JP3868976B2 - Automobile and its transmission, and control device for automobile - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control energy consumption in a vehicle equipped with an engine and a dynamo-electric machine by attaching a mechanism for mechanically restraining transmission shocks without using an electric drive power like the dynamo-electric machine for restraining transmission shocks. <P>SOLUTION: This power transmission device for a vehicle comprises: the engine 1; a transmission; the dynamo-electric machine 11 which is transmitted power through the transmission; and a clutch 14 which is provided between an input shaft and an output shaft of the transmission and adjusts transmission torques of the input shaft and the output shaft. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、エンジン，回転電機（以下、主に駆動用として用いられるものを電動機、主に発電及びエンジン始動用に用いられるものを発電機，駆動と発電の使用頻度が同程度のものをモータジェネレータとする）及び変速機構を有するパワートレイン系の構造に関し、特にパワートレイン系の伝達効率向上を図る動力伝達装置に関するものである。   The present invention relates to an engine, a rotating electrical machine (hereinafter, motors mainly used for driving, motors mainly used for power generation and engine starting, motors having the same frequency of use for driving and power generation) More particularly, the present invention relates to a power transmission system that improves transmission efficiency of the power train system.

地球環境問題の観点から自動車の大幅燃費低減が期待できるハイブリッド自動車制御システムの確立が重要となってきている。   From the viewpoint of global environmental problems, it has become important to establish a hybrid vehicle control system that can greatly reduce the fuel consumption of a vehicle.

下記特許文献１には、１つの回転電機，歯車変速機構及びクラッチ機構から成るハイブリッドの一体化動力伝達装置が記載されている。   Patent Document 1 below describes a hybrid integrated power transmission device including one rotating electric machine, a gear transmission mechanism, and a clutch mechanism.

この公報に記載の装置は、パワートレイン系の小型，軽量化が可能となるように、回転電機とクラッチ機構を有する変速機構が動力伝達装置ハウジング内に一体化されている。   In the device described in this publication, a transmission mechanism having a rotating electric machine and a clutch mechanism is integrated in a power transmission device housing so that the power train system can be reduced in size and weight.

また、前記変速機構の入力軸と前記回転電機とを常時連結することにより、エンジンで前記回転電機のみを駆動し、前記回転電機で発電を行い、その電力の一部を使用して他の回転電機を駆動して走行する、いわゆるシリーズハイブリッドと称される駆動形態を採ることができる。   In addition, by always connecting the input shaft of the speed change mechanism and the rotating electrical machine, only the rotating electrical machine is driven by the engine, power is generated by the rotating electrical machine, and a part of the electric power is used for another rotation. A driving form called a so-called series hybrid that travels by driving an electric machine can be adopted.

また、運転者が要求する加減速感を満足させ、かつエンジン及び回転電機を高効率域で運転するように、エンジンおよび回転電機を総合的に制御している。   In addition, the engine and the rotating electrical machine are comprehensively controlled so as to satisfy the feeling of acceleration / deceleration required by the driver and to operate the engine and the rotating electrical machine in a high efficiency range.

特開平10−217779号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-217779

上記特許文献１に記載のシステムは、以下のような問題点がある。   The system described in Patent Document 1 has the following problems.

第１に、例えば１速から２速，２速から３速のような変速比切り替え中のトルクショックを低減するためには、変速機構よりも駆動輪側に回転電機を設ける必要がある。一方、シリーズハイブリッド形態でエンジン駆動力により発電を行うためには、変速機構よりもエンジン側に回転電機を設ける必要がある。従って、変速ショックを防止し変速性能を向上するためには、少なくとも２つ以上の回転電機が必要となり、駆動システムが大型化するという問題がある。   First, in order to reduce torque shock during gear ratio switching such as 1st to 2nd, 2nd to 3rd, for example, it is necessary to provide a rotating electrical machine on the drive wheel side with respect to the speed change mechanism. On the other hand, in order to generate electric power with engine driving force in the series hybrid form, it is necessary to provide a rotating electrical machine on the engine side with respect to the transmission mechanism. Therefore, in order to prevent a shift shock and improve the shift performance, at least two rotating electric machines are required, and there is a problem that the drive system becomes large.

第２に、エンジン出力軸から回転電機出力軸へのトルク伝達機構が複雑なため、トルク伝達効率が低い。   Second, since the torque transmission mechanism from the engine output shaft to the rotating electrical machine output shaft is complicated, the torque transmission efficiency is low.

第３に、エンジンと回転電機が一体となって駆動されるようなシステムであることから、回転電機回転部のイナーシャトルクがエンジン側に負荷となって作用する。従って、エンジン駆動走行中において、運転者の加速指令を忠実に実現しようとする場合、該加速指令に対応するトルク量に加え、前記イナーシャトルクを相殺するトルク量をエンジン側で発生する必要がある。従って、運転性を向上するためには、燃費が悪化するという問題がある。   Third, since the engine and the rotating electrical machine are driven integrally, the inertia torque of the rotating electrical machine rotating portion acts as a load on the engine side. Therefore, in order to faithfully realize the driver's acceleration command during engine driving, it is necessary to generate on the engine side a torque amount that cancels the inertia torque in addition to the torque amount corresponding to the acceleration command. . Therefore, in order to improve drivability, there is a problem that fuel consumption deteriorates.

上記問題に鑑み本発明は、回転電機とクラッチ機構を有する変速機構からなる動力伝達装置において、伝達効率の向上や、車両の燃費低減、そして駆動システムの小型化を図ることを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to improve transmission efficiency, reduce vehicle fuel consumption, and reduce the size of a drive system in a power transmission device including a transmission mechanism having a rotating electrical machine and a clutch mechanism.

前記目的を解決するべく、本発明の自動車の制御装置は、エンジン、回転電機、及び、変速機を有する自動車の制御装置であって、前記変速機は、入力軸と、出力軸と、前記入力軸と前記出力軸とのトルク伝達経路を形成する複数の歯車列と、複数の前記歯車列を前記出力軸に選択的に締結／開放することにより前記トルク伝達経路を切り換える変速用ドッグクラッチと、前記歯車列に設けられてその押付け力によって前記出力軸への伝達トルクを調節する第２クラッチと、前記エンジンと前記入力軸との間のトルク伝達経路を構成する発進クラッチと、前記回転電機と前記入力軸との間のトルク伝達経路を構成する回転電機用クラッチと、を含み、前記制御装置は、前記自動車が停止しているときには、前記変速用ドッグクラッチをニュートラル状態に制御し、かつ前記エンジントルクを前記回転電機に伝達して発電を行うべく前記発進クラッチと前記回転電機用クラッチとを締結制御し、前記自動車が発進するときには、前記エンジン及び／又は前記回転電機のトルクを調節して前記出力軸に伝達すべく前記第２クラッチを制御すると共に前記入力軸と前記出力軸との回転同期制御を行い、その後、複数の前記歯車列を前記出力軸に選択的に締結すべく前記変速用ドッグクラッチを制御をすることを特徴としている。In order to solve the above-described object, a vehicle control apparatus of the present invention is an automobile control apparatus having an engine, a rotating electric machine, and a transmission, and the transmission includes an input shaft, an output shaft, and the input. A plurality of gear trains forming a torque transmission path between a shaft and the output shaft, and a shift dog clutch that switches the torque transmission path by selectively engaging / releasing the plurality of gear trains to the output shaft; A second clutch that is provided in the gear train and adjusts a transmission torque to the output shaft by its pressing force; a starting clutch that constitutes a torque transmission path between the engine and the input shaft; A clutch for a rotating electrical machine that forms a torque transmission path to the input shaft, and the control device opens the shift dog clutch when the automobile is stopped. The start clutch and the rotary electric machine clutch are controlled to be engaged in order to generate electric power by transmitting the engine torque to the rotary electric machine, and when the automobile starts, the engine and / or the The second clutch is controlled to adjust the torque of the rotating electrical machine and transmitted to the output shaft, and the rotation synchronization control of the input shaft and the output shaft is performed. Thereafter, a plurality of the gear trains are connected to the output shaft. The shift dog clutch is controlled to be selectively engaged.
本発明の具体的な態様は、前記入力軸と前記出力軸の回転同期制御が前記エンジンのトルクを制御することにより行い、前記エンジンのトルク制御は、電子制御スロットルを制御することにより行うものであることを特徴としている。  In a specific aspect of the present invention, the rotation synchronous control of the input shaft and the output shaft is performed by controlling the torque of the engine, and the torque control of the engine is performed by controlling an electronic control throttle. It is characterized by being.

