JP2008012990A - Hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン(内燃機関)のエンジン駆動力とモータ(電動機)のモータ駆動力を組み合わせて走行するハイブリッド車両に関し、特に、エンジン駆動力を駆動輪に伝達する第1の伝達経路とモータ駆動力を駆動輪に伝達する第2の伝達経路とを備えたハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle that travels by combining the engine driving force of an engine (internal combustion engine) and the motor driving force of a motor (electric motor), and in particular, a first transmission path for transmitting engine driving force to driving wheels and motor driving. The present invention relates to a hybrid vehicle including a second transmission path that transmits force to driving wheels.
従来からエンジンとモータのそれぞれの駆動力特性を利用して、車両のある一定速度(車速V1)未満の車速範囲ではモータ駆動力を駆動輪に伝達する第2の伝達経路によって走行し、車速V1以上の車速範囲では前記第2の伝達経路とエンジン駆動力を駆動輪に伝達する第1の伝達経路とを併用して走行し、最高速度Vmaxの近傍では主にエンジンによる第1の伝達経路を用いて走行するハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両では、エンジンの駆動力特性が最高速度Vmaxをカバーできる特性となるように前記第1の伝達経路のギア比を決めて、第2の伝達経路および第1の伝達経路に可変のギア比を有する変速機を設けること無く簡単化し、最高速度Vmax付近ではエンジン駆動力を第1の伝達経路で駆動輪に伝達して走行することとしている(特許文献1参照)。
しかしながら、前記特許文献1に開示されたハイブリッド車両の構成では、低負荷の定常走行(クルージング)時には、エンジンで発電してモータにより駆動輪を駆動するシリーズ運転モードで走行するか、または、最高速度Vmaxをエンジンの駆動力で達成するために設定された比較的に減速比の大きい(ロウレシオのギア比の)伝動装置を含む第1の伝達経路を用いてエンジン駆動力で走行することになる。 However, in the configuration of the hybrid vehicle disclosed in Patent Document 1, during steady driving (cruising) with a low load, the vehicle travels in a series operation mode in which power is generated by an engine and driving wheels are driven by a motor, or the maximum speed is reached. The vehicle travels with the engine driving force using the first transmission path including the transmission device with a relatively large reduction ratio (low ratio gear ratio) set to achieve V max with the engine driving force. .
ところが、シリーズ運転モードでは駆動力の伝達効率が比較的低くなるために車両の燃費効率が低下するおそれがある。また、ロウレシオのギア比の伝動装置を含む第1の伝達経路でエンジン駆動のみで走行する場合は、最高速度Vmaxを達成できるエンジンの駆動力特性を実現するために設定したロウレシオのギア比で走行することになり、定常走行の車速に応じてエンジンの回転速度が大きく変化し、燃費効率の高いエンジン回転速度領域を選択して定常走行することができないために燃費効率が低下する。 However, in the series operation mode, since the transmission efficiency of the driving force is relatively low, the fuel efficiency of the vehicle may be reduced. Furthermore, when traveling only by the engine driving the first transmission path including a transmission gear ratio of Roureshio, in the gear ratio of Roureshio set in order to realize the driving force characteristics of the engine can achieve maximum velocity V max The engine speed greatly changes according to the vehicle speed of steady running, and the engine running speed range with high fuel efficiency cannot be selected and steady running cannot be performed, so that the fuel efficiency is lowered.
特に、大排気量エンジンを搭載したハイブリッド車両におけるエンジン駆動とモータ駆動との組み合わせにおいては、大排気量エンジンであるため余裕駆動力が大きく、前記のようなロウレシオのギア比の設定の伝動装置を含む第1の伝達経路では燃費効率が著しく低下するおそれがある。また、そのような大排気量エンジンとの組み合わせの場合に、大排気量の多気筒エンジンに気筒休止などの出力特性可変機構を組み合せて、燃費効率の向上を図ろうとしても、前記のようなロウレシオのギア比の設定では、燃費効率を向上させるために行われる気筒可変の出力特性可変機構のメリットが十分引き出せない。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、車両の燃費効率をさらに向上させることができるハイブリッド車両を提供することを目的とする。
In particular, in the combination of engine drive and motor drive in a hybrid vehicle equipped with a large displacement engine, since it is a large displacement engine, the marginal driving force is large, and the transmission device with the low ratio gear ratio setting as described above is used. In the first transmission path including the fuel efficiency, the fuel efficiency may be significantly reduced. Further, in the case of a combination with such a large displacement engine, even if an attempt is made to improve fuel efficiency by combining an output characteristic variable mechanism such as cylinder deactivation with a large displacement multi-cylinder engine, When the low ratio gear ratio is set, it is not possible to sufficiently bring out the merits of the variable cylinder output characteristic mechanism for improving the fuel efficiency.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a hybrid vehicle that can further improve the fuel efficiency of the vehicle.
請求項1に係る発明のハイブリッド車両は、エンジンのエンジン駆動力を駆動輪へ伝達する第1の伝達経路と、モータのモータ駆動力を駆動輪へ伝達する第2の伝達経路とを備え、これを択一的に選択または併用して走行するハイブリッド車両であって、第1の伝達経路の第1の減速比は、車両が達成可能な最高速度をエンジン駆動力のみによって得る場合の減速比よりも小さく設定されていることを特徴とする。 A hybrid vehicle according to a first aspect of the present invention includes a first transmission path for transmitting an engine driving force of an engine to driving wheels, and a second transmission path for transmitting a motor driving force of a motor to driving wheels. The first reduction gear ratio of the first transmission path is higher than the reduction gear ratio when the maximum speed achievable by the vehicle is obtained only by the engine driving force. Is also set to be small.
エンジン駆動力のみでは最高速度が出せない程度に第1の伝達経路の減速比を設定しているので、最高速度より低い通常の車速での定常走行時において、エンジンの燃焼効率が良いエンジン回転速度近傍で走行できる。もちろん、最高速度を出すときは、エンジンにより発電して、その電力でモータ駆動するシリーズ運転、または、エンジン駆動とモータ駆動とによるパラレル運転を行えば良い。 Since the reduction ratio of the first transmission path is set to such an extent that the maximum speed cannot be obtained only with the engine driving force, the engine rotation speed is good for engine combustion efficiency during steady running at a normal vehicle speed lower than the maximum speed. You can drive in the vicinity. Of course, when the maximum speed is to be achieved, series operation in which electric power is generated by the engine and the motor is driven by the electric power, or parallel operation by engine driving and motor driving may be performed.
請求項2に係る発明のハイブリッド車両は、さらに、車両が最高速度を達成するときは、モータ駆動力のみを第2の伝達経路により駆動輪へ伝達、または、モータ駆動力を第2の伝達経路により駆動輪へ伝達するとともにエンジン駆動力を第1の伝達経路により駆動輪へ伝達することを特徴とする。 In the hybrid vehicle according to the second aspect of the present invention, when the vehicle achieves the maximum speed, only the motor driving force is transmitted to the driving wheels through the second transmission path, or the motor driving force is transmitted to the second transmission path. And transmitting the engine driving force to the driving wheel through the first transmission path.
