JP3552707B2

JP3552707B2 - ハイブリッド自動車の動力伝達装置

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Publication number: JP3552707B2
Application number: JP2002131369A
Authority: JP
Inventors: 利通箕輪; 良三正木; 敏之印南; 裕三門向
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-05-07
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2018-04-28
Also published as: JP2003054273A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、エンジン），電気動力装置（以下、モータ）及び動力伝達装置から成るパワートレイン系の構造に関し、特にパワートレイン系の伝達効率向上を図る動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パワートレイン系の伝達効率向上を図る動力伝達装置を用いた公知例として特開平８−９８３２２号公報に記載されたものがある。
【０００３】
この公報には、増速機を介してエンジンと発電機が連結され、かつ発電機出力軸からのトルクがクラッチを介してモータに伝達されるパワートレイン構造が記載されている。前記パワートレイン構造では、前記発電機とモータにより出力軸の高精度な回転数合わせが可能となるため、前記クラッチの締結・解放によるシリーズモード・パラレルモード（シリーズモード：エンジンで発電したエネルギーを用いモータのみで走行、パラレルモード：エンジン及びモータで走行）切り換え時のトルク変動が抑制できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のようなシステムにおける変速機のアクチュエータ故障時に、運転者に不快感を与えるようなショックの抑制、また危険回避を実現することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンの出力により駆動される発電機と、前記発電機の発電出力により充電されるバッテリーと、前記バッテリーの放電出力により駆動されるモータと、変速比を変更するように前記エンジンの出力軸と駆動軸間に設けられた歯車列を選択するクラッチ機構のアクチュエータを備え、前記アクチュエータが動作しなくなり、歯車がエンジン出力軸に固定される故障時には、前記エンジンのトルクがゼロになるように制御するとともに、前記発電機及び前記モータによる走行を実行するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【０００８】
図１は本発明の一実施形態に係るハイブリッド自動車システムの構成である。図１に示されているシステムは、エンジン１の出力軸２には、噛み合い歯車３を有する低速用エンジン側歯車４，噛み合い歯車５を有する高速用エンジン側歯車６，前記低速用エンジン側歯車４及び高速用エンジン側歯車６と前記出力軸２を直結するハブ７及びスリーブ８が設けられている。前記低速用エンジン側歯車４及び高速用エンジン側歯車６が前記出力軸２の軸方向に移動しないようストッパー（図示しない）が設けられている。前記ハブ７の内側には、前記出力軸２の複数の溝９と噛み合う溝（図示しない）が設けてあり、前記ハブ７は前記出力軸２の軸方向には移動可能になっているが、前記出力軸２の回転方向への移動は制限される。よって、前記エンジン１から出力されるトルクは、前記ハブ及びスリーブに伝達される。前記エンジン１からのトルクを前記低速用エンジン側歯車４及び高速用エンジン側歯車６へ伝達するためには、前記スリーブ８を前記出力軸２の軸方向に移動させ、前記噛み合い歯車３あるいは５と前記ハブ７とを直結する必要がある。前記噛み合い歯車３及び５と前記ハブ７には、同一の溝が設けてあり、前記スリーブ８の内側には前記ハブ７に噛み合う溝（図示しない）が設けてある。前記スリーブ８の移動には、ラック１１，ラック１１と噛み合う小歯車１２及びステッピングモータ（１）１３から成るリニアアクチュエータが用いられる。また、前記スリーブ８の外周部を前記出力軸２の回転方向にはフリーになっており、前記スリーブ８の回転に対して回転しないレバー１４が設けられている。前記ハブ７，前記スリーブ８，前記噛み合い歯車３，前記噛み合い歯車５から成るクラッチ機構をドッグクラッチと称している。この機構は、前記エンジン１などの動力源からのエネルギーを高効率でタイヤ１０に伝達することが可能になり燃費低減が図れる。また、前記ステッピングモータ（１）１３は、予め設定されたステップ数により回転角度が認識できるため、前記ラック１１の移動位置が判断できる。よって、現在、前記低速用エンジン側歯車４が使われているか高速用エンジン側歯車６なのか、あるいは中立位置なのかの判断が可能になる。前記ステッピングモータの代わりに前記ラックの位置を検出するセンサと直流モータの組み合わせでも上記判断が可能である。
【０００９】
上記のクラッチ機構及びリニアアクチュエータは、前記エンジン１の出力軸２と発電機１５の出力軸１６との直結のためにも適用される。前記出力軸２には、前記出力軸２と一体になって回転する、噛み合い歯車１７を有する前記エンジン１の回転数Ｎｅ検出用歯車１８が設けられている。また、前記出力軸１６には、前記出力軸１６と一体になって回転し、かつ前記出力軸１６の軸方向に溝１９に沿って移動可能なハブ２０と噛み合い歯車２１を有する前記発電機１５の回転数Ｎｇ検出用歯車２２が設けられている。前記ハブ２０の外周にはスリーブ２３が設けられている。さらに、前記出力軸２及び前記出力軸１６の間には、スラストベアリング２４が設けられており、前記２つの出力軸の接触による摩擦抵抗を低減し、かつ軸の芯づれを防止している。リニアアクチュエータ部は、レバー２５，ラック２６，小歯車２７及びステッピングモータ（２）２８から構成される。車両（図示しない）駆動用のモータ２９の出力軸３０には、前記低速用エンジン側歯車４及び前記高速用エンジン側歯車６と噛み合う低速用モータ側歯車３１及び高速用モータ側歯車３２が設けられている。前記低速用モータ側歯車３１は、前記モータ２９の回転数Ｎｍ検出用としても用いられる。また、前記出力軸３０には、最終減速歯車３３が設けられ、前記モータ２９のみでの走行が可能になっている。
【００１０】
前記エンジン１では、吸気管３４に設けられた電子制御スロットル３５（スロットルバルブ３６，駆動モータ３７，スロットルセンサ３８から成る）により吸入空気量が制御され、前記空気量に見合う燃料量が燃料噴射装置３９から噴射される。また、前記空気量及び燃料量から決定される空燃比，エンジン回転数などの信号から点火時期が決定され、点火装置４０により点火される。前記燃料噴射装置３９には、燃料が吸気ポートに噴射される吸気ポート噴射方式あるいはシリンダ内に直接噴射される筒内噴射方式があるが、エンジンに要求される運転域（エンジントルク，エンジン回転数で決定される領域）を比較して燃費が低減でき、かつ排気性能が良い方式のエンジンを選択することが望ましい。
【００１１】
次に、前記エンジン１，前記発電機１５及び前記モータ２９の制御装置について図２の制御ブロック図、図３の目標駆動軸トルク特性及び図４の変速指令特性を用いて説明する。まず、図１のパワートレイン制御ユニット４１には、アクセルペダル踏み込み量α，ブレーキ踏力β，シフトレバー位置Ｉｉ，バッテリー容量Ｖｂ，モータ回転検出器４２から検出された回転前記モータ２９回転数Ｎｍ，エンジン回転検出器４３から検出されたエンジン回転数Ｎｅ及び発電機回転検出器４４から検出された発電機回転数Ｎｇが入力される。そして、前記パワートレイン制御ユニット４１では前記エンジン１のトルクが演算され、通信手段であるＬＡＮによりエンジン制御ユニット４５に送信される。前記エンジン制御ユニット４５内では、前記エンジントルクを達成するスロットルバルブ開度，燃料量及び点火時期が演算され、それぞれのアクチュエータが制御される。また、前記パワートレイン制御ユニット４１では、前記モータ２９及び前記発電機１５のトルク、前記ステッピングモータ（１）１３及び前記ステッピングモータ（２）２８のステップ数が演算され、それぞれＬＡＮによりモータ制御ユニット４６に送信され各アクチュエータが制御される。前記モータ制御ユニット４６は前記発電機１５から得られた電力をバッテリー４７に充電したり、前記モータ２９などを駆動するため前記バッテリー４７から電力を供給したりする。図２において、前記パワートレイン制御ユニット４１では、まず、処理４８で、前記モータ回転数Ｎｍから車速Ｖｓｐが関数ｆにより演算される。次に、処理４９では、前記車速Ｖｓｐ，アクセルペダル踏み込み量α，ブレーキ踏力β，シフトレバー位置Ｉｉから運転者が意図する目標の駆動軸トルクＴｔａｒが演算される。そして、処理５０で前記目標駆動軸トルクＴｔａｒと前記車速Ｖｓｐから変速指令Ｓｓが演算され、前記低速用歯車３か高速用歯車６かが選択される。最後に、処理５１で前記目標駆動軸トルクＴｔａｒ，前記車速Ｖｓｐ，バッテリー容量Ｖｂ，エンジン回転数Ｎｅ及び発電機回転数Ｎｇから各アクチュエータのトルク（エンジントルクＴｅ，モータトルクＴｍ，発電機トルクＴｇ，ステッピングモータ（１）のステップ数Ｓｎ１，ステッピングモータ（２）のステップ数Ｓｎ２が演算され出力される。
【００１２】
図３において、横軸は前記車速Ｖｓｐ，縦軸は前記目標駆動軸トルクＴｔａｒである。前記２つの軸の交点より上側が前記駆動軸トルクが正，下側が負を表わす。また、前記交点より右側が前進，左側が後退を表わす。実線が前記アクセルペダル踏み込み量α（％表示）、斜線がブレーキ踏力βである。前記アクセルペダル踏み込み量αの％が大きいほど運転者は大きな加速感を要求するため前記目標駆動軸トルクＴｔａｒが大きくなる。ここで、後退の場合は、前進走行ほど車速を上昇させる必要がないため、前記目標駆動軸トルクＴｔａｒが小さくなっている。前記ブレーキ踏力βは図３の下に行くほど大きな値を示し、運転者が大きな減速度を要求していることを示している。また、前記アクセルペダル踏み込み量αが０％の低車速では、トルクコンバータ使用時のストールトルク発生を模擬するように前記目標駆動軸トルクを正にし前記モータ２９のトルクを発生する。次に、前記エンジン１と前記モータ２９の適用運転域について説明する。網掛け領域がモータ駆動域，斜線領域がエンジン駆動域である。通常、前記エンジン１及び前記モータ２の小型・軽量化及び高効率運転による燃費低減の点で前記前進，後退時の前記目標駆動軸トルクＴｔａｒが小さい領域では、前記モータ１のみの駆動する必要がある。また、前記目標駆動軸トルクＴｔａｒが負の場合は、前記モータ１による回生運転を実行し、運転者が要求する減速度とエネルギー回収による燃費低減を両立させる。
【００１３】
図４では、前記エンジン１と前記モータ２９の運転域をさらに高効率とするための、前記ドッグクラッチを用いた変速機構の変速指令Ｓｓ特性を示している。図４において、前記変速指令Ｓｓは、前記車速Ｖｓｐ及び前記目標駆動軸トルクＴｔａｒにより決定される。前記変速指令Ｓｓは予め実験、あるいはシミュレーションにより全運転域の中で前記エンジン１と前記モータ２９が最高効率になる値が求められ、前記パワートレイン制御ユニット４１内の記憶手段（図示しない）に記憶されている。
【００１４】
図５から図１０の図面を用いて、図１に示したシステム構成の動作原理を説明する。図５はシリーズモードのシステム構成、図６は低速時パラレルモードのシステム構成、図７は高速時パラレルモードのシステム構成、図８はシリーズモード運転時のタイムチャート、図９はパラレルでモード運転時のタイムチャート、図１０は変速機構切り換え時のタイムチャートである。
【００１５】
図５において、シリーズモードとは、前記エンジン１で前記発電機１５を駆動し、前記バッテリー４７に充電された電力により前記モータ２９を駆動して走行する運転である。この場合、前記ステッピングモータ（１）１３を右回転させ、前記ラック１１を左に移動させ前記スリーブ８を中立位置に設定する。また、前記ステッピングモータ（２）２８を左回転させ、前記ラック２６を右に移動させ前記スリーブ２３を前記発電機１５の出力軸１６に取り付けられた前記噛み合い歯車２１に設定する。これにより、前記エンジン１は前記発電機１５のみを駆動し前記バッテリー４７への充電が可能になる。また、前記発電機１５はモータとしても運転可能になっており、前記エンジン１が前記発電機１５により始動される。次に、図５に示したシステムの走行の一例を図８を用いて説明する。図８は横軸時間に対し、縦軸は前記シフトレバー位置Ｉｉ，アクセルペダル踏み込み量α，ブレーキ踏力β，モータトルクＴｍ，車速Ｖｓｐ，バッテリー容量Ｖｂ，エンジン回転数Ｎｅ，ステッピングモータ（１）ステップ数Ｓｎ１，ステッピングモータ（２）ステップ数Ｓｎ２，発電機回転数Ｎｇが示されている。走行条件は、車両停止状態から発進し、走行中前記アクセルペダル踏み込み量αを変化した場合である。前記シフトレバー位置がＮ（ニュートラル）の状態で、運転者がブレーキを踏んでいるため車両が停止している。また、バッテリー容量も充電不要の状態である。ここで、前記バッテリー容量が７５％を超えると効率が低下し、かつ５０％以下では電圧降下が大きくなり放電パワーが低下するため、前記バッテリー４７の充電は図８に示した網掛け部分で実行することが望ましい。前記シフトレバー位置がＮ（ニュートラル）からＤ（ドライブ：前進）へ移動された（ａ点）後は、前記アクセルペダル踏み込み量αに応じてモータトルクＴｍが決定される。Ｎ−Ｄ変速（ａ点）直後は、前記アクセルペダル踏み込み量αが０％で低車速のため、前記ストールトルクにより前記モータトルクＴｍが正になり車両が走行し始める。その後、前記モータ２９の使用により前記バッテリー容量Ｖｂが減少する。そこで、前記バッテリー容量Ｖｂが５０％を下回った時点（ｂ点）で前記発電機１５をモータとして使用し前記エンジン１を始動する。その後、前記発電機１５を発電機として使用し前記エンジン１のトルクにより充電を実行する。運転者が前記アクセルペダル踏み込み量αを０％（ｃ点）にし、ブレーキを踏み込んだ場合（ｄ点）は、前記モータ２９により回生を実行し前記バッテリーに充電する。
【００１６】
図６において、パラレルモードとは、前記エンジン１で前記発電機１５を駆動し、前記バッテリー４７に充電された電力により前記モータ２９を駆動して走行すると同時に前記エンジン１のトルクの車両駆動用に適用する運転である。この場合、前記ステッピングモータ（１）１３を右回転させ、前記ラック１１を左に移動させ前記スリーブ８を前記低速用エンジン側歯車４に設けられた前記噛み合い歯車３に設定する。また、前記ステッピングモータ（２）２８を右回転させ、前記ラック２６を左に移動させ前記スリーブ２３を前記エンジン１の出力軸２に取り付けられた前記噛み合い歯車１７に設定する。これにより、前記エンジン１のトルクは低速用エンジン側歯車４，前記低速用モータ側歯車３１を介してタイヤ１０に伝達される。次に、図６に示したシステムの走行の一例を図９を用いて説明する。図９は横軸時間に対し、縦軸は前記シフトレバー位置Ｉｉ，アクセルペダル踏み込み量α，ブレーキ踏力β，モータトルクＴｍ，エンジントルクＴｅ，駆動軸トルクＴｏ，車速Ｖｓｐ，エンジン回転数Ｎｅ，ステッピングモータ（１）ステップ数Ｓｎ１，ステッピングモータ（２）ステップ数Ｓｎ２，発電機回転数Ｎｇが示されている。走行条件は、車速一定走行中、前記アクセルペダル踏み込み量αを変化した場合である。前記アクセルペダル踏み込み量αを大きく踏み込み（ｅ点）、前記目標駆動軸トルクＴｔａｒが増大する。よって、前記モータトルクＴｍの増加に加えて、前記エンジントルクＴｅを出力する必要がある。この時、前記エンジン１と前記発電機１５が一体となっているため、前記発電機１５により前記エンジン１の出力軸２を前記低速用エンジン側歯車４の回転数（前記モータ２９の回転数）に合わせ、ｆ点で前記ステッピングモータ（２）を正側（右回転：ラック１１左へ移行）に回転させ、前記スリーブ８を前記低速用エンジン側歯車４の噛み合い歯車３に噛み合わせる。これにより、スムースな前記エンジントルクＴｅの追加によるパラレルモードが可能になる。また、前記アクセルペダル踏み込み量α低下時（ｇ点）は、前記エンジントルクＴｅのみをゼロにし、前記モータトルクＴｍのみで走行する。この時は、減速時ショック低減の点から前記スリーブ８移動による変速を実施しない。
【００１７】
図７の場合は、高速時のパラレルモードである。ここでは、前記ステッピングモータ（１）１３を左回転させ、前記ラック１１を右に移動させ前記スリーブ８を前記高速用エンジン側歯車６に設けられた前記噛み合い歯車５に設定する。また、前記ステッピングモータ（２）２８を左回転させ、前記ラック２６を右に移動させ前記スリーブ２３を前記エンジン１の出力軸２から切り離す。これにより、前記エンジン１のトルクは前記高速用エンジン側歯車６，前記高速用モータ側歯車３２を介してタイヤ１０に伝達される。また、加速時は、前記発電機１５が前記出力軸２と切り離されており、前記発電機イナーシャトルク分が低減できるため、前記エンジン１のトルクを増加する必要がなくなり加速時の燃費低減が図れる。次に、図７に示したシステムの走行の一例を図１０を用いて説明する。図１０は横軸時間に対し、縦軸は前記変速指令Ｓｓ，アクセルペダル踏み込み量α，ブレーキ踏β，モータトルクＴｍ，エンジントルクＴｅ，発電機トルクＴｇ，駆動軸トルクＴｏ，車速Ｖｓｐ，エンジン回転数Ｎｅ，ステッピングモータ（１）ステップ数Ｓｎ１，ステッピングモータ（２）ステップ数Ｓｎ２が示されている。走行条件は、前記アクセルペダル踏み込み量α一定走行中、前記変速指令Ｓｓが変化した場合である。前記変速指令Ｓｓが変化（ｈ点）した後、前記スリーブ８の移動により変速させるため、一時的に前記エンジントルクＴｅ及び前記発電機トルクＴｇを増加させ、ステッピングモータ（１）のステップ数Ｓｎ１を負に設定し、前記高速用エンジン側歯車６への変速を実行する。これは、前記スリーブ８へトルクが生じている場合、前記スリーブ８の移動が困難なためである。上記変速時は、前記エンジン１からのトルクが低下するため、前記モータ２９のトルクＴｍを燃費を無視して増加させ、前記トルク低下を防止している。この前記モータトルクＴｍの増加頻度は変速中のみであり、燃費増大にはつながらない。
【００１８】
図１１はアクチュエータ故障時のタイムチャートある。図１１は横軸時間に対し、縦軸はフェールセイフフラグＦｆ、前記変速指令Ｓｓ，アクセルペダル踏み込み量α，ブレーキ踏力β，モータトルクＴｍ，エンジントルクＴｅ，発電機トルクＴｇ，駆動軸トルクＴｏ，車速Ｖｓｐ，ステッピングモータ（１）ステップ数Ｓｎ１，ステッピングモータ（２）ステップ数Ｓｎ２が示されている。フェールの条件は、前記ステッピングモータ（１）が動作しなくなり、前記低速用エンジン側歯車４が固定になった場合である。前記パワートレイン制御ユニット４１で前記フェールを判断した場合（ｊ点）、危険回避のためにも前記モータ２９及び前記発電機１５による走行を実行すべきであり、前記エンジン１からの入力を遮断する。よって、前記エンジントルクＴｅをｊ点からｋ点まで滑らかにゼロにしショックを低減し、かつ前記ステッピングモータ（２）のステップ数Ｓｎ２をゼロに戻して前記発電機１５をモータとして使用するように設定する。また、斜線のように、フェールの条件が、前記ステッピングモータ（２）が前記発電機１５の出力軸１６に固定になった場合は、やはり前記エンジントルクＴｅをｊ点からｋ点まで滑らかにゼロにしショックを低減し、かつ前記ステッピングモータ（１）のステップ数Ｓｎ２をゼロに戻して前記変速位置を中立点に設定する必要がある。これにより、前記モータ２９のみの走行となり、運転者に不快感を与えるようなショックの抑制と危険回避が可能になる。
【００１９】
図１２はワブルモータをリニアアクチュエータに適用した例である。以上述べてきたようなシステムの場合、変速の頻度が少ないため、変速以外の運転で前記ドッグクラッチ固定のエネルギーがない方が電力消費量が低減でき、より燃費低減が図れる。そこで、図１２に示すリニアアクチュエータを適用した。前記スリーブ８に前記スリーブ８移動のためのレバー５２が設けられている。前記レバー５２には、ボール５３を支える部材５４が取り付けられており、前記ボールは、ねじ５６の回転を前記レバー５２に伝達しない構成になっている。前記ねじ５６は、ステータ５５に供給された電力により回転し、直線運動を行う。この前記ねじ５６の直線により、前記レバー５２及びスリーブ８が移動し、前記変速などが実行される。このリニアアクチュエータは、前記スリーブ８からの反力に対し、前記ねじ５６とステータ５５のねじ部が噛み合っているため移動せず、前記スリーブ８固定時のエネルギー（電力）が不必要になる。この前記ねじ５６と前記ステータ５５からなるモータをワブルモータと称する。
【００２０】
本実施例の実施態様を以下に列挙する。
【００２１】
実施態様１
内燃機関と、前記内燃機関の出力により駆動される発電機と、前記発電機の発電出力により充電されるバッテリーと、前記バッテリーの放電出力により駆動される電動機と、前記内燃機関の出力軸と前記電動機の出力軸との間に変速機構を備えた自動車の動力伝達装置において、前記変速機構に変速切り換えのためのクラッチ機構を設けたことを特徴とする自動車の動力伝達装置。
【００２２】
実施態様２
実施態様１において、前記クラッチ機構は、締結あるいは解放している際、締結、解放のためのエネルギーを必要としない装置であることを特徴とする自動車の動力伝達装置。
【００２３】
実施態様３
実施態様１において、前記クラッチ機構のクラッチがドッグクラッチであることを特徴とする自動車の動力伝達装置。
【００２４】
実施態様４
実施態様３において、前記ドッグクラッチの駆動にリニア・アクチュエータを用いたことを特徴とする自動車の動力伝達装置。
【００２５】
実施態様５
実施態様３において、前記ドッグクラッチのハブが前記内燃機関出力軸に設けられていることを特徴とする自動車の動力伝達装置。
【００２６】
実施態様６
内燃機関の回転力と電動機の回転力を合成または切り換えて駆動輪を駆動し、前記内燃機関または前記駆動輪の回転力を発電機により電力に変換し、該電力を前記電動機に供給する機構を備えた自動車の動力伝達装置において、前記内燃機関と前記駆動輪の回転力伝達系統から前記発電機を切り離す機構を備えたことを特徴とする自動車の動力伝達装置。
【００２７】
実施態様７
実施態様６において、前記内燃機関と前記駆動輪の回転伝達系統は、第１の変速比を持つ第１の伝達系統および第２の変速比をもつ第２の伝達系統を切り換える機構を有し、前記第１の伝達系統で回転が伝達される場合には前記内燃機関と前記駆動輪の回転力伝達系統から前記発電機を切り離し、前記第２の伝達系統で回転が伝達される場合には前記内燃機関と前記駆動輪の回転力伝達系統に前記発電機を接続することを特徴とする自動車の動力伝達装置。
【００２８】
実施態様８
実施態様６において、前記内燃機関と前記駆動輪の回転伝達系統は、第１の変速比を持つ第１の伝達系統，第２の変速比をもつ第２の伝達系統、および前記内燃機関と前記駆動輪の回転伝達系統を切り離すニュートラル状態とを切り換える機構を有し、前記第１の伝達系統で回転が伝達される場合には前記内燃機関と前記駆動輪の回転力伝達系統から前記発電機を切り離し、前記第２の伝達系統で回転が伝達される場合および前記ニュートラル状態の場合には前記内燃機関と前記駆動輪の回転力伝達系統に前記発電機を接続することを特徴とする自動車の動力伝達装置。
【００２９】
実施態様９
内燃機関の回転力と電動機の回転力を合成または切り換えて駆動輪を駆動し、前記内燃機関または前記駆動輪の回転力を発電機により電力に変換し、該電力を前記電動機に供給する機構を備えた自動車の動力伝達装置において、前記内燃機関と前記発電機の回転力伝達系統から前記電動機を切り離す機構を備えたことを特徴とする自動車の動力伝達装置。
【００３０】
実施態様１０
実施態様６乃至９のいずれかに記載の自動車の動力伝達装置において、前記発電機を切り離す機構、前記電動機を切り離す機構、または前記伝達系統を切り換える機構のうち少なくとも一つを所定の状態に保持する手段は、機械的反力のみをもって該機構を所定の状態に保持するものであることを特徴とする自動車の動力伝達装置。
【００３１】
実施態様１１
実施態様１０記載において、前記機構を所定の状態に保持する手段は、ワブルモータであることを特徴とする自動車の動力伝達装置。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、変速機のアクチュエータ故障時に、運転者に不快感を与えるようなショックの抑制、また危険回避を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド自動車システムの構成図を示す。
【図２】図１の制御ブロック図を示す。
【図３】図１の目標駆動軸トルク特性を示す。
【図４】図１の変速指令特性を示す。
【図５】図１のシリーズモードでのシステム構成図を示す。
【図６】図１の低速時パラレルモードでのシステム構成図を示す。
【図７】図１の高速時パラレルモードでのシステム構成図を示す。
【図８】図１のシリーズモード運転時のタイムチャートを示す。
【図９】図１のパラレルでモード運転時のタイムチャートを示す。
【図１０】図１の変速機構切り換え時のタイムチャートを示す。
【図１１】図１のアクチュエータ故障時のタイムチャートを示す。
【図１２】図１のリニアアクチュエータに適用されるワブルモータの１例を示す。
【符号の説明】
１…エンジン、３，５…噛み合い歯車、４…低速用エンジン側歯車、６…高速用エンジン側歯車、７…ハブ、８…スリーブ、１１…ラック、１２…小歯車、
１３…ステッピングモータ、１５…発電機、２９…モータ、４１…パワートレイン制御ユニット、４５…エンジン制御ユニット、４６…モータ制御ユニット、
４７…バッテリー。

Claims

エンジンの出力により駆動される発電機と、前記発電機の発電出力により充電されるバッテリーと、前記バッテリーの放電出力により駆動されるモータと、変速比を変更するように前記エンジンの出力軸と駆動軸間に設けられた歯車列を選択するクラッチ機構のアクチュエータを備え、前記アクチュエータが動作しなくなり、歯車がエンジン出力軸に固定される故障時には、前記エンジンのトルクがゼロになるように制御するとともに、前記発電機及び前記モータによる走行を実行するハイブリッド自動車の動力伝達装置。