JP6116392B2 - Driving device for traveling vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、エンジン及びモータジェネレータの駆動力を変速機構に伝達するパラレル式ハイブリッドの走行車両の駆動装置に関する。   The present invention relates to a driving device for a parallel hybrid traveling vehicle that transmits driving force of an engine and a motor generator to a transmission mechanism.

従来において、トラクタ、バックホー、多目的作業車、乗用自動車等の走行可能な車両に搭載されている駆動装置は、特許文献1に開示されているように、エンジンの推進軸(クランク軸)を遠心クラッチの入力部材に連結し、遠心クラッチの出力部材をベルト式無段変速機構(CVT)のドライブ軸に走行駆動力伝達可能に連結している。
そして、このようなベルト式無段変速機構を搭載した駆動装置をモータジェネレータでも駆動できるようにしたハイブリッドシステムとして、特許文献2に開示されているものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a drive device mounted on a vehicle capable of traveling such as a tractor, a backhoe, a multi-purpose work vehicle, and a passenger car uses a centrifugal clutch as an engine propulsion shaft (crankshaft) as disclosed in Patent Document 1. The output member of the centrifugal clutch is connected to the drive shaft of a belt type continuously variable transmission mechanism (CVT) so as to be able to transmit the driving force.
As a hybrid system in which such a belt-type continuously variable transmission mechanism can be driven by a motor generator, there is one disclosed in Patent Document 2.

特許文献2の技術は、エンジンの推進軸(クランク軸)をダンパを介して多板式のクラッチの入力部材に連結し、クラッチの出力部材をベルト式無段変速機構のドライブ軸に連結しており、前記クラッチのクラッチハウジングの外周側にロータを一体回転可能に取り付けた電動機(モータジェネレータ)を有し、エンジンで駆動する通常モードと、エンジン及び電動機で駆動するアシストモードと、電動機で駆動するEVモードと、電動機を回生制動する回生モードとを備えている(第2実施形態)。   In the technique of Patent Document 2, an engine propulsion shaft (crankshaft) is connected to an input member of a multi-plate clutch via a damper, and an output member of the clutch is connected to a drive shaft of a belt type continuously variable transmission mechanism. And an electric motor (motor generator) having a rotor attached to the outer peripheral side of the clutch housing of the clutch so as to be integrally rotatable, a normal mode driven by the engine, an assist mode driven by the engine and the electric motor, and an EV driven by the electric motor Mode and a regenerative mode for regeneratively braking the electric motor (second embodiment).

また、エンジンと、無伝達状態を設定可能な変速機との間に2種のクラッチを設けた走行車両の駆動装置として、特許文献3に開示されているものがある。
この特許文献3の技術は、エンジンと、無伝達状態を設定可能な変速機と、該エンジンと変速機との間に設けられてモータ(モータジェネレータ)を含む駆動ユニットとを備え、上記エンジン及びモータの少なくとも一方の動力が変速機を介して変速機の出力部材を経由して車輪に伝達される走行車両の駆動装置であって、上記駆動ユニットは、上記エンジンに連絡される入力軸と、上記変速機に連絡される出力軸と、上記入力軸と出力軸とを係脱自在に連結すると共に、上記モータと連結されたコーストクラッチと、上記コーストクラッチと並列に設けられ、上記入力軸の回転は該出力軸に伝達する一方、該出力軸の回転は入力軸には伝達しないワンウェイクラッチと、上記出力軸に駆動されて上記コーストクラッチの係脱を制御する油圧を発生する油圧ポンプとを備え、上記コーストクラッチは、上記油圧ポンプの油圧不発生時に締結状態とされている(特許請求の範囲)。
Further, as a driving device for a traveling vehicle in which two types of clutches are provided between an engine and a transmission capable of setting a non-transmission state, there is one disclosed in Patent Document 3.
The technology of Patent Document 3 includes an engine, a transmission that can set a non-transmission state, and a drive unit that is provided between the engine and the transmission and includes a motor (motor generator). A driving device for a traveling vehicle in which power of at least one of motors is transmitted to wheels via a transmission via an output member of the transmission, the drive unit including an input shaft connected to the engine; An output shaft communicated with the transmission, the input shaft and the output shaft are detachably coupled, a coast clutch coupled to the motor, and a coast clutch provided in parallel with the input shaft. Rotation is transmitted to the output shaft, while rotation of the output shaft is not transmitted to the input shaft, and hydraulic pressure is driven by the output shaft to control engagement / disengagement of the coast clutch And a hydraulic pump for generating said coast clutch is in the engaged state when the hydraulic pressure nonoccurrence of the hydraulic pump (claims).