請求項3に係る発明のハイブリッド車両は、さらに、エンジンは出力特性を可変させる出力特性可変機構を有し、第1の伝達経路には、第1の減速比より小さな減速比であり、出力特性可変機構により低出力化された場合における第1の減速比によるエンジンの低出力化された状態時の最大出力時に達成可能な駆動力よりも小さい駆動力とする第2の減速比を設定可能な変速ギアを有することを特徴とする。 The hybrid vehicle of the invention according to claim 3 further includes an output characteristic variable mechanism in which the engine varies the output characteristic, and the first transmission path has a reduction ratio smaller than the first reduction ratio, and the output characteristic. When the output is reduced by the variable mechanism, the second reduction ratio can be set so that the driving force can be smaller than the driving force that can be achieved at the maximum output when the output of the engine is reduced by the first reduction ratio. It has a transmission gear.
請求項4に係る発明のハイブリッド車両は、さらに、出力特性可変機構は、エンジンの運転中に一部の気筒を休止させる気筒休止運転をさせることを特徴とする。 The hybrid vehicle according to a fourth aspect of the invention is further characterized in that the output characteristic varying mechanism performs a cylinder deactivation operation in which some cylinders are deactivated during operation of the engine.
請求項5に係る発明のハイブリッド車両は、さらに、出力特性可変機構は、バルブの開閉制御、点火時期のタイミング制御、および燃料噴射制御のうちの少なくとも1つの制御を行うことを特徴とする。 The hybrid vehicle of the invention according to claim 5 is further characterized in that the output characteristic varying mechanism performs at least one of valve opening / closing control, ignition timing control, and fuel injection control.
請求項6に係る発明のハイブリッド車両は、エンジンのエンジン駆動力を駆動輪に伝達する第1の伝達経路と、モータのモータ駆動力を駆動輪へ伝達する第2の伝達経路と、を備えこれを択一的に選択または併用して走行するハイブリッド車両であって、第1の伝達経路の第1の減速比は、車両が達成可能な最高速度をエンジン駆動力のみによって得る場合の減速比よりも小さく設定され、第1の伝達経路および第2の伝達経路は、エンジン駆動力とモータ駆動力の少なくとも一方の駆動力を駆動輪へ伝達させる共通の出力ギアを備え、車両の停止状態を含まない第1の車速以上から車両が達成可能な最高速度までを含む第1の車速範囲では、少なくともモータ駆動力を第2の伝達経路により駆動輪へ伝達させ、第1の車速より低い第2の車速から第1の車速未満までの第2の車速範囲では、定常走行時にはエンジン駆動力を第1の伝達経路により駆動輪へ伝達させることを特徴とする。 A hybrid vehicle according to a sixth aspect of the present invention includes a first transmission path for transmitting the engine driving force of the engine to the driving wheels, and a second transmission path for transmitting the motor driving force of the motor to the driving wheels. The first reduction ratio of the first transmission path is a reduction ratio when the vehicle achieves the maximum speed that can be achieved by only the engine driving force. The first transmission path and the second transmission path include a common output gear that transmits at least one of the engine driving force and the motor driving force to the driving wheels, and includes a vehicle stop state. In a first vehicle speed range including a first vehicle speed higher than the first vehicle speed and a maximum speed achievable by the vehicle, at least the motor driving force is transmitted to the driving wheels through the second transmission path, and the second vehicle speed is lower than the first vehicle speed. car From the second speed range to less than the first vehicle speed, the time of steady running, characterized in that to transmit to the drive wheels by the first transmission path of the engine driving force.
請求項1に記載の発明によれば、燃費効率の良い走行状態を実現できるハイブリッド車両を得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to obtain a hybrid vehicle capable of realizing a traveling state with good fuel efficiency.
また、請求項2に記載の発明によれば、本ハイブリッド車両は、エンジン駆動をモータ駆動がアシストすることで、または、エンジンで発電してその電力でモータ駆動することにより容易に最高速度で走行をすることができる。 Further, according to the invention described in claim 2, the hybrid vehicle can easily travel at the maximum speed by assisting the engine drive by the motor drive or by generating electric power from the engine and driving the motor with the electric power. Can do.
また、請求項3に記載の発明によれば、エンジンの出力特性可変機構を有し、第1の伝達経路には、前記第1の減速比より小さな第2の減速比とすることのできる変速ギアを設け、第2の減速比で走行の場合には、前記出力特性可変機構により低出力化された場合における最大出力時に前記第1の減速比により達成可能な車速より低い車速までしか定常走行できないので、例えば、中速で定常走行するときに出力特性可変機構により気筒休止運転を行なう場合も、第2の減速比に設定するとエンジン回転速度を燃費効率の良い状態に維持でき、気筒休止運転による燃費効率のメリットが引き出せる。
また、前記請求項3の発明において、出力特性可変機構は、気筒休止運転制御のほかに、バルブの開閉制御、点火時期のタイミング制御、および燃料噴射制御などを組み合わせることができ、より燃費効率の良いハイブリッド車両とすることができる。
According to a third aspect of the present invention, the engine has an engine output characteristic variable mechanism, and the first transmission path has a speed change ratio that can be set to a second reduction ratio smaller than the first reduction ratio. In the case of traveling at the second reduction ratio with a gear provided, steady traveling is performed only up to a vehicle speed lower than the vehicle speed that can be achieved by the first reduction ratio at the maximum output when the output is reduced by the output characteristic variable mechanism. Therefore, for example, when the cylinder deactivation operation is performed by the output characteristic variable mechanism when the vehicle travels at a medium speed, setting the second reduction ratio can maintain the engine rotation speed in a state with good fuel efficiency, and the cylinder deactivation operation. The benefits of fuel efficiency can be extracted.
In the invention of claim 3, the output characteristic variable mechanism can combine valve opening / closing control, ignition timing timing control, fuel injection control, and the like in addition to cylinder deactivation operation control. It can be a good hybrid vehicle.
請求項6に記載の発明によれば、第1の伝達経路の第1の減速比は、車両が達成可能な最高速度をエンジン駆動力のみによって得る場合の減速比よりも小さく設定されているので、例えば、エンジン駆動力だけで実現できる最高の車速からハイブリッド車両の最高速度までの第1の車速範囲では、エンジン駆動力をモータ駆動力によりアシストする運転、または、エンジン駆動で発電してその電力でモータ駆動の走行ができ、最高速度を含まない高速・中速の第2の車速範囲では、定常走行するときエンジン駆動力のみとしているので、第1の減速比によりエンジンの回転速度が燃費効率の良い運転点近傍になるので、前記特許文献1に記載の従来のハイブリッド車両より燃費を向上できる。 According to the sixth aspect of the present invention, the first speed reduction ratio of the first transmission path is set smaller than the speed reduction ratio when the maximum speed that can be achieved by the vehicle is obtained only by the engine driving force. For example, in the first vehicle speed range from the highest vehicle speed that can be realized only by the engine driving force to the maximum speed of the hybrid vehicle, the driving power is assisted by the motor driving force or the electric power generated by the engine driving is generated. In the second high-speed / medium-speed vehicle speed range that does not include the maximum speed, only the engine driving force is used for steady-state driving, so the engine speed depends on the first reduction ratio. Therefore, the fuel efficiency can be improved over the conventional hybrid vehicle described in Patent Document 1.
