JP2011194986A - Device for driving hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力源として内燃機関及びモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device for a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a motor generator as power sources.
従来のハイブリッド車両の駆動装置として、内燃機関と、入力された内燃機関の出力を変速して出力する変速機と、変速機の出力が伝達される回転部材を駆動可能な電動機と、を備える駆動装置がある。このような駆動装置では、内燃機関を始動する際、回転部材より下流への動力伝達を抑止し、電動機からの駆動力を内燃機関に伝達できる状態に切替可能な駆動力切替機構を有し、駆動力切替機構にて回転部材より下流への動力伝達を抑止して電動機を駆動することで内燃機関を始動させることができる(特許文献1参照) As a conventional hybrid vehicle drive device, a drive comprising an internal combustion engine, a transmission that shifts and outputs the output of the input internal combustion engine, and an electric motor that can drive a rotating member to which the output of the transmission is transmitted There is a device. In such a drive device, when starting the internal combustion engine, it has a drive force switching mechanism that suppresses power transmission downstream from the rotating member and can switch to a state in which the drive force from the electric motor can be transmitted to the internal combustion engine. The internal combustion engine can be started by suppressing the power transmission downstream of the rotating member by the driving force switching mechanism and driving the electric motor (see Patent Document 1).
特許文献1に記載の駆動装置では、内燃機関が始動してから車両が発進するまでの間、回転部材より下流の駆動輪への動力伝達を可能とするために、回転部材が0rpmになるまで待たなければならない(図4のエンジン始動から車両発進までの時間t0参照)。回転部材を0rpmにしないまま回転部材から駆動輪へ動力伝達を行うと、急激に駆動輪にトルクが掛かるため、車両が急発進してしまうからである。駆動力切替機構において回転部材側のギヤを駆動輪のギヤと合わせるためにシンクロ機構を用いることも考えられるが、そうすると駆動力切替機構を大型化してしまい、駆動力切替機構の切替を駆動するアクチュエータの出力を増大化しなればならなくなる。
In the drive device described in
本発明の主な課題は、切替機構を大型化することなく、内燃機関が始動してから車両が発進するまでの時間を短縮させることが可能なハイブリッド車両の駆動装置を提供することである。 The main subject of this invention is providing the drive device of the hybrid vehicle which can shorten the time after an internal combustion engine starts until a vehicle starts, without enlarging a switching mechanism.
本発明の一視点においては、ハイブリッド車両の駆動装置において、内燃機関と、前記内燃機関の回転動力を変速して出力する変速機と、前記内燃機関から前記変速機への回転動力を断接可能なクラッチと、前記変速機からの回転動力が伝達される回転部材と、前記回転部材に対して回転動力を伝達可能なモータジェネレータと、前記回転部材から駆動輪に回転動力を伝達できる状態と、前記回転部材から駆動輪に回転動力を伝達しない状態と、を切替可能な切替機構と、前記内燃機関、前記クラッチ、前記変速機、前記モータジェネレータ、及び前記切替機構の動作を制御する電子制御装置と、を備え、前記電子制御装置は、前記内燃機関を始動させる際、前記切替機構にて前記回転部材から駆動輪に回転動力を伝達しない状態にするとともに、前記クラッチを係合させ、前記変速機にて所定のギヤ段を選択し、かつ、前記モータジェネレータを駆動させるように制御し、前記内燃機関が始動した後、前記クラッチを非係合、又は前記変速機をニュートラルにするとともに、前記モータジェネレータにて回生させることで、前記モータジェネレータの回転が停止するように制御することを特徴とする。 In one aspect of the present invention, in a drive device for a hybrid vehicle, an internal combustion engine, a transmission that shifts and outputs rotational power of the internal combustion engine, and rotational power from the internal combustion engine to the transmission can be connected and disconnected. A clutch, a rotating member to which the rotational power from the transmission is transmitted, a motor generator capable of transmitting the rotational power to the rotating member, a state in which the rotational power can be transmitted from the rotating member to the drive wheel, An electronic control device that controls operations of the internal combustion engine, the clutch, the transmission, the motor generator, and the switching mechanism, and a switching mechanism capable of switching between a state in which rotational power is not transmitted from the rotating member to the drive wheels And when the internal control engine is started, the electronic control unit is configured so that the switching mechanism does not transmit rotational power from the rotating member to the drive wheels. The clutch is engaged, a predetermined gear is selected by the transmission, and the motor generator is controlled to be driven, and after the internal combustion engine is started, the clutch is disengaged, Alternatively, the transmission is controlled to be neutral and at the same time regenerated by the motor generator to stop the rotation of the motor generator.