そして、この特許文献3の技術においては、エンジンのみ、モータのみ、又はエンジン及びモータによる車両走行が可能となり、モータのみの始動及び走行、モータによるエンジンの始動及びモータによる走行中のエンジンの始動、エンジン駆動時の充電及び減速時の充電、さらに減速時のエンジンブレーキ作動等が可能になっている。   And in the technique of this patent document 3, only the engine, the motor alone, or the vehicle running by the engine and the motor becomes possible, the starting and running of only the motor, the starting of the engine by the motor and the starting of the engine during running by the motor, Charging at the time of engine driving and charging at the time of deceleration, and engine braking operation at the time of deceleration are possible.

特開2011−132937号公報JP 2011-132937 A 特開2010-261544号公報JP 2010-261544 A 特開2008-126702号公報JP 2008-126702 A

前記特許文献2の技術においては、エンジン動力を行うクラッチに多板式クラッチを使用しかつクラッチの外周側に電動機を設けているので、クラッチ及び電動機が大型になり、電動機でエンジンをクランキングしたり、電動機を停止中又は回生モード状態からエンジンブレーキを効かすことは可能になっていない。
前記特許文献3の技術においては、油圧コーストクラッチの径外側にモータを設けているので、モータが大型になるとともに、油圧コーストクラッチに精度の高い制御が必要になり、コスト高を招いている。
In the technique of Patent Document 2, a multi-plate clutch is used as a clutch for driving engine power, and an electric motor is provided on the outer peripheral side of the clutch. Therefore, the clutch and the motor become large, and the engine is cranked by the electric motor. It is not possible to apply the engine brake while the motor is stopped or in the regenerative mode state.
In the technique of Patent Document 3, since the motor is provided outside the diameter of the hydraulic coast clutch, the motor becomes large, and the hydraulic coast clutch needs to be controlled with high accuracy, resulting in high costs.

本発明は、このような従来技術の問題点を解決できるようにした走行車両の駆動装置
を提供することを目的とする。
本発明は、エンジン及びモータジェネレータを備えかつ遠心クラッチを装備しながらも、エンジンのクランキング、エンジンブレーキの作動を可能にできるようにした走行車両の駆動装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a driving device for a traveling vehicle that can solve the problems of the prior art.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a driving device for a traveling vehicle that includes an engine and a motor generator and is equipped with a centrifugal clutch, and is capable of operating an engine cranking and an engine brake.

本発明における課題解決のための具体的手段は、次の通りである。
第1に、エンジンEの推進軸3を遠心クラッチ4の入力部材4Aに連結し、遠心クラッチ4の出力部材4Bを変速機構5のドライブ軸6に走行駆動力伝達可能に連結した走行車両の駆動装置であって、前記変速機構5のドライブ部材7と遠心クラッチ4の出力部材4Bとの間のドライブ軸6上にモータジェネレータ8のロータ9を連結し、エンジンEの推進軸3と変速機構5のドライブ軸6との間に前記遠心クラッチ4が切り状態のときに動力伝達を可能にする電磁クラッチ12を設け、前記遠心クラッチ4の入力部材4Aは、推進軸3に嵌合する嵌合部分と、推進軸3の回転により出力部材4Bに当接するクラッチ板21とを有し、入力部材4Aのクラッチ板21と電磁クラッチ12とを推進軸3の延設方向に並べて配置し、入力部材4Aの前記嵌合部分と出力部材4Bとの間に電磁クラッチ12を設け、出力部材4Bを変速機構5のドライブ軸6と連結したことを特徴とする。
Specific means for solving the problems in the present invention are as follows.
First, the driving shaft 3 of the engine E is connected to the input member 4A of the centrifugal clutch 4, and the output member 4B of the centrifugal clutch 4 is connected to the drive shaft 6 of the transmission mechanism 5 so as to be able to transmit the driving force. A rotor 9 of a motor generator 8 is connected on a drive shaft 6 between a drive member 7 of the transmission mechanism 5 and an output member 4B of the centrifugal clutch 4 so that the propulsion shaft 3 of the engine E and the transmission mechanism 5 are connected. An electromagnetic clutch 12 that enables power transmission when the centrifugal clutch 4 is in a disengaged state is provided between the drive shaft 6 and the input member 4A of the centrifugal clutch 4 is a fitting portion that fits the propulsion shaft 3 And the clutch plate 21 that contacts the output member 4B by the rotation of the propulsion shaft 3, the clutch plate 21 of the input member 4A and the electromagnetic clutch 12 are arranged in the extending direction of the propulsion shaft 3, and the input member 4A Wherein the electromagnetic clutch 12 is provided between the mating portion and the output member 4B, characterized in that the output member 4B coupled with the drive shaft 6 of the transmission mechanism 5.