《第1の実施の形態》
以下、図1および図2を参照しながら、本発明の第1の実施の形態に係るハイブリッド車両について説明する。
図1は本実施の形態のハイブリッド車両全体の概略模式図であり、固定ギアによるモータおよびエンジンの駆動力の伝達経路を示す。図2は本実施の形態のハイブリッド車両における駆動力特性図である。図2において横軸は車速を示し、縦軸は駆動力または走行抵抗を示す。
本実施の形態のハイブリッド車両50Aは、エンジン1の駆動力を駆動輪6に伝達して車両を走行させる第1の伝達経路と、モータ8の駆動力を駆動輪6に伝達して車両を走行させる第2の伝達経路とを備え、これらの第1の伝達経路と第2の伝達経路を択一的に選択または併用して走行するように構成されたものである。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a schematic diagram of the entire hybrid vehicle according to the present embodiment, and shows a transmission path of driving force of a motor and an engine by a fixed gear. FIG. 2 is a driving force characteristic diagram in the hybrid vehicle of the present embodiment. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the vehicle speed, and the vertical axis indicates the driving force or the running resistance.
The hybrid vehicle 50A according to the present embodiment travels the vehicle by transmitting the driving force of the engine 1 to the driving wheels 6 to travel the vehicle and the driving force of the motor 8 to the driving wheels 6. The second transmission path is configured to travel with the first transmission path and the second transmission path alternatively selected or combined.
次に、第1の伝達経路を説明する。図1に示すように多気筒、例えば、6気筒からなるエンジン1の出力シャフト2は、フライホイル3を介してセルモータを兼ねる発電機4に直結され、さらに、エンジン1の駆動力を駆動輪6に伝達するためのクラッチ5Aに接続されている。
第1の伝達経路は、出力シャフト2、クラッチ5A、このクラッチ5Aによって出力シャフト2と接続または切離しされるメインギア11、このメインギア11に噛み合う出力ギア12、この出力ギア12と同軸に駆動されるピニオンギア13、このピニオンギア13に噛み合うファイナルギア14、およびこのファイナルギア14から入力され駆動輪6を駆動するディファレンシャルギア7から構成されている。この第1の伝達経路によりエンジン1の駆動力が駆動輪6へ伝達される。
なお、この第1の伝達経路はメインギア11と出力ギア12のギア比、およびピニオンギア13とファイナルギア14のギア比の積で決まる固定の第1の減速比を有しており、可変のギア比を有する伝動装置を有していない。メインギア11、出力ギア12、ピニオンギア13、ファイナルギア14は、エンジン1による駆動輪6の駆動に対する減速機9Aを構成している。
Next, the first transmission path will be described. As shown in FIG. 1, an output shaft 2 of an engine 1 composed of multiple cylinders, for example, 6 cylinders, is directly connected to a generator 4 that also serves as a cell motor via a flywheel 3. Is connected to a
The first transmission path is driven coaxially with the output shaft 2, the
The first transmission path has a fixed first reduction gear ratio determined by the product of the gear ratio between the
ここで、減速機9Aの第1の減速比は、以下の様に設定されている。本ハイブリッド車両50Aの定常走行時におけるエンジン1のほぼ最大出力時の駆動力特性は図2の特性曲線aに示すように、前記第1の減速比による車速に対するエンジン回転速度とトルクの関係から、最高速度Vmax近傍において、走行抵抗特性曲線bよりも駆動力が下回り、車速V4までしか出せない駆動力のレベルに設定されている。つまり、エンジン1の駆動力だけでは最高速度Vmaxが出せないように減速機9Aのギア比が設定されている。
なお、図2の走行抵抗特性曲線bは、駆動輪6の転がり抵抗と、空気抵抗など車速に応じて増加する抵抗を加算したものである。
Here, the first reduction ratio of the
The running resistance characteristic curve b in FIG. 2 is obtained by adding the rolling resistance of the drive wheels 6 and the resistance that increases according to the vehicle speed, such as air resistance.
次に、第2の伝達経路を説明する。図1に示すように発電機4またはバッテリ20からインバータ21を介して電力を供給されて駆動されるモータ8は、そのモータ軸8aに直結した入力ギア8bがメインギア11と噛み合っている。
第2の伝達経路は、入力ギア8b、メインギア11、このメインギア11に噛み合う出力ギア12、この出力ギア12と同軸に駆動されるピニオンギア13、このピニオンギア13に噛み合うファイナルギア14、およびこのファイナルギア14から入力され駆動輪6を駆動するディファレンシャルギア7から構成されている。この第2の伝達経路によりモータ8の駆動力が駆動輪6へ伝達される。
なお、この第2の伝達経路は入力ギア8bとメインギア11のギア比、メインギア11と出力ギア12のギア比、およびピニオンギア13とファイナルギア14のギア比の積で決まる固定の減速比であり、可変のギア比を有する伝動装置を有していない。
Next, the second transmission path will be described. As shown in FIG. 1, the motor 8 driven by being supplied with electric power from the generator 4 or the battery 20 via the inverter 21 has an
The second transmission path includes an
The second transmission path is a fixed reduction ratio determined by the product of the gear ratio between the
モータ8の最大出力特性を図2の最大出力特性曲線cに示す。最大出力特性曲線cは、ハイブリッド車両50Aのスタート時から所定の低車速までは最大駆動力となり、その後は、車速が上昇するに従って、つまり、モータ8の回転速度が上昇するに従って、駆動力は急激に減少して行く。しかし、ハイブリッド車両50Aの最高速度Vmax近傍においては、モータ8の最大出力特性は走行抵抗特性曲線bよりも上回っており、モータ8のみで最高速度Vmaxまで駆動可能なようにモータ8の駆動力特性は設定されている。 The maximum output characteristic of the motor 8 is shown in the maximum output characteristic curve c of FIG. The maximum output characteristic curve c becomes the maximum driving force from the start of the hybrid vehicle 50A to a predetermined low vehicle speed, and thereafter, the driving force rapidly increases as the vehicle speed increases, that is, as the rotational speed of the motor 8 increases. Go down to. However, in the vicinity of the maximum speed V max of the hybrid vehicle 50A, the maximum output characteristic of the motor 8 exceeds the running resistance characteristic curve b, and the motor 8 is driven so that the motor 8 can be driven to the maximum speed V max alone. Force characteristics are set.