本発明の前記ハイブリッド車両の駆動装置において、前記電子制御装置は、前記モータジェネレータの回転を停止させる際、前記切替機構において前記回転部材から駆動輪に回転動力を伝達できる状態に切替可能か確認し、前記切替機構において切替不能な状態で前記モータジェネレータの回転が停止した場合、前記切替機構において切替可能な状態になるように前記モータジェネレータを制御することが好ましい。 In the hybrid vehicle drive device of the present invention, the electronic control device confirms whether the switching mechanism can be switched to a state in which rotational power can be transmitted from the rotating member to the drive wheels when stopping the rotation of the motor generator. When the rotation of the motor generator is stopped in a state where the switching mechanism cannot be switched, it is preferable to control the motor generator so that the switching mechanism can be switched.
本発明の前記ハイブリッド車両の駆動装置において、前記回転部材からの回転動力が前記切替機構を介して入力されるとともに、1対の前記駆動輪を差動可能に駆動する差動装置を備え、前記回転部材は、一の溝を有し、前記差動装置は、他の溝を有し、前記切替機構は、前記一の溝と前記他の溝とを連結する連結位置と、前記一の溝と前記他の溝とを連結しない非連結位置とに切替可能な切替部材であることが好ましい。 In the hybrid vehicle drive device according to the present invention, the rotational power from the rotating member is input via the switching mechanism, and the differential device drives the pair of drive wheels so as to be differentially configured. The rotating member has one groove, the differential device has another groove, the switching mechanism has a connection position for connecting the one groove and the other groove, and the one groove. And a switching member that can be switched to a non-connecting position that does not connect the other groove.
本発明の前記ハイブリッド車両の駆動装置において、前記モータジェネレータの出力軸の角度を検出する角度センサを備え、前記電子制御装置は、前記角度センサで検出された角度に基づいて、前記切替機構において前記回転部材から駆動輪に回転動力を伝達できる状態に切替可能であるかを確認することが好ましい。 The drive device for a hybrid vehicle according to the present invention further includes an angle sensor that detects an angle of an output shaft of the motor generator, and the electronic control device is configured to perform the switching mechanism in the switching mechanism based on the angle detected by the angle sensor. It is preferable to confirm whether or not it is possible to switch to a state in which rotational power can be transmitted from the rotating member to the drive wheel.
本発明によれば、切替機構において回転部材と駆動輪とを同期させるシンクロ機能等を有さなくても、モータジェネレータを駆動制御により回転部材と駆動輪とを位置合せすることができるので、切替機構の部品点数が増大することがなく、切替機構が大型化することがない。また、モータジェネレータの駆動により内燃機関を始動させた後、クラッチを非係合(又は変速機をニュートラル)にしてモータジェネレータの回生によりモータジェネレータの不要な回転を停止させるので、モータジェネレータが早期に停止し、内燃機関の始動から車両発進までの時間を短縮させることができる。また、内燃機関の始動時にスタータでは無くモータジェネレータを使用することでコスト削減を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to align the rotating member and the driving wheel by driving control of the motor generator without having a synchronization function for synchronizing the rotating member and the driving wheel in the switching mechanism. The number of parts of the mechanism does not increase, and the switching mechanism does not increase in size. In addition, after starting the internal combustion engine by driving the motor generator, the clutch is disengaged (or the transmission is neutral) and unnecessary rotation of the motor generator is stopped by regeneration of the motor generator. The time from the start of the internal combustion engine to the start of the vehicle can be shortened. In addition, the cost can be reduced by using a motor generator instead of a starter when starting the internal combustion engine.
