JP5664498B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Description
第1変速機構は、第1インプットシャフトと、第1アウトプットシャフトと、複数の変速段と、前記第1インプットシャフトとエンジンの出力軸とを連結可能な前記第1クラッチとを備えており、前記複数の変速段のうちから選択される何れか1つの変速段によって、前記第1インプットシャフトと前記第1アウトプットシャフトとを連結可能なものである。
第2変速機構は、第2インプットシャフトと、第2アウトプットシャフトと、他の複数の変速段と、前記第2インプットシャフトと前記エンジンの出力軸とを連結可能な前記第2クラッチとを備えており、前記他の複数の変速段のうちから選択される何れか1つの変速段によって、前記第2インプットシャフトと前記第2アウトプットシャフトとを連結可能なものである。
駆動輪を駆動するための走行駆動源となる電気モータと、
前記駆動輪と前記エンジンとをつなぎ、変速機構において選択される複数の変速段によって前記駆動輪と前記エンジンとの間の伝達駆動力を変速するトランスミッションと、
前記トランスミッションの前記変速機構を制御する制御手段と
を搭載し、
前記制御手段は、EV走行時にエンジン始動要求が生じたとき、車速に応じて、前記複数の変速段のうちからエンジン始動用変速段を選択することにより、前記駆動輪側から前記エンジン側への伝達駆動力で前記エンジンをクランキングして始動させる、ハイブリッド車両であって、
さらに、ハイブリッド車の車速を検出する車速検出手段を備えており、
前記トランスミッションは、
第1インプットシャフトと、第1アウトプットシャフトと、前記第1インプットシャフトと前記エンジンの出力軸とを連結可能な第1クラッチとを有し、前記第1インプットシャフトと前記第1アウトプットシャフトとを連結して前記伝達駆動力を変速する第1変速機構と、
第2インプットシャフトと、第2アウトプットシャフトと、前記第2インプットシャフトと前記エンジンの出力軸とを連結可能な第2クラッチとを有し、前記第2インプットシャフトと前記第2アウトプットシャフトとを連結して前記伝達駆動力を変速する第2変速機構と、
前記第1アウトプットシャフトと、前記第2アウトプットシャフトと、前記電気モータの出力軸とを、前記駆動輪に連結するための連結機構とを備えたものであり、
前記制御手段は、
EV走行時にエンジン始動要求が生じたとき、
前記車速検出手段で検出する車速に応じて、前記第1変速機構又は前記第2変速機構の何れか一方の変速機構に属する変速段のうちから、1つの変速段をエンジン始動用変速段として選択し、
前記第1変速機構又は前記第2変速機構の何れか他方の変速機構に属する変速段であって且つ前記エンジン始動用変速段として選択した変速段よりも変速比の大きい変速段のうちから、1つの変速段を加速用変速段として選択し、
前記エンジン始動用変速段として選択した変速段が属する前記一方の変速機構を構成する前記第1クラッチ又は前記第2クラッチを接続状態にすることにより、前記エンジンをクランキングして始動し、
エンジン始動後に、前記一方の変速機構を構成する前記第1クラッチ又は前記第2クラッチの前記接続状態は解除し、前記加速用変速段として選択した変速段が属する前記他方の変速機構を構成する前記第2クラッチ又は前記第1クラッチを接続状態にすること、
を特徴とする。
ハイブリッド車両に対する要求加速度を検出する要求加速度検出手段を備えており、
前記制御手段は、
前記第1変速機構及び前記第2変速機構の各変速段において前記車速に応じたエンジン回転数がアイドリング回転数になるごと区分けした範囲である車速レンジと、前記要求加速度と、前記エンジン始動用変速段と、前記加速用変速段との対応関係を表す選択表を記憶しており、
前記車速検出手段で検出する車速と、前記要求加速度検出手段で検出する要求加速度と、前記選択表とに基づいて、前記エンジン始動用変速段と前記加速用変速段とを選択すること、
を特徴とする。