第2に、前記モータジェネレータ8と前記電磁クラッチ12とを、前記推進軸3の延設方向にずらして配置し、前記遠心クラッチ4のクラッチケーシング4aと前記モータジェネレータ8のモータケース8aとを前記推進軸3の延設方向に並べて連結していることを特徴とする。
第3に、前記電磁クラッチ12は、エンジンEの始動時、車両制動時、車両減速時又はバッテリ満充電時にオンして、変速機構5のドライブ軸6から推進軸3へ動力を伝達可能であることを特徴とする。
Second, the motor generator 8 and the electromagnetic clutch 12 are shifted in the extending direction of the propulsion shaft 3, and the clutch casing 4a of the centrifugal clutch 4 and the motor case 8a of the motor generator 8 are connected to each other. The propulsion shaft 3 is connected side by side in the extending direction .
Third, the electromagnetic clutch 12 is turned on when the engine E is started, when the vehicle is braked, when the vehicle is decelerated, or when the battery is fully charged, and can transmit power from the drive shaft 6 of the speed change mechanism 5 to the propulsion shaft 3. It is characterized by that.

本発明によれば、エンジン及びモータジェネレータを備えかつ遠心クラッチを装備しながらも、エンジンのクランキング、エンジンブレーキの作動を可能にできる。
即ち、本発明は、変速機構5のドライブ部材7と遠心クラッチ4の出力部材4Bとの間のドライブ軸6上にモータジェネレータ8のロータ9を連結し、コンパクトな配置構造でハイブリッド機能を発揮できる上に、エンジンEの推進軸3と変速機構5のドライブ軸6との間に前記遠心クラッチ4が切り状態のときに動力伝達を可能にする電磁クラッチ12を設けているので、エンジンEのクランキング、エンジンブレーキの作動を可能にできる。
According to the present invention, it is possible to enable engine cranking and engine brake operation while including an engine and a motor generator and equipped with a centrifugal clutch.
That is, according to the present invention , the rotor 9 of the motor generator 8 is connected to the drive shaft 6 between the drive member 7 of the speed change mechanism 5 and the output member 4B of the centrifugal clutch 4, and the hybrid function can be exhibited with a compact arrangement structure. Further, an electromagnetic clutch 12 is provided between the propulsion shaft 3 of the engine E and the drive shaft 6 of the transmission mechanism 5 to enable power transmission when the centrifugal clutch 4 is disengaged. Enables ranking and engine brake operation.

また、遠心クラッチ4の入力部材4Aを推進軸3に嵌合し、出力部材4Bを変速機構5のドライブ軸6と一体に連結し、入力部材4Aと出力部材4Bとの間に前記電磁クラッチ12を設けているので、電磁クラッチ12をコンパクトで効率のよい配置構造にすることができる。
また、電磁クラッチ12は、エンジンEの始動時、車両制動時、車両減速時又はバッテリ満充電時にオンして、変速機構5のドライブ軸6から推進軸3へ動力を伝達可能にしているので、電磁クラッチ12をオンして、モータジェネレータ8でエンジンEを始動でき、モータジェネレータ8で発電しながら又はモータジェネレータ8の作動を停止しながら、エンジンEにブレーキ作用をさせることができる。
Further, the input member 4A of the centrifugal clutch 4 is fitted to the propulsion shaft 3, the output member 4B is integrally connected to the drive shaft 6 of the transmission mechanism 5, and the electromagnetic clutch 12 is interposed between the input member 4A and the output member 4B. since the is provided, it can be a good arrangement efficient electromagnetic clutch 12 is compact.
The electromagnetic clutch 12 is turned on when the engine E is started, when the vehicle is braked, when the vehicle is decelerated, or when the battery is fully charged, so that power can be transmitted from the drive shaft 6 of the transmission mechanism 5 to the propulsion shaft 3. The engine E can be started by the motor generator 8 with the electromagnetic clutch 12 turned on, and the engine E can be braked while generating power or stopping the operation of the motor generator 8.

本発明の実施の形態を示す全体説明図である。It is a whole explanatory view showing an embodiment of the invention. 駆動装置の作動状態表である。It is an operation | movement state table | surface of a drive device.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1、2において、4輪駆動型作業車の荷台の下部に搭載される原動部として適用可能な走行車両の駆動装置1を例示している。
この走行車両の駆動装置1は、エンジンE及びモータジェネレータ8の動力を変速機構5を介してトランスミッションTへ伝達する動力伝達装置になっている。変速機構5はベルト式の無段変速機構(CVT)である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 exemplify a driving device 1 for a traveling vehicle that can be applied as a driving unit mounted on a lower part of a loading platform of a four-wheel drive work vehicle.
The driving device 1 of the traveling vehicle is a power transmission device that transmits the power of the engine E and the motor generator 8 to the transmission T via the transmission mechanism 5. The transmission mechanism 5 is a belt type continuously variable transmission mechanism (CVT).

