JP5455994B2 - 自動車用駆動システム - Google Patents
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Description
燃料の供給を受けることで回転動力を発生する内燃機関(例えば、後述の実施形態におけるエンジンENG)と、
該内燃機関の発生する回転動力を変速して出力する変速機構(例えば、後述の実施形態におけるトランスミッションTM)であって、該変速機構が、
回転動力を受けることで入力中心軸線(例えば、後述の実施形態における入力中心軸線O1)の周りを回転する入力軸(例えば、後述の実施形態における入力軸101)と、
前記入力中心軸線に対する偏心量を変更可能な支点(例えば、後述する実施形態の第1支点O3)を中心として、前記入力軸の回転に伴って偏心回転する偏心部材(例えば、後述する実施形態の偏心ディスク104)と、
前記偏心部材の偏心量を変更するアクチュエータ(例えば、後述する実施形態のアクチュエータ180)と、
前記入力中心軸線から離れた出力中心軸線(例えば、後述の実施形態における出力中心軸線O2)の周りを回転する出力部材(例えば、後述の実施形態における出力部材121)と、外部から回転方向の動力を受けることで前記出力中心軸線の周りを揺動する入力部材(例えば、後述の実施形態における入力部材122)と、これら入力部材および出力部材を互いにロック状態または非ロック状態にする係合部材(例えば、後述の実施形態におけるローラ123)とを有し、前記変速機構からの回転動力を受ける前記入力部材の正方向の回転速度が前記出力部材の正方向の回転速度を上回ったとき、前記入力部材と出力部材がロック状態になることで、前記入力部材に入力された回転動力を前記出力部材に伝達するワンウェイ・クラッチ(例えば、後述の実施形態におけるワンウェイ・クラッチOWC)と、
前記入力軸から前記偏心部材に与えられる回転運動を、前記ワンウェイ・クラッチの入力部材に対し該入力部材の揺動運動として伝える連結部材(例えば、後述の実施形態における連結部材130)と、
を備え、前記内燃機関の出力軸は前記変速機構の入力軸に一体に連結され、且つ、前記偏心量をゼロに設定することで変速比を無限大に設定可能に構成される無段変速機構(例えば、後述の実施形態における無限・無段変速機構BD)と、
該ワンウェイ・クラッチの出力部材に連結され、該出力部材に伝達された回転動力を駆動車輪(例えば、後述の実施形態における駆動車輪2)に伝える被回転駆動部材(例えば、後述の実施形態における被回転駆動部材11)と、
前記内燃機関の出力軸をモータリングすることができるように接続された電動機(例えば、後述の実施形態における第1のモータジェネレータMG1)と、
前記被回転駆動部材に接続され、該被回転駆動部材に回転動力を伝達する電動機としての機能と該被回転駆動部材からの回転動力を受けて回生運転する発電機としての機能とを有する電動発電機(例えば、後述の実施形態における第2のモータジェネレータMG2)と、
前記電動発電機が回生運転を行っている際に前記内燃機関への燃料カットを実施しつつ前記電動機により前記内燃機関の出力軸をモータリングする制御手段(例えば、後述する実施形態における車両制御手段50)と、を備え、
前記制御手段が、前記モータリングを実行しているときの前記変速機構の変速比を、前記ワンウェイ・クラッチの入力部材の回転速度が出力部材の回転速度を下回るように、前記被回転駆動部材側の回転速度に応じて変更し、
前記モータリング時の前記内燃機関の出力軸の回転数は自着火可能下限回転数以上に設定されることを特徴とする。
前記制御手段が、前記電動発電機が回生運転して得た電力を前記電動機の駆動電力として供給することを特徴とする。
前記制御手段が、前記電動発電機が回生運転を行っている際に、最初の所定時間は前記内燃機関のアイドリングを実行し、前記所定時間の経過後に前記内燃機関への燃料カットを実施しつつ前記電動機により前記内燃機関の出力軸をモータリングすることを特徴とする。
前記制御手段が、前記モータリングを実行している状態で所定時間を経過した段階でモータリングを停止することを特徴とする。
レスポンス重視モードを検出する手段(例えば、後述する実施形態におけるスポーツモード検出手段55)を備え、
前記制御手段が、レスポンス重視モードが選択されている際に、前記モータリングを実行するのに優先してアイドリングを実行することを特徴とする。
図1は実施形態の自動車用駆動システムの概略構成を示すブロック図、図2は同システムの系統図、図3は同システムの無限・無段変速機構の具体的な構成を示す断面図、図4は同無限・無段変速機構の一部の構成を軸線方向から見た側断面図である。
図1および図2に示すように、この自動車用駆動システム1は、燃料の供給を受けることで回転動力を発生するエンジン(内燃機関)ENGと、エンジンENGの下流側に設けられ、エンジンENGの発生する回転動力を無段階に変速して出力するトランスミッション(無段変速機構)TMと、エンジンENGとトランスミッションTMの間にギヤ3、4を介して接続されて、エンジンENGの出力軸をモータリングすることが可能な第1のモータジェネレータ(電動機)MG1と、トランスミッションTMの出力部に設けられ、エンジンENG側から駆動車輪2側への動力のみ伝達するワンウェイ・クラッチOWCと、このワンウェイ・クラッチOWCを介して伝達された出力回転を受けて駆動車輪2に伝達する被回転駆動部材11と、この被回転駆動部材11にギヤの組み合わせ20(ギヤ15、16、17)を介して接続された第2のモータジェネレータ(電動発電機)MG2と、を備える。
