JP2015113102A - ハイブリッド車両用駆動装置 - Google Patents

ハイブリッド車両用駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015113102A
JP2015113102A JP2013259271A JP2013259271A JP2015113102A JP 2015113102 A JP2015113102 A JP 2015113102A JP 2013259271 A JP2013259271 A JP 2013259271A JP 2013259271 A JP2013259271 A JP 2013259271A JP 2015113102 A JP2015113102 A JP 2015113102A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
output shaft
engine
rotational speed
automatic transmission
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.)
Pending
Application number
JP2013259271A
Other languages
English (en)
Inventor
俊之 森尾
Toshiyuki Morio
俊之 森尾
義幸 鬼丸
Yoshiyuki Onimaru
義幸 鬼丸
晃造 仲川
Kozo Nakagawa
晃造 仲川
翠 高宏
Takahiro Midori
高宏 翠
邦昭 桑原
Kuniaki Kuwabara
邦昭 桑原
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.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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 Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2013259271A priority Critical patent/JP2015113102A/ja
Priority to US14/567,104 priority patent/US9341241B2/en
Priority to EP14197642.3A priority patent/EP2884132B1/en
Publication of JP2015113102A publication Critical patent/JP2015113102A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/724Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/547Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/78Special adaptation of synchronisation mechanisms to these gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4816Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403Synchronisation before shifting
    • F16H2061/0422Synchronisation before shifting by an electric machine, e.g. by accelerating or braking the input shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0052Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising six forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0082Transmissions for multiple ratios characterised by the number of reverse speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/201Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2012Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with four sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2043Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with five engaging means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/724Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
    • F16H3/725Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines with means to change ratio in the mechanical gearing
    • 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
    • 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
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904Component specially adapted for hev
    • Y10S903/915Specific drive or transmission adapted for hev
    • Y10S903/917Specific drive or transmission adapted for hev with transmission for changing gear ratio
    • Y10S903/919Stepped shift

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

【課題】全ての変速段においてモータジェネレータによる駆動力のアシストを行うことができ、モータジェネレータが出力する駆動力を適正なトルクにすることができるハイブリッド車両用駆動装置を提供する。【解決手段】 エンジン2と、モータジェネレータ1と、サンギヤSf、キャリアCf、及びリングギヤRfを有する遊星歯車機構FPと、入力軸41及び出力軸42を有する自動変速機4とを備え、入力軸41及びエンジン2の駆動軸21はキャリアCfに連結され、出力軸42はサンギヤSfに連結され、モータジェネレータ1の回転軸14はリングギヤRfに連結されている。【選択図】図1

Description

本発明は、車輪がエンジンとモータによって駆動されるハイブリッド車両用の駆動装置に関するものである。
従来から、特許文献1に示されるように、2つの遊星歯車機構の要素にエンジン及びモータが接続されたハイブリッド車両用駆動装置が提案されている。このようなハイブリッド車両用駆動装置は、モータを制御することにより、車両の発進、変速中の回転同期が行うことができ、トルクコンバータを必要としない。
特開2009−107388号公報
しかしながら、特許文献1に示されるハイブリッド車両用駆動装置では、変速段が2速や8速のときには、モータがブレーキによって固定されてしまうため、モータによって駆動力のアシストを行うことができない。また、2速から3速、4速、5速とアップシフトするに従って、エンジン回転速度は低くなるが、モータ回転速度は高くなる。このため、2速から5速までの変速段では、低い変速段であるほど減速比が小さいため、モータのトルクが十分に増幅されず、モータによって車両をアシストできないという問題があった。一方で、5速から6速、7速、8速へアップシフトするに従って、モータ回転速度は低くなる。このように、2速から5速までは、減速比が大きくなる一方で、5速から8速までは前記減速比が小さくなるので、変速比によってモータが出力する駆動力を適正なトルクにすることができないという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、全ての変速段においてモータによる駆動力のアシストを行うことができ、モータが出力する駆動力を適正なトルクにすることができるハイブリッド車両用駆動装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するためになされた、請求項1に係る発明は、駆動輪に駆動軸を介して駆動力を付与するエンジンと、前記駆動輪に回転軸を介して駆動力を付与するモータと、速度線図においてギヤ比に対応した間隔をおいて順次並べられた第一要素、第二要素、第三要素を有する遊星歯車機構と、入力軸と、前記駆動輪に回転連結された出力軸を有し、前記入力軸の回転速度を前記出力軸の回転速度によって除した変速比を変化させる自動変速機と、を備え、前記入力軸及び前記駆動軸は前記第二要素に連結され、前記出力軸及び前記回転軸の一方は前記第一要素に連結され、前記出力軸及び前記回転軸の他方は前記第三要素に連結されている。
