JP5203312B2 - 動力出力装置の制御装置 - Google Patents
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Description
内燃機関(例えば、後述の実施形態のエンジン6)と、電動機(例えば、後述の実施形態のモータ7)と、前記電動機に電力を供給する蓄電手段(例えば、後述の実施形態のバッテリ3)と、前記電動機に接続されるとともに第1断接手段(例えば、後述の実施形態の第1クラッチ41)を介して選択的に前記内燃機関に接続される第1の入出力軸(例えば、後述の実施形態の第1主軸11)と、第2断接手段(例えば、後述の実施形態の第2クラッチ42)を介して選択的に前記内燃機関に接続される第2の入出力軸(例えば、後述の実施形態の第2中間軸16)と、選択的に前記第1の入出力軸と前記2の入出力軸に接続される出入力軸(例えば、後述の実施形態のカウンタ軸14)と、前記第1の入出力軸の回転に伴って前記内燃機関と前記電動機の動力により作動可能な冷媒圧縮機(例えば、後述の実施形態の冷媒圧縮機8)と、を備え、前記第1の入出力軸を介して第1速走行及びEV走行を行なうことができ、前記第2の入出力軸を介して第2速走行を行なうことができる動力出力装置(例えば、後述の実施形態の動力出力装置1、1A)の制御装置であって、
車速を検出する車速検出手段(例えば、後述の実施形態の車速検出手段58)と、
シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段(例えば、後述の実施形態のシフトポジション検出手段57)と、
前記蓄電手段の蓄電容量を検出する蓄電容量検出手段(例えば、後述の実施形態のSOC検出手段4)と、
蓄電容量から前記電動機による車両の発進の可否を判断するEV発進判定手段(例えば、後述の実施形態のEV発進判定手段55)と、を備え、
シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記内燃機関の停止中に前記冷媒圧縮機が前記電動機により作動している状態から車両を発進するとき、前記EV発進判定手段がEV発進不可能と判断した場合には、前記第1断接手段を接続して前記電動機の動力で前記第1の入出力軸を介して前記内燃機関を始動した後、前記第2断接手段を接続して前記内燃機関の動力で第2速発進を行なうことを特徴とする。
前記内燃機関を始動した後、前記電動機を駆動することにより前記内燃機関と前記電動機の動力を足し合わせて第2速発進を行なうことを特徴とする。
前記内燃機関を始動した後、前記電動機により前記内燃機関の駆動力の変動に伴って発生する振動を抑制するように制振制御を行なうことを特徴とする。
シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記内燃機関の停止中に前記冷媒圧縮機が前記電動機により作動している状態から車両を発進するとき、前記EV発進判定手段がEV発進が可能と判断した場合には、前記電動機を一度停止し前記第1の入出力軸と前記出入力軸を接続した後、前記電動機の動力でEV発進することを特徴とする。
前記冷媒圧縮機は第3断接手段(例えば、後述の実施形態のA/C用クラッチ65)を介して前記第1の入出力軸に接続されており、
走行路の斜度を検出する斜度検出手段(例えば、後述の実施形態の斜度検出手段56)を備え、
前記斜度検出手段により斜度が所定の閾値を超えた場合には、前記冷媒圧縮機の駆動を停止することを特徴とする。
前記動力出力装置は、サンギヤ(例えば、後述の実施形態のサンギヤ32)と、キャリア(例えば、後述の実施形態のキャリア36)と、リングギヤ(例えば、後述の実施形態のリングギヤ35)とにより構成された遊星歯車式減速機(例えば、後述の実施形態の遊星歯車機構31)を備え、前記第1の入出力軸は第4断接手段(例えば、後述の実施形態のシンクロ機構61)を介して選択的に前記出入力軸に接続され、
前記第1の入出力軸は前記サンギヤに接続され、
前記出入力軸は前記キャリアに接続され、
前記第4断接手段は前記リングギヤに接続されることを特徴とする。
シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記第1断接手段を接続することにより前記冷媒圧縮機が前記内燃機関により作動している状態から車両を発進するとき、前記第2断接手段を接続して前記内燃機関の動力で第2速発進を行なうことを特徴とする動力出力装置の制御装置。
