “engine drive mode”. However, when transitioning from the engine running mode to the motor running mode, the mode switching diagram for determining the presence or absence of the mode switching is the one shown in FIG. 7 instead of the one shown in FIG. . Hereinafter, how the mode switching operation using FIG. 7 is performed will be described.
[0090]
First, it is assumed that the power output device is in the fifth speed running state by the engine 150 in the initial stage of FIG. 4 after the above-mentioned replacement, and is in the position of state C in FIG. At this time, when the state C changes to the state D by returning the accelerator pedal 78 depressed by the user, since the transition crosses the shift line D54 (solid line in the figure), the shift from the fifth gear to the fourth gear is performed. (That is, downshifting) is performed (step S2 in FIG. 4 after reading). As a result, it is possible to appropriately respond to the user's deceleration request estimated by returning the accelerator pedal 78.
[0091]
In the present embodiment, in particular, the control device 170 automatically checks whether or not the shift to the motor running mode is possible at the same time as performing the above-described shift operation automatically (step S3 in FIG. 4 after the replacement). . This can be performed, for example, based on the degree of opening of the accelerator pedal 78 that has determined the shift operation, and this point is the same as in the above-described embodiment. However, the mode switching in this case is performed based on the mode switching diagram of FIG.
[0092]
In FIG. 7, unlike FIG. 6, the switching lines 1EM to 5EM are drawn. As is clear from comparison with FIG. 6, each of the switching lines 1EM to 5EM has a smaller overall outer shape defined by the switching lines. For example, comparing the switching line 1EM (FIG. 7) and 1ME (FIG. 6) for the same first speed, the latter corresponds to a larger operation amount of the accelerator pedal 78 according to the latter. According to the former, it is understood that it corresponds to a smaller operation amount of the accelerator pedal 78. Thus, the mode switching diagram (FIG. 7) used at the time of transition from the engine traveling mode to the motor traveling mode and the mode switching diagram (FIG. 6) used at the time of the reverse transition are shown. According to differentiating, for example, when the accelerator pedal 78 is depressed in a very short time and an accelerator operation such as being returned is performed, after switching from the engine traveling mode to the motor traveling mode, Since it is possible to prevent a situation in which the reverse switching is immediately performed, the power output device can be operated more stably.
[0093]
By the way, in comparison with FIG. 6, the transition from the state C to the state D can be similarly observed in FIG. 7 having such characteristics. In this case, the transition crosses the switching line 5EM (the thin broken line in the figure) corresponding to the fifth speed to the lower side in the figure in FIG. Straddle.) The determination of the transition from the engine traveling mode to the motor traveling mode is made triggered by such a crossing of the switching line 5EM (step S4 after the replacement). In other words, in this case, the switching line 5EM has the opposite effect as to the presence or absence of the mode switching in FIG. 6 (that is, whether the switching line 5EM crosses the switching line upward or downward). Accordingly, the presence or absence of mode switching is determined). Then, when the switching from the engine traveling mode to the motor traveling mode is performed, it can be seen that the switching is performed almost simultaneously with the shift operation from the fifth speed to the fourth speed. In this case, it goes without saying that the specific contents of the mode switching operation include a stop process of engine 150, a start process of motor generator MG, and the like. The former is realized by stopping the fuel injection from the fuel injection valve 22 and the like, and the latter is realized by starting the power supply from the battery V.
[0094]
On the other hand, if there is any state transition in FIGS. 5 and 7 and the transition does not cross the switching line 5EM, the mode switching is not performed. In this case, as a result, only the above-described speed change operation is performed ("NO" in step S3 after reading is changed to step END).
[0095]
The other switching lines 1EM, 2EM, 3EM, and 4EM depicted in the mode switching diagram of FIG. 7 are selected according to the initial shift position in the transmission 160, and their roles are described above. This is exactly the same as the switching line 5EM.
[0096]
It is apparent that the same control and effect as those of the above embodiment can be obtained by the above control. That is, in the present embodiment, the same operation and effect can be obtained regardless of whether the switching from the engine driving mode to the motor driving mode is assumed or the reverse switching is assumed. Can be enjoyed.
[0097]
Now, as a second modification of the present embodiment, the processing shown in FIG. 4 can be similarly applied to a “cooperation mode” described later. Specifically, it is as follows.
[0098]
First, in the power output device according to the present embodiment, in addition to the transition from the motor traveling mode to the engine traveling mode or vice versa, the output is achieved by the cooperation of the motor generator MG and the engine 150. It is possible to drive the shaft 153 or the wheels TF1 and TF2. Now, when such an operation mode is referred to as a “cooperative mode”, the present invention is naturally applicable to the cooperative mode, and the above-described embodiment can be applied. More specifically, for the transition from the cooperative mode to the motor drive mode or vice versa, and the transition from the cooperative mode to the engine drive mode or vice versa, substantially the same processing as shown in FIG. By carrying out, it is possible to carry out the shift operation and the mode switching process at the same time.
[0099]
It should be noted that among the above four types, the type in which the processing shown in FIG. 4 is performed for shifting from the motor running mode to the cooperative mode is the most preferable in terms of obtaining the operational effects according to the present invention. This is because, in this case, the engine 150 including the use of the starter motor SM must be started at the time of the transition, and this involves relatively large vibrations. .
[0100]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be appropriately changed within the scope of the invention that can be read from the claims and the entire specification, or the scope of the invention, and a power output device with such a change And a control method thereof and a vehicle are also included in the technical scope of the present invention.
[0101]
【The invention's effect】
As described above, according to the power output device of the present invention, by simultaneously performing the shift operation and the mode switching operation, it is possible to reduce the chance of giving the user a sense of discomfort such as vibration, A more comfortable operation environment can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of an engine and its peripheral devices constituting a power output device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the transmission shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing an example of a vehicle according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a flow of a shift operation and a mode switching operation from a motor traveling mode to an engine traveling mode according to the embodiment.
FIG. 5 is a shift diagram for determining a shift from one shift position to another shift position in the transmission.
FIG. 6 is a mode switching diagram for determining a shift from a motor drive mode to an engine drive mode.
FIG. 7 is a mode switching diagram for determining a shift from an engine traveling mode to a motor traveling mode.
[Explanation of symbols]
78 ... accelerator pedal
150 ... Engine
160 ... transmission
170 ... Control device
C… Clutch
MG: Motor generator