このように、自動変速機とエンジン及びモータの間に設けられた遊星歯車機構の各要素に、駆動軸、回転軸、入力軸、及び出力軸が接続している。これにより、モータの駆動力が遊星歯車機構を介して自動変速機に入力される。このため、自動変速機の変速段によってモータが固定されてしまうことが無く、全ての変速段においてモータによる駆動力のアシストを行うことができる。また、モータが出力する駆動力が自動変速機によって適正なトルクにされる。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の発明において、前記出力軸を回転不能又は回転可能とする固定部と、前記固定部によって前記出力軸が回転不能とされている時に、前記モータを駆動させることにより、前記エンジンを始動させるエンジン始動部と、を備える。
これにより、エンジン始動時に、固定部によってモータが出力するモータトルクが支持されるので、モータトルクが確実にエンジンに伝達され、モータによってエンジンを回転させて始動させることができる。このため、エンジンを始動するための専用のセルモータが不要となる。また、固定部によって出力軸が回転不能とされるので、エンジン始動時において、出力軸が回転してしまうことに起因する車両の後退が防止される。
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記自動変速機は、前記変速比がそれぞれ異なる複数の変速段を有し、前記入力軸の回転速度を検出する入力軸回転速度センサと、前記出力軸の回転速度を検出する出力軸回転速度センサと、前記自動変速機において変速が実行される時に、前記入力軸回転速度センサによって検出された前記入力軸の回転速度、及び前記出力軸回転速度センサによって検出された前記出力軸の回転速度に基づいて、前記モータを制御することにより、前記自動変速機を構成する各回転要素の回転速度を次変速段の回転速度に変更する変速時回転同期部と、を備える。
これにより、自動変速機において変速が実行される際に、モータによって自動変速機を構成する各回転要素の回転速度が次変速段の回転速度に変更される。このため、自動変速機内において、摩擦クラッチや摩擦ブレーキ、或いはシンクロナイザ機構による回転同期が不要となり、この回転同期に伴う摩擦損失の発生が防止されるので、ハイブリッド車両用駆動装置の燃費が向上する。
請求項4に係る発明は、請求項1〜請求項3に記載の発明において、前記駆動軸と前記第二要素の連結状態を断接するクラッチを有する。
これにより、モータのみの駆動力で車両が走行する場合に、クラッチによってエンジンの駆動軸を第二要素から切り離すことにより、エンジンにおいてフリクションロスの発生を防止することができ、ハイブリッド車両用駆動装置の燃費が向上する。
請求項5に係る発明は、請求項1〜請求項4に記載の発明において、前記遊星歯車機構は、シングルピニオン式であり、前記第一要素はサンギヤであり、前記第二要素はキャリアであり、前記第三要素はリングギヤである。
このように、遊星歯車機構が、シングルピニオン式であるので、単純な構造で、モータの駆動力が遊星歯車機構を介して自動変速機に入力される構造を実現することができる。
第一実施形態のハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両の説明図である。 第一実施形態の自動変速機の各変速段におけるブレーキ及びクラッチの作動状態を示す図である。 第一実施形態の自動変速機の速度線図である。 横軸を出力軸回転速度、縦軸をアクセル開度としたグラフであり、自動変速機の変速線の説明図である。 「走行制御処理」のフローチャートである。 「走行制御処理」のサブルーチンである「エンジン始動処理」のフローチャートである。 ハイブリッド車両のエンジン始動時の速度線図である。 「走行制御処理」のサブルーチンである「発進処理」のフローチャートである。 ハイブリッド車両の発進時の速度線図である。 「走行制御処理」のサブルーチンである「変速処理」のフローチャートである。 自動変速機が1速から2速に変速する場合の速度線図である。 ハイブリッド車両の走行状態の遷移図である。 第二実施形態のハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両の説明図である。 第二実施形態の自動変速機の各変速段におけるブレーキ及びクラッチの作動状態を示す図である。 第三実施形態のハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両の説明図である。 第三実施形態の自動変速機の各変速段におけるブレーキ及びクラッチの作動状態を示す図である。
(第一実施形態のハイブリッド車両用駆動装置)
図1に基づき、ハイブリッド車両1000(以下、単に車両1000と略す)に搭載される第一実施形態のハイブリッド車両用駆動装置100(以下、適宜、駆動装置100と略す)について説明する。駆動装置100は、モータジェネレータ1、エンジン2、クラッチ3、自動変速機4、遊星歯車機構FPを有している。
モータジェネレータ1は、車両1000の駆動輪9に駆動力を出力するとともに、車両1000の運動エネルギーを電気エネルギーとして回生することにより、駆動輪9に回生制動力を付与するものである。モータジェネレータ1は、ステータ11と、ステータ11に対して回転するロータ12と、ロータ12に接続された回転軸14を有している。ロータ12又は回転軸14に隣接する位置には、ロータ12又は回転軸14の回転速度(以下、モータジェネレータ回転速度Nmgと略す)を検出するモータジェネレータ回転速度センサ13が設けられている。
エンジン2は、駆動輪9に駆動力を出力するものである。エンジン2は、ガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を使用するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等である。エンジン2は、駆動軸21、スロットルバルブ22、フライホイール23、燃料噴射装置28を有し、制御部10によって制御される。なお、エンジン2がガソリンエンジンである場合には、エンジン2のシリンダヘッドには、シリンダ内の混合気を点火するための点火装置(不図示)が設けられている。
駆動軸21は、ピストンにより回転駆動されるクランク軸と一体的に回転してトルクを出力する。スロットルバルブ22は、エンジン2のシリンダに空気を取り込む経路の途中に設けられている。スロットルバルブ22は、エンジン2のシリンダに取り込まれる空気量を調整するものである。フライホイール23は、駆動軸21に回転連結されている。フライホイール23は、所定の慣性モーメントを有し、回転による運動エネルギーを蓄えるとともに放出するものである。燃料噴射装置28は、エンジン2の内部に空気を取り込む経路の途中やエンジン2のシリンダヘッドに設けられている。燃料噴射装置28は、ガソリンや軽油等の燃料を噴射する装置である。
クラッチ3は、エンジン2の駆動軸21と、遊星歯車機FPのキャリアCfとの連結状態を接続又は切断するものである。クラッチ3は、湿式多板摩擦クラッチや乾式単板摩擦クラッチを用いることができる。クラッチ3は、駆動側部材31、従動側部材32、クラッチアクチュエータ33を有している。駆動側部材31は、駆動軸21に連結されている。従動側部材32は、遊星歯車機FPのキャリアCfに連結されている。クラッチアクチュエータ33は、駆動側部材31と従動側部材32との間を、接続状態又は切断状態に切り替える。
自動変速機4は、入力軸41の回転速度を出力軸42の回転速度によって除した変速比が異なる複数の変速段のうち1の変速段を形成して、変速比を変化させて変速を実行する有段変速機である。自動変速機4の構造については、後で詳細に説明する。
出力軸42には、一対の駆動輪9の差動を吸収するデファレンシャル8が接続されている。デファレンシャル8は駆動輪9接続されている。
遊星歯車機構FPは、速度線図においてギヤ比に対応した間隔をおいて順次並べられた第一要素、第二要素、第三要素を有する。本実施形態では、遊星歯車機構FPは、シングルピニオン式であり、サンギヤSf、ピニオンギヤQf、キャリアCf、リングギヤRfとから構成されていて、第一要素はサンギヤSf、第二要素はキャリアCf、第三要素はリングギヤRfである。サンギヤSfは、回転軸線Lに回転可能に設けられている。ピニオンギヤQfは、サンギヤSfの周囲に複数配設され、サンギヤSfと噛合している。キャリアCfは、複数のピニオンギヤQfを回転可能(自転可能)に軸支している。リングギヤRfは、リング状であり、その内周部において、複数のピニオンギヤQfと噛合している。
キャリアCfは、従動側部材32に接続され、クラッチ3を介してエンジン2の駆動軸21に接続されている。また、キャリアCfは、自動変速機4の入力軸41に接続されている。サンギヤSfは、連結部材55を介して出力軸42に接続されている。リングギヤRfには、モータジェネレータ1の回転軸14が接続されている。
車両1000の運転室には、アクセルペダル91及びブレーキペダル93が揺動可能に取り付けられている。アクセルペダル91に隣接してアクセルペダル91の操作量であるアクセル開度Acを検出して、当該アクセル開度Acを制御部10に出力するアクセルセンサ92が設けられている。ブレーキペダル93に隣接して、ブレーキペダル93の操作量である制動量Brを検出して、当該制動量Brを制御部10に出力するブレーキセンサ94が設けられている。