本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置では、内燃機関(図1の1)と、前記内燃機関の回転動力を変速して出力する変速機(図1の3)と、前記内燃機関から前記変速機への回転動力を断接可能なクラッチ(図1の2)と、前記変速機からの回転動力が伝達される回転部材(図1の40)と、前記回転部材に対して回転動力を伝達可能なモータジェネレータ(図1の50)と、前記回転部材から駆動輪に回転動力を伝達できる状態と、前記回転部材から駆動輪に回転動力を伝達しない状態と、を切替可能な切替機構(図1の42)と、前記内燃機関、前記クラッチ、前記変速機、前記モータジェネレータ、及び前記切替機構の動作を制御する電子制御装置(図1の60、61、63、66)と、を備え、前記電子制御装置は、前記内燃機関を始動させる際、前記切替機構にて前記回転部材から駆動輪に回転動力を伝達しない状態にするとともに、前記クラッチを係合させ、前記変速機にて所定のギヤ段を選択し、かつ、前記モータジェネレータを駆動させるように制御し、前記内燃機関が始動した後、前記クラッチを非係合、又は前記変速機をニュートラルにするとともに、前記モータジェネレータにて回生させることで、前記モータジェネレータの回転が停止するように制御する。 In the hybrid vehicle drive device according to the embodiment of the present invention, an internal combustion engine (1 in FIG. 1), a transmission (3 in FIG. 1) for shifting and outputting the rotational power of the internal combustion engine, and the internal combustion engine A clutch (2 in FIG. 1) capable of connecting / disconnecting rotational power to the transmission, a rotating member (40 in FIG. 1) to which rotational power from the transmission is transmitted, and rotational power to the rotating member Motor generator (50 in FIG. 1), and a switching mechanism capable of switching between a state in which rotational power can be transmitted from the rotating member to the driving wheel and a state in which rotational power is not transmitted from the rotating member to the driving wheel (42 in FIG. 1), and an electronic control device (60, 61, 63, 66 in FIG. 1) for controlling operations of the internal combustion engine, the clutch, the transmission, the motor generator, and the switching mechanism. The electronic control device comprises: When starting the internal combustion engine, the switching mechanism does not transmit rotational power from the rotating member to the driving wheel, and the clutch is engaged, and a predetermined gear stage is selected by the transmission, In addition, the motor generator is controlled to be driven, and after the internal combustion engine is started, the clutch is disengaged, or the transmission is neutralized and regenerated by the motor generator. Control the generator to stop rotating.
本発明の実施例1に係るハイブリッド車両の駆動装置について図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施例1に係るハイブリッド車両の駆動装置を含むハイブリッド車両の構成を模式的に示したブロック図である。 A hybrid vehicle driving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a hybrid vehicle including a hybrid vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention.