図1に示すように本ハイブリッド車両50Aの運転状態の制御のために、ハイブリッド用ECU(ECU:Electric Control Unit)23Aが設けられている。ハイブリッド用ECU23Aには、イグニッション・スイッチ35からのイグニッション・スイッチ信号、図示しないシフトレバーに設けられたシフトレバー・ポジションセンサ36からのシフトポジション信号、図示しないアクセルペダルに設けられたアクセルペダル・ポジションセンサ37からのアクセルペダル踏み込み量信号、図示しないブレーキペダルに設けられたブレーキペダル・ポジションセンサ38からのブレーキペダル踏み込み量信号、車輪に設けられた車速センサ39からの車速信号が入力される。
また、バッテリ20には、出力電圧、出力電流、バッテリ温度を検知する図示しない各種センサが設けられており、その各種センサ信号がハイブリッド用ECU23Aに入力される。
ハイブリッド用ECU23Aは、車速信号にもとづきアクセルペダル踏み込み量およびブレーキペダル踏み込み量に反応して、クラッチ5Aを接続または切離し状態にするアクチュエータ33Aを制御する。
As shown in FIG. 1, a hybrid ECU (ECU: Electric Control Unit) 23A is provided for controlling the operating state of the hybrid vehicle 50A. The
The battery 20 is provided with various sensors (not shown) that detect the output voltage, the output current, and the battery temperature, and the various sensor signals are input to the
The
また、ハイブリッド用ECU23Aは、セルモータ兼用の発電機4および発電可能なモータ8を、インバータ21を介して制御し、出力特性可変機構31などを制御するエンジンECU25を介してエンジン1の運転を制御する。
なお、ハイブリッド用ECU23AとエンジンECU25とは通信回線で結ばれており、エンジンECU25にはハイブリッド用ECU23Aからの制御信号のほかに、シフトポジション信号、アクセルペダル踏み込み量信号、ブレーキペダル踏み込み量信号、車速信号などが入力される。逆に、エンジンECU25は、エンジン1の回転速度などを検出し、通信回線でハイブリッド用ECU23Aに出力する。
The
The
出力特性可変機構31は、例えば、エンジン1のシリンダ1aに設けられた図示しないバルブのリフト量、開閉タイミングを可変制御する機構、一部のシリンダ1aのバルブを駆動しないようにして気筒休止させる可変シリンダ制御(気筒休止運転)をする機構、点火時期のタイミング制御をする電子回路、燃料噴射制御をする機構および電子回路を含んで構成されている。
図2の特性曲線dは、出力特性可変機構31の動作により6気筒のエンジン1の片側のバンクの3気筒を休止して、残りの3気筒だけ運転している気筒休止運転の場合のエンジン1のほぼ最大出力状態の駆動力特性を示している。このような気筒休止運転状態により低出力化されたエンジン駆動力のみでは、前記第1の減速比では車速V3までしか出ない。
The output characteristic
The characteristic curve d in FIG. 2 shows the engine 1 in the case of the cylinder deactivation operation in which three cylinders in one bank of the six-cylinder engine 1 are deactivated by the operation of the output characteristic
(伝達経路の切替制御)
以上の構成において、ハイブリッド用ECU23Aは、以下のように車速に応じて第1の伝達経路と第2の伝達経路とを切り替えてハイブリッド車両50Aを走行させる。
図2に示す車速0から車速V1(第2の車速)未満までのスタート時を含む低車速範囲、登坂走行時などにおいては、アクチュエータ33Aを制御して、クラッチ5Aにエンジン1側の出力シャフト2とメインギア11との間を切離させ、インバータ21を制御してモータ8により第2の伝達経路を経て駆動輪6を駆動させる。このとき、モータ8は、バッテリ20からの電力により駆動される。もし、バッテリ20の充電状態が少ないときは、ハイブリッド用ECU23Aは、インバータ21とエンジンECU25を制御し、発電機4をセルモータとして機能させてエンジン1を起動する。そして、インバータ21を制御し、エンジン1により発電機4に発電させ、その電力によりモータ8が駆動される(シリーズ運転モード)。
モータ8の最大出力特性は、図2の最大出力特性曲線cで示す通りであり、走行抵抗特性曲線bを上回る駆動力を有しており、モータ8の駆動力によりハイブリッド車両50Aは前記の低車速範囲で走行可能である。
(Transmission path switching control)
In the above configuration, the
In the low vehicle speed range including when starting from the
The maximum output characteristic of the motor 8 is as shown by the maximum output characteristic curve c in FIG. 2 and has a driving force that exceeds the running resistance characteristic curve b. The vehicle can travel in the vehicle speed range.
車速V1から車速V4(第1の車速)未満までの中・高車速範囲(第2の車速範囲)の定常走行時には、ハイブリッド用ECU23Aは、アクチュエータ33Aを制御してクラッチ5Aにエンジン1側の出力シャフト2と接続させ、インバータ21にはモータ8の駆動を原則的にさせないので、エンジン1の駆動力のみが第1の伝達経路によって駆動輪6に伝達される。このときの駆動輪6の駆動力は図2に示す特性曲線aまたは特性曲線dに従う。なお、気筒休止運転の場合は、走行抵抗特性曲線bを上回る駆動力の範囲である車速V3までしか出せないので、エンジンECU25は、車速とシフトポジション信号、アクセルペダル踏み込み量信号に応じて、最も燃費の良いように出力特性可変機構31を制御し、6気筒運転と3気筒運転を使い分け、切り替える。
なお、モータ8はこのとき、連れ回り回転(空転)している。
Vehicle speeds V 1 to the vehicle speed V 4 from the steady running of the (first vehicle speed) high speed range, in the to less than (the second vehicle speed range), the hybrid ECU23A the engine 1 side to the clutch 5A by controlling the
At this time, the motor 8 rotates with rotation (idling).
車速V1からV4未満までの中・高車速での走行時における加速のときは、ハイブリッド用ECU23Aは、インバータ21を制御してモータ8にエンジン駆動のアシストをさせ、逆に減速の時は、ハイブリッド用ECU23Aは、インバータ21を制御してモータ8に回生発電をさせる。
When the vehicle speed V 1 of the acceleration at the time of running at high speed, in a to less than V 4, hybrid ECU23A controls the inverter 21 to assist the engine driving the motor 8, when the deceleration conversely The
次に、車速が高車速のV4(第1の車速)から最高速度Vmaxまでの最高車速範囲(第1の車速範囲)では、ハイブリッド用ECU23Aは、アクチュエータ33Aを制御してクラッチ5Aにエンジン1側の出力シャフト2と接続させたままの状態とし、エンジン1の駆動力が第1の伝達経路によって駆動輪6へ伝達されると共に、インバータ21を制御してモータ8を回転させ、その駆動力が第2の伝達経路によって駆動輪6へ伝達される。つまり、エンジン1による駆動をモータ8によりアシスト駆動するパラレル運転モードとなる。このとき、ハイブリッド用ECU23Aは、バッテリ20の充電状態が少ないときは、インバータ21を制御して発電機4で発電させ、その電力でモータ8を駆動する。
Next, in the maximum vehicle speed range (first vehicle speed range) from V 4 (first vehicle speed) where the vehicle speed is high to the maximum speed V max , the
(第1の実施の形態の効果)
本実施の形態によれば、ハイブリッド車両50Aは、車速0から所定の車速V1未満までの低車速範囲においては、駆動力の高いモータ8から最大出力特性曲線cの駆動力を得ることができ、この低車速範囲ではモータ8の大きな駆動力により容易に走行可能である。従って、坂道走行など駆動力が必要とされる走行の場合にも用いることができる。そして、車速が上昇して車速V1(第2の車速)からV4(第1の車速)未満までの間の中・高車速範囲(第2の車速範囲)の定常走行時には、特性曲線aまたは特性曲線dに示すようにエンジン1の駆動力特性が走行抵抗特性曲線bを上回っているので、エンジン1のみで走行可能である。
(Effects of the first embodiment)
According to this embodiment, the hybrid vehicle 50A, in the low vehicle speed range from the vehicle speed zero to a predetermined below the vehicle speed V 1, can be from a higher driving force motor 8 to obtain a driving force of a maximum output characteristic curve c In this low vehicle speed range, the motor 8 can easily travel with a large driving force. Accordingly, the present invention can also be used for traveling that requires a driving force such as traveling on a slope. When the vehicle speed increases and the vehicle travels in the middle / high vehicle speed range (second vehicle speed range) from the vehicle speed V 1 (second vehicle speed) to less than V 4 (first vehicle speed), the characteristic curve a Alternatively, as indicated by the characteristic curve d, the driving force characteristic of the engine 1 exceeds the running resistance characteristic curve b, so that the engine 1 can run alone.