インバータ装置15は、ステータ11及びバッテリ16と電気的に接続されている。また、インバータ装置15は、制御部10と通信可能に接続されている。インバータ装置15は、制御部10からの制御信号に基づいて、バッテリ16から供給される直流電流を、昇圧するとともに交流電流に変換したうえでステータ11に供給し、モータジェネレータ1でトルク発生させ、モータジェネレータ1をモータとして機能させる。また、インバータ装置15は、制御部10からの制御信号に基づいて、モータジェネレータ1を発電機として機能させ、モータジェネレータ1で発電された交流電流を、直流電流に変換するとともに、電圧を降下させて、バッテリ16を充電する。
制御部10は、車両1000を統括制御するものである。制御部10は、ECUを有している。ECUは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAM、不揮発性メモリー等の「記憶部」を備えている。CPUは、図5、図6、図8、図10に示すフローチャートに対応したプログラムを実行する。RAMは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、「記憶部」は各種センサからの検出値を記憶し前記プログラムを記憶している。なお、制御部10は、単体のECUで構成されていてもいいし、複数のECUで構成されていてもよい。
制御部10は、アクセルセンサ92から出力されたアクセル開度Ac及び車速Vに基づいて、「要求トルク」を演算する。そして、制御部10は、バッテリ16の充電状態や車速Vに基づいて、モータジェネレータ1で出力可能な「要求モータトルク」演算する。そして、制御部10は、「要求トルク」及び「要求モータトルク」から「要求エンジントルク」を演算する。
制御部10は、「要求エンジントルク」に基づいて、スロットルバルブ22の開度Sを調整し、吸気量を調整するとともに、燃料噴射装置28の燃料噴射量を調整し、点火装置を制御する。これにより、燃料を含んだ混合気の供給量が調整され、エンジン2が出力するエンジントルクTeが「要求エンジントルク」に制御される。
制御部10は、インバータ装置15を制御することで、モータジェネレータ1の駆動モードと発電モードの切り替え制御、ならびにモータジェネレータ1が出力するモータトルクの制御を行う。制御部10は、「要求モータトルク」に基づいて、インバータ装置15を制御してバッテリ16からモータジェネレータ1に駆動電力を供給し、当該駆動電流の周波数及び実効値を可変に制御し、モータジェネレータ1が出力するモータトルクTmが「要求モータトルク」となるように制御する。
(自動変速機の構造)
自動変速機4は、入力軸41、出力軸42、遊星歯車機構P1〜P3、クラッチCl1、Cl2、ブレーキB1〜B3、入力軸回転速度センサ41−1、出力軸回転速度センサ42−1、パーキングブレーキPBを有している。制御部10による制御信号に基づいて、各クラッチCl1、Cl2、各ブレーキB1〜B3からなる係合要素の作動状態が制御される。そして、本実施形態においては、上記の係合要素のうち2個の係合要素が作動させることによって、自動変速機4において、前進6速段及び後進1速段のいずれかの変速段が形成される。
入力軸41及び出力軸42は、ハウジング45に、回転軸線L周りに回転可能に軸承されている。入力軸41は、円筒形状であり、回転軸線L回りに回転可能に支承された連結部材55の外周側に、連結部材55と同軸に設けられている。
各遊星歯車機構P1〜P3は、キャリアC1〜C3に回転可能に支持されたピニオンギヤQ1〜Q3がサンギヤS1〜S3及びリングギヤR1〜R3に噛合するシングルピニオン式であり、入力側から順に第一遊星歯車機構P1〜第三遊星歯車機構P3と称する。そして、各遊星歯車機構P1〜P3の各要素は、第一サンギヤS1〜第三サンギヤS3、第一リングギヤR1〜第三リングギヤR3、第一キャリアC1〜第三キャリアC3と称する。
第一遊星歯車機構P1は、回転軸線Lと同軸に回転可能に支承された第一サンギヤS1、第一リングギヤR1、第一サンギヤS1と第一リングギヤR1とに噛合する第一ピニオンギヤQ1を支承する第一キャリアC1とから構成されている。
第二遊星歯車機構P2は、回転軸線Lと同軸に回転可能に支承された第二サンギヤS2、第二リングギヤR2、第二サンギヤS2と第二リングギヤR2とに噛合する第二ピニオンギヤQ2を支承する第二キャリアC2とから構成されている。
第三遊星歯車機構P3は、回転軸線Lと同軸に回転可能に支承された第三サンギヤS3、第三リングギヤR3、第三サンギヤS3と第三リングギヤR3とに噛合する第三ピニオンギヤQ3を支承する第三キャリアC3とから構成されている。
第一キャリアC1と第二リングギヤR2は、第一連結部材T1によって連結されている。第二キャリアC2と第三リングギヤR3は、第二連結部材T2によって連結されている。第二サンギヤS2と第三サンギヤS3は、第三連結部材T3によって連結されている。第三キャリアC3と出力軸42は、第四連結部材T4によって連結されている。
各ブレーキB1〜B3は、ハウジング45に設けられ、所定の回転要素の回転を制動する係合要素である。本実施形態では、各クラッチCl1、Cl2と同様に、ハウジング45に形成された油路から供給される油圧によって作動する油圧式である。これにより、各ブレーキB1〜B3は、制御部10による制御指令に基づいて作動する油圧ポンプから油圧を供給されると、図示しないディスクにパッドを押圧して、対象とする所定の回転要素の回転を制動する。そして、油圧ポンプによる油圧の供給が遮断されると、ディスクからパッドを離間させて、所定の回転要素の回転を許容する。
各クラッチCl1、Cl2は、複数の回転要素同士を選択的に連結可能な係合要素である。本実施形態では、各クラッチCl1、Cl2は、常開型であり、供給される油圧によって作動する油圧式である。これにより、各クラッチCl1、Cl2は、制御部10による制御指令に基づいて作動する油圧ポンプから入力軸41やハウジング45に形成された油路を介して油圧を供給されると、図示しない複数のクラッチ板を接触させて、対象の回転要素間でトルクが伝達されるように回転要素同士を連結する。そして、上記の油圧ポンプによる油圧の供給が遮断されると、クラッチ板同士を離間させて、対象の回転要素間でトルクが伝達されないように回転要素同士を離脱させる。
第一ブレーキB1は、第一リングギヤR1の回転を制動する。第二ブレーキB2は、第一キャリアC1及び第二リングギヤR2の回転を制動する。第三ブレーキB3は、第二キャリアC2及び第三リングギヤR3の回転を制動する。
第一クラッチCl1は、第三連結部材T3に連結された第一クラッチ連結部材U1を介して、入力軸41と互いに連結された第二サンギヤS2及び第三サンギヤS3とを係脱可能に連結する。
第二クラッチCl2は、第二キャリアC2に連結された第二クラッチ連結部材U2を介して、入力軸41と互いに連結された第二キャリアC2及び第三リングギヤR3とを係脱可能に連結する。
入力軸回転速度センサ41−1は、入力軸41に隣接する位置に設けられ、入力軸41の回転速度(以下、入力軸回転速度Niとする)を検出して、検出信号を制御部10に出力する。出力軸回転速度センサ42−1は、出力軸42に隣接する位置に設けられ、出力軸42の回転速度(以下、出力軸回転速度Noとする)を検出して、検出信号を制御部10に出力する。
パーキングブレーキPBは、図示しないシフトレバーがパーキング位置に移動された場合に、出力軸42をハウジング45に固定して、出力軸42を回転不能にする。また、パーキングブレーキPBは、シフトレバーがパーキング位置からパーキング位置以外の位置に移動された場合に、回転不能となっている出力軸42を回転可能とする。
(第一実施形態の自動変速機の動作)
以上のように構成された自動変速機4は、各クラッチCl1、Cl2を選択的に係脱し、各ブレーキB1〜B3を選択的に作動して各遊星歯車機構P1〜P3の各回転要素の回転を規制することにより、前進6段、後進1段の変速段を成立することができる。図2において、各変速段に対応する各クラッチ、ブレーキの欄に、白丸が付されている場合には、各係合要素が作動状態(ON状態)であり、クラッチCl1、Cl2であれば接続状態(係合状態)、ブレーキB1〜B3であれば回転規制状態(係合状態)にあることを示す。
一般的に、シングルピニオンギヤ式遊星歯車機構においては、サンギヤの回転数Ns、キャリアの回転数Nc、リングギヤの回転数Nrと遊星歯車機構のギヤ比λとの関係は、式(1)で示され、各変速段におけるギヤ比は、式(1)に基づいて算出される。各遊星歯車機構P1〜P3の各サンギヤS1〜S3の歯数をZs1〜Zs3、各リングギヤR1〜R3の歯数をZr1〜Zr3とすると、各遊星歯車機構P1〜P3のギヤ比λ1〜λ3は、λ1=Zs1/Zr1、λ2=Zs2/Zr2、λ3=Zs3/Zr3、である。
Nr=(1+λ)Nc−λNs・・・(1)
各クラッチCl1、Cl2を選択的に接続し、各ブレーキB1〜B3を選択的に作動し、各遊星歯車機構P1〜P3の各回転要素の速度比は、図3に示す速度線図のようになる。速度線図は、遊星歯車機構のサンギヤ、キャリア、リングギヤからなる各回転要素を横軸方向にギヤ比に対応させた間隔で配置し、縦軸方向に各回転要素に対応してその速度比を取ったものである。
第二サンギヤS2と第三サンギヤS3とが、第三連結部材T3によって相互に連結されているので、S2,S3が付された1本の縦線上に、連結されている第二サンギヤS2及び第三サンギヤS3の速度比を表す。また、第二キャリアC2と第三リングギヤR3とが、第二連結部材T2によって連結されているので、C2,R3が付された1本の縦線上に、連結されている第二キャリアC2及び第三リングギヤR3の速度比を表す。
