CN101108586A - 混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混合动力车辆，其具备：将发动机驱动力传递给驱动轮的第一传递路径、和将电动机驱动力传递给所述驱动轮的第二传递路径，并选择其一或二者并用而行驶，其中，所述第一传递路径的第一减速比设定为比仅利用所述发动机驱动力能够达到的最高速度的减速比小。

Description

混合动力车辆

技术领域

本发明涉及一种混合动力车辆，其组合发动机(内燃机)的发动机驱动力和电动机(motor)的电动机驱动力而行驶，尤其是涉及一种混合动力车辆，其具备将发动机驱动力传递到驱动轮的第一传递路径和将电动机驱动力传递到驱动轮的第二传递路径。

背景技术

目前，众所周知的混合动力车辆为，利用发动机和电动机各自的驱动力特性，在车辆不足一定速度(车速V1)的车速范围内，通过将电动机驱动力传递到驱动轮的第二传递路径行驶，在车速V1以上的车速范围内，并用所述第二传递路径和将发动机驱动力传递到驱动轮的第一传递路径而行驶，在最高速度Vmax的附近，主要使用由发动机驱动的第一传递路径而行驶。在该混合动力车辆中，以发动机驱动力特性成为能够覆盖最高速度Vmax的特性的方式确定所述第一传递路径的齿数比，因没有在第二传递路径及第一传递路径中设置具有可变齿轮的变速机而简单化，且在最高速度Vmax附近，由第一传递路径将发动机驱动力传递到驱动轮而行驶(参照特许文献1)。

特许文献1：特许第2942533号公报(参照段落号0015～0028、及图1、图2)。

但是，在所述特许文献1公开的混合动力车辆的结构中，在低负荷正常行驶(巡行)时，以利用发电机发电且通过电动机驱动驱动轮的串联运转模式行驶，或着，使用包含为了利用发动机驱动力实现最高速度Vmax而设定的减速比比较大的(低系数齿数比的)传动装置的第一传递路径且利用发动机驱动力行驶。

但是，在串联模式下，由于驱动力的传递效率降低，可能存在车辆的燃油消耗率下降的问题。另外，经由包含低系数的齿数比的传动装置的第一传递路径只由发动机驱动行驶时，以为了实现能够达到最高速度Vmax的发动机驱动力特性而设定的低系数齿数比行驶，对应正常行驶时的车速发动机的转速变化比较大，不能选择燃油消耗率高的发动机转速区域正常行驶，故燃油消耗率下降。

尤其是，在装载有大排气量发动机的混合动力车辆中的发动机驱动和电动机驱动的组合中，由于是大排气量发动机，故剩余驱动力较大，可能有在包含所述的低系数齿数比的设定的传动装置的第一传递路径中燃油消耗率明显下降的问题。另外，即使在与这种大排气量发动机组合的情况下，在大排气量多汽缸发动机上将停缸等输出特性可变机构进行组合，以实现燃油消耗率的提高，也不能充分发挥出在如上所述的低系数齿数比的设定下，为了提高燃油消耗率而进行的气缸可变的输出特性的可变机构的优点。

另外，特许文献1中，没有提及有关变速杆等由驾驶员控制的行驶状态的选择方法，因此，不能够应付未按照驾驶员意图的状况。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而开发的，其目的是提供一种混合动力车辆，能够进一步提高车辆燃油消耗率，并且能够进行按照驾驶员的意图的行驶状态的选择。

本发明提供一种混合动力车辆，其具备：将发动机驱动力传递给驱动轮的第一传递路径、和将电动机驱动力传递给所述驱动轮的第二传递路径，并选择其一或二者并用而行驶，其中，所述第一传递路径的第一减速比设定为比仅利用所述发动机驱动力能够达到的最高速度的减速比小。

附图说明

图1是本发明第一实施例的混合动力车辆整体的概略示意图；

图2是第一实施例的混合动力车辆的驱动力特性图；

图3是本发明第二实施例的混合动力车辆整体的概略示意图；

图4是用于进行将第二实施例的混合动力车辆的发动机驱动力通过第一传递路径向驱动轮传递的切换以及变速的离合器、离合器片制动器的动作说明的组合图；

图5是说明本发明的混合动力车辆的断接装置的控制的示意图；

图6是用于说明进行驾驶员要求大驱动力的操作时的断接装置的控制的流程图；

图7是说明本实施例的变形例的主要部分的示意图。

具体实施方式

第一实施例

下面，参照图1、图2及图5对本发明的第一实施例的混合动力车辆进行说明。

图1是本发明实施例的混合动力车辆整体的概略示意图，表示通过固定齿轮变速的电动机以及发动机驱动力的传递路径。

图2是本实施例的混合动力车辆的驱动力特性图。在图2中，横轴表示车速，纵轴表示驱动力或行车阻力。

图5是说明本发明混合动力车辆的断接装置的控制的示意图。

本发明实施例的混合动力车辆50A的构成是，具备将发动机1的驱动力传递到驱动轮6而使车辆行驶的第一传递路径、和将电动机8的驱动力传递到驱动轮6而使车辆行驶的第二传递路径，选择这些第一传递路径和第二传递路径之一或二者并用而行驶。