そして、前記制御手段は、EV走行時にエンジン始動要求が生じたとき、車速に応じて、前記複数の変速段のうちからエンジン始動用変速段を選択することにより、前記駆動輪側から前記エンジン側への伝達駆動力で前記エンジンをクランキングして始動させるため、適切なエンジン始動用変速段を選択して、ショックの小さいエンジン始動を実現することができる。
また、前記トランスミッションは、第1インプットシャフトと、第1アウトプットシャフトと、前記第1インプットシャフトと前記エンジンの出力軸とを連結可能な第1クラッチとを有し、前記第1インプットシャフトと前記第1アウトプットシャフトとを連結して前記伝達駆動力を変速する第1変速機構と、第2インプットシャフトと、第2アウトプットシャフトと、前記第2インプットシャフトと前記エンジンの出力軸とを連結可能な第2クラッチとを有し、前記第2インプットシャフトと前記第2アウトプットシャフトとを連結して前記伝達駆動力を変速する第2変速機構と、前記第1アウトプットシャフトと、前記第2アウトプットシャフトと、前記電気モータの出力軸とを、前記駆動輪に連結するための連結機構とを備えたことを特徴としているため、電気モータの駆動力が、第1変速機構及び第2変速機構における変速段を介さずに駆動輪へ伝達される。このため、第1変速機構及び第2変速機構の変速段の何れをエンジン始動用変速段や加速用変速段として選択しても、電気モータの駆動力が駆動輪に伝達されない状態(駆動力抜け状態)になることはなく、自由に変速段を選択することができる。
そして、前記制御手段は、EV走行時にエンジン始動要求が生じたとき、前記車速検出手段で検出する車速に応じて、前記第1変速機構又は前記第2変速機構の何れか一方の変速機構に属する変速段のうちから、1つの変速段をエンジン始動用変速段として選択し、前記第1変速機構又は前記第2変速機構の何れか他方の変速機構に属する変速段であって且つ前記エンジン始動用変速段として選択した変速段よりも変速比の大きい変速段のうちから、1つの変速段を加速用変速段として選択し、前記エンジン始動用変速段として選択した変速段が属する前記一方の変速機構を構成する前記第1クラッチ又は前記第2クラッチを接続状態にすることにより、前記エンジンをクランキングして始動し、エンジン始動後に、前記一方の変速機構を構成する前記第1クラッチ又は前記第2クラッチの前記接続状態は解除し、前記加速用変速段として選択した変速段が属する前記他方の変速機構を構成する前記第2クラッチ又は前記第1クラッチを接続状態にすることを特徴としているため、適切なエンジン始動用変速段と加速用変速段とを選択して、ショックの小さいエンジン始動と、エンジン始動後の速やかな加速とを実現することができる。
従って、T/M5は、電気モータ4の駆動力を、連結機構9を介して駆動輪2a,2bへ伝達する。即ち、前述のとおり、T/M5は、電気モータ4の駆動力を、変速機構7,8における複数の変速段13,14,15,23,24,25を介さずに駆動輪2a,2bへ伝達する構成になっている。
従って、第1クラッチ16は、摩擦相手板16bが、アクチュエータによって一方へ駆動されることにより、摩擦板16aを固定板16cに押し付けて接続状態となる。この接続状態では第1インプットシャフト11が、第1クラッチ16を介してエンジン11の出力軸11aに連結され、この出力軸11aとともに回転する。摩擦相手板16bが、アクチュエータによって他方へ駆動されると、固定板16cへの摩擦板16aの押し付けが解除される。即ち、第1クラッチ16の接続状態が解除される。
従って、第2クラッチ26は、摩擦相手板26bが、アクチュエータによって一方へ駆動されることにより、摩擦板26aを固定板26cに押し付けて接続状態となる。この接続状態では第2インプットシャフト21が、第2クラッチ26を介してエンジン11の出力軸11aと連結され、この出力軸11aとともに回転する。摩擦相手板26bが、アクチュエータによって他方へ駆動されると、固定板26cへの摩擦板26aの押し付けが解除される。即ち、第2クラッチ26の接続状態が解除される。
第3変速段14は、第1インプットシャフト11に結合された第3速メインギア14aと、第1アウトプットシャフト12を中心に回転可能に設けられ、第3速メインギア14aと噛合している第3速カウンタギア14bとを有している。