第一遊星歯車機構P1は、シングルピニオン式であるので、第一サンギヤS1の縦線と第一キャリアC1の縦線との間隔を1とみなし、第一リングギヤR1の縦線を第一キャリアC1の縦線から第一サンギヤS1の縦線の反対側に間隔λ1だけ離して配置する。第二遊星歯車機構P2は、シングルピニオン式であるので、第二サンギヤS2の縦線と第二キャリアC2の縦線との間隔を1とみなし、第二リングギヤR2の縦線を第二キャリアC2の縦線から第二サンギヤS2の縦線の反対側に間隔λ2だけ離して配置する。第三遊星歯車機構P3は、シングルピニオン式であるので、第三サンギヤS3の縦線と第三キャリアC3の縦線との間隔を1とみなし、第三リングギヤR3の縦線を第三キャリアC3の縦線から第三サンギヤS3の縦線の反対側に間隔λ3だけ離して配置する。
例えば、自動変速機4における第一速段は、係合表によると、第一クラッチCl1及び第三ブレーキB3が作動状態(係合状態)である。この状態では、第一クラッチCl1の作動により、第三サンギヤS3に入力軸41の回転が入力される。第三ブレーキB3の作動によって、第三リングギヤR3がハウジング45に固定されて、固定され第三リングギヤR3によって第三サンギヤS3に入力される回転トルクの反力が支持され、入力軸41に入力された回転が、第三遊星歯車機構P3の歯数に応じた減速比で減速され、第三キャリアC3から出力軸42に出力される。
自動変速機4が第一速段から第二速段に移行するには、第一クラッチCl1の作動状態を維持しつつ、作動させる係合要素を第三ブレーキB3から第二ブレーキB2に切り換える。この状態では、第二ブレーキB2によって第二サンギヤS2に入力される回転トルクの反力が支持され、入力軸41に入力された回転が、第二遊星歯車機構P2の歯数に応じた減速比で減速され、第二キャリアC2から第三リングギヤR3に出力される。そして、第三サンギヤS3に入力軸41に入力された回転が入力されて、第三遊星歯車機構P3の歯数に応じた減速比で減速され、第三キャリアC3から出力軸42に出力される。
このように、自動変速機4は、5個の係合要素のうち2個の係合要素を選択的に作動させることによって、図3の速度線図に示すように、それぞれ異なる変速比となる変速段を成立可能としている。また、自動変速機4は、図2の係合表に示すように、作動させる2個の係合要素のうち1個を切り換えることによって、隣り合う変速段に移行可能としている。
(変速マップ)
図4に示すように、「変速マップ」は、アクセル開度Acと出力軸回転速度Noとの関係を表した「変速線」を複数有している。増速方向に向かって(出力軸回転速度Noが低い方から高い方に向かって)順に、2速アップ変速線、3速アップ変速線(図4の実線で示す)が設定されている。また、減速方向に向かって(出力軸回転速度Noが高い方から低い方に向かって)順に、2速ダウン変速線、1速ダウン変速線(図4の破線で示す)が設定されている。これ以上の変速段についても、同様に、「変速線」が設定されている。
図4で、車両が、自動変速機4の変速段が1速で走行している状態(P0の状態)において、出力軸回転速度Noが徐々に増加等して、車両の走行状態が2速アップ変速線上の点P1に到達すると、制御部10は、1速から2速に「認識変速段」を変更する。一方で、車両が、自動変速機4の変速段が2速で走行している状態(P2の状態)において、出力軸回転速度Noが徐々に減少等して、車両の走行状態が1速ダウン変速線上の点P3に到達すると、制御部10は、2速から1速に「認識変速段」を変更する。制御部10は、自動変速機4の変速段が「認識変速段」となるように、各係合要素を制御する。
(電動走行モード及びスプリット走行モードの説明)
次に、「電動走行モード」及び「スプリット走行モード」を説明する。車両は、「電動走行モード」又は「スプリット走行モード」で走行し、両走行モードは走行中に切替可能となっている。「電動走行モード」は、モータジェネレータ1のトルク(以下、モータトルクTmと略す)のみにより走行するモードである。「スプリット走行モード」は、モータトルクTmとエンジン2のトルク(以下、エンジントルクTeと略す)により走行するモードである。
バッテリ16の残量が十分な場合において、モータトルクTmのみで、「要求トルク」に達する場合には、車両は、「電動走行モード」で走行する。「電動走行モード」においては、自動変速機4において、図4に示す「変速マップ」に基づく変速段が形成されている。「電動走行モード」において、制御部10はクラッチアクチュエータ33を制御して、クラッチ3を切断させる。この状態では、エンジン2の駆動軸21と入力軸41は切断されていている。制御部10は、インバータ装置15に制御信号を出力し、「要求モータトルク」となるように、モータジェネレータ1を駆動させる。なお、エンジン2の駆動軸21と入力軸41は切断されていているので、エンジン2は回転されず、エンジン2の回転速度(以下、エンジン回転速度Neと略す)は0となる。このため、エンジンフリクショントルクが発生しないので、車両1000の電費が向上する。
車両が「電動走行モード」で走行中に、モータトルクTmのみでは、「要求駆動トルク」に達しない場合には、制御部10は、クラッチアクチュエータ33を制御して、クラッチ3を接続状態とし、エンジン2の駆動軸21を入力軸41に接続させる。制御部10は、インバータ装置15に制御信号を出力し、モータトルクTmが「目標モータトルク」となるように、モータジェネレータ1を駆動させる。また、制御部10は、エンジントルクTeが「目標エンジントルク」となるように、エンジン2を制御する。
すると、エンジントルクTe及びモータトルクTmが自動変速機4で減速又は増速されて出力軸42に出力され、車両1000がエンジントルクTe及びモータトルクTmで走行する。
なお、車両が走行中に、制御部10が、アクセルペダル91が離された(アクセル開度Acが0)と判断した場合や、ブレーキペダル93が踏まれた(ブレーキ操作量Bkが0より大きい)と判断した場合には、「回生制動」を実行する。「回生制動」では、原則的に、制御部10は、クラッチアクチュエータ33を制御して、クラッチ3を切断状態にして、エンジン2の駆動軸21と入力軸41を切断する。次に、制御部10は、インバータ装置15を制御して、モータジェネレータ1において回生制動力を発生させて発電させる。このように、エンジン2の駆動軸21と入力軸41が切断されている状態で「回生制動」が実行されるので、車両1000の運動エネルギーが、エンジン2のフリクショントルクにより無駄に消費されない。なお、バッテリ16の残量が規定値以上であるである場合や、より制動力を発生させる場合には、制御部10は、クラッチアクチュエータ33を制御して、クラッチ3を接続状態にして、エンジン2を回転させて、エンジン2のフリクショントルク(所謂エンジンブレーキ)を車両の減速に利用する。
(走行制御処理)
次に、図5、図6、図8に示すフローチャート及び図12に示すハイブリッド車両1000の走行状態の遷移図を用いて、「走行制御処理」について説明する。イグニッションがONとされると、「走行制御処理」が開始し、プログラムはS11に進む。S11において、「エンジン始動処理」が開始する。「エンジン始動処理」が開始すると、プログラムは、図6のS111に進む。
S111において、制御部10が、出力軸42がハウジング45に固定されていると判断した場合には(S111:YES)、プログラムをS113に進め、出力軸42がハウジング45に固定されていると判断した場合には(S111:NO)、プログラムをS112に進める。
S112において、制御部10は、パーキングブレーキPBによって、出力軸42をハウジング45に固定させて回転不能にする。なお、この状態では、自動変速機4において1速〜6速は形成されておらず、自動変速機4はニュートラル状態となっている。S112が終了すると、プログラムはS113に進む。
S113において、制御部10が、クラッチ3が接続されていると判断した場合には(S113:YES)、プログラムをS115に進め、クラッチ3が接続されていないと判断した場合には(S113:NO)、プログラムをS114に進める。
S114において、制御部10は、クラッチアクチュエータ33の制御信号を出力することにより、クラッチ3を接続状態として、プログラムをS115に進める。
S115において、制御部10は、インバータ装置15を制御することにより、エンジン回転速度Neがエンジン始動時の回転速度となるように、モータジェネレータ1の回転を開始する。出力軸42はパーキングブレーキPBによってハウジング45に固定されているので、サンギヤSfは回転しない(図7の1)。そして、モータジェネレータ1が回転するとリングギヤRfが回転して(図7の2)、キャリアCfが回転し(図7の3)、キャリアCfと回転連結されているエンジン2が回転する。S115が終了すると、プログラムはS116に進む。
S116において、制御部10は、スロットルバルブ22を開けつつ、燃料噴射装置28において燃料を噴射させることにより、エンジン2の始動を開始する。なお、エンジン2がガソリンエンジンである場合には、制御部10は点火装置にて点火を開始する。S116が終了すると、プログラムはS117に進む。
S117において、制御部10が、エンジン2が始動したと判断した場合には(S117:YES)、プログラムをS118に進め、エンジン2が始動していないと判断した場合には(S117:NO)、S117の処理を繰り返す。
S118において、制御部10は、インバータ装置15による、エンジン始動のためのモータジェネレータ1の制御を終了する。S118が終了すると、「エンジン始動処理」が終了し、プログラムは図5のS12に進む。