上記第１の問題に対しては、変速ショックを低減するために回転電機のような電気駆動力を用いるのではなく、機械的に変速ショックを低減する機構を設けることが有効である。すなわち本発明は、エンジンと、前記エンジンと車両駆動軸の間に設けられた変速装置と、前記変速装置を介して前記エンジンの出力軸および前記車両駆動軸に接続された回転電機と、前記変速装置の入力軸と出力軸の間に設けられ、該入力軸と該出力軸の伝達トルクを調節するクラッチと、を有する自動車の動力伝達装置である。このクラッチにより、変速装置より駆動輪側に回転電機を付加することなく、変速動作中に発生する変速ショックを緩和することができる。   For the first problem, it is effective to provide a mechanism for mechanically reducing the shift shock, instead of using an electric driving force such as a rotating electric machine to reduce the shift shock. That is, the present invention relates to an engine, a transmission provided between the engine and the vehicle drive shaft, a rotating electrical machine connected to the output shaft of the engine and the vehicle drive shaft via the transmission, and the shift A power transmission device for an automobile having a clutch that is provided between an input shaft and an output shaft of the device and adjusts a transmission torque of the input shaft and the output shaft. This clutch can alleviate a shift shock that occurs during a shift operation without adding a rotating electrical machine to the drive wheel side of the transmission.

好ましくは、前記クラッチは、前記変速装置において最小変速比を有する歯車に設けられた自動車の動力伝達装置である。最小変速比、すなわちハイ側の歯車にクラッチを設けることにより、変速前後のどのような回転数変化にも対応できる。   Preferably, the clutch is a power transmission device for an automobile provided on a gear having a minimum speed ratio in the transmission. By providing a clutch to the minimum gear ratio, that is, the high gear, any change in the rotational speed before and after the gear shift can be accommodated.

また、上記第２の問題に対しては、次のような技術が考えられる。すなわちハイブリッド車においては、エンジンの燃費を向上するため、車両停止時にエンジンを停止させ、発進時毎にエンジンを始動させるために回転電機を用いる場合がある。その場合、電気的効率の観点からは、回転電機の回転をそのままエンジン軸に伝達するのではなく、変速装置によって回転電機を減速させてエンジン軸に伝達することが有効である。すなわち本発明は、エンジンと、前記エンジンと車両駆動軸の間に設けられた変速装置と、前記変速装置を介して前記エンジンの出力軸および前記車両駆動軸に接続された回転電機と、を有し、前記回転電機の出力軸の回転は、減速されて前記変速装置のエンジン側入力軸に伝達される自動車の動力伝達装置である。   Further, the following technique can be considered for the second problem. That is, in a hybrid vehicle, in order to improve the fuel efficiency of the engine, the rotating electrical machine may be used to stop the engine when the vehicle is stopped and start the engine every time the vehicle starts. In that case, from the viewpoint of electrical efficiency, it is effective not to transmit the rotation of the rotating electrical machine as it is to the engine shaft, but to transmit the rotational electrical machine to the engine shaft by decelerating it with a transmission. That is, the present invention includes an engine, a transmission provided between the engine and the vehicle drive shaft, and a rotating electrical machine connected to the output shaft of the engine and the vehicle drive shaft via the transmission. The rotation of the output shaft of the rotating electrical machine is a power transmission device for an automobile that is decelerated and transmitted to the engine-side input shaft of the transmission.

また、エンジンの動力で回転電機を駆動して発電する場合に、エンジンの動力を回転電機に伝達する伝達機構の数、例えば歯車の数を少なく抑えることが有効である。すなわち本発明は、エンジンと、前記エンジンと車両駆動軸の間に設けられた変速装置と、前記変速装置を介して前記エンジンの出力軸および前記車両駆動軸に接続された回転電機と、を有し、前記エンジンの出力軸と前記回転電機の出力軸は別軸になるように設けられ、前記エンジンの出力軸と前記回転電機の出力軸の動力を伝達するため該２軸にそれぞれ設けられた歯車が直接的に噛み合うように構成された自動車の動力伝達装置である。エンジン出力軸と回転電機の出力軸に設けられた歯車を、間に他の歯車を介さず直接的に噛み合わせることにより、動力伝達効率の低下を抑えることができる。   Further, when the rotating electrical machine is driven by the power of the engine to generate electric power, it is effective to reduce the number of transmission mechanisms that transmit the engine power to the rotating electrical machine, for example, the number of gears. That is, the present invention includes an engine, a transmission provided between the engine and the vehicle drive shaft, and a rotating electrical machine connected to the output shaft of the engine and the vehicle drive shaft via the transmission. The output shaft of the engine and the output shaft of the rotating electrical machine are provided as separate axes, and the two output shafts are provided to transmit the power of the output shaft of the engine and the output shaft of the rotating electrical machine. This is a power transmission device for an automobile configured so that gears directly mesh with each other. By directly meshing the gears provided on the engine output shaft and the output shaft of the rotating electrical machine with no other gear interposed therebetween, it is possible to suppress a reduction in power transmission efficiency.

さらに好ましくは、前記回転電機の出力軸と前記変速装置の回転電機側入力軸とを切り離すクラッチをさらに有する自動車の動力伝達装置である。このクラッチにより、必要に応じてエンジンと回転電機を切り離し、回転電機のイナーシャトルクがエンジン側に負荷として作用することを防止でき、上記第３の問題が解決される。   More preferably, the power transmission device for an automobile further includes a clutch for separating the output shaft of the rotating electrical machine from the rotating electrical machine side input shaft of the transmission. By this clutch, the engine and the rotating electrical machine can be separated as necessary, and the inertia torque of the rotating electrical machine can be prevented from acting as a load on the engine side, and the third problem is solved.

変速装置の入力軸と出力軸の伝達トルクを調節するクラッチを設けることにより、変速装置より駆動輪側に回転電機を付加することなく、変速動作中に発生する変速ショックを緩和することができる。   By providing a clutch that adjusts the transmission torque of the input shaft and the output shaft of the transmission, it is possible to alleviate a shift shock that occurs during a shift operation without adding a rotating electrical machine to the drive wheel side of the transmission.

また、回転電機の出力軸の回転が減速されてエンジン側入力軸に減速伝達されるように構成することにより、エンジン再始動時の電気的効率が向上する。   Further, by configuring so that the rotation of the output shaft of the rotating electrical machine is decelerated and transmitted to the engine-side input shaft, the electrical efficiency at the time of engine restart is improved.

また、エンジン出力軸と回転電機の出力軸に設けられた歯車を、間に他の歯車を介さず直接的に噛み合わせることにより、エンジン発電時の効率低下を抑えることができる。   Further, by directly meshing the gears provided on the engine output shaft and the output shaft of the rotating electrical machine with no other gear interposed therebetween, it is possible to suppress a reduction in efficiency during engine power generation.