図1を参照すると、ハイブリッド車両は、動力源として、燃料の燃焼エネルギーにより回転動力を出力するエンジン1と、電気エネルギーにより回転動力を出力するモータジェネレータ50と、を備える車両である。ハイブリッド車両は、エンジン1と駆動輪45、46との間の動力伝達経路上にクラッチ2、変速機3、リングギヤ部材40、差動装置41、及びシャフト43、44を有する。ハイブリッド車両は、リングギヤ部材40がモータジェネレータ50によって駆動可能になっている。ハイブリッド車両は、リングギヤ部材40と差動装置41との間の動力伝達系路上に切替機構42を有する。ハイブリッド車両は、エンジン1と、クラッチ2と、変速機3と、リングギヤ部材40と、差動装置41と、切替機構42と、シャフト43、44と、駆動輪45、46と、モータジェネレータ50と、駆動ギヤ51と、軸52と、エンジン制御装置60と、変速機制御装置61と、インバータ62と、モータジェネレータ制御装置63と、バッテリ64と、バッテリ制御装置65と、ハイブリッド制御装置66と、イグニッションスイッチ67と、を有する。
Referring to FIG. 1, the hybrid vehicle is a vehicle including an
エンジン1は、例えば、燃料(例えば、ガソリン、軽油などの炭化水素系)の燃焼により、クランクシャフト1aから回転動力を出力する内燃機関である。クランクシャフト1aの回転動力は、クラッチ2の入力側部材に伝達される。エンジン1は、各種センサ(エンジン回転センサ等)、アクチュエータ(インジェクタ、スロットルバルブを駆動するアクチュエータ等)を有し、エンジン制御装置60に通信可能に接続されており、エンジン制御装置60によって制御される。
The
クラッチ2は、エンジン1及び変速機3との間の動力伝達経路上に配設されるとともに、エンジン1から変速機3への回転動力を断接可能な装置である。クラッチ2は、クランクシャフト1aと一体に回転する入力側部材と、変速機3の入力軸10と一体に回転する出力側部材とが係合することで、クランクシャフト1aから入力軸10へ回転動力を伝達する。クラッチ2の係合/非係合動作は、変速機制御装置61によって駆動制御されるクラッチアクチュエータ(図示せず)によって行われる。
The clutch 2 is a device that is disposed on a power transmission path between the
変速機3は、エンジン1からの回転動力を変速してリングギヤ部材40に向けて出力する歯車機構である。変速機3は、複数のギヤ段に切替可能に構成されている。変速機3は、入力軸10と、入力軸10に略平行に配置された出力軸30と、を有する。
The
入力軸10は、クラッチ2の出力側部材と一体に回転する。入力軸10には、クラッチ2側から1速用駆動ギヤ11、後退用駆動ギヤ12、及び2速用駆動ギヤ13が一体的に設けられている。入力軸10には、2速用駆動ギヤ13側から3速用駆動ギヤ14、4速用駆動ギヤ15、5速用駆動ギヤ16、6速用駆動ギヤ17が空転可能に装着されている。これら駆動ギヤ11、13〜17は、対応する従動ギヤ32、34〜38と噛み合っている。
The
3速用駆動ギヤ14と4速用駆動ギヤ15との間において、入力軸10と3速用駆動ギヤ14とを同期させて回転動力を伝達する3速モードと、入力軸10と4速用駆動ギヤ15とを同期させて回転動力を伝達する4速モードと、入力軸10から3速用駆動ギヤ14及び4速用駆動ギヤ15に回転動力を伝達しないニュートラルモードと、に切替可能なシンクロ機構18(同期装置)を有する。
A 3-speed mode for transmitting rotational power by synchronizing the
5速用駆動ギヤ16と6速用駆動ギヤ17との間において、入力軸10と5速用駆動ギヤ16とを同期させて回転動力を伝達する5速モードと、入力軸10と6速用駆動ギヤ17とを同期させて回転動力を伝達する6速モードと、入力軸10から5速用駆動ギヤ16及び6速用駆動ギヤ17に回転動力を伝達しないニュートラルモードと、に切替可能なシンクロ機構19を有する。
A 5-speed mode for transmitting rotational power by synchronizing the
出力軸30には、駆動ギヤ51が一体的に設けられている。駆動ギヤ51は、リングギヤ部材40と噛み合っている。出力軸30には、入力軸10に対応して、駆動ギヤ51側から1速用従動ギヤ32及び2速用従動ギヤ34が空転可能に装着され、3速用従動ギヤ35、4速用従動ギヤ36、5速用従動ギヤ37、及び6速用従動ギヤ38が一体的に設けられている。これら従動ギヤ32、34〜38は、対応する駆動ギヤ11、13〜17と噛み合っている。
A
1速用従動ギヤ32と2速用従動ギヤ34との間において、1速用従動ギヤ32と出力軸30とを同期させて回転動力を伝達する1速モードと、2速用従動ギヤ34と出力軸30とを同期させて回転動力を伝達する2速モードと、1速用従動ギヤ32及び2速用従動ギヤ34から出力軸30に回転動力を伝達しないニュートラルモードと、に切替可能なシンクロ機構39を有する。
A first speed mode for transmitting rotational power by synchronizing the first speed driven
シンクロ機構39において出力軸30と一体回転する部材(スリーブに相当)の外周側には、後退用従動ギヤ33が設けられている。入力軸10及び出力軸30と平行に配置された軸には、軸方向に移動可能なアイドラギヤ20が設けられている。アイドラギヤ20は、軸方向の位置に応じて後退用駆動ギヤ12及び後退用従動ギヤ33に噛み合うことで後退の変速段を実現する。後退以外の前進変速段では、アイドラギヤ20は中立位置に配置されて連結が解除され、空転する。
A reverse driven
シンクロ機構18、19、39の切替動作、及びアイドラギヤ20の移動は、変速アクチュエータ(図示せず)によって行われる。変速アクチュエータ(図示せず)は、変速機制御装置61によって駆動制御される。