S12において、制御部10が、発進条件が成立したと判断した場合には(S12:YES)、プログラムをS13に進め、発進条件が成立していないと判断した場合には(S12:NO)、S12の処理を繰り返す。なお、ブレーキペダル93が離された場合や、アクセルペダル91が踏まれた場合には、発進条件が成立したと判断される。
S13において、制御部10は、「発進処理」を開始させる。「発進処理」が開始すると、プログラムは図8のS131に進む。
S131において、制御部10は、パーキングブレーキPBを解除して、出力軸42をハウジング45に対して回転可能な状態にして(図9の1)、プログラムをS132に進める。
S132において、制御部10は、入力軸回転速度センサ41−1、出力軸回転速度センサ42−1。及びモータジェネレータ回転速度センサ13からの検出信号に基づいて、インバータ装置15を制御することにより、モータジェネレータ1において発電させることにより、モータジェネレータ1で負トルクを出力させて(図9の2)、自動変速機4を構成する第三サンギヤS3、第三キャリアC3、及び第三リングギヤR3の回転速度が、図9に示す速度線図上における1速の回転速度となるような制御を開始する(図9の3)。つまり、モータジェネレータ1が負トルクを出力すると(図9の2)、モータジェネレータ1の回転速度が低下して、リングギヤRfの回転速度が低下する(図9の4)。出力軸42は回転可能であるので、リングギヤRfの回転速度の低下に伴い、サンギヤSfの回転速度が上昇して(図9の5)、出力軸回転速度Noが上昇する。出力軸回転速度Noの上昇に伴い、車両1000は発進する。なお、エンジン回転速度Neは、アイドリング回転速度又はアクセル開度Acに基づく回転速度に制御される。S132が終了すると、プログラムはS133に進む。
S133において、制御部10が、入力軸回転速度センサ41−1及び出力軸回転速度センサ42−1からの検出信号に基づいて、自動変速機4を構成する第三サンギヤS3、第三キャリアC3、及び第三リングギヤR3の回転速度が、図9に示す速度線図上における1速の回転速度となったと判断した場合には(S133:YES)、プログラムをS134に進め、自動変速機4を構成する第三サンギヤS3、第三キャリアC3、及び第三リングギヤR3の回転速度が、図9に示す速度線図上における1速の回転速度となっていないと判断した場合には(S133:NO)、S133の処理を繰り返す。
S134において、制御部10は、第一クラッチCl1及び第三ブレーキB3を係合させることにより、自動変速機4において1速を形成する。S134が終了すると、「発進処理」が終了して、プログラムは、図5のS14に進む。
S14において、制御部10が、「認識変速段」が変更されたと判断した場合には(S14:YES)、プログラムをS15に進め、「認識変速段」が変更されていないと判断した場合には(S14:NO)、プログラムをS16に進める。
S15において、制御部10は、「変速処理」を開始する。「変速制御」が開始すると、プログラムは図10のS151に進む。
S151において、制御部10は、「認識変速段」がアップシフトであると判断した場合には(S151:YES)、プログラムをS152に進め、「認識変速段」がダウンシフトであると判断した場合には(S151:NO)、プログラムをS155に進める。
S152において,制御部10は、次変速段、つまり、「認識変速段」において係合されない係合要素を開放する。例えば、1速から2速に変速する場合には、2速で係合されない第三ブレーキB3を開放する。S152が終了すると、プログラムはS153に進む。
S153において、制御部10は、入力軸回転速度センサ41−1、出力軸回転速度センサ42−1。及びモータジェネレータ回転速度センサ13からの検出信号に基づいて、インバータ装置15を制御することにより、モータジェネレータ1で発電させることにより、モータジェネレータ1で負トルクを出力させて、自動変速機4を構成する各回転要素の回転速度が、次変速段、つまり、「認識変速段」の回転速度となるような制御を開始する。なお、図11に示す例では、自動変速機4において1速が形成されている場合において、モータジェネレータ1の負トルクを、リングギヤRfに入力させることにより(図11の1)、第三キャリアC3の回転速度を次変速段である2速の回転速度となるように制御するとともに(図11の2)、第二リングギヤR2の回転速度を2速の回転速度(停止)となるような制御を開始する。なお、モータジェネレータ1の負トルクの出力により、入力軸回転速度Ni及びエンジン2の回転速度が低下し、エンジン2のクランクシャフトやフライホイール23に蓄えられた回転エネルギー(正のイナーシャトルク)が、遊星歯車機構5に入力され、車両1000の減速が防止される。S153が終了すると、プログラムはS157に進む。
S155において、制御部10は、次変速段、つまり、「認識変速段」において係合されない係合要素を開放する。S155が終了すると、プログラムはS156に進む。
S156において、制御部10は、入力軸回転速度センサ41−1、出力軸回転速度センサ42−1、及びモータジェネレータ回転速度センサ13からの検出信号に基づいて、インバータ装置15を制御することにより、モータジェネレータ1を駆動させることにより、モータジェネレータ1で正トルクを出力させて、自動変速機4を構成する各回転要素の回転速度が、次変速段、つまり、「認識変速段」の回転速度となるような制御を開始する。S156が終了すると、プログラムはS157に進む。
S157において、制御部10が、入力軸回転速度センサ41−1及び出力軸回転速度センサ42−1からの検出信号に基づいて、自動変速機4の各回転要素の回転速度が、次変速段(「認識変速段」)の回転速度に変更された判断した場合には(S157:YES)、プログラムをS158に進め、自動変速機4の各回転要素の回転速度が、次点速段の回転速度に変更されていないと判断した場合には(S157:NO)、S157の処理を繰り返す。
S158において、制御部10は、「認識変速段」に対応する係合要素を係合させて、「認識変速段」の変速段を形成する。S158が終了すると、「変速処理」が終了し、プログラムは、図5のS16に進む。
S16において、制御部10が、「電動走行モード」への変更が必要であると判断した場合には(S16:YES)、プログラムをS17に進め、「電動走行モード」への変更が不要であると判断した場合には(S16:NO)、プログラムをS19に進める。なお、バッテリ16の残量が既定値以上である場合において、モータトルクTmのみで「要求駆動トルク」を充足することができる場合は、「電動走行モード」への変更が必要であると判断される。
S17において、制御部10は、エンジン2の出力を低下させたうえで、クラッチアクチュエータ33を制御して、クラッチ3を切断状態にして、エンジン2を入力軸41から切り離す。S17が終了すると、プログラムはS18に進む。
S18において、制御部10は、モータジェネレータ1が出力するモータトルクTmが「目標モータトルク」となるように、インバータ装置15を制御する。S18が終了するとプログラムはS19に進む。
S19において、制御部10は、「スプリット走行モード」への変更が必要であると判断した場合には(S19:YES)、プログラムをS22に進め、「スプリット走行モード」への変更が不要であると判断した場合には(S19:NO)、プログラムをS31に進める。なお、バッテリ16の残量が既定値より下回ったとなった場合や、モータトルクTmのみでは「要求駆動トルク」に達しない場合には、「スプリット走行モード」への変更が必要と判断される。
S22において、制御部10は、クラッチアクチュエータ33を制御することにより、クラッチ3に係合させることにより、エンジン2を入力軸41に回転連結させる。S22が終了すると、プログラムはS23に進む。
S23において、制御部10は、エンジン2及びインバータ装置15をすることにより、エンジントルクTe及びモータトルクTmで車両1000を駆動し、又はエンジントルクTeで車両1000を駆動しつつモータジェネレータ1で発電させる。S23が終了すると、プログラムはS31に進む。
S31において、制御部10が、ブレーキセンサ94からの検出信号に基づいて、ブレーキペダル93が踏まれたと判断した場合には(S31:YES)、プログラムをS32に進め、ブレーキペダル93が踏まれていないと判断した場合には(S31:NO)、プログラムをS14に戻す。
S32において、制御部10が、クラッチ3の切断が必要であると判断した場合には(S32:YES)、プログラムをS33に進め、クラッチ3の切断が不要であると判断した場合には(S33:NO)、プログラムをS34に進める。なお、バッテリ16の残量が規定値以上である場合や、より制動力を発生させる場合、既にクラッチ3が切断されている場合には、クラッチ3の切断が不要であると判断され、それ以外の場合には、クラッチ3の切断が必要であると判断される。
S33において、エンジン2の出力を低下させたうえで、クラッチアクチュエータ33を制御して、クラッチ3を切断状態として、エンジン2を入力軸41から切り離す。S33が終了すると、プログラムはS34に進む。
S34において、制御部10は、インバータ装置15を制御することにより、モータジェネレータ1において発電させることにより回生制動力を発生させる。なお、回生制動力のみで「要求制動力」に達しない場合には、制御部10は摩擦ブレーキ装置を制御して摩擦制動力を発生させる。S34が終了すると、プログラムはS19に戻る。
なお、車両1000を後退させる場合には、制御部10は、第一ブレーキB1及び第三ブレーキB3を係合させて、モータジェネレータ1及びエンジン2の少なくとも一方を駆動させる。或いは、制御部10は、自動変速機4において前進の変速段が形成され、クラッチ3が切断されている状態で、インバータ装置15を制御することにより、モータジェネレータ1を逆転させて、車両1000を後退させる。