エンジンEの推進軸(クランク軸)3を突出している側面にオイルポンプ20のボディ20aと遠心クラッチ4のクラッチケーシング4aとを連結し、このクラッチケーシング4aにモータジェネレータ8のモータケース8aを固定し、このモータケース8aに変速
機構5の変速ケース19の入力側を固定している。
エンジンEは例えば、OHC形式の単気筒空冷エンジンであり、推進軸3にギヤ16が設けられ、オイルポンプ20の入力ギヤ17と噛合しており、推進軸3はオイルポンプ20内を貫通している。エンジンEのクランク軸にはダンパを連結してもよく、その場合はダンパの出力軸が推進軸3となる。
The body 20a of the oil pump 20 and the clutch casing 4a of the centrifugal clutch 4 are connected to the side surface of the engine E from which the propulsion shaft (crankshaft) 3 projects, and the motor case 8a of the motor generator 8 is fixed to the clutch casing 4a. The input side of the speed change case 19 of the speed change mechanism 5 is fixed to the motor case 8a.
The engine E is, for example, an OHC type single-cylinder air-cooled engine, the propulsion shaft 3 is provided with a gear 16 and meshes with the input gear 17 of the oil pump 20, and the propulsion shaft 3 passes through the oil pump 20. Yes. A damper may be connected to the crankshaft of the engine E. In this case, the output shaft of the damper becomes the propulsion shaft 3.

推進軸3は遠心クラッチ4のクラッチケーシング4a内まで延設され、遠心クラッチ4の入力部材4Aが嵌合し、出力部材4Bを回転自在に支持している。
遠心クラッチ4は推進軸3の回転動力を一方向には自動に伝達するが、逆方向からのトルクは伝達しない動力一方向自動伝達式の湿式クラッチであり、推進軸3が一定回転数以上になったときにクラッチ入りとなり、推進軸3の回転数に応じて高まる遠心力に基づいて推進軸3の回転駆動力を下流側に伝達する。
The propulsion shaft 3 extends to the inside of the clutch casing 4a of the centrifugal clutch 4, and the input member 4A of the centrifugal clutch 4 is fitted therein, and the output member 4B is rotatably supported.
The centrifugal clutch 4 is a power one-way automatic transmission type wet clutch that automatically transmits the rotational power of the propulsion shaft 3 in one direction, but does not transmit torque from the reverse direction. Then, the clutch is engaged, and the rotational driving force of the propulsion shaft 3 is transmitted to the downstream side based on the centrifugal force that increases in accordance with the rotational speed of the propulsion shaft 3.

遠心クラッチ4はクラッチケーシング4aで包囲されたクラッチ室内に入力部材4Aと出力部材4Bとが配置され、入力部材4Aは推進軸3に嵌合固定されていて複数枚のクラッチ板21を揺動自在に有しており、出力部材4Bはクラッチ板21を覆うカップ形状であって、推進軸3の端部に軸受22を介して相対回転自在に支持され、同時にクラッチケーシング4aに軸受23を介して回転自在に支持されている。   In the centrifugal clutch 4, an input member 4A and an output member 4B are disposed in a clutch chamber surrounded by a clutch casing 4a. The output member 4B has a cup shape that covers the clutch plate 21, and is supported at the end of the propulsion shaft 3 through a bearing 22 so as to be relatively rotatable, and at the same time, the clutch casing 4a through the bearing 23. It is supported rotatably.

前記遠心クラッチ4は推進軸3で入力部材4Aを駆動し、入力部材4Aの回転によりクラッチ板21が遠心力によって揺動して出力部材4Bに当接し、その摩擦で出力部材4Bが回転することにより動力が伝達される。
前記遠心クラッチ4の入力部材4Aの軸嵌合部分とこれを覆う出力部材4Bとの間には、伝達動力断接用の電磁クラッチ12が設けられている。この電磁クラッチ12は、遠心クラッチ4が切り状態で、エンジンEの始動時、車両制動時又は車両減速時にオンして、変速機構5のドライブ軸6から推進軸3へ動力を伝達可能にしている。
The centrifugal clutch 4 drives the input member 4A with the propulsion shaft 3, and the clutch plate 21 is swung by the centrifugal force by the rotation of the input member 4A and comes into contact with the output member 4B, and the output member 4B is rotated by the friction. Power is transmitted by
Between the shaft fitting portion of the input member 4A of the centrifugal clutch 4 and the output member 4B covering it, an electromagnetic clutch 12 for transmitting / disconnecting transmission power is provided. The electromagnetic clutch 12 is turned on when the engine E is started, when the vehicle is braked, or when the vehicle is decelerated when the centrifugal clutch 4 is disengaged so that power can be transmitted from the drive shaft 6 of the speed change mechanism 5 to the propulsion shaft 3. .

