JP6229358B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents
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Description
これによれば、いわゆるドグクラッチを備えた変速機においても、走行中にモータジェネレータによりエンジンを始動する際、クラッチにかかる負担をできるだけ小さく抑制することができる。
また、エンジン燃焼開始部により開始されたエンジンの燃焼によって係合要素が解放状態にされた後(変速機クラッチが解放された後)、クラッチ駆動機構を駆動してクラッチを解放し、クラッチトルクが所定値より小さくなり、エンジンの回転速度が目標回転速度に達した場合、クラッチ駆動機構を駆動して解放状態中のクラッチを所定のクラッチトルクにて係合した後、再び解放し、その後、変速機駆動機構を駆動して係合要素を係合方向に付勢する第2の変速機クラッチ再係合部、第2の変速機クラッチ再係合部によって変速機クラッチが係合された後、クラッチ駆動機構を駆動してクラッチを係合する第2のクラッチ再係合部と、をさらに備えている。
また、入力要素および出力要素と係合要素との間にシンクロ機構が設けられており、入力要素または出力要素と係合要素とを係合する際にはシンクロ機構を作用させて入力要素または出力要素と係合要素とを係合させている。
これによれば、いわゆるシンクロ機構を備えた変速機においても、走行中にモータジェネレータによりエンジンを始動する際、クラッチにかかる負担をできるだけ小さく抑制することができる。
まず、本発明による車両用駆動装置を適用したハイブリッド車両の第1実施形態について図面を参照して説明する。図1はそのハイブリッド車両の構成を示す概要図であり、図2は車両用駆動装置の概略構成を示したスケルトン図である。
入力軸41は、クラッチ30側から順に1st駆動ギヤ43a、Rev駆動ギヤ44a、2nd駆動ギヤ45aが一体的に構成され、さらに3rd駆動ギヤ46a、4th駆動ギヤ47a、5th駆動ギヤ48aが回転自在に装着されている。また、出力軸42は、入力軸41と平行に設けられ、前記各ギヤとそれぞれ常時噛み合う位置に、1st被駆動ギヤ43b、2nd被駆動ギヤ45bが回転自在に、3rd被駆動ギヤ46b、4th被駆動ギヤ47b、5th被駆動ギヤ48bが一体的に装着されている。そして、出力軸42のクラッチ30側の端部には、ディファレンシャル装置12のリングギヤ12aと噛合する駆動ギヤ49が一体的に装着されている。
一方、時刻t2から時刻t3までは、エンジン回転数は0から増大し最終的に入力軸41の回転数と同一となるが、クラッチトルク(二次遅れ系)と同様に二次遅れ系で増大する。そうすると、回転偏差は、線形で増大するエンジン回転数(線形)と比較して、二次遅れ系のエンジン回転数(二次遅れ系)の方が小さい。したがって、クラッチにかかるエネルギーは、クラッチトルク(線形)と比較して、クラッチトルク(二次遅れ系)のほうが小さい。
なお、HVECU66は、MGトルクも一定値に維持する制御を開始する。
なお、HVECU66は、シフト抜きが完了したと判定すると、先にステップS112にて通電を開始した第1変速機クラッチ52aの駆動アクチュエータへの通電を終了する。
HVECU66は、ステップS124において、エンジン11に対してエンジン11の回転数をフィードバック制御するエンジン回転数制御を開始する。HVECU66は、エンジン11の回転数が目標エンジン回転数と一致した場合(時刻t6)、ステップS126にて「YES」と判定し、プログラムをステップS128に進める。
なお、HVECU66は、シフト入りが完了したと判定すると、先にステップS132にて通電を開始した第1変速機クラッチ52aの駆動アクチュエータへの通電を終了する。
これによれば、いわゆるドグクラッチを備えた変速機においても、EV走行中にモータジェネレータ20によりエンジン11を始動する際、クラッチ30にかかる負担をできるだけ小さく抑制することができる。
なお、前記所定値は、変速機クラッチ52aにおいて、入れる側(例えばスリーブ54a)と入れられる側(例えば1st被駆動ギヤ43b)の回転偏差が完全に0(位相同期)になると係合できないため、ある程度の回転偏差がある状態で係合を行うことができる値に設定されるのが好ましい。この所定値は強度設計に依存する。
さらに、IN軸回転高制御について図6,7を参照して詳述する。