如图1所示，多汽缸例如由6汽缸构成的发动机1的输出轴2，经由飞轮3与兼作起动机的发电机4直接连结，而且，与用于将发动机1的驱动力传递到驱动轮6的离合器5A连接。

下面，说明第一传递路径。

第一传递路径包括：输出轴2、离合器5A、通过离合器5A与输出轴2接合或断开的主齿轮11、与主齿轮11啮合的输出齿轮12、与输出齿轮12同轴驱动的小齿轮13、与小齿轮13啮合的主减速器14、以及由主减速器14输入而驱动驱动轮6的差速器7。发动机1的驱动力通过所述第一传递路径传递给驱动轮6。

离合器5A是油压离合器，通过促动器33A进行离、合。而且，发动机1的动力通过离合器5A的连接(接合状态)传递给驱动轮6，通过离合器5A的分离(断开状态)切断向驱动轮6的传递。另外，当需要大驱动力时，离合器5A分离，如后面所述，电动机8的驱动力传递到驱动轮6。

还有，该第一传递路径具有以主齿轮11和输出齿轮12的齿数比以及小齿轮13和主减速器14的齿数比的乘积而确定的固定的本发明的第一减速比，没有具有可变齿数比的传动装置。主齿轮11、输出齿轮12、小齿轮13、主减速器14构成对于发动机1驱动的驱动轮6的减速机9A。

另外，如图5所示，由驾驶员操作变速杆52到要求大驱动力的L档时，混合动力车辆用ECU23A通过电信号驱动促动器33A使油压调压阀51工作。该油压调压阀51控制油压而进行离合器5A的离、合控制，使离合器5A成为分离的开放状态，切断发动机1的驱动力的传递，使得来自电动机8的驱动力传给驱动轮6。另外，油泵53通过混合动力车辆用ECU23A的电信号控制的电动机M54的运转，将工作油供给到离合器5A。

而且，混合动力车辆用ECU23A，例如变速杆52操作到了L档时，驱动促动器33A使油压调压阀51工作，从而使离合器5A分离。

另外，变速杆52用金属线55与在离合器5A和油泵53之间的油压回路中具备的手动阀56机械连接。此时，变速杆52移动到L档时，也可以不按照混合动力车辆用ECU23A的指令，而是通过金属线55的联动机械地关闭手动阀56，以使离合器5A分离。

在此，减速器9A的第一减速比如下设定。在本发明混合动力车辆50A正常行车时的发动机1的大致最大输出时的驱动力特性如图2的特性曲线a所示，根据相对于所述第一减速比的车速的发动机转速和扭矩的关系，在最高速度Vmax附近，驱动力低于行车阻力特性曲线b，驱动力的大小水平只能加速到车速V4。即，减速机9A的齿数比预先固定为达到比搭载了发动机1的混合动力车辆50A仅利用发动机1的驱动力能够达到最高速度Vmax的齿轮比时的驱动力小的驱动力的齿轮比。本实施例的混合动力车辆50A是仅利用发动机1的驱动力不能实现最高速度Vmax的结构。

另外，图2的行车阻力特性曲线b是将旋转阻力和空气阻力等对应车速而增加的阻力相加之后的曲线。

另外，所谓“正常行驶时”是指处于车速上升从车速V1(第二车速)到低于V4(第一车速)之间的中、高车速范围(第二车速范围)的情况。

另外，如图1所示，通过变换器21从发电机4或电池20供给电力而被驱动的电动机8，与其电动机轴8a直接连结的输入齿轮8b和主齿轮11啮合。

下面，对第二传递路径进行说明。

第二传递路径包括：输入齿轮8b、主齿轮11、与主齿轮11啮合的输出齿轮12、与输出齿轮12被同轴驱动的小齿轮13、与小齿轮13啮合的主减速器14、以及从主减速器14输入而驱动驱动轮6的差速器7。电动机8的驱动力通过所述第二传递路径传递给驱动轮6。

另外，该第二传递路径其齿数比是输入齿轮8b和主齿轮11的齿数比、主齿轮11和输出齿轮12的齿数比、以及小齿轮13和主减速器14的齿数比的乘积确定的固定的减速比，没有具有可变齿数比的传动装置。