(第二実施形態のハイブリッド車両用駆動装置)
以下に、図13を用いて、第二実施形態のハイブリッド車両用駆動装置200(以下、適宜、駆動装置200と略す)について、第一実施形態の駆動装置100と異なる点について説明する。第二実施形態のハイブリッド車両用駆動装置200の自動変速機4−2は、入力軸41、出力軸42、遊星歯車機構P1〜P3、クラッチCl1、Cl2、ブレーキB1、B2、入力軸回転速度センサ41−1、出力軸回転速度センサ42−1、パーキングブレーキPBを有している。
第一遊星歯車機構P1は、回転軸線Lと同軸に回転可能に支承された第一サンギヤS1、第一リングギヤR1、第一リングギヤR1に噛合する第一ピニオンギヤQ11、第一ピニオンギヤQ11及び第一サンギヤS1と噛合する第一中間ギヤQ12、第一ピニオンギヤQ11及び第一中間ギヤQ12を支承する第一キャリアC1とから構成されているダルピニオン型の遊星歯車機構である。第二遊星歯車機構P2及び第三遊星歯車機構P3の構造は、第一実施形態のハイブリッド車両用駆動装置100の第二遊星歯車機構P2及び第三遊星歯車機構P3と同様である。
第二キャリアC2は、第五連結部材T5によって連結部材55に連結されている。第二サンギヤS2及び第三サンギヤS3は、第六連結部材T6によって連結されている。第二リングギヤR2と第三キャリアC3は、第七連結部材T7によって連結されている。第一リングギヤR1と第三リングギヤR3は、第八連結部材T8によって連結されている。
第一ブレーキB1は、第一キャリアC1の回転を制動する。第二ブレーキB2は、第二サンギヤS2及び第三サンギヤS3の回転を制動する。
第一クラッチCl1は、第一キャリアC1と第二リングギヤR2及び第三キャリアC3を係脱可能に連結する。第二クラッチCl2は、入力軸41及び第一サンギヤS1と第二リングギヤR2及び第三キャリアC3を係脱可能に連結する。
(第二実施形態の自動変速機の動作)
以上のように構成された自動変速機4−2は、各クラッチCl1、Cl2を選択的に係脱し、各ブレーキB1、B2を選択的に作動して各遊星歯車機構P1〜P3の各回転要素の回転を規制することにより、前進5段、後進1段の変速段を成立することができる。図14において、各変速段に対応する各クラッチ、ブレーキの欄に、白丸が付されている場合には、各係合要素が作動状態(ON状態)であり、クラッチCl1、Cl2であれば接続状態(係合状態)、ブレーキB1、B2であれば回転規制状態(係合状態)にあることを示す。自動変速機4−2の構造及び動作については、特開2000−337458号公報に開示されているので、説明を割愛する。
(第三実施形態のハイブリッド車両用駆動装置)
以下に、図15を用いて、第三実施形態のハイブリッド車両用駆動装置300(以下、適宜、駆動装置300と略す)について、第一実施形態の駆動装置100と異なる点について説明する。第三実施形態のハイブリッド車両用駆動装置300の自動変速機4−3は、入力軸41、出力軸42、遊星歯車機構P1〜P3、クラッチCl1、Cl2、ブレーキB1〜B3、入力軸回転速度センサ41−1、出力軸回転速度センサ42−1、パーキングブレーキPBを有している。
第一遊星歯車機構P1〜第三遊星歯車機構P3の構造は、第一実施形態のハイブリッド車両用駆動装置100の第一遊星歯車機構P1〜第三遊星歯車機構P3と同様である。第一リングギヤR1と第二キャリアC2は、第十一連結部材T11によって連結されている。第二リングギヤR2と第三キャリアC3は、第十二連結部材T12によって連結されている。第一キャリアC1と第三リングギヤR3は、第十三連結部材T13によって連結されている。入力軸41と第二サンギヤS2は、第十六連結部材T16によって連結されている。
入力軸41は、クラッチ3の従動側部材32に連結されている。また、入力軸41は、第十四連結部材T14によって遊星歯車機構FPのキャリアCfに連結されている。このような構成によって、エンジン2の駆動軸21は、キャリアCfに回転連結される。出力軸42と第一キャリアC1は、第十五連結部材T15によって連結されている。出力軸42は、遊星歯車機構FPのリングギヤRfに連結されている。
第一ブレーキB1は、第三サンギヤS3に連結されている第一ブレーキ連結部材UB1を制動することにより、第三サンギヤS3を制動する。第二ブレーキB2は、第三キャリアC3を制動する。第三ブレーキB3は、第一サンギヤS1を制動する。
第一クラッチCl1は、第二キャリアC2と入力軸41を係脱可能に連結する。第二クラッチCl2は、入力軸41と第一ブレーキ連結部材UB1を係脱可能に連結する。
モータジェネレータ1の回転軸14は、遊星歯車機構FPのサンギヤSfに連結されている。遊星歯車機構FPのリングギヤRfの外周には外歯Rf−1が形成されている。リングギヤRfの外歯Rf−1は、デファレンシャル8のリングギヤ8aが噛合している。
(第三実施形態の自動変速機の動作)
以上のように構成された自動変速機4−3は、各クラッチCl1、Cl2を選択的に係脱し、各ブレーキB1〜B3を選択的に作動して各遊星歯車機構P1〜P3の各回転要素の回転を規制することにより、前進6段、後進1段の変速段を成立することができる。図16において、各変速段に対応する各クラッチ、ブレーキの欄に、白丸が付されている場合には、各係合要素が作動状態(ON状態)であり、クラッチCl1、Cl2であれば接続状態(係合状態)、ブレーキB1〜B3であれば回転規制状態(係合状態)にあることを示す。
(本実施形態の効果)
以上の説明から明らかなように、自動変速機4とエンジン2及びモータジェネレータ1の間に設けられた遊星歯車機構FPの各要素に、エンジン2の駆動軸21、モータジェネレータ1の回転軸14、入力軸41、及び出力軸42が接続している。これにより、モータジェネレータ1の駆動力が遊星歯車機構FPを介して自動変速機4に入力される。このため、自動変速機4の変速段によってモータジェネレータ1が固定されてしまうことが無く、全ての変速段においてモータジェネレータ1による駆動力のアシストを行うことができ、モータジェネレータ1において発電を行うことができる。また、モータジェネレータ1が出力する駆動力が自動変速機4によって適正なトルクにされる。
制御部10(エンジン始動部)は、パーキングブレーキPB(固定部)によって出力軸42が回転不能となっている状態で(時に)(図6のS111がYES、S112)、モータジェネレータ1を駆動させることにより(S115)、エンジン2を始動させる(S116)。これにより、エンジン2の始動時に、パーキングブレーキPBによってモータジェネレータ1が出力するモータトルクTmが支持されるので、モータトルクTmが確実にエンジン2に伝達され、モータジェネレータ1によってエンジン2を回転させて始動させることができる。このため、エンジン2を始動するための専用のセルモータが不要となる。また、パーキングブレーキPBによって出力軸42が回転不能とされるので、エンジン2の始動時において、出力軸42が回転してしまうことに起因する車両1000の後退が防止される。
また、自動変速機4において変速が実行される際に、制御部10(変速時回転同期部)は、入力軸回転速度センサ41−1よって検出された入力軸回転速度Ni、及び出力軸回転速度センサ42−1によって検出された出力軸回転速度Noに基づいて、モータジェネレータ1を制御することにより(図10のS153、S156)、自動変速機4を構成する各回転要素の回転速度を次変速段の回転速度にする。このため、自動変速機4内において、摩擦クラッチや摩擦ブレーキ、或いはシンクロナイザ機構による回転同期が不要となり、この回転同期に伴う摩擦損失の発生が防止されるので、駆動装置100〜300の燃費が向上する。
また、モータジェネレータ1のみの駆動力で車両1000が走行する場合や、回生制動時に、クラッチ3によってエンジン2の駆動軸21が遊星歯車機構FPから切り離されるので、エンジン2においてフリクションロスの発生を防止することができ、駆動装置100〜300の燃費が向上する。
また、遊星歯車機構FPが、シングルピニオン式であるので、単純な構造で、モータジェネレータ1の駆動力が遊星歯車機構FPを介して自動変速機4に入力される構造を実現することができる。
(別の実施形態)
自動変速機4、4−2、4−3の構成は、上記説明した構成に限定されないことは言うまでもない。以上説明した自動変速機4、4−2、4−3は、摩擦係合要素を有する自動変速機である。しかし、ドグクラッチやシンクロナイザ機構を有するオートメイテッドマニュアルトランスミッション(AMT)や、デュアルクラッチ式の自動変速機(DCT)、或いは、無段変速機(CVT)を用いたハイブリッド車両用駆動装置にも、本発明の技術的思想が適用可能なことは言うまでもない。
なお、自動変速機4が、オートメイテッドマニュアルトランスミッションである場合において変速が実行される際には、モータジェネレータ1が負トルクを出力する。これにより、エンジン2から遊星歯車機構FPに入力されるエンジンの駆動力の反力がモータジェネレータ1によって支持されることにより、エンジン2の駆動力が自動変速機に殆ど伝達されること無く、出力軸42に出力されるので、自動変速機において変速段を形成する前にニュートラルが容易に形成される。また、オートメイテッドマニュアルトランスミッションにおいて、ニュートラルが形成された後に変速段が形成される際には、上述した方法と同様の方法により、モータジェネレータ1が負トルク又は正トルクを出力することにより、自動変速機の各回転要素が次変速段の回転速度に調整されたうえで、変速段が形成される。