Claims (10)

回転動力を出力する第1の駆動源と、
該第1の駆動源にクラッチを介して接続又は断絶される変速装置と、
前記変速装置を介して前記回転動力が伝達される駆動軸と、
前記駆動軸を駆動可能に前記変速装置に接続された第2の駆動源と
を備えてなり、
前記駆動軸は、前記第1の駆動源又は前記第2の駆動源のみで当該駆動軸を駆動させる第1又は第2のモードと、前記第1の駆動源及び前記第2の駆動源で当該駆動軸を駆動させる第3のモードとにより駆動され、
前記変速装置における変速操作と、前記第1のモード、前記第2のモード及び前記第3のモード間相互のモード切替操作のうち少なくとも一つのモード切替操作とを同時に実施するように、前記第1の駆動源、前記第2の駆動源及び前記変速装置を制御する制御手段を備えたことを特徴とする動力出力装置。
A first drive source that outputs rotational power;
A transmission that is connected to or disconnected from the first drive source via a clutch;
A drive shaft to which the rotational power is transmitted via the transmission;
A second drive source connected to the transmission so as to be able to drive the drive shaft,
The drive shaft includes a first or second mode in which the drive shaft is driven only by the first drive source or the second drive source, and a first or second mode in which the drive shaft is driven by the first drive source or the second drive source. A third mode of driving the drive shaft,
The first and second mode switching operations of the transmission, and at least one mode switching operation among the first mode, the second mode, and the third mode are performed simultaneously. A power output device, comprising: a driving source, a second driving source, and control means for controlling the transmission.
前記制御手段は、
当該動力出力装置の動作状態に応じて前記変速操作を自動的に実行するように前記変速装置を制御することを特徴とする請求項1に記載の動力出力装置。
The control means,
The power output device according to claim 1, wherein the speed change device is controlled so as to automatically execute the speed change operation in accordance with an operation state of the power output device.
前記駆動軸における出力の程度を調整するためのアクセルペダルを更に備えてなり、
前記制御手段は、
前記変速操作を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて自動的に実行するように前記変速装置を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の動力出力装置。
Further comprising an accelerator pedal for adjusting the degree of output in the drive shaft,
The control means,
The power output device according to claim 1 or 2, wherein the transmission is controlled so that the shift operation is automatically performed based on an operation amount of the accelerator pedal.
前記制御手段は、
前記変速装置における変速位置に基づいて前記モード切替操作を実行するように前記第1の駆動源、前記第2の駆動源及び前記変速装置を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の動力出力装置。
The control means,
4. The transmission according to claim 1, wherein the first drive source, the second drive source, and the transmission are controlled to execute the mode switching operation based on a shift position in the transmission. The power output device according to claim 1.
前記駆動軸における出力の程度を調整するためのアクセルペダルを更に備えてなり、
前記モード切替操作を実行するための前記アクセルペダルの操作量が、前記変速位置の各々に対応して定められており、
前記制御手段は、
前記モード切替操作を、前記アクセルペダルの操作量に基づいて自動的に実行するように前記第1の駆動源、前記第2の駆動源及び前記変速装置を制御することを特徴とする請求項4に記載の動力出力装置。
Further comprising an accelerator pedal for adjusting the degree of output in the drive shaft,
An operation amount of the accelerator pedal for performing the mode switching operation is determined corresponding to each of the shift positions,
The control means,
5. The control device according to claim 4, wherein the first drive source, the second drive source, and the transmission are controlled to automatically execute the mode switching operation based on an operation amount of the accelerator pedal. 6. A power output device according to item 1.
前記制御手段は、
前記変速位置がより低速の位置であれば、前記アクセルペダルの操作量がより小さい場合に、前記モード切替操作を実行し、
前記変速位置がより高速の位置であれば、前記アクセルペダルの操作量がより大きい場合に、前記モード切替操作を実行するように、前記第1の駆動源、前記第2の駆動源及び前記変速装置を制御することを特徴とする請求項5に記載の動力出力装置。