また、回転電機の出力軸と変速装置の回転電機側入力軸とを切り離すクラッチをさらに有することにより、必要に応じてエンジンと回転電機を切り離し、回転電機のイナーシャトルクがエンジン側に負荷として作用することを防止できる。   Further, by further including a clutch for separating the output shaft of the rotating electrical machine from the rotating electrical machine side input shaft of the transmission, the engine and the rotating electrical machine are disconnected as necessary, and the inertia torque of the rotating electrical machine acts as a load on the engine side. Can be prevented.

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明の第１実施形態に係る自動車システムの全体構成図である。１はエンジンである。１１はモータジェネレータであり、バッテリ１３から電気エネルギーを与えることにより運動エネルギーを放出する。また、モータジェネレータ１１は運動エネルギーを与えると電気エネルギーに変換してバッテリ１３に貯蔵する。２１はタイヤであり、２３は車軸である。   FIG. 1 is an overall configuration diagram of an automobile system according to a first embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes an engine. A motor generator 11 emits kinetic energy by applying electric energy from the battery 13. Further, when the motor generator 11 gives kinetic energy, it is converted into electrical energy and stored in the battery 13. 21 is a tire, and 23 is an axle.

５は高速用ドライブギアと称する噛合い歯車であり、同じく１５は高速用ドリブンギアと称する噛合い歯車であり、高速用ドライブギア５と噛合している。高速用ドライブギア５は変速機入力軸４に固定されている。   Reference numeral 5 denotes a meshing gear called a high-speed drive gear, and 15 denotes a meshing gear called a high-speed driven gear, which meshes with the high-speed drive gear 5. The high speed drive gear 5 is fixed to the transmission input shaft 4.

同様に、６は低速用ドライブギアと称する噛合い歯車であり、同じく１６は低速用ドリブンギアと称する噛合い歯車であり、低速用ドライブギア６と噛合している。低速用ドライブギア６は変速機入力軸４に固定されている。   Similarly, 6 is a meshing gear called a low-speed drive gear, and 16 is a meshing gear called a low-speed driven gear, which meshes with the low-speed drive gear 6. The low speed drive gear 6 is fixed to the transmission input shaft 4.

また、７は中速用ドライブギアと称する噛合い歯車であり、変速機入力軸４に固定されている。１８は中速用ドリブンギアと称する噛合い歯車であり、８はモータジェネレータ用ドリブンギアと称する噛合い歯車である。中速用ドリブンギア１８，モータジェネレータ用ドリブンギア８はそれぞれ、中速用ドライブギア７と噛合している。このとき、上記中速用ドライブギア７とモータジェネレータ用ドリブンギア８は、変速機入力軸４からモータジェネレータ出力軸１０にトルクを増速して伝達するようなギア比に設定する。   Reference numeral 7 denotes a meshing gear called a medium speed drive gear, which is fixed to the transmission input shaft 4. 18 is a meshing gear called a medium speed driven gear, and 8 is a meshing gear called a motor generator driven gear. The medium speed driven gear 18 and the motor generator driven gear 8 mesh with the medium speed drive gear 7, respectively. At this time, the medium speed drive gear 7 and the motor generator driven gear 8 are set to a gear ratio that increases the torque from the transmission input shaft 4 to the motor generator output shaft 10 for transmission.

９はモータジェネレータ用ドッグクラッチであり、モータジェネレータ出力軸１０をモータジェネレータ用ドリブンギア８に締結あるいは解放する機能を有する。１７は変速用ドッグクラッチであり、変速機出力軸１９を低速用ドリブンギア１６もしくは中速用ドリブンギア１８に締結あるいは解放する機能を有する。一般に、これらドッグクラッチは締結時の滑り損失がなく、伝達効率が高いことで知られている。また、前記トルク伝達機構とは１００の点線部分で示されるように、中速用ドライブギア７，モータジェネレータ用ドリブンギア８である。さらに、前記クラッチ機構とはモータジェネレータ用ドッグクラッチ９である。   Reference numeral 9 denotes a motor generator dog clutch, which has a function of fastening or releasing the motor generator output shaft 10 to or from the motor generator driven gear 8. A speed change dog clutch 17 has a function of fastening or releasing the transmission output shaft 19 to or from the low speed driven gear 16 or the medium speed driven gear 18. Generally, these dog clutches are known to have no slip loss at the time of engagement and high transmission efficiency. The torque transmission mechanism includes a medium speed drive gear 7 and a motor generator driven gear 8 as indicated by a dotted line portion 100. Further, the clutch mechanism is a motor generator dog clutch 9.

３は発進クラッチであり、変速機入力軸４に取り付けられたクラッチディスクをフライホイールとプレッシャープレートとの間に挟みつけてトルクを伝達する形式のいわゆる乾式クラッチを用いることができ、その締結，解放の操作を行う機構は、クラッチペダル（図示せず）の操作力を油圧アクチュエータなどによって伝達する形式のものを想定している。なお、本発明第２項におけるクラッチ機構としては上記の発進クラッチ３以外に、湿式多板クラッチ，電磁クラッチなど従来知られているものを任意に選択できる。   3 is a starting clutch, and a so-called dry clutch of a type in which a clutch disc attached to the transmission input shaft 4 is sandwiched between a flywheel and a pressure plate to transmit torque can be used. The mechanism for performing the operation is assumed to be of a type in which the operating force of a clutch pedal (not shown) is transmitted by a hydraulic actuator or the like. As the clutch mechanism in the second term of the present invention, conventionally known ones such as a wet multi-plate clutch and an electromagnetic clutch can be arbitrarily selected in addition to the starting clutch 3 described above.

１４は高速用多板クラッチであり、油圧アクチュエータ２４により高速用ドリブンギア１５に締結あるいは解放する機能を有する。ここで油圧アクチュエータ２４により高速用多板クラッチ１４を徐々に押し付けていくと、変速機入力軸４のトルクが変速機出力軸１９に徐々に伝達されることになる。この高速用多板クラッチ１４を押し付ける力を油圧アクチュエータ２４で制御することにより変速機出力軸１９の回転数を負荷（道路の状態，車体重量など）に応じて制御できる。このとき、エンジン１のトルク伝達経路はエンジン出力軸２→発進クラッチ３→変速機入力軸４→高速用ドライブギア５→高速用多板クラッチ１４→高速用ドリブンギア１５→変速機出力軸１９となる。また、前記動力伝達機構とは２００の点線部分で示されるように、中速用ドライブギア７，高速用ドリブンギア１５，高速用多板クラッチ１４である。さらに、前記制御機構とは油圧アクチュエータ２４である。   A high-speed multi-plate clutch 14 has a function of being fastened or released to the high-speed driven gear 15 by a hydraulic actuator 24. Here, when the high-speed multi-plate clutch 14 is gradually pressed by the hydraulic actuator 24, the torque of the transmission input shaft 4 is gradually transmitted to the transmission output shaft 19. By controlling the force for pressing the high-speed multi-plate clutch 14 with the hydraulic actuator 24, the rotational speed of the transmission output shaft 19 can be controlled according to the load (road condition, vehicle weight, etc.). At this time, the torque transmission path of the engine 1 is engine output shaft 2 → starting clutch 3 → transmission input shaft 4 → high speed drive gear 5 → high speed multi-plate clutch 14 → high speed driven gear 15 → transmission output shaft 19 Become. The power transmission mechanism includes a medium-speed drive gear 7, a high-speed driven gear 15, and a high-speed multi-plate clutch 14, as indicated by a dotted line portion 200. Further, the control mechanism is a hydraulic actuator 24.