なお、モータジェネレータ1の代わりに、モータと発電機をそれぞれ有している駆動装置100〜300であっても差し支え無い。
以上説明した実施形態では、遊星歯車機構FPはシングルピニオン式である。しかし、遊星歯車機構FPがダブルピニオン式の遊星歯車機構である実施形態であっても差し支え無い。この実施形態の場合には、エンジン2の駆動軸21と入力軸41がリングギヤRfに連結され、モータジェネレータ1のロータ12と出力軸42の一方が、サンギヤSfに連結され、ロータ12と出力軸42の他方が、キャリアCfに連結される。
以上説明した実施形態では、駆動装置100〜300は、出力軸42を回転不能にするパーキングブレーキPBを有している。しかし、車輪に制動力を発生させるブレーキ装置によって、出力軸42を回転不能とすることにしても差し支え無い。
1…モータジェネレータ(モータ)、2…エンジン、3…クラッチ、4…自動変速機、4−2…自動変速機、4−3…自動変速機、41…入力軸、41−1…入力軸回転速度センサ、42…出力軸、42−2…出力軸回転速度センサ、9…駆動輪、10…制御部(エンジン始動部、変速時回転同期部)
FP…遊星歯車機構、Sf…サンギヤ(第一要素)、Qf…ピニオンギヤ、Cf…キャリア(第二要素)、Rf…リングギヤ(第三要素)
PB…パーキングブレーキ(固定部)
100…第一実施形態の自動変速機
200…第二実施形態の自動変速機
300…第三実施形態の自動変速機
1000…ハイブリッド車両

Claims (5)

  1. 駆動輪に駆動軸を介して駆動力を付与するエンジンと、
    前記駆動輪に回転軸を介して駆動力を付与するモータと、
    速度線図においてギヤ比に対応した間隔をおいて順次並べられた第一要素、第二要素、第三要素を有する遊星歯車機構と、
    入力軸と、前記駆動輪に回転連結された出力軸を有し、前記入力軸の回転速度を前記出力軸の回転速度によって除した変速比を変化させる自動変速機と、を備え、
    前記入力軸及び前記駆動軸は前記第二要素に連結され、前記出力軸及び前記回転軸の一方は前記第一要素に連結され、前記出力軸及び前記回転軸の他方は前記第三要素に連結されているハイブリッド車両用駆動装置。
  2. 前記出力軸を回転不能又は回転可能とする固定部と、
    前記固定部によって前記出力軸が回転不能とされている時に、前記モータを駆動させることにより、前記エンジンを始動させるエンジン始動部と、を備える請求項1に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
  3. 前記自動変速機は、前記変速比がそれぞれ異なる複数の変速段を有し、
    前記入力軸の回転速度を検出する入力軸回転速度センサと、
    前記出力軸の回転速度を検出する出力軸回転速度センサと、
    前記自動変速機において変速が実行される時に、前記入力軸回転速度センサによって検出された前記入力軸の回転速度、及び前記出力軸回転速度センサによって検出された前記出力軸の回転速度に基づいて、前記モータを制御することにより、前記自動変速機を構成する各回転要素の回転速度を次変速段の回転速度に変更する変速時回転同期部と、を備える請求項1又は請求項2に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
  4. 前記駆動軸と前記第二要素の連結状態を断接するクラッチを有する請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
  5. 前記遊星歯車機構はシングルピニオン式であり、
    前記第一要素はサンギヤであり、
    前記第二要素はキャリアであり、
    前記第三要素はリングギヤである請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
JP2013259271A 2013-12-16 2013-12-16 ハイブリッド車両用駆動装置 Pending JP2015113102A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013259271A JP2015113102A (ja) 2013-12-16 2013-12-16 ハイブリッド車両用駆動装置
US14/567,104 US9341241B2 (en) 2013-12-16 2014-12-11 Drive apparatus for hybrid vehicle
EP14197642.3A EP2884132B1 (en) 2013-12-16 2014-12-12 Drive apparatus for hybrid vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013259271A JP2015113102A (ja) 2013-12-16 2013-12-16 ハイブリッド車両用駆動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015113102A true JP2015113102A (ja) 2015-06-22

Family

ID=52021118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013259271A Pending JP2015113102A (ja) 2013-12-16 2013-12-16 ハイブリッド車両用駆動装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9341241B2 (ja)
EP (1) EP2884132B1 (ja)
JP (1) JP2015113102A (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112015000308B4 (de) * 2014-03-05 2021-12-23 Aisin Aw Co., Ltd. Steuervorrichtung für eine Fahrzeugantriebsvorrichtung
FR3023526B1 (fr) * 2014-07-10 2017-12-29 Renault Sas Procede de selection de la consigne d'etat d'une chaine cinematique
SE540406C2 (sv) 2014-09-29 2018-09-11 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra en sådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE539232C2 (sv) * 2014-09-29 2017-05-23 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, dator-program för att styra en sådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
CN106715175B (zh) 2014-09-29 2020-03-17 斯堪尼亚商用车有限公司 混合动力总成和用于控制该混合动力总成的方法
SE539295C2 (sv) 2014-09-29 2017-06-20 Scania Cv Ab Hybriddrivlina innefattande en rangeväxel och ett fordon meden sådan hybriddrivlina
DE102015226687A1 (de) 2015-12-23 2017-06-29 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeeinrichtung und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
KR101807052B1 (ko) * 2016-02-03 2017-12-08 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR101755984B1 (ko) * 2016-02-12 2017-07-20 현대자동차주식회사 Dct 탑재 하이브리드 차량의 제어방법
DE102016208667A1 (de) * 2016-05-19 2017-11-23 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102016208669A1 (de) * 2016-05-19 2017-11-23 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
JP2020500764A (ja) * 2016-11-30 2020-01-16 ダナ リミテッド 電気自動車およびハイブリッド電気自動車のための電気車軸変速機
US10746263B2 (en) * 2016-12-12 2020-08-18 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Automatic transmission with electric synchronization
DE102016124828B3 (de) * 2016-12-19 2018-02-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybrid-Antriebsstrang und Kraftfahrzeug mit Hybrid-Antriebsstrang