図2に示すように本実施の形態における特性曲線aは、特許文献1に記載の従来のエンジン駆動力のみでハイブリッド車両50Aの最高速度Vmaxを達成できるように、第1の伝達経路の減速比を設定した場合のエンジン1の駆動力の特性曲線fよりも駆動力が小さくなり、同じ走行抵抗に対してエンジンをより低回転高負荷で運転するので、特許文献1に記載の従来のハイブリッド車両よりも燃費が向上する。さらに、駆動力が必要のない平地走行などの場合は、特性曲線dに示すような気筒休止運転の場合の駆動特性でも走行可能であり、より燃費の良い定常走行ができる。
特に、エンジン1として大排気量エンジンを搭載したハイブリッド車両50Aにおけるエンジン駆動とモータ駆動との組み合わせにおいては、定常走行時に大排気量エンジンであるため余裕駆動力が大きいが、減速機9Aのギア比が前記従来のハイブリッド車両よりハイレシオのギア比の設定となっており、燃費効率が従来に比して著しく改善される。また、そのような大排気量エンジンとの組み合わせの場合に、大排気量の多気筒エンジンに気筒休止の機能などを含む出力特性可変機構31を組み合せて、エンジン出力を低下させ、燃焼効率の良いエンジン回転速度にすることにより燃費効率の向上を図ることができる。
As shown in FIG. 2, the characteristic curve a in the present embodiment indicates that the first transmission path is decelerated so that the maximum speed V max of the hybrid vehicle 50 </ b> A can be achieved only by the conventional engine driving force described in Patent Document 1. Since the driving force is smaller than the characteristic curve f of the driving force of the engine 1 when the ratio is set and the engine is operated at a lower rotation and a higher load with respect to the same running resistance, the conventional hybrid described in Patent Document 1 is used. Fuel consumption is improved compared to vehicles. Furthermore, in the case of flat ground travel where no driving force is required, it is possible to travel even with the drive characteristics in the cylinder deactivation operation as shown by the characteristic curve d, and it is possible to perform steady travel with better fuel consumption.
In particular, the combination of engine driving and motor driving in a hybrid vehicle 50A equipped with a large displacement engine as the engine 1 has a large driving capacity because it is a large displacement engine during steady running, but the gear ratio of the
そして、車速がV4(第1の車速)から最高速度Vmaxまでの最高車速範囲(第1の車速範囲)は、エンジン1の駆動力だけでは所望の車速を出すことができないので、第2の伝達経路によってモータ8の駆動力でエンジン駆動力をアシストすることによって、所望する車速を実現できる。
なお、車速V4から最高速度Vmaxまでの最高車速範囲において、クラッチ5Aがエンジン1側の出力シャフト2をメインギア11と非接続状態にして、モータ8の駆動力のみを駆動輪6へ伝達するシリーズ運転モードとしても良い。
Since the maximum vehicle speed range (first vehicle speed range) from the vehicle speed V 4 (first vehicle speed) to the maximum speed V max cannot be obtained with the driving force of the engine 1 alone, The desired vehicle speed can be realized by assisting the engine driving force with the driving force of the motor 8 through the transmission path.
Incidentally, transmitted at the highest speed range of the vehicle speed V 4 to a maximum velocity V max, the clutch 5A is the output shaft 2 of the engine 1 side in the non-connected state with the
《第2の実施の形態》
次に、図3および図4を参照(適宜図2を参照)しながら、本発明の第2の実施の形態に係るハイブリッド車両について説明する。
図3は、本実施の形態のハイブリッド車両全体の概略模式図であり、モータおよびエンジンの駆動力の伝達経路を示す。
本実施の形態のハイブリッド車両50Bは、エンジン1の駆動力を駆動輪6に伝達して車両を走行させる第1の伝達経路と、モータ8の駆動力を駆動輪6に伝達して車両を走行させる第2の伝達経路とを備え、これらの第1の伝達経路と第2の伝達経路を択一的に選択または併用して走行するように構成されたハイブリッド車両50Bである。第1の実施の形態におけるハイブリッド車両50Aと異なるところは、第1の実施の形態のクラッチ5Aの代わりに、直結、増速の2段の減速比を切り替え可能な変速機としての遊星歯車(変速ギア)10を組み合わせたことである。この遊星歯車10には、出力シャフト2を第1の伝達経路から切り離したり、遊星歯車10の減速比の切替制御をしたりするアクチュエータ33Bと、このアクチュエータ33Bによって駆動されるクラッチ5Bおよびクラッチ板ブレーキ5Cが設けられている。
<< Second Embodiment >>
Next, a hybrid vehicle according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4 (refer to FIG. 2 as appropriate).
FIG. 3 is a schematic diagram of the entire hybrid vehicle of the present embodiment, and shows a transmission path for the driving force of the motor and engine.
The hybrid vehicle 50B of the present embodiment travels the vehicle by transmitting the driving force of the engine 1 to the driving wheels 6 to travel the vehicle and the driving force of the motor 8 transmitted to the driving wheels 6. A hybrid vehicle 50B configured to travel by selectively selecting or using the first transmission route and the second transmission route together. A difference from the hybrid vehicle 50A in the first embodiment is that a planetary gear (speed change) can be used as a transmission capable of switching between two gear ratios of direct connection and acceleration instead of the clutch 5A of the first embodiment. Gear) 10 is combined. The planetary gear 10 includes an
次に、遊星歯車10の接続状態をさらに詳しく説明する。出力シャフト2は遊星歯車10のピニオンギア16を保持しているプラネタリ・キャリア17と直結されている。ピニオンギア16と噛み合うサンギア15の軸は、クラッチ5Bを介して出力シャフト2と接続、切り離し可能となっているとともに、クラッチ板ブレーキ5Cを介して回転、停止の切り替え可能となっている。また、ピニオンギア16と噛み合う内側を向いたリングギア18の軸は、モータ軸8aと直結しており、リングギア18を保持する胴には外方を向いたメインギア11が設けられ、メインギア11が出力ギア12と噛み合っている。
Next, the connection state of the planetary gear 10 will be described in more detail. The output shaft 2 is directly connected to a
次に、第1の伝達経路を説明する。図3に示すように、6気筒からなるエンジン1の出力シャフト2は、フライホイル3を介してセルモータを兼ねる発電機4に直結され、さらに、エンジン1の駆動力を駆動輪6に伝達するためのクラッチ5Bに接続されている。
第1の伝達経路は、出力シャフト2、クラッチ5B、このクラッチ5Bによって出力シャフト2と接続または切離しされる遊星歯車10に設けられているメインギア11、このメインギア11に噛み合う出力ギア12、この出力ギア12と同軸に駆動されるピニオンギア13、このピニオンギア13に噛み合うファイナルギア14、およびこのファイナルギア14から入力され駆動輪6を駆動するディファレンシャルギア7から構成されている。この第1の伝達経路によりエンジン1の駆動力が駆動輪6へ伝達される。
なお、遊星歯車10、メインギア11、出力ギア12、ピニオンギア13、ファイナルギア14は、エンジン1による駆動輪6の駆動に対する減速機9Bを構成している。
Next, the first transmission path will be described. As shown in FIG. 3, the output shaft 2 of the 6-cylinder engine 1 is directly connected to a generator 4 that also serves as a cell motor via a flywheel 3, and further transmits the driving force of the engine 1 to the drive wheels 6. Is connected to the clutch 5B.