次に各運転モードでのエンジン１，モータジェネレータ１１の制御を行うための基本的な処理方法について図２を用いて説明する。ここで、変速用ドッグクラッチ１７が低車速用ドリブンギア１６に締結した状態を１ｓｔ，中車速用ドリブンギアに締結した状態を２ｎｄとし、解放状態の時をＮ（ニュートラル）とする。   Next, a basic processing method for controlling the engine 1 and the motor generator 11 in each operation mode will be described with reference to FIG. Here, the state in which the shift dog clutch 17 is engaged with the low vehicle speed driven gear 16 is 1st, the state in which the dog clutch 17 is engaged with the medium vehicle speed driven gear is 2nd, and the state in the released state is N (neutral).

まず、停止モードにおける制御方法について説明する。アイドル発電時（Ｎo.１）には発進クラッチ３をオンし、高速用多板クラッチ１４をオフ、変速用ドッグクラッチ１７をＮ（ニュートラル），モータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオンにする。これによりエンジン１からのトルクが中速用ドライブギア７，モータジェネレータ用ドリブンギア８を介してモータジェネレータ１１に伝達され、車両が停止した状態でエンジン１をアイドリングしながらの発電が可能となる。また、この状態から滑らかな発進を実現するには、高速用多板クラッチ１４を滑らせ、エンジン１のトルクを徐々に伝達しながらモータジェネレータ１１で発進する必要がある。このとき、高速用多板クラッチ１４と電子制御スロットル２２を協調制御して変速機入力軸４，変速機出力軸１９の回転同期を行いつつ、変速用ドッグクラッチ１７を１ｓｔに締結する。次に、アイドルストップ時（Ｎo.２）の制御方法について説明する。アイドル発電時（Ｎo.１）の状態から発進クラッチをオフにし、エンジン１への燃料供給をカットすればアイドルストップが可能となる。このとき変速用ドッグクラッチ１７はアイドルストップからの滑らかな発進を実現するため１ｓｔに設定しておく必要がある。発進時には発進クラッチ３を滑らせエンジン１のトルクで発進する方法と、モータジェネレータ１１のトルクで発進する方法、さらにエンジン１のトルクで発進しながらモータジェネレータ１１のトルクをアシストして発進することも可能である。   First, a control method in the stop mode will be described. During idle power generation (No. 1), the starting clutch 3 is turned on, the high-speed multi-plate clutch 14 is turned off, the shift dog clutch 17 is N (neutral), and the motor generator dog clutch 9 is turned on. As a result, torque from the engine 1 is transmitted to the motor generator 11 via the medium speed drive gear 7 and the motor generator driven gear 8, and power generation can be performed while idling the engine 1 while the vehicle is stopped. In order to realize a smooth start from this state, it is necessary to start the motor generator 11 while sliding the high-speed multi-plate clutch 14 and gradually transmitting the torque of the engine 1. At this time, the high speed multi-plate clutch 14 and the electronic control throttle 22 are cooperatively controlled to synchronize the rotation of the transmission input shaft 4 and the transmission output shaft 19, and the transmission dog clutch 17 is fastened to 1st. Next, a control method during idle stop (No. 2) will be described. If the starting clutch is turned off from the state of idle power generation (No. 1) and the fuel supply to the engine 1 is cut off, idling can be stopped. At this time, the shift dog clutch 17 needs to be set to 1st in order to realize a smooth start from the idle stop. At the time of starting, the starting clutch 3 is slid to start with the torque of the engine 1, the method of starting with the torque of the motor generator 11, and the starting of the motor generator 11 while assisting with the torque of the engine 1 Is possible.

次に、モータジェネレータ１１による走行について説明する。リバース時（Ｎo.３）には発進クラッチ３をオフ、モータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオンにし、低速用ドリブンギア１６，中速用ドリブンギア１８，高速用ドリブンギア１５のいずれかのギアを選択してモータジェネレータ１１を負（車両の前進方向を正，後進方向を負とする）回転させて走行する。一般にリバース時には大きな駆動トルクが必要となることが知られており、変速用ドッグクラッチ１７を１ｓｔに設定し、高速用多板クラッチ１４をオフと想定している。低車速時（Ｎo.４）には発進クラッチ３をオフにし、変速用ドッグクラッチ１７を１ｓｔ，モータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオン，高速用多板クラッチ１４をオフに設定し、モータジェネレータ１１を正回転させて走行する。同様に、中車速時(Ｎo.５)には発進クラッチ３をオフにし、変速用ドッグクラッチ１７を２ｎｄ，モータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオン，高速用多板クラッチ１４をオフに設定する。また、高車速（Ｎo.６）時には発進クラッチ３をオフにし、変速用ドッグクラッチ１７をＮ（ニュートラル），モータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオン、高速用多板クラッチ１４をオンに設定する。また、上記Ｎo.３〜６の運転モードにおいては、モータジェネレータ１１が変速機出力軸１９に直結されているため、減速時のエネルギー回生が可能となる。   Next, traveling by the motor generator 11 will be described. During reverse (No. 3), the starting clutch 3 is turned off, the motor generator dog clutch 9 is turned on, and any of the low-speed driven gear 16, the medium-speed driven gear 18, and the high-speed driven gear 15 is selected. Then, the motor generator 11 is rotated in the negative direction (the forward direction of the vehicle is positive and the reverse direction is negative). In general, it is known that a large driving torque is required during reverse, and it is assumed that the shift dog clutch 17 is set to 1st and the high-speed multi-plate clutch 14 is turned off. At low vehicle speed (No. 4), the starting clutch 3 is turned off, the gear change dog clutch 17 is set to 1st, the motor generator dog clutch 9 is turned on, the high speed multi-plate clutch 14 is turned off, and the motor generator 11 is turned off. Drive forward. Similarly, at medium vehicle speed (No. 5), the starting clutch 3 is turned off, the shift dog clutch 17 is set to 2nd, the motor generator dog clutch 9 is turned on, and the high-speed multi-plate clutch 14 is turned off. At the high vehicle speed (No. 6), the starting clutch 3 is turned off, the shift dog clutch 17 is set to N (neutral), the motor generator dog clutch 9 is turned on, and the high-speed multi-plate clutch 14 is turned on. Further, in the operation modes No. 3 to No. 6, since the motor generator 11 is directly connected to the transmission output shaft 19, energy regeneration during deceleration can be performed.

次に、低車速時（１速運転状態）のエンジン１による走行について説明する。発進クラッチ３をオンし、高速用多板クラッチ１４をオフ，変速用ドッグクラッチ１７を１ｓｔに設定し、モータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオフにする（Ｎo.７）。このときエンジン１による低車速での走行が可能となる。また、発進クラッチ３をオン，高速用多板クラッチ１４をオフ，変速用ドッグクラッチを１ｓｔに設定し、モータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオンにする(Ｎo.８)。このとき、バッテリ１３の残存容量が少なく、エンジン１でモータジェネレータ１１を駆動して発電を行う必要が生じた場合には、エンジン１による走行とモータジェネレータ１１による発電を行うことができる。また、バッテリ１３が十分に充電されており残存容量に余裕がある場合には、モータジェネレータ１１によるトルクアシストが可能となり、エンジン１とモータジェネレータ１１による走行が可能となる。また、上記運転モードＮo.８においてはモータジェネレータ１１が変速機出力軸１９に直結されているため、減速時のエネルギー回生が可能となる。   Next, traveling by the engine 1 at a low vehicle speed (first speed operation state) will be described. The starting clutch 3 is turned on, the high-speed multi-plate clutch 14 is turned off, the shift dog clutch 17 is set to 1st, and the motor generator dog clutch 9 is turned off (No. 7). At this time, the engine 1 can travel at a low vehicle speed. Further, the starting clutch 3 is turned on, the high-speed multi-plate clutch 14 is turned off, the shift dog clutch is set to 1st, and the motor generator dog clutch 9 is turned on (No. 8). At this time, when the remaining capacity of the battery 13 is small and it is necessary to drive the motor generator 11 with the engine 1 to generate power, it is possible to run the engine 1 and generate power with the motor generator 11. Further, when the battery 13 is sufficiently charged and the remaining capacity is sufficient, torque assist by the motor generator 11 is possible, and traveling by the engine 1 and the motor generator 11 is possible. In the operation mode No. 8, since the motor generator 11 is directly connected to the transmission output shaft 19, energy regeneration during deceleration can be performed.