US10328786B2 (en) * 2017-01-26 2019-06-25 Fca Us Llc Hybrid transmission for a motor vehicle
CN107606079B (zh) * 2017-09-19 2023-09-08 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种自动变速器
CN109236959A (zh) * 2018-11-21 2019-01-18 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 一种混动变速器动力输出系统
US11198356B2 (en) * 2019-04-11 2021-12-14 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Methods and systems for an electric drive arrangement
CN112824180B (zh) * 2019-11-21 2022-04-05 广州汽车集团股份有限公司 一种混合动力驱动装置的扭矩控制方法和控制器
CN116018287A (zh) * 2020-12-24 2023-04-25 浙江吉利控股集团有限公司 一种单电机多模式混合动力系统及混合动力车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09170533A (ja) * 1995-10-18 1997-06-30 Toyota Motor Corp ハイブリッド駆動装置
JP2004161053A (ja) * 2002-11-11 2004-06-10 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の駆動装置
JP2004345527A (ja) * 2003-05-22 2004-12-09 Toyota Motor Corp ハイブリッド車の駆動装置
JP2009107388A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド駆動装置
JP2011152914A (ja) * 2008-11-19 2011-08-11 Honda Motor Co Ltd 動力出力装置
WO2012053116A1 (ja) * 2010-10-22 2012-04-26 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5544254B2 (ja) * 1974-05-07 1980-11-11
US4070927A (en) 1976-06-04 1978-01-31 General Motors Corporation Planetary gearing arrangement for a transmission
JP3045650B2 (ja) 1994-11-04 2000-05-29 株式会社エクォス・リサーチ 車両用変速機
JP3047792B2 (ja) * 1995-10-18 2000-06-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置
JP4345136B2 (ja) 1999-05-28 2009-10-14 アイシン精機株式会社 変速装置
US7347798B2 (en) 2005-12-02 2008-03-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically variable transmission having three planetary gearsets and four fixed interconnections
DE102006006649A1 (de) * 2006-02-14 2007-08-23 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe
JP4220536B2 (ja) * 2006-06-22 2009-02-04 ジヤトコ株式会社 自動変速機の制御装置
JP4917658B2 (ja) 2009-11-25 2012-04-18 本田技研工業株式会社 自動変速機
KR101189347B1 (ko) 2010-06-18 2012-10-09 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 변속기
US8585520B2 (en) * 2010-11-12 2013-11-19 General Motors Global Technology Operations Llc Electrically variable transmission
DE102012201684A1 (de) * 2012-02-06 2013-08-08 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09170533A (ja) * 1995-10-18 1997-06-30 Toyota Motor Corp ハイブリッド駆動装置
JP2004161053A (ja) * 2002-11-11 2004-06-10 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の駆動装置
JP2004345527A (ja) * 2003-05-22 2004-12-09 Toyota Motor Corp ハイブリッド車の駆動装置
JP2009107388A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド駆動装置
JP2011152914A (ja) * 2008-11-19 2011-08-11 Honda Motor Co Ltd 動力出力装置
WO2012053116A1 (ja) * 2010-10-22 2012-04-26 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2884132A1 (en) 2015-06-17
EP2884132B1 (en) 2017-04-26
US9341241B2 (en) 2016-05-17
US20150167794A1 (en) 2015-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015113102A (ja) ハイブリッド車両用駆動装置
JP5382467B2 (ja) 車両用駆動装置
JP4215092B2 (ja) ハイブリッド車両のエンジン起動装置
JP3377040B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
US7922618B2 (en) Vehicular engine control apparatus
US8192326B2 (en) Control device for vehicular power transmitting apparatus
US20050032598A1 (en) Transmission for a vehicle
US8126622B2 (en) Control device for vehicular power transmitting apparatus
JP6863231B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP4683137B2 (ja) 動力伝達装置の制御装置
US9393953B2 (en) Transmission for vehicle and control device
US10023171B2 (en) Power transmission device
JP6070451B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
KR101726490B1 (ko) 하이브리드 차량용 구동 장치
JP2021187332A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP7230730B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2009083594A (ja) 車両用動力伝達装置の制御装置
JP2009067271A (ja) 車両用油圧制御装置
JP2009166643A (ja) 車両用動力伝達装置の制御装置
US9254839B2 (en) Control device
JP2012245877A (ja) 車両の制御装置
JP2009006829A (ja) 車両用動力伝達装置の制御装置
JP2012210833A (ja) 車両用駆動装置
JP5772564B2 (ja) 車両の制御装置
JP6958455B2 (ja) 車両の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161110

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170725

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170921

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180227