HVECU66は、ステップS202において、上述したステップS128と同様にクラッチ30を解放状態とするクラッチ断指示をクラッチ駆動機構13に送信する。クラッチ駆動機構13は、クラッチトルクを0にする(すなわちクラッチストロークを0にする)ように駆動する。そして、HVECU66は、クラッチトルクが0になると(すなわちクラッチストロークが0になると;図7に示す時刻t16)、ステップS204にて「YES」と判定し、プログラムをステップS206に進める。ステップS204は、上述したステップS130と同様な処理である。
このクラッチスリップ処理により、クラッチ30を介して伝達されるエンジン11のトルクにより入力軸41の回転数が増大される。
さらに、本発明による車両用駆動装置を適用したハイブリッド車両の第2実施形態について図面を参照して説明する。上述した第1実施形態においては、変速機クラッチをいわゆるドグクラッチで構成したが、本第2実施形態における変速機クラッチは、シンクロ機構を含んで構成するようにしている。
HVECU66は、図3に示すフローチャートにおいて、シフト抜きが完了すると(時刻t5)、ステップS120にて「YES」と判定し、プログラムを図9に示すステップS302に進める。HVECU66は、ステップS302において、上述したステップS128と同様にクラッチ30を解放状態とするクラッチ断指示をクラッチ駆動機構13に送信する。クラッチ駆動機構13は、クラッチトルクを0にする(すなわちクラッチストロークを0にする)ように駆動する。そして、HVECU66は、クラッチトルクが0になると(すなわちクラッチストロークが0になると;図10に示す時刻t26)、ステップS304にて「YES」と判定し、プログラムをステップS306に進める。ステップS304は、上述したステップS130と同様な処理である。
これによれば、いわゆるシンクロ機構を備えた変速機40においても、EV走行中にモータジェネレータ20によりエンジン11を始動する際、クラッチ30にかかる負担をできるだけ小さく抑制することができる。
Claims (4)
- エンジンの駆動力を入力する入力軸と、変更された前記エンジンの駆動力を駆動輪側に出力する出力軸と、前記入力軸と回転連結された入力要素、前記出力軸と回転連結された出力要素、および、前記入力要素と前記出力要素とを解放可能に係合する係合要素から構成され前記入力要素と前記出力要素との係合または解放をする変速機クラッチと、を備えている変速機と、
前記変速機の前記係合要素を駆動する変速機駆動機構と、
前記エンジンの出力軸と前記変速機の前記入力軸との係合または解放をするクラッチと、
前記クラッチを駆動するクラッチ駆動機構と、
前記変速機の前記出力軸に駆動力を出力可能なモータジェネレータと、
前記モータジェネレータの駆動力のみによる走行であるモータ走行中に前記エンジンの始動要求であるエンジン始動要求があったとき、前記変速機クラッチを係合させて前記クラッチのクラッチトルクを増大させるとともに、前記モータジェネレータのモータトルクを増大させたクラッチトルク量に相当するトルク量だけ増大させるように制御するクラッチ/モータトルク増大部と、
前記クラッチトルクが前記エンジンを始動させるために必要なエンジン始動必要トルクに達した場合、前記変速機駆動機構を駆動させて係合状態にある前記変速機クラッチの前記係合要素を解放方向に向けて付勢する変速機駆動機構付勢部と、
前記エンジンの回転速度が所定値に達した場合、前記エンジンの燃焼を開始する燃焼開始手段によって前記エンジンの燃焼を開始するエンジン燃焼開始部と、
を備え、
前記入力要素または前記出力要素および前記係合要素のギヤ歯はドグ歯で構成されており、前記入力要素または前記出力要素と前記係合要素とを係合する際には前記両ドグ歯を直接噛合させており、
前記エンジン燃焼開始部により開始された前記エンジンの燃焼によって前記係合要素が解放状態にされた後、前記エンジンの回転速度が目標回転速度に達した場合、前記クラッチ駆動機構を駆動して前記クラッチを解放し、
前記クラッチトルクが所定値より小さくなった場合、前記変速機駆動機構を駆動して前記係合要素を係合方向に付勢する第1の変速機クラッチ再係合部と、
前記第1の変速機クラッチ再係合部によって前記変速機クラッチが係合された後、前記クラッチ駆動機構を駆動して前記クラッチを係合する第1のクラッチ再係合部と、をさらに備えた車両用駆動装置。 - エンジンの駆動力を入力する入力軸と、変更された前記エンジンの駆動力を駆動輪側に出力する出力軸と、前記入力軸と回転連結された入力要素、前記出力軸と回転連結された出力要素、および、前記入力要素と前記出力要素とを解放可能に係合する係合要素から構成され前記入力要素と前記出力要素との係合または解放をする変速機クラッチと、を備えている変速機と、
前記変速機の前記係合要素を駆動する変速機駆動機構と、
前記エンジンの出力軸と前記変速機の前記入力軸との係合または解放をするクラッチと、
前記クラッチを駆動するクラッチ駆動機構と、