次に、中車速時（２速運転状態）のエンジン１による走行について説明する。発進クラッチ３をオンし、高速用多板クラッチ１４をオフ，変速用ドッグクラッチ１７を２ｎｄに設定し、モータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオフにする(Ｎo.９)。このときエンジン１による中車速での走行が可能となる。また、発進クラッチ３をオン，高速用多板クラッチ１４をオフ，変速用ドッグクラッチを２ｎｄに設定し、モータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオンにする(Ｎo.１０)。低車速時と同様、バッテリ１３の残存容量が少なく、エンジン１でモータジェネレータ１１を駆動して発電を行う必要が生じた場合には、エンジン１による走行とモータジェネレータ１１による発電を行うことができる。また、バッテリ１３が十分に充電されており残存容量に余裕がある場合には、モータジェネレータ１１によるトルクアシストが可能となり、エンジン１とモータジェネレータ１１による走行が可能となる。また、上記運転モードＮo.１０においてはモータジェネレータ１１が変速機出力軸１９に直結されているため、減速時のエネルギー回生が可能となる。   Next, traveling by the engine 1 at medium vehicle speed (second speed operation state) will be described. The starting clutch 3 is turned on, the high-speed multi-plate clutch 14 is turned off, the shift dog clutch 17 is set to 2nd, and the motor generator dog clutch 9 is turned off (No. 9). At this time, the engine 1 can travel at a medium vehicle speed. Further, the starting clutch 3 is turned on, the high-speed multi-plate clutch 14 is turned off, the shift dog clutch is set to 2nd, and the motor generator dog clutch 9 is turned on (No. 10). As in the case of the low vehicle speed, when the remaining capacity of the battery 13 is small and it is necessary to drive the motor generator 11 with the engine 1 to generate electric power, it is possible to run with the engine 1 and generate electric power with the motor generator 11. . Further, when the battery 13 is sufficiently charged and the remaining capacity is sufficient, torque assist by the motor generator 11 is possible, and traveling by the engine 1 and the motor generator 11 is possible. In the operation mode No. 10, since the motor generator 11 is directly connected to the transmission output shaft 19, energy regeneration during deceleration can be performed.

次に、高車速時（３速運転状態）のエンジン１による走行について説明する。発進クラッチ３をオンし、高速用多板クラッチ１４をオン、変速用ドッグクラッチ１７をＮ（ニュートラル）に設定し、モータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオフにする（Ｎo.１１）。このときエンジン１による高車速での走行が可能となる。また、発進クラッチ３をオン，高速用多板クラッチ１４をオン，変速用ドッグクラッチをＮ（ニュートラル）に設定し、モータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオンにする（Ｎo.１２）。低，中車速時と同様、バッテリ１３の残存容量が少なく、エンジン１でモータジェネレータ１１を駆動して発電を行う必要が生じた場合には、エンジン１による走行とモータジェネレータ１１による発電を行うことができる。また、バッテリ１３が十分に充電されており残存容量に余裕がある場合には、モータジェネレータ１１によるトルクアシストが可能となり、エンジン１とモータジェネレータ１１による走行が可能となる。また、上記運転モードＮo.１０においてはモータジェネレータ１１が変速機出力軸１９に直結されているため、減速時のエネルギー回生が可能となる。   Next, traveling by the engine 1 at a high vehicle speed (three-speed driving state) will be described. The starting clutch 3 is turned on, the high-speed multi-plate clutch 14 is turned on, the shift dog clutch 17 is set to N (neutral), and the motor generator dog clutch 9 is turned off (No. 11). At this time, the engine 1 can travel at a high vehicle speed. Further, the starting clutch 3 is turned on, the high-speed multi-plate clutch 14 is turned on, the shift dog clutch is set to N (neutral), and the motor generator dog clutch 9 is turned on (No. 12). As with the low and medium vehicle speeds, when the remaining capacity of the battery 13 is small and it is necessary to generate power by driving the motor generator 11 with the engine 1, traveling by the engine 1 and generating power by the motor generator 11 are performed. Can do. Further, when the battery 13 is sufficiently charged and the remaining capacity is sufficient, torque assist by the motor generator 11 is possible, and traveling by the engine 1 and the motor generator 11 is possible. In the operation mode No. 10, since the motor generator 11 is directly connected to the transmission output shaft 19, energy regeneration during deceleration can be performed.

さらに、本発明の構成においては走行中のすべての運転モードで減速時のエネルギー回生が可能である。例えば、上記運転モードＮo.８，１０，１２において、変速機入力軸４とモータジェネレータ出力軸１０を同期させ、減速時にモータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオンにすれば減速時のエネルギーが回生できる。   Furthermore, in the configuration of the present invention, it is possible to regenerate energy during deceleration in all driving modes during traveling. For example, in the operation modes No. 8, 10, and 12, when the transmission input shaft 4 and the motor generator output shaft 10 are synchronized and the motor generator dog clutch 9 is turned on during deceleration, the energy during deceleration can be regenerated.

また、モータジェネレータ用ドッグクラッチ９はエンジン１を始動するためのスタータとしても機能するため、中速用ドライブギア７とモータジェネレータ用ドリブンギア８のギア比は、変速機入力軸４からモータジェネレータ１１へトルクを増速して伝達するように設計する。これによりエンジン１を始動する際に必要なモータジェネレータ１１のトルクを小さくすることができると同時に、モータジェネレータ１１のトルクを減速して変速機入力軸４に伝達するため、モータジェネレータ１１で走行及びトルクアシストする際に必要なモータジェネレータ１１のトルクも小さくでき、モータジェネレータ１１の小型，軽量化が可能となる。   Since the motor generator dog clutch 9 also functions as a starter for starting the engine 1, the gear ratio between the medium speed drive gear 7 and the motor generator driven gear 8 is determined from the transmission input shaft 4 to the motor generator 11. It is designed to transmit the torque at a higher speed. Thus, the torque of the motor generator 11 required when starting the engine 1 can be reduced, and at the same time the torque of the motor generator 11 is decelerated and transmitted to the transmission input shaft 4. The torque of the motor generator 11 required for torque assist can be reduced, and the motor generator 11 can be reduced in size and weight.

さらに、当該公知例の実施例ではエンジンからモータジェネレータまでの伝達経路において、歯車列が２対あるが、本発明の実施例では歯車列が１対と少なくなっているので、エンジン１による発電を行う際の伝達効率が向上し、さらなる燃費低減が可能である。   Furthermore, in the embodiment of the known example, there are two pairs of gear trains in the transmission path from the engine to the motor generator. However, in the embodiment of the present invention, the number of gear trains is as small as one pair. Transmission efficiency when performing can be improved, and further fuel consumption reduction is possible.