The switching operation of the
リングギヤ部材40は、変速機3の駆動ギヤ31、及び軸52の駆動ギヤ54のそれぞれと噛み合うとともに、切替機構42を介して差動装置41に回転動力を伝達するギヤである。リングギヤ部材40は、切替機構42に対して選択的に噛み合うスプライン40a(溝でも可)を有する。
The
差動装置41は、リングギヤ部材40からの回転動力が切替機構42を介して入力されるとともに、駆動輪45、46のそれぞれと連結されたシャフト43、44を差動可能に駆動する装置である。差動装置41は、入力側の部材において切替機構42に対して軸方向にスライド可能に噛み合うスプライン41a(溝でも可)を有する。
The
切替機構42は、リングギヤ部材40と差動装置41とを連結する連結モードと、リングギヤ部材40と差動装置41とを連結しない非連結モードと、に切替可能な機構である。切替機構42は、スプライン40aとスプライン41aとを連結する連結位置と、スプライン40aとスプライン41aとを連結しない非連結位置とに切替可能な切替部材を用いることができる。切替機構42は、スプライン41aに対して軸方向にスライド可能に噛み合い、連結モードのときにリングギヤ部材40のスプライン40aと噛み合う。なお、切替機構42は、差動装置41内に組み込んでもよい。
The
モータジェネレータ50は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である。モータジェネレータ50は、インバータ62を介してバッテリ64と電力のやり取りを行なう。モータジェネレータ50は、出力軸50aの回転角度を検出する角度センサ(図示せず)、回転数センサ(図示せず)が内蔵されている。モータジェネレータ50は、出力軸50aに駆動ギヤ51が取付固定されている。駆動ギヤ51は、従動ギヤ53と噛み合っている。従動ギヤ53は、軸52を介して従動ギヤ54と一体に回転する。従動ギヤ54は、リングギヤ部材40と噛み合っている。モータジェネレータ50は、エンジン1から変速機3、リングギヤ部材40、従動ギヤ54、軸52、従動ギヤ53、及び駆動ギヤ51を介して伝達された回転動力を用いて発電してバッテリ64を充電したり、駆動輪45、46からシャフト43、44、差動装置41、切替機構42、リングギヤ部材40、駆動ギヤ54、軸52、従動ギヤ53、及び駆動ギヤ51を介して伝達された回転動力を用いて回生してバッテリ64を充電したり、バッテリ64からの電力を用いて回転動力を出力できる。モータジェネレータ50は、各種センサ(角度センサ等)を有し、インバータ62を介してモータジェネレータ制御装置63に通信可能に接続されており、モータジェネレータ制御装置63によって制御される。
The
エンジン制御装置60は、エンジン1の動作を制御するコンピュータ(電子制御装置)である。エンジン制御装置60は、エンジン1に内蔵された各種アクチュエータ(図示せず;例えば、スロットルバルブ、インジェクタ等を駆動するアクチュエータ)、各種センサ(図示せず;例えば、エンジン回転センサ等)、及びハイブリッド制御装置66と通信可能に接続されている。エンジン制御装置60は、ハイブリッド制御装置66からの制御信号に応じて、所定のプログラム(データベース、マップ等を含む)に基づいて制御処理を行う。
The
変速機制御装置61は、クラッチ2、変速機3(シンクロ機構18、19、39、アイドラギヤ20を含む)、及び切替機構42の動作を制御するコンピュータ(電子制御装置)である。変速機制御装置61は、各種アクチュエータ(図示せず)、各種センサ(図示せず;例えば、回転センサ等)、及びハイブリッド制御装置66と通信可能に接続されている。変速機制御装置61は、ハイブリッド制御装置66からの制御信号に応じて、所定のプログラム(データベース、マップ等を含む)に基づいて制御処理を行う。
The
インバータ62は、モータジェネレータ制御装置63からの制御信号に応じて、モータジェネレータ50の動作(駆動動作、発電動作、回生動作)を制御する。インバータ62は、昇圧コンバータ(図示せず)を介してバッテリ64と電気的に接続されている。
モータジェネレータ制御装置63は、インバータ62を介してモータジェネレータ50の動作を制御するコンピュータ(電子制御装置)である。モータジェネレータ制御装置63は、インバータ62、各種センサ(図示せず;例えば、角度センサ等)、及びハイブリッド制御装置66と通信可能に接続されている。モータジェネレータ制御装置63は、ハイブリッド制御装置66からの制御信号に応じて、所定のプログラム(データベース、マップ等を含む)に基づいて制御処理を行う。
The motor
バッテリ64は、充電可能な2次電池である。バッテリ64は、インバータ62を介してモータジェネレータ50と電気的に接続されている。
The battery 64 is a rechargeable secondary battery. Battery 64 is electrically connected to
バッテリ制御装置65は、バッテリ64の充放電状態を管理するコンピュータ(電子制御装置)である。バッテリ制御装置65は、ハイブリッド制御装置66と通信可能に接続されている。バッテリ制御装置65は、ハイブリッド制御装置66からの制御信号に応じて、所定のプログラム(データベース、マップ等を含む)に基づいて制御処理を行う。
The