图2中的最大输出特性曲线c表示电动机8的最大输出特性。最大输出特性曲线c从混合动力车辆50A起步时到规定的低车速为最大驱动力，其后，随着车速上升，即，随着电动机8的转速上升，驱动力急剧减少下去。而且，电动机8的驱动力特性设定为，在混合动力车辆50A的最高速度Vmax附近，电动机8的最大输出特性高于行驶阻力特性曲线b，只利用电动机8驱动就能够实现最高速度Vmax。

如图1所示，为了控制混合动力车辆50A的运转状态，设置有混合动力车辆用ECU(ECU：Electric Control Unit)23A。来自点火开关35的点火开关信号、来自设于未图示的变速杆上的变速杆位置传感器36的挡位信号、来自设于未图示的油门踏板上的油门踏板位置传感器37的油门踏板踩下量信号、来自设于未图示的制动踏板上的制动踏板位置传感器38的制动踏板踩下量信号、来自设于车轮上的车速传感器39的车速信号，输入混合动力车辆用ECU23A中。

另外，在电池20上设置有未图示的检测输出电压、输出电流、电池温度的各种传感器，其各种传感器信号输入到混合动力车辆用ECU23A中。

混合动力车辆用ECU23A控制促动器33A，其中，促动器33A根据车速信号反映为油门踏板踩下量以及制动踏板踩下量，使离合器5A处于接合或分离状态。

另外，混合动力车辆用ECU23A通过变换器21控制兼作起动机的发电机4以及能够发电的电动机8，通过控制输出特性可变机构31等的发动机ECU25控制发动机1的运转。

混合动力车辆用ECU23A和发动机ECU25用通信线路连接，除来自混合动力车辆用ECU23A的控制信号外，将移动位置信号、油门踏板踩下量、制动踏板踩下量信号、车速信号等输入到发动机ECU25中。相反，发动机ECU25检测发动机1的转速等，通过通信线路输入到混合动力车辆用ECU23A中。

输出特性可变机构31的构成为，例如包含：可变控制对在发动机1的气缸1a设置的没有图示的气门的上升量、开闭定时的机构；使一部分气缸1a的气门不驱动而进行停缸的可变汽缸的控制(汽缸停止运转)的机构；进行点火时间的定时控制的电子回路；进行燃料喷射控制的机构以及电子回路。

图2的特性曲线d表示利用输出特性可变机构31的动作使6气缸发动机1的一侧排列的3汽缸停缸，只有余下的3气缸运转的气缸停缸运转时的发动机1的大致最大输出状态的驱动力特性。只利用按照这种停缸运转状态低输出化的发动机驱动力，在上述第一的减速比下只达到车速V3。

(传递路径的切换控制)

在以上的结构中，混合动力车辆用ECU23A如下所示，根据车速切换第一传递路径和第二传递路径而使混合动力车辆50行驶。

在包含从图2所示的车速0到不足车速V1(第二车速)的起步时的低车速范围、上坡行驶时、以及驾驶员操作变速杆52到L档时等中，控制促动器33A对离合器5A使发动机1侧的输出轴2和主齿轮11之间切断，控制变换器21利用电动机8经过第二传递路径而驱动驱动轮6。此时，电动机8依靠来自电池20的电力被驱动。假使电池20充电状态少时，混合动力车辆用ECU23A控制变换器21和发动机ECU25，使发电机4作为起动机发挥功能而起动发动机1。而且，控制变换器21使得由发动机1对发电机4发电，其电力驱动电动机8(串联运转模式)。另外，在后述的并联运转模式中，驾驶员操作变速杆52(参照图5)到L档时，将从并联运转模式向上述的串联运转模式转换。

电动机8的最大输出特性如图2的最大输出特性曲线c所示，在最高车速Vmax附近，具有高于行驶阻力特性曲线b的驱动力。因此，依靠电动机8的驱动力，混合动力车辆50A能够在上述的低速范围行驶。

在从车速V1到不足车速V4(第一车速)的中、高车速范围(第二车速范围)正常行驶时，混合动力车辆用ECU23A控制促动器33A，使离合器5A与发动机1侧的输出轴2连接，变换器21原则上不使电动机8驱动，因此，只是发动机1的驱动力通过第一传递路径传递到驱动轮6。此时的驱动轮6的驱动力，按照图2所示的特性曲线a或特性曲线b。另外，停缸运转时，由于只加速到高于行驶阻力特性曲线b的驱动力的范围的车速V3，所以，发动机ECU25根据车速和移动位置信号、油门踏板踩下量控制输出特性可变机构31，且灵活运用并切换6气缸运转和3气缸运转以达到最佳的燃油消耗率。