The first transmission path includes an output shaft 2, a clutch 5B, a
The planetary gear 10, the
この第1の伝達経路の減速比は、クラッチ5B、クラッチ板ブレーキ5Cの動作状態により、以下のように2つの減速比に切り替えることができる。先ず、クラッチ5Bがオン(ON)、かつ、クラッチ板ブレーキ5Cがオフ(OFF)の場合は、遊星歯車10のサンギア15の軸とプラネタリ・キャリア17の軸がクラッチ5Bで固定される。そして、サンギア15とプラネタリ・キャリア17が一体で回転するので、遊星歯車10の減速比は1である。本実施の形態においてもメインギア11と出力ギア12のギア比、およびピニオンギア13とファイナルギア14のギア比との積で決まる減速比は、第1の実施の形態と同じ値の第1の減速比とする。つまり、減速機9Bの第1の減速比にもとづくエンジン1の駆動特性は、第1の実施の形態同様の考え方で設定されている。
The reduction ratio of the first transmission path can be switched between two reduction ratios as follows depending on the operating states of the clutch 5B and the
次に、クラッチ5Bがオフ(OFF)、かつ、クラッチ板ブレーキ5Cがオン(ON)の場合は、遊星歯車10のサンギア15の軸がクラッチ板ブレーキ5Cで停止状態とされ、プラネタリ・キャリア17のサンギア15回りの回転に伴い、ピニオンギア16はプラネタリ・キャリア17の回転方向と同一方向に回転し、リングギア18を前記同一回転方向に増速する。第1の伝達経路の減速比は前記増速状態のプラネタリ・キャリア17とリングギア18との間の減速比、メインギア11と出力ギア12のギア比、およびピニオンギア13とファイナルギア14のギア比の掛け合わせで決まる、第1の減速比より小さな第2の減速比となる。
Next, when the clutch 5B is off (OFF) and the
第2の減速比は第1の減速比よりも小さい減速比であり、第2の減速比にもとづくエンジン1の駆動特性は、図2の特性曲線eで示す6気筒運転時の駆動特性のように、エンジン1が気筒休止運転の最大出力状態において第1の減速比の状態に基づいて実現される最高の車速V3よりも低い、最高の車速V2までしか出せないものである。つまり、第2の減速比のときの6気筒運転の最高の車速V2時のエンジン駆動力は、第1の減速比のときの気筒休止運転の最高の車速V3時のエンジン駆動力より低くなるように第2の減速比は設定されている。 The second speed reduction ratio is a speed reduction ratio smaller than the first speed reduction ratio, and the drive characteristic of the engine 1 based on the second speed reduction ratio is like the drive characteristic at the time of six-cylinder operation shown by the characteristic curve e in FIG. to lower than the maximum vehicle speed V 3 of the engine 1 is realized based on the state of the first speed reduction ratio at the maximum output state of the cylinder deactivation operation, in which nothing but a maximum until the vehicle speed V 2. In other words, the best engine driving force o'clock vehicle speed V 2 of the six-cylinder operation when the second reduction ratio is lower than the highest of the engine driving force at the vehicle speed V 3 of the cylinder deactivation operation when the first reduction ratio The second reduction ratio is set so that
次に、第2の伝達経路を説明する。発電機4またはバッテリ20からインバータ21を介して電力を供給されて駆動されるモータ8は、そのモータ軸8aがメインギア11に直結している。
第2の伝達経路は、メインギア11、このメインギア11に噛み合う出力ギア12、この出力ギア12と同軸に駆動されるピニオンギア13、このピニオンギア13に噛み合うファイナルギア14、およびこのファイナルギア14から入力され駆動輪6を駆動するディファレンシャルギア7から構成されている。この第2の伝達経路によりモータ8の駆動力が駆動輪6へ伝達される。
なお、この第2の伝達経路はメインギア11と出力ギア12のギア比、およびピニオンギア13とファイナルギア14のギア比との積で決まる固定の減速比であり、可変のギア比を有する伝動装置を有していない。
Next, the second transmission path will be described. The motor 8 driven by being supplied with electric power from the generator 4 or the battery 20 via the inverter 21 has its
The second transmission path includes a
The second transmission path is a fixed reduction ratio determined by the product of the gear ratio between the
図3に示すように本ハイブリッド車両50Bの運転状態の制御のために、ハイブリッド用ECU23Bが設けられている。ハイブリッド用ECU23Bは、車速信号にもとづきアクセルペダル踏み込み量およびブレーキペダル踏み込み量に反応して、クラッチ5Bおよびクラッチ板ブレーキ5Cをそれぞれ個別にオン、オフ状態に制御するアクチュエータ33Bを制御する。ハイブリッド用ECU23Bは、前記の点以外第1の実施の形態と同じ構成であり、第1の実施の形態におけるハイブリッド用ECU23Aと同じようにバッテリ20、インバータ21およびエンジンECU25と通信線で接続され、第1の実施の形態と同様の信号のやり取りをし、制御をする。
また、エンジン1には、第1の実施の形態と同様に出力特性可変機構31が設けられている。
第1の実施の形態と同じ構成については同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
As shown in FIG. 3, a
The engine 1 is provided with an output characteristic
The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(伝達経路の切替と変速制御)
以上の構成において、ハイブリッド用ECU23Bは、以下のように車速に応じて第1の伝達経路と第2の伝達経路とを切り替え、また、第1の伝達経路の減速比を切り替えてハイブリッド車両50Bを走行させる。
図4は、ハイブリッド車両50Bの走行状態における、クラッチ5Bとクラッチ板ブレーキ5Cの動作状態の組合せ図である。
図2に示す駆動力特性図における車速0から車速V1(第2の車速)未満までのスタート時を含む低車速範囲、登坂走行時などにおいては、ハイブリッド用ECU23Bは、アクチュエータ33Bにより図4に示すようにクラッチ5Bおよびクラッチ板ブレーキ5Cをオフ(OFF)して、シリーズ運転(モータ駆動)のモードとする。図3から分かるように、クラッチ5B、クラッチ板ブレーキ5Cがともにオフ(OFF)の場合、プラネタリ・キャリア17が停止または回転しているに係らず、リングギア18とピニオンギア16の歯数差はサンギア15が空転して吸収するので、出力シャフト2とリングギア18は切り離されている状態になる。こうしてエンジン1を第1の伝達経路から切り離し、ハイブリッド用ECU23Bは、インバータ21を制御して、モータ8を駆動し、必要に応じて発電機4を駆動して発電させ、第2の伝達経路によってモータ8の駆動力を駆動輪6へ伝達させる。このようにして車速の低いスタート時、低車速走行時には駆動力の高いモータ運転を行ってハイブリッド車両50Bを走行させる。
(Transmission path switching and shift control)
In the above configuration, the
FIG. 4 is a combination diagram of operating states of the clutch 5B and the
In the driving force characteristic diagram shown in FIG. 2, in the low vehicle speed range including the start time from the
次に、車速が車速V1(第2の車速)以上の定常走行状態になったときに、インバータ21を制御してモータ8の駆動を停止させ、ハイブリッド用ECU23Bは、特性曲線aに示されるエンジン1直結の6気筒運転よりも燃費効率が良い、第2の減速比の状態で走行させる。つまり、図4に示すようにアクチュエータ33Bにより、クラッチ5Bをオフ(OFF)とし、クラッチ板ブレーキ5Cをオン(ON)として、出力シャフト2の回転を遊星歯車10において増速させて出力ギア12に伝える(増速段によるエンジン駆動)。このときのエンジン1の最大出力の駆動特性は図2の特性曲線eに示すものであり、アクセルを一杯踏むことなく必要な駆動力が得られる。しかし、この遊星歯車10が増速段の状態で、減速機9Bの減速比が第2の減速比となる状態では、図2に示すように最高の車速V2までしか出せず、車速V2における駆動力はエンジン1の直結状態での気筒休止運転状態のエンジン1の最大出力時の最高の車速V3の場合の駆動力より小さい。
また、このクラッチ5B、クラッチ板ブレーキ5Cがこのような状態の場合において、エンジン出力に余裕のある場合、必要に応じエンジンECU25は、エンジン1に気筒休止運転をさせる。