図３はエンジンの駆動力で走行している状態で車両を加速しようとした場合の説明図であり、図の点線矢印はトルクの伝達経路を示す。一例として、発進クラッチ３を締結し、変速用ドッグクラッチ１７を低速用ドリブンギア１６と締結させた場合を想定する。このとき、エンジン１のトルクは低速用ドライブギア６，低速用ドリブンギア１６を介して変速機出力軸１９に伝達される。ここで、車両を加速しようとした場合には、モータジェネレータ１１が変速機入力軸４と切り離されており、モータジェネレータ１１のイナーシャトルク分が低減できるため、エンジン１のトルクを増加する必要がなくなり加速時の燃費低減が図れる。   FIG. 3 is an explanatory diagram when the vehicle is to be accelerated while running with the driving force of the engine, and the dotted line arrows in the figure indicate the torque transmission path. As an example, it is assumed that the start clutch 3 is fastened and the shift dog clutch 17 is fastened with the low speed driven gear 16. At this time, the torque of the engine 1 is transmitted to the transmission output shaft 19 via the low-speed drive gear 6 and the low-speed driven gear 16. Here, when the vehicle is to be accelerated, the motor generator 11 is disconnected from the transmission input shaft 4 and the inertia torque of the motor generator 11 can be reduced, so that it is not necessary to increase the torque of the engine 1. Reduces fuel consumption during acceleration.

図４及び図５は図３の１速運転状態より２速運転状態に変速する場合の説明図である。車速が変速状態になると図４に示すように変速用ドッグクラッチ１７を解放状態にし低速用ドリブンギアと変速機出力軸１９の連結を開放する。それと同時に油圧アクチュエータ２４を制御して、高速用多板クラッチ１４を押し付けることにより、エンジン１のトルクが高速用ドリブンギア１５を介して変速機出力軸１９に伝達される。この高速用多板クラッチ１４の押し付け力によりエンジン１のトルクは車軸２３に伝達され車両の駆動トルクとなると共にエンジン１の回転数は、高速用ドリブンギアが使用されているため変速比が小さくなっており、このためエンジン１の負荷が大きくなって低下し、変速機出力軸１９と変速機入力軸４の変速比が１速の変速比より２速の変速比（小さくなる方向）に近づいてくる。このとき、エンジン１のトルクの伝達経路はエンジン出力軸２→発進クラッチ３→変速機入力軸４→高速用ドライブギア５→高速用多板クラッチ１４→高速用ドリブンギア１５→変速機出力軸１９となる。ここで変速機入力軸４と変速機出力軸１９の変速比が２速の変速比になると図５に示すように変速用ドッグクラッチ１７を中速用ドリブンギア１８に締結させ、中速用ドリブンギア１８と変速機出力軸１９を連結する。連結が完了すると油圧アクチュエータ２４を制御して高速用多板クラッチ１４の押し付け力を開放し、１速から２速への変速が完了する。このとき、エンジン１のトルクの伝達経路はエンジン出力軸２→発進クラッチ３→変速機入力軸４→中速用ドライブギア６→中速用ドリブンギア１５→変速機出力軸１９となる。以上のように変速時１速を解放してニュートラル状態となるが、このとき高速用多板クラッチ１４と高速用ドライブギア５，高速用ドリブンギア１５によりエンジン１のトルクが車軸２３に伝達されるため、運転者はアクセルペダルを戻す必要（エンジン１のトルク，回転数の調整）がない。このようにすることにより車両を加速しながら歯車変速機の変速が可能となる。一方、運転中に運転者がアクセルペダルを戻したり、電子制御スロットル２２を制御してスロットルを絞った場合には、高速用多板クラッチ１４による変速機入力軸４と変速機出力軸１９の回転同期が早くなり（エンジン１の回転数が早く低下するため）、変速時間を短縮できる。３速に変速する場合は、油圧アクチュエータ２４を制御して高速用多板クラッチ１４の押し付け力を最大値にし、変速用ドッグクラッチ１７を解放状態（ニュートラル）にすることにより達成できる。なお、変速比を大きくする場合（シフトダウン）は図４の状態で目的とする変速比となるように油圧アクチュエータ２４を制御して高速用多板クラッチ１４の押し付け力を調整すればよい。また、上記変速中の制御方法は実施例に示したようなエンジン１による走行モードのときだけでなく、モータジェネレータ１１による走行モード，エンジン１による走行とモータジェネレータ１１による発電を行うモード，エンジン１とモータジェネレータ１１による走行モードにおいても実現可能である。   4 and 5 are explanatory diagrams when shifting from the first speed operation state of FIG. 3 to the second speed operation state. When the vehicle speed is changed, the shift dog clutch 17 is disengaged as shown in FIG. 4 and the connection between the low-speed driven gear and the transmission output shaft 19 is released. At the same time, the hydraulic actuator 24 is controlled to press the high-speed multi-plate clutch 14, whereby the torque of the engine 1 is transmitted to the transmission output shaft 19 via the high-speed driven gear 15. Due to the pressing force of the high-speed multi-plate clutch 14, the torque of the engine 1 is transmitted to the axle 23 and becomes the driving torque of the vehicle, and the rotational speed of the engine 1 is reduced because the high-speed driven gear is used. As a result, the load on the engine 1 increases and decreases, and the transmission ratio between the transmission output shaft 19 and the transmission input shaft 4 approaches the transmission ratio of the second speed (the direction in which it decreases) from the transmission ratio of the first speed. come. At this time, the torque transmission path of the engine 1 is engine output shaft 2 → start clutch 3 → transmission input shaft 4 → high speed drive gear 5 → high speed multi-plate clutch 14 → high speed driven gear 15 → transmission output shaft 19 It becomes. Here, when the transmission gear ratio between the transmission input shaft 4 and the transmission output shaft 19 becomes a two-speed transmission ratio, the transmission dog clutch 17 is fastened to the medium speed driven gear 18 as shown in FIG. The gear 18 and the transmission output shaft 19 are connected. When the connection is completed, the hydraulic actuator 24 is controlled to release the pressing force of the high-speed multi-plate clutch 14, and the shift from the first speed to the second speed is completed. At this time, the torque transmission path of the engine 1 is engine output shaft 2 → starting clutch 3 → transmission input shaft 4 → medium speed drive gear 6 → medium speed driven gear 15 → transmission output shaft 19. As described above, the first gear at the time of shifting is released and a neutral state is established. At this time, the torque of the engine 1 is transmitted to the axle 23 by the high-speed multi-plate clutch 14, the high-speed drive gear 5, and the high-speed driven gear 15. Therefore, the driver does not need to return the accelerator pedal (adjustment of the torque and rotation speed of the engine 1). In this way, the gear transmission can be shifted while accelerating the vehicle. On the other hand, when the driver returns the accelerator pedal during operation or the throttle is throttled by controlling the electronic control throttle 22, the rotation of the transmission input shaft 4 and the transmission output shaft 19 by the high-speed multi-plate clutch 14. The synchronization becomes faster (because the rotational speed of the engine 1 decreases earlier), and the shift time can be shortened. Shifting to the third speed can be achieved by controlling the hydraulic actuator 24 to maximize the pressing force of the high-speed multi-plate clutch 14 and setting the shift dog clutch 17 in a released state (neutral). In the case of increasing the gear ratio (shift down), the pressing force of the high-speed multi-plate clutch 14 may be adjusted by controlling the hydraulic actuator 24 so as to achieve the target gear ratio in the state of FIG. The control method during shifting is not limited to the travel mode by the engine 1 as shown in the embodiment, but the travel mode by the motor generator 11, the travel mode by the engine 1 and the power generation by the motor generator 11, the engine 1 This can also be realized in the travel mode by the motor generator 11.