内燃機関(例えば、後述の実施形態のエンジン6)と、電動機(例えば、後述の実施形態のモータ7)と、前記電動機に電力を供給する蓄電手段(例えば、後述の実施形態のバッテリ3)と、前記電動機に接続されるとともに前記内燃機関に接続され第1速走行及びEV走行を行うことができる第1変速部と、前記内燃機関に接続され第2速走行を行うことができる第2変速部と、前記第1変速部に接続され前記内燃機関と前記電動機の動力により作動可能な冷媒圧縮機(例えば、後述の実施形態の冷媒圧縮機8)と、を備える動力出力装置(例えば、後述の実施形態の動力出力装置1、1A)の制御装置であって、
車速を検出する車速検出手段(例えば、後述の実施形態の車速検出手段58)と、
シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段(例えば、後述の実施形態のシフトポジション検出手段57)と、
前記蓄電手段の蓄電容量を検出する蓄電容量検出手段(例えば、後述の実施形態のSOC検出手段4)と、
蓄電容量から前記電動機による車両の発進の可否を判断するEV発進判定手段(例えば、後述の実施形態のEV発進判定手段55)と、を備え、
シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記内燃機関の停止中に前記冷媒圧縮機が前記電動機により作動している状態から車両を発進するとき、前記EV発進判定手段がEV発進不可能と判断した場合には、前記電動機の動力で前記第1変速部を介して前記内燃機関を始動した後、前記内燃機関の動力で前記第2変速部を介して第2速発進を行なうことを特徴とする。
前記内燃機関を始動した後、前記電動機を駆動することにより前記内燃機関と前記電動機の動力を足し合わせて第2速発進を行なうことを特徴とする。
前記内燃機関を始動した後、前記電動機により前記内燃機関の駆動力の変動に伴って発生する振動を抑制するように制振制御を行なうことを特徴とする。
動力出力装置1は、図1に示すように、車両(図示せず)の駆動軸9,9を介して駆動輪DW,DW(被駆動部)を駆動するためのものであり、駆動源である内燃機関(以下「エンジン」という)6と、電動機(以下「モータ」という)7と、冷媒圧縮機8と、動力を駆動輪DW,DWに伝達するための変速機20と、変速機20の一部を構成する差動式減速機30と、を備えている。
ここで、第1共用従動ギヤ23bは、連結軸13に取り付けられた第3速用駆動ギヤ23aと噛合して第3速用駆動ギヤ23aと共に第3速用ギヤ対23を構成し、第2中間軸16に設けられた第2速用駆動ギヤ22aと噛合して第2速用駆動ギヤ22aと共に第2速用ギヤ対22を構成する。
第2共用従動ギヤ24bは、第1主軸11に設けられた第5速用駆動ギヤ25aと噛合して第5速用駆動ギヤ25aと共に第5速用ギヤ対25を構成し、第2中間軸16に設けられた第4速用駆動ギヤ24aと噛合して第4速用駆動ギヤ24aと共に第4速用ギヤ対24を構成する。
ファイナルギヤ26aは差動ギヤ機構8と噛合して、差動ギヤ機構8は、駆動軸9,9を介して駆動輪DW,DWに連結されている。従って、カウンタ軸14に伝達された動力はファイナルギヤ26aから差動ギヤ機構8、駆動軸9,9、駆動輪DW,DWへと出力される。
(1)第1伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第1主軸11、遊星歯車機構31、連結軸13、第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。ここで、差動式減速機である遊星歯車機構31の減速比は、第1伝達経路を介して伝達されるエンジントルクが第1速相当となるように設定されている。即ち、遊星歯車機構31の減速比と第3速用ギヤ対23の減速比をかけ合わせた減速比が第1速相当となるように設定されている。