次に、この駆動システム1に用いられているトランスミッションTMについて説明する。
トランスミッションTMは無段変速機構により構成されている。この場合の無段変速機構は、IVT(Infinity Variable Transmission=クラッチを使用せずに変速比を無限大にして出力回転をゼロにできる方式の変速機構)と呼ばれるものの一種であり、変速比(レシオ=i)を無段階に変更できると共に、変速比の最大値を無限大(∞)に設定することのできる、無限・無段変速機構BDにより構成されている。
次に、この駆動システム1において車両制御手段50が実行する制御の内容について説明する。
車両制御手段50は、車両状態検出手段51からの入力情報などに基づいて、エンジンENG、第1のモータジェネレータMG1、第2のモータジェネレータMG2、トランスミッションTMを構成する無限・無段変速機構BDのアクチュエータ180などに制御信号を送り、これらの要素を制御することで様々な走行パターン制御などの制御を実行する。
まず、アクセルペダルAPがONの状態でエンジン走行しているときには、ステップS101の判断がNOとなってステップS111に進む。アクセルペダルAPがONの状態でエンジン走行しているときには、アイドリング回転数Nαよりもエンジン回転数NEが当然大きい状態であるから、ステップS111の判断がYESとなり、図11のルーチンを終了して(END)、エンジンENGの回転数制御や無限・無段変速機構BDのレシオ制御のステージに移行する。
2 駆動車輪
11 被回転駆動部材(デフケース)
50 車両制御手段
120 ワンウェイ・クラッチ
121 出力部材
122 入力部材
123 ローラ(係合部材)
ENG エンジン(内燃機関)
TM 無段変速機構
OWC ワンウェイ・クラッチ
MG1 第1のモータジェネレータ(電動機)
MG2 第2のモータジェネレータ(電動発電機)
Claims (5)
- 燃料の供給を受けることで回転動力を発生する内燃機関と、
該内燃機関の発生する回転動力を変速して出力する変速機構であって、該変速機構が、回転動力を受けることで入力中心軸線の周りを回転する入力軸と、
前記入力中心軸線に対する偏心量を変更可能な支点を中心として、前記入力軸の回転に伴って偏心回転する偏心部材と、
前記偏心部材の偏心量を変更するアクチュエータと、
前記入力中心軸線から離れた出力中心軸線の周りを回転する出力部材と、外部から回転方向の動力を受けることで前記出力中心軸線の周りを揺動する入力部材と、
これら入力部材および出力部材を互いにロック状態または非ロック状態にする係合部材とを有し、前記変速機構からの回転動力を受ける前記入力部材の正方向の回転速度が前記出力部材の正方向の回転速度を上回ったとき、前記入力部材と出力部材がロック状態になることで、前記入力部材に入力された回転動力を前記出力部材に伝達するワンウェイ・クラッチと、
前記入力軸から前記偏心部材に与えられる回転運動を、前記ワンウェイ・クラッチの入力部材に対し該入力部材の揺動運動として伝える連結部材と、
を備え、前記内燃機関の出力軸は前記変速機構の入力軸に一体に連結され、且つ、前記偏心量をゼロに設定することで変速比を無限大に設定可能に構成される無段変速機構と、
該ワンウェイ・クラッチの出力部材に連結され、該出力部材に伝達された回転動力を駆動車輪に伝える被回転駆動部材と、
前記内燃機関の出力軸をモータリングすることができるように接続された電動機と、
前記被回転駆動部材に接続され、該被回転駆動部材に回転動力を伝達する電動機としての機能と該被回転駆動部材からの回転動力を受けて回生運転する発電機としての機能とを有する電動発電機と、
前記電動発電機が回生運転を行っている際に前記内燃機関への燃料カットを実施しつつ前記電動機により前記内燃機関の出力軸をモータリングする制御手段と、を備え、
前記制御手段が、前記モータリングを実行しているときの前記変速機構の変速比を、前記ワンウェイ・クラッチの入力部材の回転速度が出力部材の回転速度を下回るように、前記被回転駆動部材側の回転速度に応じて変更し、
前記モータリング時の前記内燃機関の出力軸の回転数は自着火可能下限回転数以上に設定されることを特徴とする自動車用駆動システム。 - 前記制御手段が、前記電動発電機が回生運転して得た電力を前記電動機の駆動電力として供給することを特徴とする請求項1に記載の自動車用駆動システム。
- 前記制御手段が、前記電動発電機が回生運転を行っている際に、最初の所定時間は前記内燃機関のアイドリングを実行し、前記所定時間の経過後に前記内燃機関への燃料カットを実施しつつ前記電動機により前記内燃機関の出力軸をモータリングすることを特徴とする請求項1または2に記載の自動車用駆動システム。
- 前記制御手段が、前記モータリングを実行している状態で所定時間を経過した段階でモータリングを停止することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動車用駆動システム。
- レスポンス重視モードを検出する手段を備え、
前記制御手段が、レスポンス重視モードが選択されている際に、前記モータリングを実行するのに優先してアイドリングを実行することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1
項に記載の自動車用駆動システム。
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