Next, when the vehicle speed becomes a steady running state equal to or higher than the vehicle speed V 1 (second vehicle speed), the inverter 21 is controlled to stop the driving of the motor 8, and the
When the clutch 5B and the
また、図2に示す車速V2近傍から上のより車速が大きい場合は、ハイブリッド用ECU23Bは、アクチュエータ33Bにより図4に示すようにクラッチ5Bをオン(ON)に、クラッチ板ブレーキ5Cをオフ(OFF)にし、サンギア15とプラネタリ・キャリア17が一体で回転するようにする(エンジン直結駆動)。そして、平地走行などで駆動力が小さくて良く、アクセルペダル踏み込み量が小さい場合は、必要トルクが小さいと判断し、エンジンECU25は気筒休止によるエンジン1の低出力運転を行わせ、片バンクの気筒休止によるエンジン低出力運転が行われ、出力シャフト2の回転は遊星歯車10で増速されること無く直結状態で出力ギア12に伝えられる。
なお、中・高速の車速範囲で加速、減速するときは、第1の実施の形態と同様にモータ8がアシスト駆動または回生発電をする。
Further, if the vehicle speed from Ueno is greater from the vehicle speed V 2 vicinity shown in FIG. 2, the hybrid ECU23B is by the
When accelerating and decelerating in the medium / high speed range, the motor 8 performs assist drive or regenerative power generation as in the first embodiment.
さらに、車速V4以上から最高速度Vmaxまでの範囲では、ハイブリッド用ECU23Bは、第1の実施の形態と同様の制御を行う。つまり、モータ8によりエンジン駆動をアシストするパラレル運転のモードとなる。 Furthermore, in the range from the vehicle speed V 4 or more to a maximum speed V max, the hybrid ECU23B performs the same control as in the first embodiment. That is, the mode is a parallel operation mode in which the motor 8 assists the engine drive.
(第2の実施の形態の効果)
以上説明したように、第2の実施の形態のハイブリッド車両50Bによれば、車速0から車速V1未満までの低車速の範囲でも、必要駆動力が大きい時には、クラッチ5Bおよびクラッチ板ブレーキ5Cをオフ(OFF)し、モータ8のみで駆動輪6の駆動を行う(シリーズ運転)。最高速度Vmaxを含まない車速V1(第2の車速)から車速V4(第1の車速)未満までの中・高車速の範囲(第2の車速範囲)では、原則として定常走行状態ではエンジン1のみで駆動輪6の駆動を行い、必要に応じて加速時にモータ8のアシストを受ける。最高速度Vmax含む車速V4(第1の車速)以上の最高車速の範囲(第1の車速範囲)では、エンジン1の駆動とモータ8の駆動の両方で駆動輪6の駆動を行う(パラレル運転モード)。
(Effect of the second embodiment)
As described above, according to the hybrid vehicle 50B of the second embodiment, even in the low speed range of the
このようにして、最高速度Vmaxを含まない中・高車速の範囲をエンジン1のみによる定常走行とし、第1の減速比を最高速度Vmaxより低い車速V4(第1の車速)に対応させて設定している。従って、図2に示すように本実施の形態における特性曲線aは、特許文献1に記載の従来のエンジン1の駆動力のみでハイブリッド車両50Bの最高速度Vmaxを達成できるように、第1の伝達経路の減速比を設定した場合の、エンジン1の駆動力の特性曲線fよりも、駆動力が小さくなり、同じ走行抵抗に対してエンジンをより低回転高負荷で運転するので、従来よりも燃費が向上する。さらに、駆動力が小さくても良い平地走行などの場合は、特性曲線dに示すような気筒休止運転の場合の駆動特性でも走行可能であり、より燃費の良い定常走行ができる。
特に、エンジン1として大排気量エンジンを搭載したハイブリッド車両50Bにおけるエンジン駆動とモータ駆動との組み合わせにおいては、大排気量エンジンであるため余裕駆動力が大きいが、減速機9Bの第1の減速比(ギア比)が前記従来のハイブリッド車両よりハイレシオのギア比の設定となっており、燃費効率が従来に比して著しく改善される。また、そのような大排気量エンジンとの組み合わせの場合に、大排気量の多気筒エンジンに気筒休止機能などを含む出力特性可変機構31を組み合せて、燃費効率の向上を図ることができる。
In this way, the range of the high-speed in not including the maximum velocity V max and steady running only by the engine 1, corresponding to the first maximum velocity V max lower vehicle speed V 4 the reduction ratio of the (first vehicle speed) Let me set. Therefore, as shown in FIG. 2, the characteristic curve a in the present embodiment is such that the maximum speed V max of the hybrid vehicle 50B can be achieved only by the driving force of the conventional engine 1 described in Patent Document 1. The driving force is smaller than the characteristic curve f of the driving force of the engine 1 when the transmission path reduction ratio is set, and the engine is operated at a lower rotation and a higher load with respect to the same running resistance. Fuel consumption is improved. Further, in the case of flat ground traveling or the like where the driving force may be small, traveling can be performed with the driving characteristics in the cylinder deactivation operation as shown by the characteristic curve d, and steady traveling with better fuel consumption can be performed.
In particular, in the combination of engine driving and motor driving in a hybrid vehicle 50B equipped with a large displacement engine as the engine 1, the marginal driving force is large because it is a large displacement engine, but the first reduction ratio of the
また、第2の減速比を、前記第1の減速比より小さな減速比とし、前記出力特性可変機構31により低出力化された場合における前記第1の減速比による最大出力時に達成可能な車速V3よりも低い車速V2となるよう設定している。つまり、車速V2のときの駆動力がより小さい駆動力となる第2の減速比に変速可能とすることで、低速の定常走行状態ではさらに燃費効率が良いエンジン回転速度とすることができる。
Further, the vehicle speed V that can be achieved at the maximum output by the first reduction ratio when the second reduction ratio is a reduction ratio smaller than the first reduction ratio and the output characteristic
本実施の形態において、車速V4以上最高速度Vmaxまでの範囲において、前記のようにモータ8をエンジン駆動のアシスト運転とする代わりに、エンジン1の第1の伝達経路が切り離されて、エンジン1が発電機4を駆動して発電させ、その電力でモータ8を駆動するシリーズ運転であっても良い。
また、本実施の形態では、モータ軸8aをメインギア11と直結としたが、第1の実施の形態と同じようにモータ軸8aに設けた出力ギアを介してその駆動力をメインギア11に伝えるようにしても良い。
In this embodiment, in the range up to the vehicle speed V 4 or the maximum speed V max, the motor 8 as described above, instead of the assist operation of the engine driving, is separated first transmission path of the engine 1, the engine 1 may be a series operation in which the generator 4 is driven to generate electric power and the motor 8 is driven by the electric power.