ハイブリッド制御装置66は、エンジン制御装置60、変速機制御装置61、モータジェネレータ制御装置63、及びバッテリ制御装置65の動作を制御するコンピュータ(電子制御装置)である。ハイブリッド制御装置66は、各種センサ(図示せず;例えば、車速センサ、アクセル開度センサ等)、各種スイッチ(例えば、イグニッションスイッチ67等)、エンジン制御装置60、変速機制御装置61、モータジェネレータ制御装置63、及びバッテリ制御装置65と通信可能に接続されている。ハイブリッド制御装置66は、車両の所定の状況に応じて、所定のプログラム(データベース、マップ等を含む)に基づいて、エンジン制御装置60、変速機制御装置61、モータジェネレータ制御装置63、及びバッテリ制御装置65に対して制御信号を出力する。ハイブリッド制御装置66は、エンジン制御装置60を介してエンジン1の始動や停止を制御し、変速機制御装置61を介してクラッチ2の動作、シンクロ機構18、19、39、切替機構42の切替動作、及びアイドラギヤ20の移動を制御し、モータジェネレータ制御装置63を介してモータジェネレータ50の駆動、発電、回生を制御し、バッテリ制御装置65を介してバッテリ64を管理する。
The
イグニッションスイッチ67は、エンジン1を始動・停止する際に用いるスイッチである。イグニッションスイッチ67は、ハイブリッド制御装置66と通信可能に接続されている。
The
以上のようなハイブリッド車両においては、エンジン1を始動する際、クラッチ2を係合させ、変速機3にて所定の前進ギヤ段を選択し、切替機構42にてリングギヤ部材40と差動装置41とを非連結とし、モータジェネレータ50を駆動することで、エンジン1を始動させることができる。また、ハイブリッド車両がエンジン1の駆動力により走行するときは、クラッチ2を係合させ、変速機3にて所定のギヤ段を選択し、切替機構42にてリングギヤ部材40と差動装置41とを連結させることで、走行することができる。ハイブリッド車両がモータジェネレータ50の駆動力により走行するときは、クラッチ2を非係合、又は、変速機3をニュートラルとし、切替機構42にてリングギヤ部材40と差動装置41とを連結させることで、走行することができる。
In the hybrid vehicle as described above, when the
次に、本発明の実施例1に係るハイブリッド車両の駆動装置の制御動作について図面を用いて説明する。図2は、本発明の実施例1に係るハイブリッド車両の駆動装置の制御動作を模式的に示したフローチャートである。図3は、本発明の実施例1に係るハイブリッド車両の駆動装置の制御動作の一例を模式的に示したタイムチャートである。 Next, the control operation of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart schematically showing a control operation of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a time chart schematically showing an example of the control operation of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention.
まず、ハイブリッド制御装置66は、イグニッションスイッチ67がONになっているか否かを確認する(ステップA1)。イグニッションスイッチ67がONになっていない場合(ステップA1のNO)、終了し、スタートに戻る。
First, the
イグニッションスイッチ67がONになっている場合(ステップA1のYES)、ハイブリッド制御装置66は、エンジン1の始動要求があるか否かを確認する(ステップA2)。ここで、エンジン1の始動要求は、運転者の操作(アクセルペダルの踏み込み等)に基づいてハイブリッド制御装置66が自動的にエンジン1の始動要求をするものである。エンジン1の始動要求がない場合(ステップA2のNO)、終了し、スタートに戻る。
When the
エンジン1の始動要求がある場合(ステップA2のYES)、ハイブリッド制御装置66は、変速機制御装置61を介して、切替機構42にてリングギヤ部材40と差動装置41とを非連結とするとともに、変速機3にて所定の前進ギヤ段を選択し、クラッチ2を係合させるように制御する(ステップA3)。ステップA3は、図3の時間Aに相当する。
When there is a request for starting the engine 1 (YES in step A2), the
ステップA3の後、又は、エンジン1の始動が完了していない場合(ステップA5のNO)、ハイブリッド制御装置66は、モータジェネレータ制御装置63を介してモータジェネレータ50を駆動させるように制御することで、エンジン1をクランキングさせる(ステップA4)。
After step A3 or when the
ステップA4の後、ハイブリッド制御装置66は、エンジン制御装置60を介してエンジン1の始動が完了したか否かを確認する(ステップA5)。エンジン1の始動が完了していない場合(ステップA5のNO)、ステップA4に戻る。
After step A4, the
エンジン1の始動が完了した場合(ステップA5のYES)、ハイブリッド制御装置66は、変速機制御装置61を介してクラッチ2が非係合となるように制御する(ステップA6)。なお、ステップA6では、クラッチ2が非係合となるように制御する代わりに、変速機3がニュートラルとなるように制御してもよい。ステップA6は、図3の時間Bに相当する。
When the start of the
ステップA6の後、又は、モータジェネレータ50の停止が完了していない場合(ステップA8のNO)、ハイブリッド制御装置66は、モータジェネレータ制御装置63を介してモータジェネレータ50が停止するように、モータジェネレータ50を回生制御する(ステップA7)。
After step A6 or when the stop of the