另外，电动机8此时随同旋转(空转)。

在以车速从V1到不足V4的中、高车速行驶中的加速时，混合动力车辆用ECU23A控制变速器21使电动机8辅助发动机驱动，相反减速时，混合动力车辆用ECU23A控制变速器21使电动机8再生发电。

其次，在车速从高车速V4(第一车速)到最高速度Vmax的最大车速范围(第一车速范围)中，混合动力车辆用ECU23A控制促动器33A，成为使离合器5A与发动机1侧的输出轴2连接的状态，发动机1的驱动力经由第一传递路径传递给驱动轮6，同时，控制变换器21使电动机8旋转，其驱动力经由第二传递路径传递给驱动轮6。即，成为由电动机8辅助驱动发动机1的驱动的并联运转模式。此时，混合动力车辆用ECU23A在电池20充电状态少时，控制变换器21使发电机4发电，利用其电力驱动电动机8。

下面，说明驾驶员要求大驱动力时的处理流程。图6是用于说明驾驶员进行要求大驱动力操作时的断接装置的控制的流程图。

混合动力车辆用ECU(在该流程图的说明中，简称“ECU”)23A判定档位信号是否为“L”(S1)，不是“L”时(S1的No)则移向S2进行处理；是“L”时(S1的Yes)则移到S8进行处理。而且，在S2中，ECU23A判定要求扭矩值是否比Tref小，满足该条件时(S2的Yes)则移到S3进行处理，在不满足该条件时(S2的No)则移到S6进行处理。在此，Tref表示直接断开得到的最高扭矩。另外，要求扭矩为用于得到需要的驱动力的扭矩。

在S3中因为要求扭矩的值比Tref小(S2的Yes)，因此，接着在S3中，判定车速的值是否比Vref大。在此，车速的值在Tref以下时，可设想为显示驾驶员进一步要求加速的情况。由于车速值比Vref大(S3的Yes)，所以ECU23A使电磁线圈(促动器33A)工作(S4)，使直接连接的离合器5A分离(S5)，返回S1。

另外，在S6中，由于要求扭矩值比Tref大(S2的No)，或者，车速值比Vref小(S3的No)，所以，ECU23A使电磁线圈不工作(S6)，而使直接连接的离合器5A接合(S7)，返回S1。另一方面，由于档位信号是“L”(S1的Yes)，ECU23A不让电磁线圈工作(S8)，使直接连接的离合器5A接合(S9)，进而，限制油泵(EOP(电动油泵))53的输出(S10)，返回S1。

据本实施例，混合动力车辆50A，在从车速0到不足规定的车速V1的低车速范围内，利用驱动力高的电动机8能够实现图2的最大输出特性曲线c的驱动力，在该低车速范围内，利用电动机8的大驱动力能够容易地行驶。因而，即使在坡道行驶等需要更大的驱动力的行驶情况下也能够使用。而且，车速上升而在从车速V1(第二车速)到不足V4(第一车速)之间的中、高车速范围(第二车速)正常行驶时，如特性曲线a或特性曲线d所示，发动机1的驱动力特性高于行驶阻力特性曲线b，因此，只利用发动机1就能够行驶。

如图2所示，本实施例的特性曲线a，其驱动力比设定第一传递路径的减速比时的发动机1的驱动力的特性曲线f小，相对于相同行驶阻力使发动机以更低的低旋转高负荷运转，使得只用特性文献1记载的现有的发动机驱动力，就能够实现混合动力车辆50A的最高速度Vmax，因此，燃油消耗率比特性文献1记载的现有的混合动力车辆提高。再者，不需要驱动力而在平坦地行驶等情况下，即使按特性曲线d所示的停缸运转时的驱动特性也能够行驶，能够以更高的燃油消耗率正常行驶。

尤其是在作为发动机1安装有大排气量发动机的混合动力车辆50A的发动机驱动和电动机驱动的组合中，因为正常行驶时是大排气量发动机，所以剩余驱动力变大，减速机9A的齿数比成为比所述现有混合动力车辆更高系数的齿数比的设定，因此，燃油消耗率与现有相比显著改善。另外，在与那种大排量发动机组合时，在大排气量的多气缸发动机上组合包含停缸功能等的输出特性的可变机构31，降低发动机输出而成为燃烧效率优良的发动机旋转速度，由此能够实现燃油消耗率效率的提高。

而且，车速从V4(第一车速)到最高速度Vmax的最高车速范围(第一车速范围)，因为只利用发动机1的驱动力不能实现所希望的车速，所以，由第二传递路径利用电动机8的驱动力辅助发动机驱动力，由此能够实现所希望的车速。