In the present embodiment, the
また、第1の実施の形態および第2の実施の形態において、最高車速範囲(第1の車速範囲)を車速V4以上としたが、車速V4以上に限定されるものでは無い。中・高車速範囲(第2の車速範囲)を、エンジン1の燃焼効率が良い、車速V4より低い車速値までとし、モータ8によるアシスト駆動またはシリーズ運転に切り替わる車速値をより低下させても良い。 Further, in the first embodiment and the second embodiment, the maximum vehicle speed range (first vehicle speed range) and the vehicle speed V 4 or more, is not limited to the vehicle speed V 4 or more. Even if the middle / high vehicle speed range (second vehicle speed range) is set to a vehicle speed value lower than the vehicle speed V 4 where the combustion efficiency of the engine 1 is good, and the vehicle speed value switched to the assist drive by the motor 8 or the series operation is further reduced. good.
(第1およびの第2の実施の形態の変形例)
また、第1の実施の形態および第2の実施の形態において、モータ8のモータ駆動力は、モータ軸8aに設けられた入力ギア8bを介してメインギア11に伝達されるか、メインギア11にモータ軸8aが直結していて伝達される構成としていた。そして、モータ8による駆動は車速0から車速V1未満までの車速範囲と、車速V4から最高速度Vmaxまでの車速範囲をカバーするものとしている。ところで、車速V4から最高速度Vmaxまでの車速範囲では、モータ8の回転速度は1万rpmを超える可能性がある。
インバータ21をモータ8がより高速回転するように制御することは容易であるが、モータ8の回転子、軸受けなどの機械的な構造に対してはより厳しい設計条件となり、モータ8の強度を上げるために重量が増加する可能性がある。そこで、第1および第2の実施の形態における変形として、モータ軸8aの回転速度を2段変速機によって「直結」「増速」とすることを可能とし、前記2段変速機の出力軸のギアを介してメインギア11に回転を伝えるようにしても良い。そして、前記変速機はハイブリッド用ECU23Aまたはハイブリッド用ECU23Bにより前記2段変速機の変速が選択され、車速0から車速V1未満までの範囲では「直結」、車速V4から最高速度Vmaxまでは「増速」とすることにより、車速V4から最高速度Vmaxまでの車速範囲におけるモータ8の回転速度を下げて運用することが可能である。
(Modification of the first and second embodiments)
In the first and second embodiments, the motor driving force of the motor 8 is transmitted to the
Although it is easy to control the inverter 21 so that the motor 8 rotates at a higher speed, the mechanical structure such as the rotor and the bearing of the motor 8 becomes stricter and the strength of the motor 8 is increased. Therefore, the weight may increase. Therefore, as a modification in the first and second embodiments, the rotational speed of the
1 エンジン
1a シリンダ
2 出力シャフト
4 発電機
5A、5B クラッチ
5C クラッチ板ブレーキ
6 駆動輪
8 モータ
8a モータ軸
8b 入力ギア
9A、9B 減速機
10 遊星歯車(変速ギア)
11 メインギア
12 出力ギア
13 ピニオンギア
14 ファイナルギア
15 サンギア
16 ピニオンギア
17 プラネタリ・キャリア
18 リングギア
20 バッテリ
21 インバータ
23A、23B ハイブリッド用ECU
25 エンジンECU
31 出力特性可変機構
33A、33B アクチュエータ
50A、50B ハイブリッド車両
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 1a Cylinder 2 Output shaft 4
11
25 Engine ECU
31 Output characteristic
Claims (6)
前記第1の伝達経路の第1の減速比は、車両が達成可能な最高速度をエンジン駆動力のみによって得る場合の減速比よりも小さく設定されていることを特徴とするハイブリッド車両。 A first transmission path for transmitting the engine driving force of the engine to the driving wheels and a second transmission path for transmitting the motor driving force of the motor to the driving wheels, which are alternatively selected or used in combination. A hybrid vehicle that travels,
The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the first speed reduction ratio of the first transmission path is set smaller than a speed reduction ratio in a case where a maximum speed achievable by the vehicle is obtained only by an engine driving force.
前記第1の伝達経路には、前記第1の減速比より小さな減速比であり、前記出力特性可変機構により低出力化された場合における前記第1の減速比による前記エンジンの前記低出力化された状態時の最大出力時に達成可能な駆動力よりも小さい駆動力とする第2の減速比を設定可能な変速ギアを有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のハイブリッド車両。 The engine has an output characteristic variable mechanism that varies an output characteristic,
The first transmission path has a reduction ratio smaller than the first reduction ratio, and the output of the engine is reduced by the first reduction ratio when the output characteristic is reduced by the output characteristic variable mechanism. 3. The hybrid vehicle according to claim 1, further comprising a transmission gear capable of setting a second reduction ratio that is a driving force that is smaller than a driving force that can be achieved at the time of maximum output in a state of being in a closed state.
前記第1の伝達経路の第1の減速比は、車両が達成可能な最高速度を前記エンジン駆動力のみによって得る場合の減速比よりも小さく設定され、
前記第1の伝達経路および前記第2の伝達経路は、前記エンジン駆動力と前記モータ駆動力の少なくとも一方の駆動力を前記駆動輪へ伝達させる共通の出力ギアを備え、
車両の停止状態を含まない第1の車速以上から車両が達成可能な最高速度までを含む第1の車速範囲では、少なくとも前記モータ駆動力を前記第2の伝達経路により前記駆動輪へ伝達させ、
前記第1の車速より低い第2の車速から前記第1の車速未満までの第2の車速範囲では、定常走行時には前記エンジン駆動力を前記第1の伝達経路により前記駆動輪へ伝達させることを特徴とするハイブリッド車両。
A first transmission path for transmitting the engine driving force of the engine to the driving wheels and a second transmission path for transmitting the motor driving force of the motor to the driving wheels, which are alternatively selected or used together A hybrid vehicle that travels,
The first speed reduction ratio of the first transmission path is set smaller than the speed reduction ratio in the case where the maximum speed that can be achieved by the vehicle is obtained only by the engine driving force,
The first transmission path and the second transmission path include a common output gear that transmits at least one of the engine driving force and the motor driving force to the driving wheels.
In a first vehicle speed range including a first vehicle speed or higher that does not include a stop state of the vehicle and a maximum speed that can be achieved by the vehicle, at least the motor driving force is transmitted to the driving wheels through the second transmission path;
In a second vehicle speed range from a second vehicle speed that is lower than the first vehicle speed to less than the first vehicle speed, the engine driving force is transmitted to the drive wheels through the first transmission path during steady running. A featured hybrid vehicle.
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