ステップA7の後、ハイブリッド制御装置66は、モータジェネレータ制御装置63を介してモータジェネレータ50の停止(回転数が0rpm)が完了したか否かを確認する(ステップA8)。モータジェネレータ50の停止が完了していない場合(ステップA8のNO)、ステップA7に戻る。
After step A7, the
モータジェネレータ50の停止が完了した場合(ステップA8のYES)、ハイブリッド制御装置66は、変速機制御装置61を介して切替機構42にてリングギヤ部材40と差動装置41とを連結することが可能であるか否かを確認する(ステップA9)。切替機構42にてリングギヤ部材40と差動装置41とを連結することが可能である場合(ステップA9のYES)、ステップA11に進む。
When the stop of
切替機構42にてリングギヤ部材40と差動装置41とを連結することが可能でない場合(ステップA9のNO)、ハイブリッド制御装置66は、モータジェネレータ制御装置63を介してモータジェネレータ50を駆動制御することにより、切替機構42にてリングギヤ部材40のスプライン40aと差動装置41のスプライン41aとの位置合せをし、切替機構42にてリングギヤ部材40と差動装置41とを連結することが可能な状態にする(ステップA10)。なお、リングギヤ部材40のスプライン40aと差動装置41のスプライン41aとの位置合せは、モータジェネレータ50の出力軸50aの角度を検出する角度センサ(図示せず)等の信号を用いて、モータジェネレータ50の出力軸50aの角度をエンジン始動前の角度に戻すことで行うことができる。
When the
ステップA10の後、又は、切替機構42にてリングギヤ部材40と差動装置41とを連結することが可能である場合(ステップA9のYES)、ハイブリッド制御装置66は、変速機制御装置61を介して切替機構42にてリングギヤ部材40と差動装置41とを連結するように制御する(ステップA11)。その後、終了する。なお、ステップA11は、図3の時間Cに相当する。
After step A10 or when it is possible to connect the
実施例1によれば、切替機構42においてリングギヤ部材40のスプライン40aと差動装置41のスプライン41aとを同期させるシンクロ機能等を有さなくても、モータジェネレータ50を駆動制御によりリングギヤ部材40のスプライン40aと差動装置41のスプライン41aとを位置合せすることができるので、切替機構42の部品点数が増大することがなく、切替機構42が大型化することがない。また、モータジェネレータ50の駆動によりエンジン1を始動させた後、クラッチ2を非係合(又は変速機3をニュートラル)にしてモータジェネレータ50の回生によりモータジェネレータ50の不要な回転を停止させるので、モータジェネレータ50が早期に停止し、エンジン始動から車両発進までの時間(図3のt1参照)を短縮させることができる。また、エンジン1の始動時にスタータでは無くモータジェネレータ50を使用することでコスト削減を行うことができる。
According to the first embodiment, even if the
1 エンジン(内燃機関)
1a クランクシャフト
2 クラッチ
3 変速機
10 入力軸
11 1速用駆動ギヤ
12 後退用駆動ギヤ
13 2速用駆動ギヤ
14 3速用駆動ギヤ
15 4速用駆動ギヤ
16 5速用駆動ギヤ
17 6速用駆動ギヤ
18 シンクロ機構
19 シンクロ機構
20 アイドラギヤ
30 出力軸
31 駆動ギヤ
32 1速用従動ギヤ
33 後退用従動ギヤ
34 2速用従動ギヤ
35 3速用従動ギヤ
36 4速用従動ギヤ
37 5速用従動ギヤ
38 6速用従動ギヤ
39 シンクロ機構
40 リングギヤ部材(回転部材)
40a スプライン(一の溝)
41 差動装置
41a スプライン(他の溝)
42 切替機構
43、44 シャフト
45、46 駆動輪
50 モータジェネレータ
50a 出力軸
51 駆動ギヤ
52 軸
53 従動ギヤ
54 駆動ギヤ
60 エンジン制御装置
61 変速機制御装置
62 インバータ
63 モータジェネレータ制御装置
64 バッテリ
65 バッテリ制御装置
66 ハイブリッド制御装置
67 イグニッションスイッチ
1 engine (internal combustion engine)
DESCRIPTION OF
40a Spline (one groove)
41 Differential 41a Spline (other groove)
42
Claims (4)
前記内燃機関の回転動力を変速して出力する変速機と、
前記内燃機関から前記変速機への回転動力を断接可能なクラッチと、
前記変速機からの回転動力が伝達される回転部材と、
前記回転部材に対して回転動力を伝達可能なモータジェネレータと、
前記回転部材から駆動輪に回転動力を伝達できる状態と、前記回転部材から駆動輪に回転動力を伝達しない状態と、を切替可能な切替機構と、
前記内燃機関、前記クラッチ、前記変速機、前記モータジェネレータ、及び前記切替機構の動作を制御する電子制御装置と、
を備え、
前記電子制御装置は、前記内燃機関を始動させる際、前記切替機構にて前記回転部材から駆動輪に回転動力を伝達しない状態にするとともに、前記クラッチを係合させ、前記変速機にて所定のギヤ段を選択し、かつ、前記モータジェネレータを駆動させるように制御し、前記内燃機関が始動した後、前記クラッチを非係合、又は前記変速機をニュートラルにするとともに、前記モータジェネレータにて回生させることで、前記モータジェネレータの回転が停止するように制御することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。 An internal combustion engine;