第5変速段15は、第1インプットシャフト11に結合された第5速メインギア15aと、第1アウトプットシャフト12を中心に回転可能に設けられ、第5速メインギア15aと噛合している第5速カウンタギア15bとを有している。
また、第1変速段13にはギヤ選択制御子28が設けられ、第3変速段14及び第5変速段15にはギヤ選択制御子29が設けられている。
第4変速段24は、第2インプットシャフト21に結合された第4速メインギア24aと、第2アウトプットシャフト22を中心に回転可能に設けられ、第4速メインギア24aと噛合している第4速カウンタギア24bとを有している。
第6変速段25は、第2インプットシャフト21に結合された第6速メインギア25aと、第2アウトプットシャフト22を中心に回転可能に設けられ、第6速メインギア25aと噛合している第6速カウンタギア25bとを有している。
また、第2変速段23にはギヤ選択制御子30が設けられ、第4変速段24及び第6変速段25にはギヤ選択制御子31が設けられている。
エンジン始動要求rは、EV走行時に、例えば運転者によるアクセルペダルの踏み込み量p(即ち駆動輪2a,2bに対する要求駆動力)が増大して踏み込み量閾値以上になったときや、電気モータ4へ電力を供給する駆動用バッテリの残存容量(SOC)が低下して残存容量閾値以下になったときなどに生じる。SOC低下によるエンジン始動要求rに基づいてエンジン3を始動させると、SOCの低下を抑制することができ、また、図示は省略するが、エンジン3で発電機を駆動(電動モータ4を発電機として機能させてもよい)してその発電電力を駆動バッテリに充電することによりSOCを回復させることもできる。なお、図示例ではT/MECU6が他のECUからエンジン始動要求rを入力するものとしているが、これに限定するものではなく、T/MECU6においてアクセルペダル踏み込み量pなどからエンジン始動要求rを得るようにしてもよい。
車速V1は、第1変速段13が選択されている状態でエンジン3をクランキングした場合に生じるエンジン3の回転数nが、エンジン3のアイドリング回転数Niに相当する回転数(以下、これを単にアイドリング回転数と称する)になる速度である。
車速V2は、第2変速段23が選択されている状態でエンジン3をクランキングした場合に生じるエンジン3の回転数nが、アイドリング回転数Niになる速度である。
車速V3は、第3変速段14が選択されている状態でエンジン3をクランキングした場合に生じるエンジン3の回転数nが、アイドリング回転数Niになる速度である。
車速V4は、第4変速段24が選択されている状態でエンジン3をクランキングした場合に生じるエンジン3の回転数nが、アイドリング回転数Niになる速度である。
車速V5は、第5変速段15が選択されている状態でエンジン3をクランキングした場合に生じるエンジン3の回転数nが、アイドリング回転数Niになる速度である。
車速V6は、第6変速段25が選択されている状態でエンジン3をクランキングした場合に生じるエンジン3の回転数nが、アイドリング回転数Niになる速度である。
一方、車速レンジb,c,d,e,f,gは、変速段選択車速レンジとも称する。
車速レンジbは、車速vが、車速V1以上で車速V2未満の範囲(V1≦v<V2)の範囲である。
車速レンジcは、車速vが、車速V2以上で車速V3未満の範囲(V2≦v<V3)の範囲である。
車速レンジdは、車速vが、車速V3以上で車速V4未満の範囲(V3≦v<V4)の範囲である。
車速レンジeは、車速vが、車速V4以上で車速V5未満の範囲(V4≦v<V5)の範囲である。
車速レンジfは、車速vが、車速V5以上で車速V6未満の範囲(V5≦v<V6)の範囲である。
車速レンジgは、車速vが、車速V6以上の範囲(v≧V6)の範囲である。
要求加速度が「小」であるときには、あまり大きな加速度を必要としないため、エンジン始動用変速段と同じのものを加速用変速段としても選択する。
