JP2012006527A - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 制御手段21a1は、蓄電池1の蓄電量が所定の上限値以上又は所定の下限値以下の場合に、モータMGを停止して、第1クラッチC1又は第1噛合機構SM1の摩擦力によって第1入力軸34の回転数を第1入力軸34の駆動ギアの回転数に近づける、或いは、第1入力軸34の回転抵抗力によって第1入力軸34の回転数を低下させることにより、第1入力軸34の回転数と第1入力軸34の駆動ギアの回転数との差を所定値以下にしてから、第1噛合機構SM1によって第1入力軸34の駆動ギアを第1入力軸34に連結するように制御する。
【選択図】 図1
Description
前記内燃機関及び前記電動機から入力された駆動力を変速して出力する変速機と、
前記電動機に給電するための蓄電装置と、
前記蓄電装置の蓄電量に応じて、前記変速機、前記内燃機関及び前記電動機を制御する制御手段とを備え、
前記変速機は、
前記電動機の駆動力及び前記内燃機関の駆動力が入力される第1入力軸と、
前記内燃機関の駆動力が入力される第2入力軸と、
前記第1入力軸又は前記第2入力軸に入力された駆動力を変速するための複数の駆動ギア(G3a、G5a、G7a又はG2a、G4a、G6a)と、
前記複数の駆動ギア(G2a、G3a、G4a、G5a、G6a、G7a)と噛合する複数の従動ギア(Go1、Go2、Go3)が固定され、前記駆動ギア(G2a、G3a、G4a、G5a、G6a、G7a)と前記従動ギア(Go1、Go2、Go3)とを介して変速された駆動力を出力する出力軸と、
前記内燃機関の駆動力の全部を前記第1入力軸に伝達する伝達状態、前記内燃機関の駆動力の一部を摩擦力により前記第1入力軸に伝達する伝達過渡状態、及び伝達しない開放状態を有する第1伝達手段と、
前記内燃機関の駆動力を前記第2入力軸に伝達する伝達状態、及び伝達しない開放状態を有する第2伝達手段と、
前記第1入力軸の駆動ギア(G3a、G5a、G7a)のいずれか1つを選択的に前記第1入力軸に連結することで、前記第1入力軸に入力された駆動力の全部を前記出力軸に伝達する伝達状態、前記第1入力軸の駆動ギア(G3a、G5a、G7a)のいずれか1つを選択的に前記第1入力軸に連結することで、前記第1入力軸に入力された駆動力の一部を摩擦力により前記出力軸に伝達する伝達過渡状態、及び前記第1入力軸に入力された駆動力を前記出力軸に伝達しない開放状態を有する第3伝達手段と、
前記第2入力軸の駆動ギア(G2a、G4a、G6a)のいずれか1つを選択的に前記第2入力軸に連結することで、前記第2入力軸に入力された駆動力を前記出力軸に伝達する伝達状態、及び前記第2入力軸に入力された駆動力を前記出力軸に伝達しない開放状態を有する第4伝達手段とを備え、
前記制御手段は、前記第1伝達手段及び前記第3伝達手段を開放状態とし、前記第2伝達手段及び前記第4伝達手段を伝達状態として、前記第2入力軸に入力された前記内燃機関の駆動力により前記従動ギア(Go1、Go2、Go3)を介して前記第1入力軸の駆動ギア(G3a、G5a、G7a)が回転駆動しているときに、前記第1入力軸の駆動ギア(G3a、G5a、G7a)のいずれか1つの駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)を前記第1入力軸に連結するとき、
前記蓄電量が所定の下限値と所定の上限値との間の値である場合には、前記第1入力軸の回転数が前記第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の回転数になるように前記電動機を作動して、前記第1入力軸の回転数と前記第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の回転数との差が第1の所定値以下になったとき、前記第3伝達手段を伝達状態とし、
前記蓄電量が前記下限値以下又は前記上限値以上の場合には、前記電動機の作動を停止し、前記第1伝達手段又は前記第3伝達手段を伝達過渡状態として前記第1入力軸の回転数を前記第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の回転数に近づけること、或いは、前記第1入力軸の回転抵抗力によって前記第1入力軸の回転数が低下することにより、前記第1入力軸の回転数と前記第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の回転数との差が第2の所定値以下になったとき、前記第3伝達手段を伝達状態とすることを特徴とする(第1発明)。
蓄電量が所定の下限値と所定の上限値との間の値である場合には、第1入力軸の回転数が第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の回転数になるように電動機を作動させる。そして、第1入力軸の回転数と第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の回転数との差が第1の所定値以下になったとき、第3伝達手段を伝達状態として第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)を前記第1入力軸に連結する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。図1に示すように、ハイブリッド車両は、エンジンからなる内燃機関ENG、電動機(モータ)MG、モータMGと電力を授受する二次電池からなる蓄電池1、当該車両の車載機器に対して電力を供給する12Vのバッテリ2、蓄電池1からバッテリ2へ電圧を変換して電力を供給するDC/DCコンバータ3、自動変速機31、及びエンジンENG、モータMG、自動変速機31、DC/DCコンバータ3の各部を制御する電子制御装置ECU(Electronic Control Unit)21を備える。
