JP2015048065A - 動力出力装置の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃機関と、電動機と、電動機に電力を供給する蓄電部と、第1断接部を介して内燃機関に接続され第1同期装置によりギヤを選択可能な第1変速部と、第2断接部を介して内燃機関に接続され第2同期装置によりギヤを選択可能な第2変速部とを備え、第1変速部には内燃機関及び/又は電動機の動力が入力され、第2変速部には内燃機関の動力が入力され、第1変速部を介して第1速走行及びEV走行を行い、第2変速部を介して第2速走行を行う動力出力装置の制御装置は、車両の停車中に第1断接部を締結して電動機で充電している状態から車両を発進するとき、第2断接部を完全締結状態と完全切断状態の間で締結して、第1断接部を切断し、電動機からの動力によってアシストされた第2速発進を行い、この時、電動機の出力を増やし内燃機関の出力を減らす。
【選択図】図9
Description
請求項3に記載の発明の動力出力装置の制御装置によれば、登り坂で停車中の車両が発進する場合であっても、第2断接手段の負担を軽減しつつ、安定的かつ速やかに発進できる。
ここで、第1共用従動ギヤ23bは、連結軸13に取り付けられた第3速用駆動ギヤ23aと噛合して第3速用駆動ギヤ23aと共に第3速用ギヤ対23を構成し、第2中間軸16に設けられた第2速用駆動ギヤ22aと噛合して第2速用駆動ギヤ22aと共に第2速用ギヤ対22を構成する。
第2共用従動ギヤ24bは、第1主軸11に設けられた第5速用駆動ギヤ25aと噛合して第5速用駆動ギヤ25aと共に第5速用ギヤ対25を構成し、第2中間軸16に設けられた第4速用駆動ギヤ24aと噛合して第4速用駆動ギヤ24aと共に第4速用ギヤ対24を構成する。
ファイナルギヤ26aは差動ギヤ機構8と噛合して、差動ギヤ機構8は、駆動軸9,9を介して駆動輪DW,DWに連結されている。従って、カウンタ軸14に伝達された動力はファイナルギヤ26aから差動ギヤ機構8、駆動軸9,9、駆動輪DW,DWへと出力される。
(1)第1伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第1主軸11、遊星歯車機構31、連結軸13、第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。ここで、差動式減速機である遊星歯車機構31の減速比は、第1伝達経路を介して伝達されるエンジントルクが第1速相当となるように設定されている。即ち、遊星歯車機構31の減速比と第3速用ギヤ対23の減速比をかけ合わせた減速比が第1速相当となるように設定されている。
(2)第2伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第2主軸12、第1アイドルギヤ列27A(アイドル駆動ギヤ27a、第1アイドル従動ギヤ27b、第2アイドル従動ギヤ27c)、第2中間軸16、第2速用ギヤ対22(第2速用駆動ギヤ22a、第1共用従動ギヤ23b)又は第4速用ギヤ対24(第4速用駆動ギヤ24a、第2共用従動ギヤ24b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(3)第3伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第1主軸11、第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)又は第5速用ギヤ対25(第5速用駆動ギヤ25a、第2共用従動ギヤ24b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(4)第4伝達経路は、モータ7が、遊星歯車機構31又は第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)又は第5速用ギヤ対25(第5速用駆動ギヤ25a、第2共用従動ギヤ24b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(5)第5伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第2主軸12、第2アイドルギヤ列27B(アイドル駆動ギヤ27a、第1アイドル従動ギヤ27b、第3アイドル従動ギヤ27d)、リバース軸17、後進用ギヤ列28(後進用駆動ギヤ28a、後進用従動ギヤ28b)、遊星歯車機構31、連結軸13、第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
Re=Wsinθ …(1)
図6に、勾配抵抗Reと路面の傾斜角度θ及び車両の重量Wとの関係を示す。
また、転がり抵抗Rrは、車両の重量Wと車両の駆動輪DW,DWの転がり抵抗係数μから算出される。なお、転がり抵抗Rrは以下の式(2)からECU5によって算出される。同様に、車両の重量Wには、車両単体の重量の他、当該車両の運転者及び同乗者の体重も含まれる。
Rr=μW …(2)
車両単体の重量は、ECU5が予め記憶する。車両の搭乗人数は、ECU5に送られるシートベルトの装着状態を示す信号に基づいて判定される。車両の重量Wは、車両単体の重量に、搭乗人数に応じた重量を加えた値である。
ここで、第3共用従動ギヤ96bは、第1主軸11に設けられた第7速用駆動ギヤ97aと噛合して第7速用駆動ギヤ97aと共に第7速用ギヤ対97を構成し、第2中間軸16に設けられた第6速用駆動ギヤ96aと噛合して第6速用駆動ギヤ96aと共に第6速用ギヤ対26を構成する。
2 パワードライブユニット
3 バッテリ(蓄電手段)
5 ECU
6 エンジン(内燃機関)
7 モータ(電動機)
9 駆動軸
11 第1主軸(第1の入出力軸)
12 第2主軸
13 連結軸
14 カウンタ軸(出入力軸)
15 第1中間軸
16 第2中間軸(第2の入出力軸)
20、20A 変速機
22a 第2速用駆動ギヤ
23a 第3速用駆動ギヤ
24a 第4速用駆動ギヤ
25a 第5速用駆動ギヤ
30 差動式減速機
31 遊星歯車機構
32 サンギヤ(第1回転要素)
35 リングギヤ(第3回転要素)
36 キャリア(第2回転要素)
41 第1クラッチ(第1断接手段)
42 第2クラッチ(第2断接手段)
51 第1変速用シフター(第1同期装置)
52 第2変速用シフター(第2同期装置)
61 シンクロ機構(ロック機構)
DW 駆動輪
S 車速センサ
SG 加速度センサ
Claims (8)
- 内燃機関と、電動機と、前記電動機に電力を供給する蓄電手段と、
第1断接手段を介して前記内燃機関に接続され第1同期装置により複数のギヤを選択可能な第1変速部と、
第2断接手段を介して前記内燃機関に接続され第2同期装置により複数のギヤを選択可能な第2変速部と、を備え、
前記第1変速部には前記内燃機関と前記電動機の少なくとも一方の動力が入力され、
前記第2変速部には前記内燃機関の動力が入力され、前記第1変速部を介して第1速走行及びEV走行を行なうことができ、前記第2変速部を介して第2速走行を行なうことができる動力出力装置の制御装置であって、
車両の停車中に前記第1断接手段を締結して前記電動機で充電している状態から前記車両を発進するとき、
前記第2断接手段を完全締結状態と完全切断状態の間で締結して、前記第1断接手段を切断した上で、前記第1変速部を介した前記電動機からの動力によってアシストされた第2速発進を行い、
前記アシストされた第2速発進時に、前記電動機の出力を増やし、前記内燃機関の出力を減らすよう制御することを特徴とする動力出力装置の制御装置。 - 内燃機関と、電動機と、前記電動機に動力を供給する蓄電手段と、
前記内燃機関から動力が出力される内燃機関出力軸と、
前記内燃機関出力軸に平行に配置され、第1断接手段によって選択的に前記内燃機関出力軸と結合される第1の入出力軸と、
前記内燃機関出力軸に平行に配置され、第2断接手段によって選択的に前記内燃機関出力軸に結合される第2の入出力軸と、
前記内燃機関出力軸と平行に配置され、被駆動部に動力を出力する出入力軸と、
前記第1の入出力軸上に配置され、第1同期装置を介して前記第1の入出力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第1ギヤ群と、
前記第2の入出力軸上に配置され、第2同期装置を介して前記第2の入出力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第2ギヤ群と、
前記出入力軸上に配置され、前記第1ギヤ群のギヤと前記第2ギヤ群のギヤとが共有して噛合する複数のギヤよりなる第3ギヤ群と、
第1回転要素、第2回転要素、及び第3回転要素を互いに差動回転可能に構成した差動式減速機と、を備え、
前記第1回転要素は、前記第1の入出力軸と前記第2の入出力軸の何れか一方に接続されるとともに前記電動機に接続され、
前記第3回転要素は、回転を停止できるロック機構に接続され、
前記第2回転要素は、前記第1ギヤ群のギヤと連結されて動力を前記出入力軸に伝達可能であり、
前記第1の入出力軸と前記第2の入出力軸の他方は前記差動式減速機を介することなく動力を前記出入力軸に伝達可能であり、
前記第1の入出力軸を介して第1速走行及びEV走行を行なうことができ、前記第2の入出力軸を介して第2速走行を行なうことができる動力出力装置の制御装置であって、
車両の停車中に前記第1断接手段を締結して前記電動機で充電している状態から前記車両を発進するとき、前記第2断接手段を完全締結状態と完全切断状態の間で締結して、前記第1断接手段を切断した上で、前記第1の入出力軸を介した前記電動機からの動力によってアシストされた第2速発進を行い、
前記アシストされた第2速発進時に、前記電動機の出力を増やし、前記内燃機関の出力を減らすよう制御することを特徴とする動力出力装置の制御装置。 - 請求項1又は2に記載の動力出力装置の制御装置であって、
前記車両に加わる走行抵抗を導出する走行抵抗導出部を備え、
前記走行抵抗導出部が導出した走行抵抗が第1しきい値以上のとき、前記アシストされた第2速発進を行うことを特徴とする動力出力装置の制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の動力出力装置の制御装置であって、
前記内燃機関の出力を減らす制御は、前記内燃機関の出力トルクを下げ、かつ、前記第2断接手段の締結状態を前記完全切断状態に近づけることによって行われることを特徴とする動力出力装置の制御装置。 - 請求項3又は4に記載の動力出力装置の制御装置であって、
前記第1しきい値以上の走行抵抗の値が大きい程、前記アシストされた第2速発進時における前記車両の被駆動部への出力を占める前記電動機の出力の割合を増やすことを特徴とする動力出力装置の制御装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の動力出力装置の制御装置であって、
前記車両の運転者によるアクセルペダルの操作に応じたアクセルペダル開度が大きい程、前記アシストされた第2速発進時における前記電動機の出力の増加率を抑えることを特徴とする動力出力装置の制御装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の動力出力装置の制御装置であって、
前記車両が前記アシストされた第2速発進を行って、前記車両の走行速度が所定車速まで到達した後は、前記電動機の出力を徐々に減らし、前記内燃機関の出力を徐々に増やすことを特徴とする動力出力装置の制御装置。 - 請求項7に記載の動力出力装置の制御装置であって、
前記所定車速は、前記第2断接手段の前記内燃機関側の回転数に対する、前記車両の被駆動部の回転に応じた前記第2断接手段の前記第2変速部側の回転数の差が第2しきい値未満となるときの走行速度であることを特徴とする動力出力装置の制御装置。
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