なお、例えば駆動用バッテリの残存容量(SOC)が低下したときには、要求加速度が「小」のときでも、エンジン始動要求rがある。その場合には、エンジン始動用変速段と加速用変速段とを同じ変速段に設定可能であり、デュアルクラッチ式T/M5の第1クラッチ16と第2クラッチ26の切り換えは不要であるため、トランスミッションをデュアルクラッチ式のものに限定する必要はない。
要求加速度が「中」,「大」であるときには大きな加速度を必要するため、エンジン始動用変速段よりも変速比の大きいものを加速用変速段として選択することが望ましいが、車速レンジbにおいては、エンジン始動用変速段として選択される第1変速段13の変速比が最も大きいため、要求加速度が「中」,「大」であっても第1変速段13を加速用変速段として選択する。
要求加速度が「小」であるときには、あまり大きな加速度を必要としないため、エンジン始動用変速段(第2変速段23)と同じのものを加速用変速段としても選択する。
要求加速度が「中」であるときには、大きな加速度を必要するため、エンジン始動用変速段として選択される第2変速段23よりも変速比の大きな第1変速段13を、加速用変速段として選択する。第2変速段23は第2変速機構8に属する一方、第1変速段13は第2変速機構8に属さず、第1変速機構7に属している。このため、エンジン始動用変速段(第2変速段23)から加速用変速段(第1変速段13)へ切り換える際、駆動輪2a,2bに生じる駆動力の伝達量が一時的にゼロとなる所謂駆動力抜けが、生じないようにすることができる。
要求加速度が「大」であるときには、要求加速度が「中」のときよりも更に大きな加速度を必要とするため、エンジン始動用変速段として選択される第2変速段23よりも更に変速比の大きい変速段を加速用変速段として選択することが望ましいが、車速レンジcにおいては、要求加速度が「中」のときに加速用変速段として選択される第1変速段13の変速比が最も大きいため、要求加速度が「大」のときにも第1変速段13を加速用変速段として選択する。
要求加速度が「小」であるときには、あまり大きな加速度を必要としないため、エンジン始動用変速段(第3変速段14)と同じのものを加速用変速段としても選択する。
要求加速度が「中」であるときには、大きな加速度を必要するため、エンジン始動用変速段として選択される第3変速段14よりも変速比の大きな第2変速段23を、加速用変速段として選択する。第3変速段14は第1変速機構7に属する一方、第2変速段23は第1変速機構7に属さず、第2変速機構8に属している。このため、エンジン始動用変速段(第3変速段14)から加速用変速段(第2変速段23)へ切り換える際、駆動力抜けが生じないようにすることができる。
要求加速度が「大」であるときには、要求加速度が「中」のときよりも更に大きな加速度を必要するため、エンジン始動用変速段として選択される第3変速段14よりも更に変速比の大きい変速段を加速用変速段として選択することが望ましい。しかし、車速レンジdにおいては、第1変速機構7に属する第3変速段14が、エンジン始動用変速段として選択されることから、エンジン始動用変速段から加速用変速段へ切り換える際の駆動力抜けを防止するには、第3変速段14が属さない第2変速機構8から、加速用変速段を選択する必要がある。そして、第2変速機構8では、第2変速段23の変速比が最も大きいため、要求加速度が「大」のときにも、第2変速段23を加速用変速段として選択する。
要求加速度が「小」であるときには、あまり大きな加速度を必要としないため、エンジン始動用変速段(第4変速段24)と同じのものを加速用変速段としても選択する。
要求加速度が「中」であるときには、大きな加速度を必要するため、エンジン始動用変速段として選択される第4変速段24よりも変速比の大きな第3変速段14を、加速用変速段として選択する。要求加速度が「大」であるときには、更に大きな加速度を必要するため、エンジン始動用変速段として選択される第4変速段24よりも更に変速比の大きな第1変速段13を、加速用変速段として選択する。第4変速段24は第2変速機構8に属する一方、第3変速段14及び第1変速段13は何れも第2変速機構8に属さず、第1変速機構7に属している。このため、エンジン始動用変速段(第4変速段24)から加速用変速段(第3変速段14又は第1変速段13)へ切り換える際、駆動力抜けが生じないようにすることができる。