次に本発明の第2実施形態について説明する。図15は、第2実施形態のハイブリッド車両の概略構成を示す。図15を参照しながら、第1実施形態との相違点について説明する。
Claims (9)
- 内燃機関と電動機とを駆動源とするハイブリッド車両であって、
前記内燃機関及び前記電動機から入力された駆動力を変速して出力する変速機と、
前記電動機に給電するための蓄電装置と、
前記蓄電装置の蓄電量に応じて、前記変速機、前記内燃機関及び前記電動機を制御する制御手段とを備え、
前記変速機は、
前記電動機の駆動力及び前記内燃機関の駆動力が入力される第1入力軸と、
前記内燃機関の駆動力が入力される第2入力軸と、
前記第1入力軸又は前記第2入力軸に入力された駆動力を変速するための複数の駆動ギア(G3a、G5a、G7a又はG2a、G4a、G6a)と、
前記複数の駆動ギア(G2a、G3a、G4a、G5a、G6a、G7a)と噛合する複数の従動ギア(Go1、Go2、Go3)が固定され、前記駆動ギア(G2a、G3a、G4a、G5a、G6a、G7a)と前記従動ギア(Go1、Go2、Go3)とを介して変速された駆動力を出力する出力軸と、
前記内燃機関の駆動力の全部を前記第1入力軸に伝達する伝達状態、前記内燃機関の駆動力の一部を摩擦力により前記第1入力軸に伝達する伝達過渡状態、及び伝達しない開放状態を有する第1伝達手段と、
前記内燃機関の駆動力を前記第2入力軸に伝達する伝達状態、及び伝達しない開放状態を有する第2伝達手段と、
前記第1入力軸の駆動ギア(G3a、G5a、G7a)のいずれか1つを選択的に前記第1入力軸に連結することで、前記第1入力軸に入力された駆動力の全部を前記出力軸に伝達する伝達状態、前記第1入力軸の駆動ギア(G3a、G5a、G7a)のいずれか1つを選択的に前記第1入力軸に連結することで、前記第1入力軸に入力された駆動力の一部を摩擦力により前記出力軸に伝達する伝達過渡状態、及び前記第1入力軸に入力された駆動力を前記出力軸に伝達しない開放状態を有する第3伝達手段と、
前記第2入力軸の駆動ギア(G2a、G4a、G6a)のいずれか1つを選択的に前記第2入力軸に連結することで、前記第2入力軸に入力された駆動力を前記出力軸に伝達する伝達状態、及び前記第2入力軸に入力された駆動力を前記出力軸に伝達しない開放状態を有する第4伝達手段とを備え、
前記制御手段は、前記第1伝達手段及び前記第3伝達手段を開放状態とし、前記第2伝達手段及び前記第4伝達手段を伝達状態として、前記第2入力軸に入力された前記内燃機関の駆動力により前記従動ギア(Go1、Go2、Go3)を介して前記第1入力軸の駆動ギア(G3a、G5a、G7a)が回転駆動しているときに、前記第1入力軸の駆動ギア(G3a、G5a、G7a)のいずれか1つの駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)を前記第1入力軸に連結するとき、
前記蓄電量が所定の下限値と所定の上限値との間の値である場合には、前記第1入力軸の回転数が前記第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の回転数になるように前記電動機を作動して、前記第1入力軸の回転数と前記第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の回転数との差が第1の所定値以下になったとき、前記第3伝達手段を伝達状態とし、
前記蓄電量が前記下限値以下又は前記上限値以上の場合には、前記電動機の作動を停止し、前記第1伝達手段又は前記第3伝達手段を伝達過渡状態として前記第1入力軸の回転数を前記第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の回転数に近づけること、或いは、前記第1入力軸の回転抵抗力によって前記第1入力軸の回転数が低下することにより、前記第1入力軸の回転数と前記第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の回転数との差が第2の所定値以下になったとき、前記第3伝達手段を伝達状態と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、
前記制御手段は、前記第1入力軸に連結する駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の切り替え、又は前記第1伝達手段の伝達状態と開放状態との切り替えを、当該車両の駆動力を決定する変数の値に応じて行なうものであり、
前記第1入力軸の駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)は、前記変数の値が増大して第1閾値以上になったとき切り替えられ、前記変数の値が減少して、前記第1閾値より小さい第2閾値以下になったとき、前記第1閾値以上になる前の駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)に切り替えられ、
前記第1伝達手段は、前記変数の値が増大して第3閾値以上になったとき、伝達状態から開放状態へ切り替えられ、前記第3閾値以上になる前に前記第1入力軸に連結されていた前記駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)と同じ駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)が前記第1入力軸に連結されている場合に、前記変数の値が減少して前記第3閾値より小さい第4閾値以下になったとき、開放状態から伝達状態へ切り替えられ、
前記蓄電量が前記下限値以下又は前記上限値以上の場合には、前記蓄電量が前記下限値と前記上限値との間の値である場合よりも、前記第1閾値と前記第2閾値との差及び前記第3閾値と前記第4閾値との差を共に大きくすることを特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1又は2に記載のハイブリッド車両において、
前記複数の駆動ギア(G2a、G3a、G4a、G5a、G6a、G7a)は、前記従動ギア(Go1、Go2、Go3)と噛合うことで決定される変速比の大きさの順に、前記第1入力軸と前記第2入力軸とに交互に配置され、
前記制御手段は、前記蓄電量が前記下限値以下又は前記上限値以上の場合には、
前記第2入力軸の駆動ギア(G2a、G4a、G6a)のうち前記変速比の大きさの順に隣り合う2つの駆動ギア(G2a、G4a又は、G4a、G6a)と前記従動ギア(Go1、Go2、Go3)とが噛合うことで決定される2つの変速比の間の変速比を、前記従動ギア(Go1又はGo2)と噛合うことで決定する前記第1入力軸の駆動ギア(G3a又はG5a)及び前記隣り合う2つの駆動ギア(G2a、G4a又は、G4a、G6a)のうちいずれか1つの駆動ギア(G2a、G3a、G4a、G5a又はG6a)を介して、前記第1入力軸又は前記第2入力軸に入力された駆動力を前記出力軸に伝達しているとき、
前記2つの変速比の間の変速比を前記従動ギア(Go1又はGo2)と噛合うことで決定する前記第1入力軸の駆動ギア(G3a又はG5a)を選択するように前記第3伝達手段を伝達状態にしていることを特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両において、
前記制御手段は、前記蓄電量が前記下限値以下又は前記上限値以上の場合には、前記蓄電量が前記下限値と前記上限値との間の値である場合よりも前記第3伝達手段を開放状態から伝達過渡状態にするタイミングを早め、前記第3伝達手段を伝達過渡状態として前記第1入力軸の回転数を前記第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の回転数に近づけることを特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のハイブリッド車両において、
前記制御手段は、前記蓄電量が前記下限値以下又は前記上限値以上の場合に、現時点で前記第2入力軸に連結されている前記第2入力軸の駆動ギア(G2a、G4a又はG6a)と前記従動ギア(Go1、Go2又はGo3)とが噛合うことで決定される変速比より小さい変速比を、前記従動ギア(Go1、Go2又はGo3)と噛合うことで決定する第1入力軸の駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)を選択するように前記第3伝達手段を伝達状態にし、且つ前記第1伝達手段を伝達状態にするときは、
前記第1伝達手段を伝達過渡状態として前記第1入力軸の回転数を前記第1入力軸に連結される駆動ギア(G3a、G5a又はG7a)の回転数に近づけることを特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のハイブリッド車両において、
前記制御手段は、前記第1伝達手段及び前記第3伝達手段を伝達状態とし、前記第2伝達手段及び前記第4伝達手段を開放状態として、前記第1入力軸の駆動ギアのうち変速比の大きい駆動ギア(G3a又はG5a)を介して変速された駆動力を前記出力軸に伝達しているとき、
前記第1伝達手段及び前記第3伝達手段を開放状態とし、前記第2伝達手段を伝達状態とし、前記伝達している駆動ギア(G3a又はG5a)と前記従動ギア(Go1又はGo2)とが噛合うことで決定される変速比より小さい変速比を、前記従動ギア(Go2又はGo3)と噛合うことで決定する前記第2入力軸の駆動ギア(G4a又はG6a)を選択するように前記第4伝達手段を伝達状態とした後に、
前記選択された駆動ギア(G4a又はG6a)と前記従動ギア(Go2又はGo3)とが噛合うことで決定される変速比より小さい変速比を、前記従動ギア(Go2又はGo3)と噛合うことで決定する前記第1入力軸の駆動ギア(G5a又はG7a)を前記第1入力軸に連結するときに、
前記第1伝達手段の開放により、前記第1入力軸の回転抵抗力によって減少していく前記第1入力軸の回転数と、前記第1入力軸に連結される駆動ギア(G5a又はG7a)の回転数との差が、前記第2の所定値以下になったとき、前記第1入力軸に連結される駆動ギア(G5a又はG7a)を選択するように前記第3伝達手段を伝達状態にすることを特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のハイブリッド車両において、
前記制御手段は、前記蓄電量が前記上限値以上の場合には、
前記電動機の駆動力のみによる走行を行なうこと、又は前記第1伝達手段を伝達状態のまま前記内燃機関を停止して前記電動機の駆動力のみによる走行を行なうことを特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項7に記載のハイブリッド車両において、
当該車両の車載機器の電源である第2蓄電装置を備え、
前記第2蓄電装置は、前記制御手段による制御下で、前記蓄電装置から供給される電力によって充電可能に構成され、
前記制御手段は、前記蓄電量が前記上限値以上の場合には、前記第2蓄電装置に前記蓄電装置から電力を供給することを特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載のハイブリッド車両において、
前記制御手段は、前記蓄電量が前記下限値以下の場合には、
前記内燃機関の駆動力によって前記電動機を回転駆動させて前記蓄電装置を充電すること、当該車両の減速時に前記電動機の回生によって前記蓄電装置を充電すること、又は前記内燃機関の停止を禁止することを特徴とするハイブリッド車両。
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