另外，混合动力车辆50A在操作变速杆52到L档时，使离合器5A分离且切断来自发动机1的驱动力的传递，利用来自电动机8的驱动力驱动驱动轮6，因此，车辆能够利用电动机8提供的大驱动力行驶。所以，通过驾驶员操作到L档能够反映要以大驱动力行驶的意图而行驶。

因而，据本实施例，混合动力车辆50A在驾驶员选择驱动力要求(扭矩要求)大的状态时，通过断开离合器5A，通常能够实现可实现大的驱动力的串联运转(电运转)状态。

另外，作为依靠油压驱动的离合器5A因阀的问题而发生在结合侧(失去油压)卡住故障时的对策，通常，在直接连接状态下只能进行小驱动力的行驶，但据本实施例，通过将变速杆52移动到L档而减小离合器油压，就能够进行串联运转(电运转)下行驶的备用动作。

第二实施例

下面，参照图3以及图4(适当参照图2)对本发明的第二实施例的混合动力车辆进行说明。

图3是本发明实施例的混合动力车辆整体的概略示意图，表示电动机以及发动机驱动力的传递路径。

本实施例的混合动力车辆50B具备：将发动机1的驱动力传递到驱动轮6使车辆行驶的第一传递路径、和将电动机8的驱动力传递到驱动轮6使车辆行驶的第二传递路径，选择这些第一传递路径和第二传递路径之一或二者并用而行驶。在第二实施例的混合动力车两50B中，与第一实施例中的混合动力车辆50A不同之处是，替代第一实施例的直接连接离合器5A，安装了作为可切换直接连接、增速的双级减速比的变速机的行星齿轮(变速齿轮)10。在该行星齿轮10上设置有从第一传递路径分离输出轴2、或切换控制行星齿轮10的减速比的促动器33B、和由促动器33B驱动的离合器(断接装置)5B以及离合器片制动器5C。

下面，进一步详细地说明行星齿轮10的连接状态。输出轴2和保持行星齿轮10的小齿轮16的行星齿轮架17直接连接。与小齿轮16啮合的太阳齿轮15的轴，通过离合器5B可与输出轴2连接、分离，同时，通过离合器片制动器5C可以进行旋转、停止的切换。另外，朝向与小齿轮16啮合的内侧的齿环18的轴，与电动机轴8a直接连接，在保持齿环18的主体上，设置有朝向外方的主齿轮11，主齿轮11与输出齿轮12啮合。

如图3所示，由6气缸组成的发动机1的输出轴2通过飞轮3与兼作起动机的发电机4直接连接，而且，与用于将发动机1的驱动力传递到驱动轮6的离合器5B连接。

下面，对第一传递路径进行说明。

第一传递路径包括：输出轴2、离合器5B、设于通过离合器5B与输出轴2连接或切断的行星齿轮10上的主齿轮11、与主齿轮11啮合的输出齿轮12、与输出齿轮12同轴驱动的小齿轮13、与小齿轮13啮合的主减速器14、以及由主减速器14输入并驱动驱动轮6的差速器7。发动机1的驱动力通过所述第一传递路径传递给驱动轮6。

另外，行星齿轮10、主齿轮11、输出齿轮12、小齿轮13、主减速器14，构成相对于发动机1驱动驱动轮6的减速器9B。

该第一传递路径的减速比如下所述，能够按照离合器5B、离合器片制动器5C动作的状态切换成双级减速比。在离合器5B接合(ON)、且离合器片制动器5C分离(OFF)时，行星齿轮10的太阳齿轮15的轴和行星齿轮架17的轴被离合器5B固定。而且，由于太阳齿轮15和行星齿轮架17一体旋转，因此行星齿轮10的减速比为1。在本实施例中，由主齿轮11和输出齿轮12的齿数比、及小齿轮13和主减速器14的齿数比的乘积确定的减速比也成为与第一实施例相同值的第一减速比。即，基于减速机9B的第一减速比的发动机1的驱动特性，用与第一实施例相同的考虑方法设定。

接着，在离合器5B分离(OFF)且离合器片制动器5C接合(ON)时，行星齿轮10的太阳齿轮15的轴的旋转由离合器片制动器5C制动在停止的状态，随着围绕行星齿轮架17的太阳齿轮15的旋转，小齿轮16和行星齿轮架17同方向旋转，从而使齿环18在上述同一旋转方向增速。此时，第一传递路径的减速比成为上述增速状态下行星齿轮架17和齿环18之间的减速比、主齿轮11和输出齿轮12的齿数比、以及小齿轮13和主减速器14的齿数比相乘确定的、比第一减速比小的第二减速比。