前記変速機の前記出力軸に駆動力を出力可能なモータジェネレータと、
前記モータジェネレータの駆動力のみによる走行であるモータ走行中に前記エンジンの始動要求であるエンジン始動要求があったとき、前記変速機クラッチを係合させて前記クラッチのクラッチトルクを増大させるとともに、前記モータジェネレータのモータトルクを増大させたクラッチトルク量に相当するトルク量だけ増大させるように制御するクラッチ/モータトルク増大部と、
前記クラッチトルクが前記エンジンを始動させるために必要なエンジン始動必要トルクに達した場合、前記変速機駆動機構を駆動させて係合状態にある前記変速機クラッチの前記係合要素を解放方向に向けて付勢する変速機駆動機構付勢部と、
前記エンジンの回転速度が所定値に達した場合、前記エンジンの燃焼を開始する燃焼開始手段によって前記エンジンの燃焼を開始するエンジン燃焼開始部と、
を備え、
前記入力要素または前記出力要素および前記係合要素のギヤ歯はドグ歯で構成されており、前記入力要素または前記出力要素と前記係合要素とを係合する際には前記両ドグ歯を直接噛合させており、
前記エンジン燃焼開始部により開始された前記エンジンの燃焼によって前記係合要素が解放状態にされた後、前記クラッチ駆動機構を駆動して前記クラッチを解放し、
前記クラッチトルクが所定値より小さくなり、前記エンジンの回転速度が目標回転速度に達した場合、前記クラッチ駆動機構を駆動して解放状態中の前記クラッチを所定のクラッチトルクにて係合した後、再び解放し、
その後、前記変速機駆動機構を駆動して前記係合要素を係合方向に付勢する第2の変速機クラッチ再係合部と、
前記第2の変速機クラッチ再係合部によって前記変速機クラッチが係合された後、前記クラッチ駆動機構を駆動して前記クラッチを係合する第2のクラッチ再係合部と、をさらに備えた車両用駆動装置。 - エンジンの駆動力を入力する入力軸と、変更された前記エンジンの駆動力を駆動輪側に出力する出力軸と、前記入力軸と回転連結された入力要素、前記出力軸と回転連結された出力要素、および、前記入力要素と前記出力要素とを解放可能に係合する係合要素から構成され前記入力要素と前記出力要素との係合または解放をする変速機クラッチと、を備えている変速機と、
前記変速機の前記係合要素を駆動する変速機駆動機構と、
前記エンジンの出力軸と前記変速機の前記入力軸との係合または解放をするクラッチと、
前記クラッチを駆動するクラッチ駆動機構と、
前記変速機の前記出力軸に駆動力を出力可能なモータジェネレータと、
前記モータジェネレータの駆動力のみによる走行であるモータ走行中に前記エンジンの始動要求であるエンジン始動要求があったとき、前記変速機クラッチを係合させて前記クラッチのクラッチトルクを増大させるとともに、前記モータジェネレータのモータトルクを増大させたクラッチトルク量に相当するトルク量だけ増大させるように制御するクラッチ/モータトルク増大部と、
前記クラッチトルクが前記エンジンを始動させるために必要なエンジン始動必要トルクに達した場合、前記変速機駆動機構を駆動させて係合状態にある前記変速機クラッチの前記係合要素を解放方向に向けて付勢する変速機駆動機構付勢部と、
前記エンジンの回転速度が所定値に達した場合、前記エンジンの燃焼を開始する燃焼開始手段によって前記エンジンの燃焼を開始するエンジン燃焼開始部と、
を備え、
前記入力要素および前記出力要素と前記係合要素との間にシンクロ機構が設けられており、前記入力要素または前記出力要素と前記係合要素とを係合する際には前記シンクロ機構を作用させて前記入力要素または前記出力要素と前記係合要素とを係合させており、
前記エンジン燃焼開始部により開始された前記エンジンの燃焼によって前記係合要素が解放状態にされた後、前記クラッチ駆動機構を駆動して前記クラッチを解放し、
前記クラッチトルクが所定値より小さくなった場合、前記変速機駆動機構を駆動して前記係合要素を係合方向に付勢する第3の変速機クラッチ再係合部と、
前記第3の変速機クラッチ再係合部によって前記変速機クラッチが係合された後、前記クラッチ駆動機構を駆動して前記クラッチを係合する第3のクラッチ再係合部と、をさらに備えた車両用駆動装置。 - 前記クラッチ/モータトルク増大部は、前記クラッチトルクを、前記クラッチトルクの増大によって前記エンジンの回転速度の上昇が開始する時点までにおいては時間が経つにつれて変化率が大きくなるように、前記クラッチトルクの増大によって前記エンジンの回転速度の上昇が開始する時点後においては時間が経つにつれて変化率が小さくなるような非線形にて増大させるように制御する請求項1乃至請求項3の何れか一項記載の車両用駆動装置。
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