要求加速度が「小」であるときには、あまり大きな加速度を必要としないため、エンジン始動用変速段(第5変速段15)と同じのものを加速用変速段としても選択する。
要求加速度が「中」であるときには、大きな加速度を必要するため、エンジン始動用変速段として選択される第5変速段15よりも変速比の大きな第4変速段24を、加速用変速段として選択する。要求加速度が「大」であるときには、更に大きな加速度を必要するため、エンジン始動用変速段として選択される第5変速段15よりも更に変速比の大きな第2変速段23を、加速用変速段として選択する。第5変速段15は第1変速機構7に属する一方、第4変速段24及び第2変速段23は何れも第1変速機構7に属さず、第2変速機構8に属している。このため、エンジン始動用変速段(第5変速段15)から加速用変速段(第4変速段24又は第2変速段23)へ切り換える際、駆動力抜けが生じないようにすることができる。
要求加速度が「小」であるときには、あまり大きな加速度を必要としないため、エンジン始動用変速段(第6変速段25)と同じのものを加速用変速段としても選択する。
要求加速度が「中」であるときには、大きな加速度を必要するため、エンジン始動用変速段として選択される第6変速段25よりも変速比の大きな第5変速段15を、加速用変速段として選択する。要求加速度が「大」であるときには、更に大きな加速度を必要するため、エンジン始動用変速段として選択される第6変速段25よりも更に変速比の大きな第3変速段14を、加速用変速段として選択する。第6変速段25は第2変速機構8に属する一方、第5変速段15及び第3変速段14は何れも第2変速機構8に属さず、第1変速機構7に属している。このため、エンジン始動用変速段(第6変速段25)から加速用変速段(第5変速段15又は第3変速段14)へ切り換える際、駆動力抜けが生じないようにすることができる。
その結果、車速vがエンジン始動不可車速レンジaに該当してエンジン始動不可である判断した場合には、ステップS5でエンジン3の始動は不可であることを決定して(即ちエンジン始動用変速段及び加速用変速段の選択を行わないことを決定して)、今回の処理は終了する(ステップS12)。
一方、車速vがエンジン始動不可車速レンジaに該当せずにエンジン始動可であると判断した場合には、次にステップS6へ進む。
なお、エンジン始動判断手段としては、前記エンジン始動判断条件に基づいてエンジン3が始動したことを判断する手法に限定するものではなく、その他の判断手法によるものであってもよい。例えば、予め設定した経過時間閾値をT/MECU6に記憶しておき、ステップS7におけるエンジン始動用変速段側のクラッチ接続処理を実行後の経過時間が、前記経過時間閾値以上になったときにエンジン3が始動したと判断するような手法であってもよい。
2a,2b 駆動輪
3 エンジン
3a エンジンの出力軸
4 電気モータ
4a 電気モータの出力軸
5 T/M
6 T/MECU
7 第1変速機構
8 第2変速機構
9 連結機構
11 第1インプットシャフト
12 第1アウトプットシャフト
12a,12b 結合部
13 第1変速段
13a 第1速メインギア
13b 第1速カウンタギア
13b−1 結合部
14 第3変速段
14a 第3速メインギア
14b 第3速カウンタギア
14b−1 結合部
15 第5変速段
15a 第5速メインギア
15b 第5速カウンタギア
15b−1 結合部
16 第1クラッチ
16a 摩擦板
16b 摩擦相手板
16c 固定板
21 第2インプットシャフト
22 第2アウトプットシャフト
22a,22b 結合部
23 第2変速段
23a 第2速メインギア
23b 第2速カウンタギア
23b−1 結合部
24 第4変速段
24a 第4速メインギア
24b 第4速カウンタギア
24b−1 結合部
25 第6変速段
25a 第6速メインギア
25b 第6速カウンタギア