The control means,
If the shift position is a lower speed position, when the operation amount of the accelerator pedal is smaller, the mode switching operation is executed,
If the shift position is a higher speed position, the first drive source, the second drive source, and the speed change unit perform the mode switching operation when the operation amount of the accelerator pedal is larger. The power output device according to claim 5, wherein the power output device controls the device.
前記第2のモードから前記第1のモード又は前記第3のモードへの切替及びその逆の切替のそれぞれについて、前記モード切替操作を実行するための前記アクセルペダルの操作量は、相異なるように定められていることを特徴とする請求項5又は6に記載の動力出力装置。In each of the switching from the second mode to the first mode or the third mode and the reverse switching, the operation amount of the accelerator pedal for executing the mode switching operation is different. The power output device according to claim 5, wherein the power output device is defined. 前記第1の駆動源はエンジンを含み、前記第2の駆動源はモータジェネレータ装置を含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の動力出力装置。The power output device according to any one of claims 1 to 7, wherein the first drive source includes an engine, and the second drive source includes a motor generator device. 回転動力を出力する第1の駆動源、該第1の駆動源にクラッチを介して接続又は断絶される変速装置、前記変速装置を介して前記回転動力が伝達される駆動軸、前記駆動軸を駆動可能に前記変速装置に接続された第2の駆動源を備えた動力出力装置を制御する動力出力装置の制御方法であって、
当該動力出力装置の動作状態に応じて、前記変速装置における変速操作を自動的に行う変速工程と、
前記変速工程に併せて、前記第1の駆動源又は前記第2の駆動源のみで当該駆動軸を駆動させる第1又は第2のモード、前記第1の駆動源及び前記第2の駆動源で前記駆動軸を駆動させる第3のモードからなる各モード間相互のモード切替操作のうち少なくとも一つのモード切替操作とを同時に実施するモード切替工程と
を含むことを特徴とする動力出力装置の制御方法。
A first drive source that outputs rotational power, a transmission connected or disconnected from the first drive source via a clutch, a drive shaft to which the rotational power is transmitted via the transmission, and the drive shaft. A control method of a power output device that controls a power output device including a second drive source drivably connected to the transmission,
A shifting step of automatically performing a shifting operation in the transmission according to an operation state of the power output apparatus;
In the first or second mode in which the drive shaft is driven only by the first drive source or the second drive source in conjunction with the shifting step, the first drive source and the second drive source A mode switching step of simultaneously performing at least one mode switching operation among the mutual mode switching operations between the respective modes including the third mode for driving the drive shaft. .
請求項1乃至8いずれか一項に記載の動力出力装置と、
該動力出力装置が搭載される車両本体と、
該車両本体に取り付けられると共に前記駆動軸を介して出力される駆動力により駆動される車輪と
を備えたことを特徴とする車両。
A power output device according to any one of claims 1 to 8, and
A vehicle body on which the power output device is mounted,
A vehicle mounted on the vehicle body and driven by a driving force output via the driving shaft.
JP2003037119A 2003-02-14 2003-02-14 POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND VEHICLE Expired - Fee Related JP4168777B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003037119A JP4168777B2 (en) 2003-02-14 2003-02-14 POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND VEHICLE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003037119A JP4168777B2 (en) 2003-02-14 2003-02-14 POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND VEHICLE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004245154A true JP2004245154A (en) 2004-09-02
JP4168777B2 JP4168777B2 (en) 2008-10-22