(2)第2伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第2主軸12、第1アイドルギヤ列27A(アイドル駆動ギヤ27a、第1アイドル従動ギヤ27b、第2アイドル従動ギヤ27c)、第2中間軸16、第2速用ギヤ対22(第2速用駆動ギヤ22a、第1共用従動ギヤ23b)又は第4速用ギヤ対24(第4速用駆動ギヤ24a、第2共用従動ギヤ24b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(3)第3伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第1主軸11、第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)又は第5速用ギヤ対25(第5速用駆動ギヤ25a、第2共用従動ギヤ24b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(4)第4伝達経路は、モータ7が、遊星歯車機構31又は第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)又は第5速用ギヤ対25(第5速用駆動ギヤ25a、第2共用従動ギヤ24b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(5)第5伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第2主軸12、第2アイドルギヤ列27B(アイドル駆動ギヤ27a、第1アイドル従動ギヤ27b、第3アイドル従動ギヤ27d)、リバース軸17、後進用ギヤ列28(後進用駆動ギヤ28a、後進用従動ギヤ28b)、遊星歯車機構31、連結軸13、第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
先ず、動力出力装置1における車両の停止中、即ち、イグニッションがOFF(IG_OFF)の状態について説明する。
イグニッションがOFFの状態においては、図4に示すように、エンジン6及びモータ7が停止しているため、トルクは発生していない。このとき、動力出力装置1は初期状態となっている。
1stモードで走行中に、モータ7を駆動して正転方向にモータトルクを印加することで、モータトルクがサンギヤ32からキャリア36に減速して伝達され、前述した第3速用ギヤ対23を通る第4伝達経路を介して駆動輪DW,DWに伝達される。言い換えると、エンジントルクとモータトルクがサンギヤ32に伝達され、合成トルクが駆動輪DW,DWに伝達される。一方、モータ7を駆動せずに、モータ7に逆転方向の回生トルクを印加させることにより、モータ7で充電することができる。
車両の後進走行には、エンジン6を用いる場合と、EV走行で後進走行する場合があるが、ここではエンジン6を用いる場合を説明し、EV走行で後進走行する場合はEV走行の説明とあわせて後述する。
エンジン6のトルクのみを用いる場合の後進走行は、初期状態から後進用シフター53を後進用接続位置でインギヤするとともにシンクロ機構61をロック状態にして第2クラッチ42を接続することにより実現される。これにより、エンジン6のトルクが、上述した第5伝達経路を介して駆動輪DW,DWに伝達される。
動力出力装置1は3つのEV走行モードを備えている。
1つ目のEV走行は、初期状態からシンクロ機構61をロック状態(OWC ロックON)にすることによりなされる1st EVモードである。
この状態で、モータ7を駆動(正転方向にトルクを印加)すると、図19(a)に示すように、ロータ72に接続された遊星歯車機構31のサンギヤ32が正転方向に回転する。このとき、図19(b)に示すように、第1及び第2クラッチ41、42が切断されているため、サンギヤ32に伝達された動力は第1主軸11からエンジン6のクランク軸6aに伝達されることはない。そして、シンクロ機構61のロックがなされているため、モータトルクがサンギヤ32からキャリア36に減速して伝達され、第3速用ギヤ対23を通る第4伝達経路を介して駆動輪DW,DWに伝達される。
また、この1st EVモードでの後進走行は、モータ7を逆転方向に駆動して逆転方向にモータトルクを印加することでなされる。
この状態で、モータ7を駆動(正転方向にトルクを印加)すると、図20(a)に示すように、ロータ72に接続された遊星歯車機構31は一体で正転方向に回転する。このとき、第1及び第2クラッチ41、42が切断されているため、サンギヤ32に伝達された動力は第1主軸11からエンジン6のクランク軸6aに伝達されることはない。そして、モータトルクが第3速用ギヤ対23を通る第4伝達経路を介して駆動輪DW,DWに伝達される。
また、この3rd EVモードでの後進走行は、モータ7を逆転方向に駆動して逆転方向にモータトルクを印加することでなされる。