25b−1 結合部
26 第1クラッチ
26a 摩擦板
26b 摩擦相手板
26c 固定板
27 クラッチハウジング
28,29,30,31 ギヤ選択制御子
41 第1出力ギヤ
42 第2出力ギヤ
43 第3出力ギヤ
44 出力軸
45 第4出力ギヤ
46 第5出力ギヤ
51 ディファレンシャルギヤ
52a,52b 駆動軸
Claims (2)
- 駆動輪を駆動するための走行駆動源となるエンジンと、
駆動輪を駆動するための走行駆動源となる電気モータと、
前記駆動輪と前記エンジンとをつなぎ、変速機構において選択される複数の変速段によって前記駆動輪と前記エンジンとの間の伝達駆動力を変速するトランスミッションと、
前記トランスミッションの前記変速機構を制御する制御手段と
を搭載し、
前記制御手段は、EV走行時にエンジン始動要求が生じたとき、車速に応じて、前記複数の変速段のうちからエンジン始動用変速段を選択することにより、前記駆動輪側から前記エンジン側への伝達駆動力で前記エンジンをクランキングして始動させる、ハイブリッド車両であって、
さらに、ハイブリッド車の車速を検出する車速検出手段を備えており、
前記トランスミッションは、
第1インプットシャフトと、第1アウトプットシャフトと、前記第1インプットシャフトと前記エンジンの出力軸とを連結可能な第1クラッチとを有し、前記第1インプットシャフトと前記第1アウトプットシャフトとを連結して前記伝達駆動力を変速する第1変速機構と、
第2インプットシャフトと、第2アウトプットシャフトと、前記第2インプットシャフトと前記エンジンの出力軸とを連結可能な第2クラッチとを有し、前記第2インプットシャフトと前記第2アウトプットシャフトとを連結して前記伝達駆動力を変速する第2変速機構と、
前記第1アウトプットシャフトと、前記第2アウトプットシャフトと、前記電気モータの出力軸とを、前記駆動輪に連結するための連結機構とを備えたものであり、
前記制御手段は、
EV走行時にエンジン始動要求が生じたとき、
前記車速検出手段で検出する車速に応じて、前記第1変速機構又は前記第2変速機構の何れか一方の変速機構に属する変速段のうちから、1つの変速段をエンジン始動用変速段として選択し、
前記第1変速機構又は前記第2変速機構の何れか他方の変速機構に属する変速段であって且つ前記エンジン始動用変速段として選択した変速段よりも変速比の大きい変速段のうちから、1つの変速段を加速用変速段として選択し、
前記エンジン始動用変速段として選択した変速段が属する前記一方の変速機構を構成する前記第1クラッチ又は前記第2クラッチを接続状態にすることにより、前記エンジンをクランキングして始動し、
エンジン始動後に、前記一方の変速機構を構成する前記第1クラッチ又は前記第2クラッチの前記接続状態は解除し、前記加速用変速段として選択した変速段が属する前記他方の変速機構を構成する前記第2クラッチ又は前記第1クラッチを接続状態にすること、
を特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両において、
ハイブリッド車両に対する要求加速度を検出する要求加速度検出手段を備えており、
前記制御手段は、
前記第1変速機構及び前記第2変速機構の各変速段において前記車速に応じたエンジン回転数がアイドリング回転数になるごと区分けした範囲である車速レンジと、前記要求加速度と、前記エンジン始動用変速段と、前記加速用変速段との対応関係を表す選択表を記憶しており、
前記車速検出手段で検出する車速と、前記要求加速度検出手段で検出する要求加速度と、前記選択表とに基づいて、前記エンジン始動用変速段と前記加速用変速段とを選択すること、
を特徴とするハイブリッド車両。
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JP2011175625A JP5664498B2 (ja) | 2011-08-11 | 2011-08-11 | ハイブリッド車両 |
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