第二减速小于第一减速比，基于第二减速比的发动机1的驱动特性如图2所示的特性曲线e的6气缸运转时的驱动特性，发动机1在停缸运转的最大输出状态下，比基于第一减速比的状态实现的最大车速V3低，只能加速到最大车速V2。即，第二减速比设定为，第二减速比时的6气缸运转的最大车速V2时的发动机驱动力，低于第一减速比时的停缸运转的最大车速V3时的发动机驱动力。

另外，通过变换器21由发电机4或电池20供给电力而被驱动的电动机8，其电动机轴8a与主齿轮11直接连接。

下面，对第二传递路径进行说明。

第二传递路径包括：主齿轮11、与主齿轮11啮合的输出齿轮12、与输出齿轮12同轴驱动的小齿轮13、与小齿轮13啮合的主减速器14、以及由主减速器14输入并驱动驱动轮6的差速器7。通过所述第二传递路径，电动机8的驱动力传递给驱动轮6。

再有，该第二传递路径是主齿轮11和输出齿轮12的齿数比、以及小齿轮13和主减速器14的齿数比的乘积确定的固定的减速比，没有具有可变齿数比的传动装置。

为了控制本混合动力车辆50B的运转状态，设有混合动力车辆用ECU23B。混合动力车辆用ECU23B基于车速信号反应为油门踏板踩下量以及制动踏板踩下量而控制促动器33B，控制促动器33B将离合器5B以及离合器片制动器5C分别个别地控制在离、合状态。混合动力车辆用ECU23B除上述几点以外结构相同，和第一实施例的混合动力车辆用ECU23B一样，用通信线连接电池20、变换器21以及发动机ECU25并进行同样的信号交换而进行控制。

另外，混合动力车辆用ECU23B和第一实施例的混合动力车辆用ECU23A一样，由驾驶员输入要求大驱动力的指令时进行离合器5B的离、合。另外，动作定时可同样进行用图6的流程图说明的处理，故省略其说明。

另外，在发动机1上设有与第一实施例相同输出特性的可变机构31。

与第一实施例相同的结构付与同一符号且省略重复的说明。

(传递路径的切换和变速控制)

在以上的结构中，混合动力车辆用ECU23B如下所述，根据车速切换第一传递路径和第二传递路径，另外，切换第一传递路径的减速比使混合动力车辆50B行驶。

图4是在混合动力车辆50B的行驶状态中的离合器5B和离合器片制动器5C的动作状态的组合图。

在包含从图2所示的驱动力特性图中的车速0到不足车速V1(第二车速)的起步时的低车速范围、爬坡行驶时、及由驾驶员操作变速杆到L档时等中，混合动力车辆用ECU23B通过促动器33B，如图4所示，使离合器5B及离合器片制动器5C分离(OFF)，成为串联运转(电动机驱动)的模式。由图3可知，离合器5B、离合器片制动器5C都关闭(OFF)时，不管行星齿轮架17停止或旋转，齿环18和小齿轮16的齿数差通过太阳齿轮15空转而吸收，故输出轴2和齿环18成为分离状态。这样，使发动机1从第一传递路径分离，混合动力车辆用ECU23B控制变速器21而驱动电动机8，并根据需要驱动发电机4发电，通过第二传递路径将电动机8的驱动力传递给驱动轮6。这样，在车速低的起步时、低车速行驶时，电动机进行高驱动力运转，从而使混合动力车辆50B行驶。

还有，在后述的并联运转模式中，驾驶员操作变速杆52(参照图5)到L档时，从并联运转模式向上述的串联运转模式变换。

接着，在车速达到车速V1(第二车速)以上的正常行驶状态时，控制变换器21使电动机8的驱动停止，混合动力车辆用ECU23B使车辆以比特性曲线a所示的发动机1直接连接的6气缸运转的燃油消耗率优良的第二减速比的状态行驶。即，如图4所示，通过促动器33B使离合器5B变为分离(OFF)、离合器片制动器5C变为接合(ON)，使输出轴2的旋转在行星齿轮10中增速并传递到输出齿轮12(增速阶段的发动机驱动)。此时的发动机1的最大输出驱动特性为如图2的特性曲线e所示，不用将油门踏到底即可得到需要的驱动力。但是，该行星齿轮10在增速阶段的状态下，且在减速机9B的减速比成为第二减速比的状态下，如图2所示，只达到最高的车速V2，车速V2的驱动力比在发动机1的直接连接状态下的停缸运转状态的发动机1的最大输出时的最高车速V3时的驱动力小。