前記遠心クラッチ4の出力部材4Bは、変速機構5のドライブ軸6と一体に連結(又は一体成形)されている。このドライブ軸6は遠心クラッチ4側の端部にロータ軸部6Aを有し、このロータ軸部6Aが出力部材4Bと接続されており、出力部材4B、ロータ軸部6A及びドライブ軸6は軸心が推進軸3の軸心と同芯である。
前記ロータ軸部6Aは、出力部材4B及び/又はドライブ軸6と別個に形成してスプライン等で嵌合連結することも可能であるが、鍛造等で一体成形する方が、強度もコストも有利になる。
The output member 4 </ b> B of the centrifugal clutch 4 is integrally connected (or integrally formed) with the drive shaft 6 of the speed change mechanism 5. This drive shaft 6 has a rotor shaft portion 6A at the end on the centrifugal clutch 4 side, and this rotor shaft portion 6A is connected to the output member 4B. The output member 4B, the rotor shaft portion 6A and the drive shaft 6 are shafts. The center is concentric with the axis of the propulsion shaft 3.
The rotor shaft portion 6A can be formed separately from the output member 4B and / or the drive shaft 6 and can be fitted and connected by a spline or the like. However, it is advantageous to integrally form by forging or the like in terms of strength and cost. become.

モータジェネレータ8は遠心クラッチ4と変速機構5との間に配置されていて両者を連結しており、ロータ9がドライブ軸6のロータ軸部6Aに嵌合固定され、ステータ10がモータケース8aの内周に焼きバメにて固定されている。
このモータジェネレータ8はロータ9に永久磁石を固定した同期モータ(PTST)、例えば、永久磁石埋込式集中巻同期モータ(IPTモータ)が用いられており、バッテリBからコイルを集中巻したステータ10への通電によって、永久磁石を埋め込んだロータ9が駆動されてモータとして機能する。
The motor generator 8 is disposed between the centrifugal clutch 4 and the speed change mechanism 5, and connects the two. The rotor 9 is fitted and fixed to the rotor shaft portion 6A of the drive shaft 6, and the stator 10 is attached to the motor case 8a. It is fixed on the inner circumference by shrinkage.
The motor generator 8 uses a synchronous motor (PTST) in which a permanent magnet is fixed to a rotor 9, for example, a permanent magnet embedded type concentrated winding synchronous motor (IPT motor), and a stator 10 in which a coil is concentrated from a battery B. By energizing the rotor, the rotor 9 in which the permanent magnet is embedded is driven to function as a motor.

モータジェネレータ8のモータ作動は、ロータ軸部6Aの回転によりドライブ軸6を駆動するので変速機構5に伝達され、出力部材4Bを駆動するので、電磁クラッチ12をオンにすればエンジンEを始動(クランキング)できる。
モータジェネレータ8は、エンジンEの回転時にロータ9が正駆動(トルク伝達正方向)されることにより、又は、制動時等に変速機構5からの逆駆動(トルク伝達逆方向)によってロータ9が駆動され、ステータ10から電力を取り出すジェネレータとして機能し、電力、回生エネルギを取り出し、バッテリBを充電する。
The motor operation of the motor generator 8 is transmitted to the speed change mechanism 5 because the drive shaft 6 is driven by the rotation of the rotor shaft portion 6A and drives the output member 4B. Therefore, the engine E is started when the electromagnetic clutch 12 is turned on ( (Cranking).
The motor generator 8 is driven by the rotor 9 being driven forward (torque transmission forward direction) when the engine E rotates, or by reverse driving (torque transmission reverse direction) from the transmission mechanism 5 during braking or the like. Then, it functions as a generator that extracts electric power from the stator 10, extracts electric power and regenerative energy, and charges the battery B.

ベルト式変速機構5は、互いに平行なドライブ軸6及びドリブン軸33と、ドライブ軸6上のドライブ部材7としてのドライブプーリ及びドリブン軸33上のドリブンプーリ34と、両プーリ7、34間に巻き掛けられた無端ベルト35と、これらを包囲する変速ケース19とを有する。
ドライブ軸6はロータ軸部6Aと反対側の端部に端軸36が嵌合固定され、この端軸36がモータケース8a及び変速ケース19に固定された支持部材37に軸受38を介して
支持されている。
The belt-type transmission mechanism 5 includes a drive shaft 6 and a driven shaft 33 that are parallel to each other, a drive pulley as a drive member 7 on the drive shaft 6 and a driven pulley 34 on the driven shaft 33, and a winding between the pulleys 7 and 34. It has an endless belt 35 that is hung and a speed change case 19 that surrounds them.
The drive shaft 6 has an end shaft 36 fitted and fixed to the end opposite to the rotor shaft portion 6A, and this end shaft 36 is supported by a support member 37 fixed to the motor case 8a and the transmission case 19 via a bearing 38. Has been.

ドライブ軸6上のドライブプーリ7は、端軸36側が軸方向摺動可能であり、モータジェネレータ8側は軸方向不動になっている。
ドリブン軸33はトランスミッションTの入力軸と一体成形又は別個に形成して連結しており、ドリブン軸33上のドリブンプーリ34は軸先端側が軸方向摺動可能であり、トランスミッションT側は軸方向不動になっている。
The drive pulley 7 on the drive shaft 6 is slidable in the axial direction on the end shaft 36 side, and is immovable in the axial direction on the motor generator 8 side.
The driven shaft 33 is formed integrally with or connected to the input shaft of the transmission T, and the driven pulley 34 on the driven shaft 33 is slidable in the axial direction on the shaft tip side, while the transmission T side is stationary in the axial direction. It has become.