図６は本発明の第２実施形態を示す自動車システムの全体構成図である。このシステムは、図１に示す構成のうち、モータジェネレータ用ドッグクラッチ９ｂを変速機入力軸４側に配置し、それに伴って中速用ドライブギア７ｂを変速機入力軸４に対し回転自在に配置したものである。また、モータジェネレータ用ドリブンギア８ｂはモータジェネレータ出力軸１０に固定されている。他の構成は、図１に示す構成と同様であり、図６R>６に図１と同一の符号を付してその説明を省略する。また、この構成を用いた時は、図２に示す運転モードＮｏ．９のエンジン１による走行の際に、モータジェネレータ１１が連れ回ってしまうという不便さがあるが、他の運転モードのエンジン１による走行の際には、モータジェネレータ１１を切り離すことができ、車両を加速しようとした場合には、モータジェネレータ１１のイナーシャトルク分が低減できるため、エンジン１のトルクを増加する必要がなくなり加速時の燃費低減が図れる。   FIG. 6 is an overall configuration diagram of an automobile system showing a second embodiment of the present invention. 1, the motor generator dog clutch 9b is arranged on the transmission input shaft 4 side, and the medium speed drive gear 7b is arranged so as to be rotatable with respect to the transmission input shaft 4. It is a thing. The motor generator driven gear 8 b is fixed to the motor generator output shaft 10. The other configuration is the same as the configuration shown in FIG. 1, and the same reference numerals as those in FIG. Further, when this configuration is used, the operation mode No. shown in FIG. 9 is inconvenient in that the motor generator 11 is carried around when traveling by the engine 1, but the motor generator 11 can be disconnected when traveling by the engine 1 in other operation modes. When accelerating, the amount of inertia torque of the motor generator 11 can be reduced, so that it is not necessary to increase the torque of the engine 1 and fuel consumption during acceleration can be reduced.

図７は本発明の第３実施形態を示す自動車システムの全体構成図である。このシステムは、図１に示す構成のうち、変速用ドッグクラッチ１７の代わりに低速用多板クラッチ２７，中速用多板クラッチ１７ｃをそれぞれ低速用ドリブンギア１６，中速用ドリブンギア１８に対して配置し、モータジェネレータ用ドッグクラッチ９の代わりにモータジェネレータ用多板クラッチ９ｃを配置したものである。この構成においても、図１に示す変速用ドッグクラッチ１７及びモータジェネレータ用ドッグクラッチ９の締結，解放と同じ効果が実現できる。例えば、低速用油圧アクチュエータ２５を制御して、低速用多板クラッチ２７の押し付け力を最大にすれば低速用ドリブンギア１６と変速機出力軸１９が連結され、図１において変速用ドッグクラッチ１７を１ｓｔに設定した状態と同じになる。同様に、中速用油圧アクチュエータ２６を制御して、中速用多板クラッチ１７ｃの押し付け力を最大にすれば中速用ドリブンギア１７と変速機出力軸１９が連結され、図１において変速用ドッグクラッチ１７を２ｎｄに設定した状態と同じになる。また、低速用油圧アクチュエータ２５と中速用油圧アクチュエータ２６を制御して、低速用多板クラッチ２７と中速用多板クラッチ１７ｃの押し付け力を開放すれば、図１R>１において変速用ドッグクラッチ１７をＮ（ニュートラル）に設定した状態と同じになる。同様に、モータジェネレータ用油圧アクチュエータ２８を制御して、モータジェネレータ用多板クラッチ９ｃの押し付け力を調整すれば、図１のモータジェネレータ用ドッグクラッチ９をオン，オフした状態が実現できる。他の構成は図１に示す構成と同様であり、図７に図１と同一の符号を付してその説明を省略する。   FIG. 7 is an overall configuration diagram of an automobile system showing a third embodiment of the present invention. 1, the low-speed multi-plate clutch 27 and the medium-speed multi-plate clutch 17c are replaced with the low-speed driven gear 16 and the medium-speed driven gear 18, respectively. In place of the motor generator dog clutch 9, a motor generator multi-plate clutch 9c is arranged. Also in this configuration, the same effect as the engagement and release of the shift dog clutch 17 and the motor generator dog clutch 9 shown in FIG. 1 can be realized. For example, when the low-speed hydraulic actuator 25 is controlled to maximize the pressing force of the low-speed multi-plate clutch 27, the low-speed driven gear 16 and the transmission output shaft 19 are connected. It becomes the same as the state set to 1st. Similarly, when the medium speed hydraulic actuator 26 is controlled to maximize the pressing force of the medium speed multi-plate clutch 17c, the medium speed driven gear 17 and the transmission output shaft 19 are connected. This is the same as when the dog clutch 17 is set to 2nd. Further, if the low-speed hydraulic actuator 25 and the medium-speed hydraulic actuator 26 are controlled to release the pressing force of the low-speed multi-plate clutch 27 and the medium-speed multi-plate clutch 17c, the shift dog clutch in FIG. This is the same as when 17 is set to N (neutral). Similarly, by controlling the motor generator hydraulic actuator 28 to adjust the pressing force of the motor generator multi-plate clutch 9c, the motor generator dog clutch 9 of FIG. 1 can be turned on and off. The other configurations are the same as those shown in FIG. 1, and the same reference numerals as those in FIG.

なお、本発明は、上述した各実施形態のシステム構成に限定されるものではなく、例えばエンジンはガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンのいずれであってもよい。また、前記トルク伝達機構は上述の歯車列以外にＣＶＴ，チェーン，ベルトなどのトルクを伝達できる機構であればよく、上記トルク伝達機構と回転電機との締結，解放を実行するクラッチ機構は、トルクの伝達と遮断を選択的に行うことのできる装置、例えば湿式多板クラッチ，電磁クラッチなどでもよい。そしてこの発明における歯車変速機構は前進４段以上の変速段を設定できるように構成されていてもよく、さらに後進段を設定する歯車変速機構を設けてもよい。   The present invention is not limited to the system configuration of each of the embodiments described above. For example, the engine may be a gasoline engine or a diesel engine. The torque transmission mechanism may be any mechanism that can transmit torque such as CVT, chain, belt, etc. in addition to the gear train described above, and the clutch mechanism that executes the fastening and releasing of the torque transmission mechanism and the rotating electrical machine is a torque mechanism. For example, a wet multi-plate clutch or an electromagnetic clutch may be used. The gear transmission mechanism according to the present invention may be configured to be able to set four or more forward speeds, and may further be provided with a gear transmission mechanism for setting the reverse speed.

本発明の第１実施形態に係る自動車システムの構成図である。1 is a configuration diagram of an automobile system according to a first embodiment of the present invention. 各運転モードの説明図である。It is explanatory drawing of each operation mode. エンジン駆動力で走行した場合のトルクの伝達経路図である。It is a transmission path figure of torque at the time of running with engine driving force. 変速中のトルクの伝達経路図である。FIG. 6 is a transmission path diagram of torque during gear shifting. 変速終了後のトルクの伝達経路図である。FIG. 6 is a torque transmission path diagram after the end of a shift. 本発明の第２実施形態に係る自動車システムの構成図である。It is a block diagram of the motor vehicle system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る自動車システムの構成図である。It is a block diagram of the motor vehicle system which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…エンジン、２…エンジン出力軸、４…変速機入力軸、５…高速用ドライブギア、７…中速用ドライブギア、８…モータジェネレータ用ドリブンギア、９…モータジェネレータ用ドッグクラッチ、１０…モータジェネレータ出力軸、１１…モータジェネレータ、１３…バッテリ、１４…高速用多板クラッチ、１５…高速用ドリブンギア、１９…変速機出力軸、２４…油圧アクチュエータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Engine output shaft, 4 ... Transmission input shaft, 5 ... High speed drive gear, 7 ... Medium speed drive gear, 8 ... Motor generator driven gear, 9 ... Motor generator dog clutch, 10 ... Motor generator output shaft, 11 ... motor generator, 13 ... battery, 14 ... high speed multi-plate clutch, 15 ... high speed driven gear, 19 ... transmission output shaft, 24 ... hydraulic actuator.