另外，该离合器5B、离合器片制动器5C在如上述的状态时，发动机输出有富余时，根据需要，发动机ECU25使发动机1进行停缸运转。

另外，从图2所示的车速V2附近，车速增大超过其以上时，混合动力车辆用ECU23B通过促动器33B使离合器5B接合(ON)，且使离合器片制动器5C关闭(OFF)，从而使太阳齿轮15和行星齿轮架17一体旋转(发动机直接连接驱动)。而且，在平坦地行驶等驱动力可比较小、油门踏板踩下量小时判断为需要的扭矩小，发动机ECU25进行利用停缸运转的发动机1低输出运转，且进行利用一组停缸运转的发动机低输出运转，输出轴2的旋转没有经行星齿轮10减速而在直接连接状态下传递到输出齿轮12。

再者，在中、高速的车速范围加速、减速时，与第一实施例一样，分别使电动机8辅助驱动或使之再生发电。

而且，在从车速V4以上到最高速度Vmax的范围内，混合动力车辆用ECU23B，进行和第一实施例相同的控制。即，成为由电动机8辅助发动机驱动的并联运转的模式。

如上述说明，据第二实施例的混合动力车辆50B，在从车速0到不足车速V1的低车速范围内，需要的驱动力大时，也使离合器5B及离合器片制动器5C(OFF)分离，从而只利用电动机8进行驱动轮6的驱动(串联运转)。

从不包含最高速度Vmax的车速V1(第二车速)到不足车速V4(第一车速)的中、高车速的范围(第二车速范围)内，原则上在正常行驶状态下，只利用发动机1进行驱动轮6的驱动，根据需要加速时接受电动机8的辅助。在包含最高速度Vmax的车速V4(第一车速)以上的最高车速的范围(第一车速范围)内，利用发动机1的驱动和电动机8的驱动双方进行驱动轮6的驱动(并联运转模式)。

这样，将不包含最高速度Vmax的中、高车速的范围设定为利用发动机1正常行驶，且与比最高速度Vmax低的车速V4(第一车速)相对应设定第一减速比。因而，如图2所示，本实施例的特性曲线a，与第一实施例相同，其驱动力比设定第一传递路径的减速比时的发电机1的驱动力的特性曲线f驱动力小，使得只利用专利文献1记载的现有发动机1的驱动力，能够实现混合动力车辆50B的最高速度Vmax，相对于相同行车阻力使发动机在更低的低旋转高负荷下运转，因此，燃油消耗率比现有混合动力车辆提高。再者，在驱动力小也可以的平坦地行驶等情况下，按照特性曲线d所示的停缸运转时的驱动特性也能够行驶，即能够实现燃油消耗率更良好的正常行驶。

特别是，在安装有大排气量发动机作为发动机1的混合动力车辆50B的发动机驱动和电动机的驱动的组合中，由于正常行驶时是大排气量发动机，所以剩余驱动力变大，减速机9B的第一减速比(齿数比)成为比现有混合动力车辆更高系数的齿数比的设定，燃油消耗率效率比现有车辆显著改善。另外，在与这种大排量发动机组合时，在大排气量的多气缸发动机上装配包含具有停缸功能等的输出特性的可变机构31，就能够实现燃油消耗率的提高。

将第二减速比设定为比上述第一减速比小的减速比，从而成为比通过上述输出特性可变机构31低输出化时的上述第一减速比的最大输出时可实现的车速V3小的车速V2。

即，车速V2时的驱动力能够成为更小的驱动力的第二减速比变速，由此在低速的正常行驶状态下，能够实现燃油消耗率效率优良的发动机的旋转速度。

另外，和第一实施例的情况相同，操作变速杆52到L档时，使离合器5B关闭而切断来自发动机1的驱动力的传递，利用来自电动机8的驱动力驱动驱动轮6，因此，能够利用电动机8以大的驱动力行驶。为此，能够以反映利用驾驶员移动到L档的大驱动力行驶的意图而行驶。

在本实施例中，在车速V4以上的最高速度Vmax的范围内，如上所述，虽然进行使用电动机8辅助发动机驱动的并联运转，但也可以是切断发动机1的第一传递路径，发动机1驱动发电机4使之发电，利用其电力驱动电动机8的串联运转。

另外，在本实施例中，使电动机轴8a与主齿轮11直接连接，同第一实施例一样，也可以经由设于电动机轴8a上的输入齿轮8b将其驱动力传递到主齿轮11。

在第一实施例以及第二实施例中，将最高车速范围(第一车速范围)设定为车速V4以上，但不限定于车速V4以上。也可以将中、高车速范围(第二车速范围)的上限设定为直到发动机1的燃烧效率优良、且比车速V4低的车速值，进一步降低切换由电动机8辅助驱动或串联运转的车速值。