前記エンジンE、モータジェネレータ8及びバッテリBは制御手段(車両ECU)11に接続されており、制御手段11にはブレーキペダルの踏み込み量、アクセルペダルの踏み込み量等の走行車両運転状況の情報も入力される。
走行車両の走行車両運転状況に応じて、制御手段11がエンジンEの始動・停止、アイドリング及び回転数、モータジェネレータ8のモータモードの始動・停止及び回転数、モータジェネレータ8のジェネレータモードの始動・停止及び回転数(回生動作、回生信号)、バッテリBの充電状態(SOC)等を検出し、電磁クラッチ12を自動でオン・オフ作動させてエンジンブレーキと回生ブレーキとの切換を行う。
The engine E, the motor generator 8 and the battery B are connected to a control means (vehicle ECU) 11. The control means 11 also inputs information on the operating state of the traveling vehicle such as the brake pedal depression amount and the accelerator pedal depression amount. Is done.
The control means 11 starts / stops the engine E, idling and rotating speed, starting / stopping and rotating the motor mode of the motor generator 8, and starting / stopping the generator mode of the motor generator 8 in accordance with the traveling vehicle operating state of the traveling vehicle. Stop and rotation speed (regenerative operation, regenerative signal), state of charge (SOC) of the battery B, etc. are detected, and the electromagnetic clutch 12 is automatically turned on / off to switch between engine brake and regenerative brake.

次に、走行車両の駆動装置1に搭載して運転を行うときの、制御手段11による駆動装置作動状態を図2に基づいて説明する。
走行車両をモータ始動及びモータ走行する場合、停車状態からモータジェネレータ8のモータ作動のみで始動(始動EV)し、走行(走行EV)を行う。このとき、エンジンEは停止したままであり、遠心クラッチ4は切り状態であり、モータジェネレータ8から変速機構5(CVT)へトルク伝達は正方向に行なわれる。
Next, the drive device operating state by the control means 11 when mounted on the drive device 1 of the traveling vehicle for driving will be described with reference to FIG.
When the traveling vehicle is motor-started and motor-driven, the vehicle is started (starting EV) from the stopped state only by the motor operation of the motor generator 8, and traveling (traveling EV) is performed. At this time, engine E remains stopped, centrifugal clutch 4 is disengaged, and torque is transmitted from motor generator 8 to transmission mechanism 5 (CVT) in the positive direction.

エンジン走行の場合、停車状態から電磁クラッチ12をオン状態にしてモータジェネレータ8のモータ作動でエンジンEを始動(クランキング)する。モータジェネレータ8はセルモータの役目をし、エンジンEはクランキング動力を発生することなく始動される。
そのエンジンEの始動後は、電磁クラッチ12をオフにしエンジンEの回転を高めて、略2000回転になると遠心クラッチ4が入り始め、回転が上昇するにつれてクラッチ滑りが減少し、略3000回転になるまで急激にトルクが上昇し、略3000回転で遠心クラッチ4が結合して変速機構5へエンジンパワーを供給する。
In the case of engine running, the electromagnetic clutch 12 is turned on from the stopped state, and the engine E is started (cranked) by the motor operation of the motor generator 8. The motor generator 8 serves as a cell motor, and the engine E is started without generating cranking power.
After the engine E is started, the electromagnetic clutch 12 is turned off to increase the rotation of the engine E. When the engine E reaches approximately 2000 revolutions, the centrifugal clutch 4 starts to enter, and as the rotation increases, clutch slip decreases and approximately 3000 revolutions occur. The torque suddenly increases until approximately 3000 revolutions, and the centrifugal clutch 4 is coupled at approximately 3000 revolutions to supply engine power to the transmission mechanism 5.

このモータジェネレータ8をモータ作動させながらエンジンパワーを発生する状態がハイブリッド作動状態(HEV)となり、モータパワーとエンジンパワーの両方で強力な駆動力を発生する。
前記エンジンEの始動後に又は走行中に、モータジェネレータ8のモータ作動を停止すると、エンジンパワーのみで走行(走行E)することになる。また、逆に、エンジンEの高速回転中にモータジェネレータ8をジェネレータ作動に切り換えると、発電によりバッテリBへの充電を行うことができる。
A state in which engine power is generated while the motor generator 8 is operated is a hybrid operation state (HEV), and a strong driving force is generated by both the motor power and the engine power.
If the motor operation of the motor generator 8 is stopped after the engine E is started or during traveling, the vehicle travels (runs E) only with engine power. Conversely, when the motor generator 8 is switched to the generator operation during the high speed rotation of the engine E, the battery B can be charged by power generation.