Family

ID=33022027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003037119A Expired - Fee Related JP4168777B2 (en) 2003-02-14 2003-02-14 POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND VEHICLE

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4168777B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007297014A (en) * 2006-05-02 2007-11-15 Nissan Motor Co Ltd Transmission status switching controller for hybrid car
JP2010089771A (en) * 2008-09-11 2010-04-22 Toyota Motor Corp Controller for vehicle drive
JP2011157068A (en) * 2011-03-11 2011-08-18 Nissan Motor Co Ltd Transmission state changeover controller for hybrid vehicle
JP2014136496A (en) * 2013-01-17 2014-07-28 Aisin Ai Co Ltd Vehicle power transmission control device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007297014A (en) * 2006-05-02 2007-11-15 Nissan Motor Co Ltd Transmission status switching controller for hybrid car
JP4529940B2 (en) * 2006-05-02 2010-08-25 日産自動車株式会社 Hybrid vehicle transmission state switching control device
JP2010089771A (en) * 2008-09-11 2010-04-22 Toyota Motor Corp Controller for vehicle drive
JP2011157068A (en) * 2011-03-11 2011-08-18 Nissan Motor Co Ltd Transmission state changeover controller for hybrid vehicle
JP2014136496A (en) * 2013-01-17 2014-07-28 Aisin Ai Co Ltd Vehicle power transmission control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4168777B2 (en) 2008-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103237703A (en) Hybrid-vehicle control device
JP6015721B2 (en) Internal combustion engine start control device for hybrid vehicle
CN104395590A (en) Control system for vehicle for controlling internal combustion engine during transmission gear shifting
JP2014091398A (en) Vehicle travel control system
JP6464947B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP3991882B2 (en) POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND VEHICLE
JPWO2012164700A1 (en) Vehicle control device
JP4168777B2 (en) POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND VEHICLE
JP4784574B2 (en) VEHICLE CONTROL DEVICE, CONTROL METHOD, PROGRAM FOR MAKING THE METHOD TO COMPUTER COMPUTER, AND RECORDING MEDIUM CONTAINING THE PROGRAM
JP5915752B2 (en) Vehicle control apparatus and control method
JP5263449B2 (en) Shift determination device for manual transmission
JP2011161975A (en) Power train of vehicle
JP2004245395A (en) Power output device, its control method, and vehicle
JP2009067092A (en) Hybrid drive
JP2014088825A (en) Travel control device for vehicle
JP2011037329A (en) Power train of vehicle
JP2010235036A (en) Control device for automatic transmission
JP2006200444A (en) Control device for internal combustion engine
JP5299585B1 (en) Control device for vehicle with manual transmission
JP6052047B2 (en) Vehicle control device
JP2004320900A (en) Power output device, control method, and vehicle
JP2013079604A (en) Control apparatus of vehicle including manual transmission
JP2009126489A (en) Control device of hybrid vehicle
US10099698B2 (en) Control apparatus for vehicle and control method
JP2009190528A (en) Control device of hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071211

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080206

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080304

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080425

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20080513

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080715

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080728

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4168777

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130815

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees