JP3616053B2 - Power transmission device for hybrid vehicle - Google Patents

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  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンとモータの2種類の駆動力源を備えたハイブリッド車両用動力伝達装置に関し、特にモータ単独走行モードからエンジンの駆動を伴う走行モードに移行する場合にエンジンを始動するエンジン始動手段を有するハイブリッド車両用動力伝達装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
エンジンとモータの2種類の駆動力源を備えたハイブリッド車両の中には、エンジンとモータとを選択的に駆動車輪側に接続してそれぞれの駆動出力を選択的に駆動車輪に伝達して走行するものがある。
【0003】
例えば、特開昭60−55803号公報、特開2000−224714号公報には、モータ単独走行モード(EV走行モード)中に走行モータまたは車軸の回転力を用いてエンジンを始動する技術が提案されている。これらのハイブリッド車両では、モータと車軸間のクラッチを接続させるとともに、モータ単独走行モードで走行中にモータとエンジン間のクラッチを接続させることによりエンジンを始動することができる。
【0004】
図4は従来におけるハイブリッド車両用動力伝達装置の概略構成図である。前記ハイブリッド車両用動力伝達装置20は、エンジン1とモータ2を備え、モータ単独走行モードを含む複数の走行モードでエンジン1およびモータ2の少なくとも一方から車両駆動用出力を出力可能とされている。前記エンジン1のクランクシャフト5の端部には、ダンパ付きフライホイール6を介してメインシャフト7が連結されている。前記メインシャフト7には、その同軸にモータ(ジェネレータ)2、駆動モード切り換え部14,ドライブプーリ(DRプーリ)9が配置され、メインシャフト7と並行に、ドリブンプーリ(DNプーリ)12およびトルク伝達容量が可変の発進クラッチ4が配置されている。前記ハイブリッド車両用動力伝達装置20において、モータ単独走行モードではクラッチ3とクラッチ4を連結し、モータの動力を駆動輪に伝達し走行し、モータ単独走行モードからエンジン駆動を伴う走行モードに移行する場合には、エンジン1とモータ2間に配置されたクラッチ8を連結して、モータ2の駆動力をエンジン1に伝達することでエンジン1を始動するのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、エンジン1のクランクシャフト5の端部に、ダンパ付きのフライホイール6、メインシャフト7、駆動モード切り換え部14を介してモータ2に連結する構造であるため、エンジン始動時にはエンジン1のフリクションに加え、フライホイール6の慣性質量などの影響を受けてしまう。このため、運転者に違和感を与えることなく瞬時にエンジン1を始動するには、上述した影響により必要なトルクが増大するため、その分モータ2の出力を高める必要がある。
しかし、モータ2の出力を高めるとその分モータ2が大型化するため、重量も増大して搭載性が悪化するという問題がある。またモータ2が大型化すると、供給するバッテリの電圧上昇を引き起こし、コストアップにつながるという問題がある。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、モータを大型化することなくモータ単独走行モードからエンジン駆動を伴う走行モードに移行することができる車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項1に記載した発明は、エンジン(例えば、実施の形態におけるエンジン31)とモータ(例えば、実施の形態におけるモータ32)を備え少なくともモータのみの駆動力で走行するモータ単独走行モードで走行可能なハイブリッド車両に適用され、エンジンとモータとの間に介装されてエンジンとモータとを連結または分離するクラッチ(例えば、実施の形態におけるクラッチ33)を備え、前記モータ単独走行モードにおいて前記クラッチによりエンジンとモータとを連結することで、前記モータの駆動力によりエンジンを始動可能なハイブリッド車両用動力伝達装置(例えば、実施の形態におけるハイブリッド車両用動力伝達装置30)であって、前記モータのロータ(例えば、実施の形態におけるロータ34)とともに回転可能なダンパ付きフライホイール(例えば、実施の形態におけるダンパ付きフライホイール35)を前記クラッチと前記モータとの間に設け、前記ダンパ付きフライホイールのダンパは、前記モータのロータと前記フライホイールとの間に設けられていることを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置である。
【0008】
上記のように構成すると、モータ単独走行モードにおいて前記フライホイールは前記モータのロータと一体的に回転する。このため、前記クラッチを接続してモータ単独走行モードからエンジンの駆動を伴う走行モードに移行する場合に必要とされるトルクから、フライホイールのイナーシャ(慣性)によるトルクを低減することができる。加えて、前記フライホイールにダンパが設けられているため、上述した走行モード移行の際にエンジンのフリクションを吸収することができ、前記必要とされるトルクからフリクションによるトルクを低減することができる。よって、モータに必要なトルクを大幅に低減することができるため、モータを小型化でき、搭載性を高めるとともにコストの低減を図ることができる。また、上述したように、走行モード移行時に衝撃を低減できるため運転者に違和感を与えることがなく、快適性を高めることができる。
【0009】
また、請求項2に記載した発明は、前記ダンパ付きフライホイールは、エンジン側フライホイール(例えば、実施の形態におけるエンジン側フライホイール36)とモータ側フライホイール(例えば、実施の形態におけるモータ側フライホイール37)とを備え、これらの間に介装された圧縮バネ(例えば、実施の形態における圧縮バネ38)と減衰機構(例えば、実施の形態における減衰機構39)により両者が一体的に連結されていることを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置である。
【0010】
上記のように構成すると、前記ダンパ付きフライホイールの共振周波数を低く設定することができる。この共振周波数の値をエンジンの実用使用領域以下の周波数になるように調整することで、トルク変動に対する衝撃吸収性能を大幅に高めることができる。この調整は、前記圧縮バネのバネ定数(k)や減衰機構の減衰定数(c)、エンジン側およびモータ側フライホイールの慣性モーメント(J1,J2)の値を選択することにより行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態におけるハイブリッド車両用動力伝達装置30(以下単に、動力伝達装置30という)を図面と共に説明する。
図1は本発明の実施の形態における動力伝達装置30を示す図である。前記動力伝達装置30は、駆動力源としてのエンジン31とモータ(ジェネレータ)32を備えている。
【0012】
前記エンジン31とモータ32の間には、両者を連結または分離するためのエンジン分離クラッチ33が介装されている。前記クラッチ33はエンジン31のクランクシャフト40に接続され、伝達容量可変型のものである。前記クラッチ33を接続または分離することにより、前記エンジン31とモータ32の間で駆動力が伝達または遮断される。
そして、前記クラッチ33とモータ32との間には、ダンパ付きフライホイール35が設けられている。前記フライホイール35は、詳細を後述するトランスミッション41のメインシャフト42に連結され、前記モータ32のロータ34とともに回転可能とされている。
【0013】
図2は図1のフライホイール35のスケルトンを示す概略断面図である。同図に示したように、前記フライホイール35は、エンジン側フライホイール36とモータ側フライホイール37とを備え、これらの間に介装された圧縮バネ38と減衰機構39により両者が一体的に連結されているものである。このようにしたため、前記ダンパ付きフライホイール35の共振周波数を低く設定することができる。この共振周波数の値をエンジン31の実用使用領域以下の周波数になるように調整することで、トルク変動に対する衝撃吸収性能を大幅に高めることができる。この調整は、前記圧縮バネ38のバネ定数(k)や減衰機構39の減衰定数(c)、エンジン側およびモータ側フライホイール36,37の慣性モーメント(J1,J2)の値を選択することにより行うことができる。
【0014】
本実施の形態においては、トランスミッション41は無段変速機(CVT)41とされ、このメインシャフト42の同軸にドライブプーリ(DRプーリ)43が接続され、このドライブプーリ43はベルト44を介してドリブンプーリ(DNプーリ)45に接続されている。前記ドリブンプーリ45の軸心にはドリブンシャフト46が接続されている。
【0015】
前記ドライブプーリ43と前記モータ32との間には、前後進切り換え機構55が介装されている。この前後進切り換え機構55は、遊星歯車機構と、前進クラッチ54と、後退ブレーキ56とを備えている。遊星歯車機構は、メインシャフト42に設けられたサンギア58と、キャリア57に回転自在に支持されサンギア58と噛み合うプラネタリギア59と、このプラネタリギア59の外側に配置され、該プラネタリギア59と噛み合うリングギア60とを備えている。サンギア58はメインシャフト42に、キャリア57はドライブプーリ43に直結され、前記リングギア60は後退ブレーキ56により固定部となるケーシング(図示せず)と断続動作可能とされている。前進クラッチ54はサンギア58とキャリア57とを直結するように構成されている。前進クラッチ54は、メインシャフト42とキャリア57の間に介装されて両者を断続するもので、後退ブレーキ56は固定部となるケーシング(図示せず)と断続するもので、前進クラッチ54または後退ブレーキ56を接続または遮断することで、エンジン31またはモータ32の回転力を同方向または逆方向にしてドライブプーリ43に伝達する。
【0016】
前記ドリブンシャフト46には出力ギア47が設けられるとともに、両者の間に発進クラッチ50が介装され、該発進クラッチ50を接続または遮断することで、前記ドリブンシャフト46に伝達された駆動力を出力ギア47に伝達または遮断するのである。また、セカンダリシャフト48が前記ドリブンシャフト46と並設され、このセカンダリシャフト51に設けられたギア48が前記出力ギア47と噛み合うようにされている。また、セカンダリシャフト51にはギア49が設けられるとともに、車輪53に接続されたデファレンシャルギア52が接続されている。これにより前記出力ギア47に伝達された駆動力が、ギア49、デファレンシャルギア52を介して車輪53に伝達される。
【0017】
前記動力伝達装置30が適用される車両は、複数の走行モードを備えている。これらの走行モードには、「EV発進モード」、「EVクルーズモード」、「MOTアシストモード」、「ENG走行モード」、「ENGリバースモード」、「EVリバースモード」、「停車時発電モード」がある。
【0018】
「EV発進モード」はエンジン31の燃焼効率の悪い比較的低加速度域での発進時に選択され、エンジン31が駆動せずモータ32の駆動力のみで車両を走行駆動する走行モードである。「EVクルーズモード」はエンジン31の燃焼効率の悪い比較的低車速域でのクルーズ時に選択され、エンジン31が駆動せず車両がモータ32の駆動力で走行する走行モードである。「MOTアシストモード」は前記低車速域からエンジン31の燃焼効率の良い高車速域への加速時に選択され、エンジン31の駆動力をモータ32の駆動力により補助する走行モードである。「ENG走行モード」は上述した高車速域での走行時に選択され、モータ32が駆動せずエンジン31の駆動力のみで車両を走行駆動する走行モードである。「ENGリバースモード」は上述した高車速域での走行時に選択され、エンジン31の駆動力で車両を後退させる走行モードである。「EVリバースモード」は上述した低加速度域での走行時に選択され、モータ32の駆動力で車両を後退させる走行モードである。「停車時発電モード」は停車時に選択され、エンジン31の駆動力でモータ32をジェネレータとして駆動して発電させる走行モードである。
各走行モードへの移行は、以下に示すように結合要素(エンジン分離クラッチ)の切り換えを行うことにより行われる。なお、これらの結合要素の切り換えは、図示しない制御装置(ECU)により行われる。
【0019】
図3は図1のハイブリッド車両の走行モードと結合要素との関係を示す状態説明図である。同図において、「○」は結合(連結)状態、「×」は非結合(分離)状態を示す。「EV発進モード」においては、エンジン分離クラッチ33及び後退ブレーキ56を分離させ、発進クラッチ50及び前進クラッチ54を連結する。これにより、モータ32の駆動力のみが車輪53に伝達される。「EVクルーズモード」においても同様である。このように、エンジン31の燃焼効率の悪い低車速域ではエンジン31を駆動しないため、燃費を向上することができる。
【0020】
「MOTアシストモード」においては、後退ブレーキ56のみを分離して、エンジン分離クラッチ33、発進クラッチ50、前進クラッチ54を連結する。「ENG走行モード」においても、「MOTアシストモード」と同様である。
前記「EV発進モード」や「EVクルーズモード」から「MOTアシスト」や「ENG走行モード」に移行する場合には、前記エンジン分離クラッチ33の伝達容量を図示しない油圧制御部により制御してエンジン分離クラッチ33を結合しエンジン31の始動を行う。
【0021】
このとき、運転者に違和感を与えないため、エンジン31を素早く始動させるとともに車体にかかる衝撃をできるだけ抑えることが望まれる。そのため、モータ32にはモータ単独走行に必要なエネルギーに加え、エンジン31始動用のエネルギーが必要になる。エンジン31の始動トルクにはエンジン31のフリクションおよび慣性質量が関係しているが、上述したように、モータ単独走行モードにおいて前記フライホイール35は前記モータ32のロータ34と一体的に回転している。このため、モータ単独走行モードからエンジンの駆動を伴う走行モードに移行する場合に必要とされるトルクから、前記フライホイール35のイナーシャによるトルクを低減することができる。
【0022】
加えて、前記フライホイール35は、前記圧縮バネ38と減衰機構39によりダンパ機能を備えているため、走行モード移行の際にエンジン31のフリクションを吸収することができ、前記必要とされるトルクからフリクションによるトルクを低減することができる。よって、モータ32に必要なトルクを大幅に低減することができるため、モータ32を小型化でき、搭載性を高めるとともにコストの低減を図ることができる。また、走行モード移行時に衝撃を低減できるため運転者に違和感を与えることがなく、快適性を高めることができる。
【0023】
「ENGリバースモード」においては、前進クラッチ54のみを分離して、エンジン分離クラッチ33、発進クラッチ50、後退ブレーキ56を連結する。これにより、エンジン31の駆動力を逆転させて車輪53に伝達することで、車両が後退する。このときモータ32は停止またはジェネレータ32として機能させる。
「EVリバースモード」においては、「ENGリバースモード」からさらにエンジン分離クラッチ33を分離させて、エンジン31の駆動力が車輪53に伝わらないようにしている。
「停車時発電モード」においては、エンジン分離クラッチ31のみを連結して、発進クラッチ50、後退ブレーキ56、前進クラッチ54を分離する。これにより車輪53には駆動力が伝達されないため停車し、エンジン31の駆動力でモータ32をジェネレータ32として発電させるのである。したがって、停車時にモータ32を駆動するのに十分な電力を蓄えることができるため、上述した低車速域での「EV発進モード」や「EVクルーズモード」にスムーズに移行することができる。
【0024】
以上説明したように、本実施の形態における車両用動力伝達装置20は、モータ32を大型化することなくモータ単独走行モードからエンジン駆動を伴う走行モードに移行することができる。
以上の実施の形態においては、変速機として無段変速機(CVT)を用いた場合について説明したが、これに限らず、有段変速機を用いてもよい。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載した発明によれば、モータ単独走行モードからエンジンの駆動を伴う走行モードに移行する場合に必要とされるトルクから、フライホイールのイナーシャ(慣性)によるトルクおよびフリクションによるトルクを低減することができる。よって、モータに必要なトルクを大幅に低減することができるため、モータを小型化でき、搭載性を高めるとともにコストの低減を図ることができる。また、走行モード移行時の衝撃を低減できるため運転者に違和感を与えることがなく、快適性を高めることができる。
【0026】
また、請求項2に記載した発明によれば、前記ダンパ付きフライホイールの共振周波数を低く設定することができるため、この共振周波数の値をエンジンの実用使用領域以下の周波数になるように調整することで、トルク変動に対する衝撃吸収性能を大幅に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド車両用動力伝達装置を示す概略構成図である。
【図2】図1のフライホイールを示す概略断面図である。
【図3】図1のハイブリッド車両の走行モードと結合要素との関係を示す状態説明図である。
【図4】従来におけるハイブリッド車両用動力伝達装置の概略説明図である。
【符号の説明】
30 ハイブリッド車両用動力伝達装置
31 エンジン
32 モータ
33 クラッチ
34 ロータ
35 ダンパ付きフライホイール
36 エンジン側フライホイール
37 モータ側フライホイール
38 圧縮バネ
39 減衰機構
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power transmission device for a hybrid vehicle provided with two types of driving force sources of an engine and a motor, and in particular, an engine starting means for starting an engine when shifting from a motor independent traveling mode to a traveling mode with engine driving. The present invention relates to a power transmission device for a hybrid vehicle.
[0002]
[Prior art]
In hybrid vehicles equipped with two types of driving force sources, engine and motor, the engine and motor are selectively connected to the driving wheel side, and each driving output is selectively transmitted to the driving wheel. There is something to do.
[0003]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-55803 and 2000-224714 propose a technique for starting an engine using the rotational force of a travel motor or an axle during a motor single travel mode (EV travel mode). ing. In these hybrid vehicles, the engine can be started by connecting the clutch between the motor and the axle and connecting the clutch between the motor and the engine during traveling in the motor single traveling mode.
[0004]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional hybrid vehicle power transmission device. The hybrid vehicle power transmission device 20 includes an engine 1 and a motor 2, and can output a vehicle drive output from at least one of the engine 1 and the motor 2 in a plurality of travel modes including a motor single travel mode. A main shaft 7 is connected to an end portion of the crankshaft 5 of the engine 1 via a flywheel 6 with a damper. A motor (generator) 2, a drive mode switching unit 14, and a drive pulley (DR pulley) 9 are arranged on the main shaft 7 coaxially. A driven pulley (DN pulley) 12 and torque transmission are parallel to the main shaft 7. A starting clutch 4 having a variable capacity is arranged. In the hybrid vehicle power transmission device 20, the clutch 3 and the clutch 4 are connected in the motor single traveling mode, the motor power is transmitted to the drive wheels to travel, and the motor single traveling mode shifts to the traveling mode with engine drive. In this case, the engine 1 is started by connecting the clutch 8 disposed between the engine 1 and the motor 2 and transmitting the driving force of the motor 2 to the engine 1.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional structure is such that the end of the crankshaft 5 of the engine 1 is connected to the motor 2 via the flywheel 6 with a damper, the main shaft 7, and the drive mode switching portion 14, the engine is started when the engine is started. In addition to the friction of 1, it is affected by the inertial mass of the flywheel 6 and the like. For this reason, in order to instantly start the engine 1 without giving the driver a sense of incongruity, the necessary torque increases due to the above-described influence. Therefore, it is necessary to increase the output of the motor 2 accordingly.
However, when the output of the motor 2 is increased, the motor 2 is increased in size accordingly, so that there is a problem that the weight is increased and the mountability is deteriorated. Further, when the motor 2 is increased in size, there is a problem that the voltage of the battery to be supplied is increased and the cost is increased.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a vehicle power transmission device capable of shifting from a motor single travel mode to a travel mode with engine drive without increasing the size of the motor. Objective.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1, which has been made to solve the above problems, includes an engine (for example, the engine 31 in the embodiment) and a motor (for example, the motor 32 in the embodiment), and at least a driving force of only the motor. Applied to a hybrid vehicle capable of traveling in a traveling mode in which the motor travels alone, and includes a clutch (for example, the clutch 33 in the embodiment) that is interposed between the engine and the motor and connects or separates the engine and the motor. The hybrid vehicle power transmission device (for example, the hybrid vehicle power transmission device 30 in the embodiment) can start the engine by the driving force of the motor by connecting the engine and the motor by the clutch in the motor single travel mode. The rotor of the motor (for example, in the embodiment) That the rotor 34) the flywheel with a rotatable damper (for example, with, provided with damper flywheel 35) in the embodiment between the motor and the clutch, the damper of the damper flywheel, the rotor of the motor And the flywheel, a hybrid vehicle power transmission device.
[0008]
If comprised as mentioned above, the said flywheel will rotate integrally with the rotor of the said motor in motor independent travel mode. For this reason, the torque due to inertia (inertia) of the flywheel can be reduced from the torque required when the clutch is connected to shift from the motor independent traveling mode to the traveling mode with engine driving. In addition, since the flywheel is provided with a damper, it is possible to absorb engine friction during the transition to the travel mode described above, and to reduce torque due to friction from the required torque. Therefore, since the torque required for the motor can be significantly reduced, the motor can be reduced in size, the mounting property can be improved, and the cost can be reduced. In addition, as described above, since the impact can be reduced at the time of traveling mode transition, the driver is not given a sense of incongruity and comfort can be enhanced.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, the flywheel with a damper includes an engine-side flywheel (for example, the engine-side flywheel 36 in the embodiment) and a motor-side flywheel (for example, the motor-side flywheel in the embodiment). A compression spring (for example, the compression spring 38 in the embodiment) and a damping mechanism (for example, the damping mechanism 39 in the embodiment) interposed between them. It is the power transmission device for hybrid vehicles characterized by having it.
[0010]
If comprised as mentioned above, the resonant frequency of the said flywheel with a damper can be set low. By adjusting the value of the resonance frequency so as to be equal to or lower than the practical use range of the engine, it is possible to greatly improve the shock absorbing performance against torque fluctuation. This adjustment can be performed by selecting the values of the spring constant (k) of the compression spring, the damping constant (c) of the damping mechanism, and the inertia moments (J1, J2) of the engine side and motor side flywheels.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a hybrid vehicle power transmission device 30 (hereinafter simply referred to as a power transmission device 30) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a power transmission device 30 according to an embodiment of the present invention. The power transmission device 30 includes an engine 31 and a motor (generator) 32 as driving force sources.
[0012]
An engine separating clutch 33 is connected between the engine 31 and the motor 32 to connect or separate them. The clutch 33 is connected to the crankshaft 40 of the engine 31 and is of a variable transmission capacity type. By connecting or disconnecting the clutch 33, the driving force is transmitted or interrupted between the engine 31 and the motor 32.
A damper-equipped flywheel 35 is provided between the clutch 33 and the motor 32. The flywheel 35 is connected to a main shaft 42 of a transmission 41, which will be described in detail later, and is rotatable with the rotor 34 of the motor 32.
[0013]
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a skeleton of the flywheel 35 of FIG. As shown in the figure, the flywheel 35 includes an engine-side flywheel 36 and a motor-side flywheel 37, which are integrally formed by a compression spring 38 and a damping mechanism 39 interposed therebetween. It is connected. Since it did in this way, the resonant frequency of the flywheel 35 with a damper can be set low. By adjusting the value of the resonance frequency so that the frequency is equal to or lower than the practical use range of the engine 31, the shock absorbing performance against torque fluctuation can be greatly enhanced. This adjustment is performed by selecting the values of the spring constant (k) of the compression spring 38, the damping constant (c) of the damping mechanism 39, and the moments of inertia (J1, J2) of the engine-side and motor-side flywheels 36, 37. It can be carried out.
[0014]
In the present embodiment, the transmission 41 is a continuously variable transmission (CVT) 41, and a drive pulley (DR pulley) 43 is connected coaxially with the main shaft 42. The drive pulley 43 is driven via a belt 44. It is connected to a pulley (DN pulley) 45. A driven shaft 46 is connected to the axis of the driven pulley 45.
[0015]
A forward / reverse switching mechanism 55 is interposed between the drive pulley 43 and the motor 32. The forward / reverse switching mechanism 55 includes a planetary gear mechanism, a forward clutch 54, and a reverse brake 56. The planetary gear mechanism includes a sun gear 58 provided on the main shaft 42, a planetary gear 59 that is rotatably supported by the carrier 57 and meshes with the sun gear 58, and a ring that meshes with the planetary gear 59. And a gear 60. The sun gear 58 is directly connected to the main shaft 42, and the carrier 57 is directly connected to the drive pulley 43, and the ring gear 60 can be intermittently operated with a casing (not shown) serving as a fixed portion by a reverse brake 56. The forward clutch 54 is configured to directly connect the sun gear 58 and the carrier 57. The forward clutch 54 is interposed between the main shaft 42 and the carrier 57 and intermittently connects them. The reverse brake 56 is intermittently connected to a casing (not shown) serving as a fixed portion. By connecting or disconnecting the brake 56, the rotational force of the engine 31 or the motor 32 is transmitted to the drive pulley 43 in the same direction or in the reverse direction.
[0016]
The driven shaft 46 is provided with an output gear 47, and a starting clutch 50 is interposed between the two, and the driving force transmitted to the driven shaft 46 is output by connecting or disconnecting the starting clutch 50. It is transmitted to or cut off from the gear 47. A secondary shaft 48 is juxtaposed with the driven shaft 46, and a gear 48 provided on the secondary shaft 51 is engaged with the output gear 47. The secondary shaft 51 is provided with a gear 49 and a differential gear 52 connected to a wheel 53 is connected thereto. As a result, the driving force transmitted to the output gear 47 is transmitted to the wheel 53 via the gear 49 and the differential gear 52.
[0017]
The vehicle to which the power transmission device 30 is applied has a plurality of travel modes. These travel modes include “EV start mode”, “EV cruise mode”, “MOT assist mode”, “ENG travel mode”, “ENG reverse mode”, “EV reverse mode”, and “stop power generation mode”. is there.
[0018]
The “EV start mode” is a travel mode that is selected when the engine 31 starts in a relatively low acceleration range where the combustion efficiency is poor, and the vehicle is driven only by the driving force of the motor 32 without being driven by the engine 31. The “EV cruise mode” is a travel mode that is selected during a cruise in a relatively low vehicle speed range where the combustion efficiency of the engine 31 is poor, and in which the engine 31 is not driven and the vehicle is driven by the driving force of the motor 32. The “MOT assist mode” is a travel mode that is selected at the time of acceleration from the low vehicle speed range to the high vehicle speed range where the combustion efficiency of the engine 31 is good and assists the driving force of the engine 31 by the driving force of the motor 32. The “ENG travel mode” is a travel mode that is selected when traveling in the above-described high vehicle speed range, and the vehicle is traveled only by the driving force of the engine 31 without being driven by the motor 32. The “ENG reverse mode” is a traveling mode that is selected when traveling in the above-described high vehicle speed range and causes the vehicle to reverse by the driving force of the engine 31. The “EV reverse mode” is a traveling mode that is selected during traveling in the low acceleration range described above and causes the vehicle to move backward by the driving force of the motor 32. The “power generation mode when the vehicle is stopped” is a travel mode that is selected when the vehicle is stopped and generates power by driving the motor 32 as a generator with the driving force of the engine 31.
Transition to each travel mode is performed by switching the coupling element (engine separation clutch) as described below. The switching of these coupling elements is performed by a control device (ECU) (not shown).
[0019]
FIG. 3 is a state explanatory view showing the relationship between the driving mode and the coupling element of the hybrid vehicle of FIG. In the figure, “◯” indicates a combined (connected) state, and “×” indicates a non-connected (separated) state. In the “EV start mode”, the engine separation clutch 33 and the reverse brake 56 are separated, and the start clutch 50 and the forward clutch 54 are connected. Thereby, only the driving force of the motor 32 is transmitted to the wheel 53. The same applies to the “EV cruise mode”. Thus, since the engine 31 is not driven in a low vehicle speed range where the combustion efficiency of the engine 31 is poor, fuel efficiency can be improved.
[0020]
In the “MOT assist mode”, only the reverse brake 56 is separated, and the engine separation clutch 33, the start clutch 50, and the forward clutch 54 are connected. The “ENG travel mode” is the same as the “MOT assist mode”.
When shifting from the “EV start mode” or “EV cruise mode” to “MOT assist” or “ENG travel mode”, the transmission capacity of the engine separation clutch 33 is controlled by a hydraulic control unit (not shown) to separate the engine. The clutch 33 is engaged and the engine 31 is started.
[0021]
At this time, in order not to give the driver a sense of incongruity, it is desired to start the engine 31 quickly and suppress the impact on the vehicle body as much as possible. Therefore, the energy required for starting the engine 31 is required for the motor 32 in addition to the energy required for the motor traveling alone. The starting torque of the engine 31 is related to the friction and inertial mass of the engine 31, but as described above, the flywheel 35 rotates integrally with the rotor 34 of the motor 32 in the motor single travel mode. . For this reason, it is possible to reduce the torque due to the inertia of the flywheel 35 from the torque required when shifting from the motor independent traveling mode to the traveling mode involving driving of the engine.
[0022]
In addition, since the flywheel 35 is provided with a damper function by the compression spring 38 and the damping mechanism 39, the flywheel 35 can absorb the friction of the engine 31 at the time of traveling mode shift, and from the required torque. Torque due to friction can be reduced. Therefore, since the torque required for the motor 32 can be significantly reduced, the motor 32 can be reduced in size, the mountability can be improved, and the cost can be reduced. In addition, since the impact can be reduced at the time of traveling mode transition, the driver can be provided with an uncomfortable feeling and comfort can be enhanced.
[0023]
In the “ENG reverse mode”, only the forward clutch 54 is separated, and the engine separation clutch 33, the start clutch 50, and the reverse brake 56 are connected. As a result, the driving force of the engine 31 is reversed and transmitted to the wheels 53, so that the vehicle moves backward. At this time, the motor 32 stops or functions as the generator 32.
In the “EV reverse mode”, the engine separation clutch 33 is further separated from the “ENG reverse mode” so that the driving force of the engine 31 is not transmitted to the wheels 53.
In the “stop power generation mode”, only the engine separation clutch 31 is connected, and the start clutch 50, the reverse brake 56, and the forward clutch 54 are separated. As a result, the driving force is not transmitted to the wheel 53 and the vehicle 53 is stopped, and the motor 32 is used as the generator 32 by the driving force of the engine 31 to generate power. Therefore, electric power sufficient to drive the motor 32 when the vehicle is stopped can be stored, so that it is possible to smoothly shift to the “EV start mode” or “EV cruise mode” in the low vehicle speed range described above.
[0024]
As described above, the vehicle power transmission device 20 according to the present embodiment can shift from the motor independent traveling mode to the traveling mode with engine driving without increasing the size of the motor 32.
In the above embodiment, the case where a continuously variable transmission (CVT) is used as the transmission has been described. However, the present invention is not limited to this, and a stepped transmission may be used.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the torque caused by the inertia (inertia) of the flywheel from the torque required when shifting from the motor independent traveling mode to the traveling mode with engine driving. In addition, torque due to friction can be reduced. Therefore, since the torque required for the motor can be significantly reduced, the motor can be reduced in size, the mounting property can be improved, and the cost can be reduced. In addition, since the impact at the time of traveling mode transition can be reduced, the driver can be provided with a sense of incongruity and comfort can be enhanced.
[0026]
According to the second aspect of the present invention, since the resonance frequency of the flywheel with a damper can be set low, the value of the resonance frequency is adjusted so as to be equal to or lower than the practical use range of the engine. As a result, the shock absorbing performance against torque fluctuation can be greatly enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a hybrid vehicle power transmission device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the flywheel of FIG.
3 is a state explanatory view showing a relationship between a driving mode and a coupling element of the hybrid vehicle of FIG. 1; FIG.
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of a conventional hybrid vehicle power transmission device.
[Explanation of symbols]
30 Power transmission device 31 for hybrid vehicle 31 Engine 32 Motor 33 Clutch 34 Rotor 35 Flywheel 36 with damper Engine side flywheel 37 Motor side flywheel 38 Compression spring 39 Damping mechanism

Claims (2)

エンジンとモータを備え少なくともモータのみの駆動力で走行するモータ単独走行モードで走行可能なハイブリッド車両に適用され、エンジンとモータとの間に介装されてエンジンとモータとを連結または分離するクラッチを備え、前記モータ単独走行モードにおいて前記クラッチによりエンジンとモータとを連結することで、前記モータの駆動力によりエンジンを始動可能なハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
前記モータのロータとともに回転可能なダンパ付きフライホイールを前記クラッチと前記モータとの間に設け、前記ダンパ付きフライホイールのダンパは、前記モータのロータと前記フライホイールとの間に設けられていることを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
A clutch that is applied to a hybrid vehicle that includes an engine and a motor and that can run in at least a motor independent running mode that runs with a driving force of only the motor, and that is interposed between the engine and the motor to connect or disconnect the engine and the motor. A power transmission device for a hybrid vehicle capable of starting the engine by the driving force of the motor by connecting the engine and the motor by the clutch in the motor single travel mode,
Provided rotor damper flywheel rotatable with said motor between said motor and said clutch, damper of the damper flywheel shall be provided between the rotor and the flywheel of the motor A power transmission device for a hybrid vehicle.
前記ダンパ付きフライホイールは、エンジン側フライホイールとモータ側フライホイールとを備え、これらの間に介装された圧縮バネと減衰機構により両者が一体的に連結されていることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。The damper-equipped flywheel includes an engine-side flywheel and a motor-side flywheel, and both are integrally connected by a compression spring and a damping mechanism interposed therebetween. 1. A power transmission device for a hybrid vehicle according to 1.
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