この状態で、モータ7を駆動(正転方向にトルクを印加)すると、図21(a)に示すように、ロータ72に接続された遊星歯車機構31のサンギヤ32が正転方向に回転する。このとき、図21(b)に示すように、第1及び第2クラッチ41、42が切断されているため、サンギヤ32に伝達された動力は第1主軸11からエンジン6のクランク軸6aに伝達されることはない。そして、モータトルクが第5速用ギヤ対25を通る第4伝達経路を介して駆動輪DW,DWに伝達される。
また、この5th EVモードでの後進走行は、モータ7を逆転方向に駆動して逆転方向にモータトルクを印加することでなされる。
先ず、図20で示す3rd走行中に、モータ7のトルク抜きを行なうとともに第3速用接続位置でインギヤしていた第1変速用シフター51をニュートラル位置に戻す(S1)。続いて、第1クラッチ41を締結して(S2)、クランク軸6aをクランキングしてエンジン6を始動する(S3)。続いて、第1クラッチ41を切断し(S4)、シンクロ機構61をロックするとともに第1クラッチ41を接続する(S5)と同時に、モータトルクをあげてリングギヤ35を正転方向に回転させる(S6)。これにより、3rd EVモードでの走行から図6に示す第1速走行(1stモード アシスト)に移行することができる(S7)。
なお、第1クラッチ41を締結してエンジン6を始動する以外にも、第2クラッチ42を接続するとともに、第2変速用シフター52を第2速用接続位置又は第4速用接続位置でインギヤすることで、エンジン6を始動することができる。
車両の停車(アイドリング)中に充電する場合は、初期状態から第1クラッチ41を接続してアイドリングした状態からエンジントルクをあげることで、図23に示すように、サンギヤ32に直結したモータ7が正転方向に回転するとともに逆転方向にトルクが印加され、充電がなされる。このとき、シンクロ機構61のロックが解除されているため、リングギヤ35が空転しキャリア36にトルクが伝達されることはない。
上述したように冷媒圧縮機8は伝達部材29により後進用駆動ギヤ28aに接続されており、後進用駆動ギヤ28aの回転に伴って駆動され、出力軸18に設けられたA/C用クラッチ65を切断することにより停止する。
ここで、第3共用従動ギヤ96bは、第1主軸11に設けられた第7速用駆動ギヤ97aと噛合して第7速用駆動ギヤ97aと共に第7速用ギヤ対97を構成し、第2中間軸16に設けられた第6速用駆動ギヤ96aと噛合して第6速用駆動ギヤ96aと共に第6速用ギヤ対26を構成する。
3 バッテリ(蓄電手段)
4 SOC検出手段(蓄電容量検出手段)
5 ECU
55 EV発進判定手段
56 斜度検出手段
57 シフトポジション検出手段
58 車速検出手段
6 エンジン(内燃機関)
7 モータ(電動機)
8 冷媒圧縮機
11 第1主軸(第1の入出力軸)
12 第2主軸
13 連結軸
14 カウンタ軸(出入力軸)
15 第1中間軸
16 第2中間軸(第2の入出力軸)
20、20A 変速機
30 差動式減速機
31 遊星歯車機構
32 サンギヤ(第1要素)
35 リングギヤ(第3要素)
36 キャリア(第2要素)
41 第1クラッチ(第1断接手段)
42 第2クラッチ(第2断接手段)
61 シンクロ機構(第4断接手段)
65 A/C用クラッチ(第3断接手段)
Claims (10)
- 内燃機関と、電動機と、前記電動機に電力を供給する蓄電手段と、前記電動機に接続されるとともに第1断接手段を介して選択的に前記内燃機関に接続される第1の入出力軸と、第2断接手段を介して選択的に前記内燃機関に接続される第2の入出力軸と、選択的に前記第1の入出力軸と前記第2の入出力軸に接続される出入力軸と、前記第1の入出力軸の回転に伴って前記内燃機関と前記電動機の動力により作動可能な冷媒圧縮機と、を備え、前記第1の入出力軸を介して第1速走行及びEV走行を行なうことができ、前記第2の入出力軸を介して第2速走行を行なうことができる動力出力装置の制御装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、
前記蓄電手段の蓄電容量を検出する蓄電容量検出手段と、
蓄電容量から前記電動機による車両の発進の可否を判断するEV発進判定手段と、を備え、
シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記内燃機関の停止中に前記冷媒圧縮機が前記電動機により作動している状態から車両を発進するとき、前記EV発進判定手段がEV発進不可能と判断した場合には、前記第1断接手段を接続して前記電動機の動力で前記第1の入出力軸を介して前記内燃機関を始動した後、前記第2断接手段を接続して前記内燃機関の動力で第2速発進を行なうことを特徴とする動力出力装置の制御装置。 - 前記内燃機関を始動した後、前記電動機を駆動することにより前記内燃機関と前記電動機の動力を足し合わせて第2速発進を行なうことを特徴とする請求項1に記載の動力出力装置の制御装置。
- 前記内燃機関を始動した後、前記電動機により前記内燃機関の駆動力の変動に伴って発生する振動を抑制するように制振制御を行なうことを特徴とする請求項1又は2に記載の動力出力装置の制御装置。
- シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記内燃機関の停止中に前記冷媒圧縮機が前記電動機により作動している状態から車両を発進するとき、前記EV発進判定手段がEV発進が可能と判断した場合には、前記電動機を一度停止し前記第1の入出力軸と前記出入力軸を接続した後、前記電動機の動力でEV発進することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の動力出力装置の制御装置。
- 前記冷媒圧縮機は第3断接手段を介して前記第1の入出力軸に接続されており、
走行路の斜度を検出する斜度検出手段を備え、
前記斜度検出手段により斜度が所定の閾値を超えた場合には、前記冷媒圧縮機の駆動を停止することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の動力出力装置の制御装置。 - 前記動力出力装置は、サンギヤと、キャリアと、リングギヤとにより構成された遊星歯車式減速機を備え、前記第1の入出力軸は第4断接手段を介して選択的に前記出入力軸に接続され、
前記第1の入出力軸は前記サンギヤに接続され、
前記出入力軸は前記キャリアに接続され、
前記第4断接手段は前記リングギヤに接続されることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の動力出力装置の制御装置。 - シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記第1断接手段を接続することにより前記冷媒圧縮機が前記内燃機関により作動している状態から車両を発進するとき、前記第2断接手段を接続して前記内燃機関の動力で第2速発進を行なうことを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の動力出力装置の制御装置。
- 内燃機関と、電動機と、前記電動機に電力を供給する蓄電手段と、前記電動機に接続されるとともに前記内燃機関に接続され第1速走行及びEV走行を行うことができる第1変速部と、前記内燃機関に接続され第2速走行を行うことができる第2変速部と、前記第1変速部に接続され前記内燃機関と前記電動機の動力により作動可能な冷媒圧縮機と、を備える動力出力装置の制御装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、
前記蓄電手段の蓄電容量を検出する蓄電容量検出手段と、
蓄電容量から前記電動機による車両の発進の可否を判断するEV発進判定手段と、を備え、
シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記内燃機関の停止中に前記冷媒圧縮機が前記電動機により作動している状態から車両を発進するとき、前記EV発進判定手段がEV発進不可能と判断した場合には、前記電動機の動力で前記第1変速部を介して前記内燃機関を始動した後、前記内燃機関の動力で前記第2変速部を介して第2速発進を行なうことを特徴とする動力出力装置の制御装置。 - 前記内燃機関を始動した後、前記電動機を駆動することにより前記内燃機関と前記電動機の動力を足し合わせて第2速発進を行なうことを特徴とする請求項8に記載の動力出力装置の制御装置。
- 前記内燃機関を始動した後、前記電動機により前記内燃機関の駆動力の変動に伴って発生する振動を抑制するように制振制御を行なうことを特徴とする請求項8又は9に記載の動力出力装置の制御装置。
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