Claims (5)

エンジン、回転電機、及び、変速機を有する自動車の制御装置であって、
前記変速機は、入力軸と、出力軸と、前記入力軸と前記出力軸とのトルク伝達経路を形成する複数の歯車列と、複数の前記歯車列を前記出力軸に選択的に締結／開放することにより前記トルク伝達経路を切り換える変速用ドッグクラッチと、前記歯車列に設けられてその押付け力によって前記出力軸への伝達トルクを調節する第２クラッチと、前記エンジンと前記入力軸との間のトルク伝達経路を構成する発進クラッチと、前記回転電機と前記入力軸との間のトルク伝達経路を構成する回転電機用クラッチと、を含み、
前記制御装置は、前記自動車が停止しているときには、前記変速用ドッグクラッチをニュートラル状態に制御し、かつ前記エンジントルクを前記回転電機に伝達して発電を行うべく前記発進クラッチと前記回転電機用クラッチとを締結制御し、
前記自動車が発進するときには、前記エンジン及び／又は前記回転電機のトルクを調節して前記出力軸に伝達すべく前記第２クラッチを制御すると共に前記入力軸と前記出力軸との回転同期制御を行い、その後、複数の前記歯車列を前記出力軸に選択的に締結すべく前記変速用ドッグクラッチを制御することを特徴とする自動車の制御装置。 A control device for an automobile having an engine, a rotating electrical machine, and a transmission,
The transmission includes an input shaft, an output shaft, a plurality of gear trains that form a torque transmission path between the input shaft and the output shaft, and a plurality of the gear trains selectively engaged / released with the output shaft. A shift dog clutch that switches the torque transmission path, a second clutch that is provided in the gear train and adjusts the transmission torque to the output shaft by its pressing force, and between the engine and the input shaft. A starting clutch that constitutes the torque transmission path of the rotating electric machine, and a clutch for the rotating electric machine that constitutes a torque transmission path between the rotating electric machine and the input shaft,
The controller controls the shift dog clutch to a neutral state when the automobile is stopped, and transmits the engine torque to the rotating electrical machine to generate electric power for generating the starting clutch and the rotating electrical machine. Engage and control the clutch,
When the automobile starts, the second clutch is controlled to adjust the torque of the engine and / or the rotating electrical machine and transmit the torque to the output shaft, and the rotation synchronization control between the input shaft and the output shaft is performed. And then controlling the shift dog clutch to selectively engage the plurality of gear trains with the output shaft. 前記入力軸と前記出力軸の回転同期制御は、前記エンジンのトルクを制御することにより行うことを特徴とする請求項１に記載の自動車の制御装置。   2. The automobile control device according to claim 1, wherein the rotation synchronization control of the input shaft and the output shaft is performed by controlling a torque of the engine. 前記エンジンのトルク制御は、電子制御スロットルを制御することにより行うものであることを特徴とする請求項２に記載の自動車の制御装置。   3. The vehicle control apparatus according to claim 2, wherein the torque control of the engine is performed by controlling an electronic control throttle. エンジンと回転電機とを有する自動車の変速機であって、
前記変速機は、入力軸と、出力軸と、前記入力軸と前記出力軸とのトルク伝達経路を形成する複数の歯車列と、複数の前記歯車列を前記出力軸に選択的に締結／開放することにより前記トルク伝達経路を切り換える変速用ドッグクラッチと、前記歯車列に設けられてその押付け力によって前記出力軸への伝達トルクを調節する第２クラッチと、前記エンジンと前記入力軸との間のトルク伝達経路を構成する発進クラッチと、前記回転電機と前記入力軸との間のトルク伝達経路を構成する回転電機用クラッチと、を含み、
前記自動車の停止時には、前記変速用ドッグクラッチをニュートラル状態として前記入力軸と前記出力軸の前記トルク伝達経路がすべて遮断され、かつ前記発進クラッチと前記回転電機用ドッグクラッチとが各々締結され、
前記自動車の発進時に、前記エンジン及び／又は前記回転電機のトルクが調節されて前記出力軸に伝達されるように前記第２クラッチが押し付けられるべく構成されていると共に、その後、複数の前記歯車列が前記出力軸に選択的に締結されるように前記変速用ドッグクラッチが構成されていることを特徴とする自動車の変速機。 An automobile transmission having an engine and a rotating electric machine,
The transmission includes an input shaft, an output shaft, a plurality of gear trains that form a torque transmission path between the input shaft and the output shaft, and a plurality of the gear trains selectively engaged / released with the output shaft. A shift dog clutch that switches the torque transmission path, a second clutch that is provided in the gear train and adjusts the transmission torque to the output shaft by its pressing force, and between the engine and the input shaft. A starting clutch that constitutes the torque transmission path of the rotating electric machine, and a clutch for the rotating electric machine that constitutes a torque transmission path between the rotating electric machine and the input shaft,
When the automobile is stopped, the transmission dog clutch is in a neutral state, all the torque transmission paths of the input shaft and the output shaft are shut off, and the starting clutch and the rotating electrical machine dog clutch are respectively engaged.
The second clutch is configured to be pressed so that torque of the engine and / or the rotating electrical machine is adjusted and transmitted to the output shaft when the vehicle starts, and thereafter, the plurality of gear trains The transmission dog clutch is configured so that is selectively engaged with the output shaft. エンジン、回転電機、変速機、及び、前記エンジンと前記変速機とを制御する制御装置を有する自動車であって、
前記変速機は、入力軸と、出力軸と、前記入力軸と前記出力軸とのトルク伝達経路を形成する複数の歯車列と、複数の前記歯車列を前記出力軸に選択的に締結／開放することにより前記トルク伝達経路を切り換える変速用ドッグクラッチと、前記歯車列に設けられてその押付け力によって前記出力軸への伝達トルクを調節する第２クラッチと、前記エンジンと前記入力軸との間のトルク伝達経路を構成する発進クラッチと、前記回転電機と前記入力軸との間のトルク伝達経路を構成する回転電機用クラッチと、を含み、
前記自動車が停止しているときには、前記変速用ドッグクラッチをニュートラル状態にし、かつ前記発進クラッチと前記回転電機用クラッチとを締結して前記エンジンのトルクを前記回転電機に伝達して発電を行い、
前記自動車が発進するときには、前記第２クラッチにより前記エンジン及び／又は前記回転電機のトルクを調節して前記出力軸に伝達すると共に、前記入力軸と前記出力軸とが回転同期され、その後、前記変速用ドッグクラッチにより複数の前記歯車列を前記出力軸に選択的に締結することを特徴とする自動車。 An automobile having an engine, a rotating electrical machine, a transmission, and a control device that controls the engine and the transmission,
The transmission includes an input shaft, an output shaft, a plurality of gear trains that form a torque transmission path between the input shaft and the output shaft, and a plurality of the gear trains selectively engaged / released with the output shaft. A shift dog clutch that switches the torque transmission path, a second clutch that is provided in the gear train and adjusts the transmission torque to the output shaft by its pressing force, and between the engine and the input shaft. A starting clutch that constitutes a torque transmission path of the rotating electric machine, and a rotating electric machine clutch that constitutes a torque transmission path between the rotating electric machine and the input shaft,
When the automobile is stopped, the shift dog clutch is set to a neutral state, and the starting clutch and the rotating electrical machine clutch are engaged to transmit the engine torque to the rotating electrical machine to generate power,
When the automobile starts, the torque of the engine and / or the rotating electrical machine is adjusted and transmitted to the output shaft by the second clutch, and the input shaft and the output shaft are rotationally synchronized. An automobile characterized in that a plurality of the gear trains are selectively fastened to the output shaft by a shift dog clutch.
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