走行車両を走行中にブレーキペダルの踏み込み又はアクセルペダルの踏み込み解除等で減速する場合、エンジンEの回転数は低下し、モータジェネレータ8はモータ作動が停止してジェネレータ作動状態となり、モータジェネレータ8の発電作動(回生)によって回転抵抗が与えられる。このときエンジンEは回転を停止(回生2)してもアイドリング状態(回生1)にしてもよく、トルク伝達は変速機構5からモータジェネレータ8へ向かう逆方向となる。   When decelerating by depressing the brake pedal or depressing the accelerator pedal while driving the traveling vehicle, the number of revolutions of the engine E decreases, the motor generator 8 stops the motor operation and enters the generator operation state. Rotational resistance is given by power generation operation (regeneration). At this time, the engine E may stop rotating (regeneration 2) or be in an idling state (regeneration 1), and torque transmission is in the reverse direction from the speed change mechanism 5 to the motor generator 8.

走行車両を走行中に下り坂等で急制動(大減速)する場合、モータジェネレータ8はジェネレータ作動状態となり、エンジンEの回転を停止して回生ブレーキ状態(減速の回生2と略同じ)にする、あるいは電磁クラッチ12をオン状態にして変速機構5からのトルクを推進軸3へ伝達し、エンジンEにエンジンブレーキ作動(Eブレーキ)をさせる。このとき、モータジェネレータ8による電力回生を大きくしつつ、エンジンブレーキ作動を利用してブレーキ力を強力にできる。   When the traveling vehicle is suddenly braked (large deceleration) on a downhill or the like while traveling, the motor generator 8 enters a generator operating state, stops the rotation of the engine E and enters a regenerative braking state (substantially the same as the regenerative deceleration 2). Alternatively, the electromagnetic clutch 12 is turned on to transmit the torque from the speed change mechanism 5 to the propulsion shaft 3 to cause the engine E to operate the engine brake (E brake). At this time, it is possible to increase the braking force by utilizing the engine braking operation while increasing the power regeneration by the motor generator 8.

走行車両を走行中にモータジェネレータ8のジェネレータ作動によりバッテリBの充電状態(SOC)が高い状態(B満充電)になっているとき、電力回生を有効利用し難いので、モータジェネレータ8のモータ作動(走行EV)のみの運転をする、又はモータジェネレータ8のモータ作動とエンジンEの駆動とでハイブリッド作動状態(HEV)で運転
し、エンジンEの燃料消費を抑制する。
When the battery B is in a high state of charge (SOC) (B full charge) due to the generator operation of the motor generator 8 while traveling on the traveling vehicle, it is difficult to effectively use power regeneration. Only the (running EV) is operated, or the motor operation of the motor generator 8 and the drive of the engine E are operated in a hybrid operation state (HEV) to suppress the fuel consumption of the engine E.

このバッテリB満充電時に走行車両の減速又は急制動があっても、モータジェネレータ8のジェネレータ作動を停止しておいて、電磁クラッチ12をオンにしてエンジンEにエンジンブレーキ作動(Eブレーキ)をさせる。
前記駆動装置1は、エンジンEの駆動力の伝達を従来から存在する安価な遠心クラッチ4を利用して行い、変速機構5からの走行車両の慣性エネルギの回収及びエンジンブレーキの作動は電磁クラッチ12を利用して行うことができ、また、この電磁クラッチ12を利用してモータジェネレータ8でエンジンEのクランキングも行うことができる。
Even if the traveling vehicle is decelerated or suddenly braked when the battery B is fully charged, the generator operation of the motor generator 8 is stopped and the electromagnetic clutch 12 is turned on to cause the engine E to operate the engine brake (E brake). .
The driving device 1 performs transmission of driving force of the engine E by using an inexpensive centrifugal clutch 4 that has existed conventionally, and recovery of inertia energy of the traveling vehicle from the transmission mechanism 5 and operation of the engine brake are performed by the electromagnetic clutch 12. Further, the engine generator C can be cranked by the motor generator 8 by using the electromagnetic clutch 12.

電磁クラッチ12は、エンジンEから変速機構5への正方向の大トルクを常時伝達するときは作動せず、ドライブ軸6からエンジンEへの逆方向のトルクを少頻度で伝達するときに使用するので、オン・オフ制御だけの簡単かつ安価なものが使用できる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、部材、構成を種々変形したり、組み合わせを変更したりすることもできる。
The electromagnetic clutch 12 does not operate when the large torque in the forward direction from the engine E to the transmission mechanism 5 is always transmitted, and is used when the reverse torque from the drive shaft 6 to the engine E is transmitted with low frequency. Therefore, a simple and inexpensive one with only on / off control can be used.
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A member, a structure can be variously deformed, and a combination can also be changed.