第一实施例以及第二实施例的变形例

在第一实施例以及第二实施例中构成为：电动机8的电动机驱动力通过设于电动机轴8a上的输入齿轮8b传递到主齿轮11，或者电动机轴8a与主齿轮11直接连结而传递。而且，由电动机8产生的驱动覆盖从车速0到不足车速V1的车速范围、和从车速V4到最高速度Vmax的车速范围。

但是，在从车速V4到最高速度Vmax的车速范围内，电动机8的旋转速度，有可能超过1万rpm。控制变换器21使电动机8更高速度旋转是容易的，但相对于电动机8的转子、轴承等的机械结构，设计条件将更严格，有可能为了提高电动机8的强度而重量增加。

因此，作为第一及第二实施例的变形，使电动机轴8a的转速通过双级变速机可“直接连接”、“增速”，也可以通过上述双级变速机的输出轴的齿轮将旋转传递到主齿轮11。而且，上述变速机可以通过混合动力车辆用ECU23A或混合动力车辆用ECU23B选择上述双级变速机的变速，实现从车速0到不足车速V1的范围内的“直接连结”、从车速V4到最高速度Vmax的“增速”，由此，能够降低从车速V4到最高速度Vmax的车速范围内的电动机8的转速而运用。

此外，图7是说明第一实施例以及第二实施例的另一变形例的主要部分的示意图。在该变形例中，代替离合器5A、5B而具备直接连结的爪形离合器5C，并具备驱动该机械式直接连结的爪形离合器5C的电促动器33C。该机械式直接连结的爪形离合器5C通过电促动器33C控制离、合。

Claims (11)

1.一种混合动力车辆，其具备：将发动机驱动力传递给驱动轮的第一传递路径、和将电动机驱动力传递给所述驱动轮的第二传递路径，并选择其一或二者并用而行驶，其特征在于，

所述第一传递路径的第一减速比设定为比仅利用所述发动机驱动力能够达到最高速度的减速比小。

2.如权利要求1所述的混合动力车辆，其特征在于，在车辆达到所述最高速度时，通过所述第二传递路径仅将所述电动机驱动力传递给所述驱动轮，或者，通过所述第二传递路径将所述电动机驱动力传递给所述驱动轮，同时，通过所述第一传递路径将所述发动机驱动力传递给所述驱动轮。

3.如权利要求1或2所述的混合动力车辆，其特征在于，所述发动机具有使输出特性可变的输出特性可变机构，

在所述第一传递路径中，具有可设定第二减速比的变速齿轮，其中，所述第二减速比是比所述第一减速比小的减速比，该第二减速比形成比下述驱动力小的驱动力，该驱动力是指在由所述输出特性可变机构低输出化时基于所述第一减速比的所述发动机在所述低输出化状态时能够达到最大输出时的驱动力。

4.如权利要求3所述的混合动力车辆，其特征在于，所述输出特性可变机构在所述发动机的运转中进行使一部分气缸停缸的停缸运转。

5.如权利要求3所述的混合动力车辆，其特征在于，所述输出特性可变机构进行阀的开闭控制、点火时间的定时控制、以及燃料喷射控制中的至少一种控制。

6.如权利要求1所述的混合动力车辆，其特征在于，所述第一传递路径以及所述第二传递路径，具备将所述发动机驱动力和所述电动机驱动力中至少一方的驱动力传递给所述驱动轮的共同的输出齿轮，

在包括从不包含车辆停止状态的第一车速以上到仅利用所述发动机驱动力能够达到的最高速度的第一车速范围内，至少通过所述第二传递路径将所述电动机驱动力传递给所述驱动轮，

在从低于所述第一车速的第二车速到不足所述第一车速的第二车速范围内，在正常行驶时，通过所述第一传递路径将所述发动机驱动力传递给所述驱动轮。

7.如权利要求1所述的混合动力车辆，其特征在于，还具备切换所述第一传递路径和所述第二传递路径的断接装置，

所述断接装置在输入要求比规定值大的驱动力的指令时，成为保持连接所述第二传递路径、切断所述第一传递路径的开放状态，车辆仅利用所述第二传递路径的驱动力行驶。

8.如权利要求7所述的混合动力车辆，其特征在于，还具备向所述断接装置供给油压的油泵、和调整由该油泵供给的油压回路的油压的油压调压阀、和通过电信号驱动该油压调压阀的促动器。

9.如权利要求8所述的混合动力车辆，其特征在于，在所述断接装置的开放状态时，限制所述促动器的驱动力，限制所述油泵的驱动。

10.如权利要求9所述的混合动力车辆，其特征在于，所述断接装置具备手动阀，该手动阀与驾驶员操作的变速杆机械地连接，供给来自所述油泵的油压。

11.如权利要求7所述的混合动力车辆，其特征在于，还具备通过电信号驱动所述断接装置的电促动器。

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