A transmission for shifting and outputting the rotational power of the internal combustion engine;
A clutch capable of connecting and disconnecting rotational power from the internal combustion engine to the transmission;
A rotating member to which rotational power from the transmission is transmitted;
A motor generator capable of transmitting rotational power to the rotating member;
A switching mechanism capable of switching between a state in which rotational power can be transmitted from the rotating member to the driving wheel and a state in which rotational power is not transmitted from the rotating member to the driving wheel;
An electronic control device for controlling operations of the internal combustion engine, the clutch, the transmission, the motor generator, and the switching mechanism;
With
When starting the internal combustion engine, the electronic control unit causes the switching mechanism not to transmit rotational power from the rotating member to the driving wheel, engages the clutch, and causes the transmission to After selecting the gear stage and controlling the motor generator to be driven and starting the internal combustion engine, the clutch is disengaged or the transmission is neutral, and the motor generator regenerates. Thus, the hybrid vehicle drive device is controlled so as to stop the rotation of the motor generator.
前記回転部材は、一の溝を有し、
前記差動装置は、他の溝を有し、
前記切替機構は、前記一の溝と前記他の溝とを連結する連結位置と、前記一の溝と前記他の溝とを連結しない非連結位置とに切替可能な切替部材であることを特徴とする請求項1又は2記載のハイブリッド車両の駆動装置。 Rotational power from the rotating member is input through the switching mechanism, and a differential device that differentially drives the pair of drive wheels,
The rotating member has one groove,
The differential has another groove;
The switching mechanism is a switching member that can be switched between a connection position that connects the one groove and the other groove and a non-connection position that does not connect the one groove and the other groove. The drive device for a hybrid vehicle according to claim 1 or 2.
前記電子制御装置は、前記角度センサで検出された角度に基づいて、前記切替機構において前記回転部材から駆動輪に回転動力を伝達できる状態に切替可能であるかを確認することを特徴とする請求項3記載のハイブリッド車両の駆動装置。 An angle sensor for detecting the angle of the output shaft of the motor generator;
The electronic control unit confirms whether or not the switching mechanism can be switched to a state in which rotational power can be transmitted from the rotating member to a driving wheel based on an angle detected by the angle sensor. Item 4. A hybrid vehicle drive device according to Item 3.
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