例えば、ベルト式変速機構5の代わりに、遊星歯車式変速機構又はその他の変速機構でもよい。   For example, instead of the belt-type transmission mechanism 5, a planetary gear-type transmission mechanism or another transmission mechanism may be used.

1 駆動装置
3 推進軸
4 遠心クラッチ
4A 入力部材
4B 出力部材
5 ベルト式変速機構
6 ドライブ軸
6A ロータ軸部
7 ドライブ部材(ドライブプーリ)
8 モータジェネレータ
9 ロータ
10 ステータ
11 制御手段
12 電磁クラッチ
B バッテリ
E エンジン
T トランスミッション
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive device 3 Propulsion shaft 4 Centrifugal clutch 4A Input member 4B Output member 5 Belt type transmission mechanism 6 Drive shaft 6A Rotor shaft portion 7 Drive member (drive pulley)
8 Motor generator 9 Rotor 10 Stator 11 Control means 12 Electromagnetic clutch B Battery E Engine T Transmission

Claims (3)

エンジン(E)の推進軸(3)を遠心クラッチ(4)の入力部材(4A)に連結し、遠心クラッチ(4)の出力部材(4B)を変速機構(5)のドライブ軸(6)に走行駆動力伝達可能に連結した走行車両の駆動装置であって、
前記変速機構(5)のドライブ部材(7)と遠心クラッチ(4)の出力部材(4B)との間のドライブ軸(6)上にモータジェネレータ(8)のロータ(9)を連結し、エンジン(E)の推進軸(3)と変速機構(5)のドライブ軸(6)との間に前記遠心クラッチ(4)が切り状態のときに動力伝達を可能にする電磁クラッチ(12)を設け、
前記遠心クラッチ(4)の入力部材(4A)は、推進軸(3)に嵌合する嵌合部分と、推進軸(3)の回転により出力部材(4B)に当接するクラッチ板(21)とを有し、
入力部材(4A)のクラッチ板(21)と電磁クラッチ(12)とを推進軸(3)の延設方向に並べて配置し、入力部材(4A)の前記嵌合部分と出力部材(4B)との間に電磁クラッチ(12)を設け、出力部材(4B)を変速機構(5)のドライブ軸(6)と連結したことを特徴とする走行車両の駆動装置。
The propulsion shaft (3) of the engine (E) is connected to the input member (4A) of the centrifugal clutch (4), and the output member (4B) of the centrifugal clutch (4) is connected to the drive shaft (6) of the transmission mechanism (5). A driving device for a traveling vehicle connected so as to be able to transmit traveling driving force,
A rotor (9) of a motor generator (8) is connected on a drive shaft (6) between a drive member (7) of the speed change mechanism (5) and an output member (4B) of the centrifugal clutch (4), and an engine An electromagnetic clutch (12) is provided between the propulsion shaft (3) of (E) and the drive shaft (6) of the speed change mechanism (5) to enable power transmission when the centrifugal clutch (4) is in the disengaged state. The
An input member (4A) of the centrifugal clutch (4) includes a fitting portion that is fitted to the propulsion shaft (3), and a clutch plate (21) that is brought into contact with the output member (4B) by the rotation of the propulsion shaft (3). Have
The clutch plate (21) of the input member (4A) and the electromagnetic clutch (12) are arranged side by side in the extending direction of the propulsion shaft (3), and the fitting portion of the input member (4A) and the output member (4B) A driving device for a traveling vehicle, characterized in that an electromagnetic clutch (12) is provided between the two and the output member (4B) is connected to the drive shaft (6) of the transmission mechanism (5) .
前記モータジェネレータ(8)と前記電磁クラッチ(12)とを、前記推進軸(3)の延設方向にずらして配置し、前記遠心クラッチ(4)のクラッチケーシング(4a)と前記モータジェネレータ(8)のモータケース(8a)とを前記推進軸(3)の延設方向に並べて連結していることを特徴とする請求項1に記載の走行車両の駆動装置。The motor generator (8) and the electromagnetic clutch (12) are shifted in the extending direction of the propulsion shaft (3), and the clutch casing (4a) of the centrifugal clutch (4) and the motor generator (8) 2. The driving device for the traveling vehicle according to claim 1, wherein the motor case (8 a) is connected side by side in the extending direction of the propulsion shaft (3). 前記電磁クラッチ(12)は、エンジン(E)の始動時、車両制動時、車両減速時又はバッテリ満充電時にオンして、変速機構(5)のドライブ軸(6)から推進軸(3)へ動力を伝達可能であることを特徴とする請求項1又は2に記載の走行車両の駆動装置。   The electromagnetic clutch (12) is turned on when the engine (E) is started, when the vehicle is braked, when the vehicle is decelerated, or when the battery is fully charged, from the drive shaft (6) of the transmission mechanism (5) to the propulsion shaft (3). The driving device for a traveling vehicle according to claim 1, wherein power can be transmitted.
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