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混合動力車輛系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:11208938閱讀:732來源:國知局
混合動力車輛系統(tǒng)的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種混合動力車輛系統(tǒng)。



背景技術(shù):

已知有一種具有發(fā)動機(jī)和驅(qū)動馬達(dá)作為車輛的驅(qū)動源的混合動力車輛。以往的多數(shù)車輛配備有如下的機(jī)械式油泵,即該機(jī)械式油泵通過發(fā)動機(jī)的輸出扭矩而被驅(qū)動并產(chǎn)生供應(yīng)到自動變速裝置內(nèi)的離合器和/或變速機(jī)構(gòu)等的油壓。這樣的機(jī)械式油泵中,在發(fā)動機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)時,如果不將工作油供應(yīng)到自動變速裝置,則油壓不會上升。因此,在混合動力車輛中存在如下的系統(tǒng):為了在發(fā)動機(jī)停止的狀態(tài)下,可以僅利用從驅(qū)動馬達(dá)輸出的扭矩而啟動車輛,配備有用于確保自動變速裝置內(nèi)的工作油的油壓的電動式油泵。

例如,在專利文獻(xiàn)1和2中,公開了如下的混合動力車輛:除了配備利用發(fā)動機(jī)的輸出扭矩而產(chǎn)生油壓的第一液壓泵以外,還配備有被控制裝置控制且連接到油泵用電動馬達(dá)的第二液壓泵。這樣的混合動力車輛中,雖然在發(fā)動機(jī)停止時第一液壓泵停止,但是由于第二液壓泵被驅(qū)動,因此可以確保預(yù)定的油壓。

此外,在專利文獻(xiàn)3中公開了如下的混合動力車輛:除了配備連接到變速機(jī)構(gòu)的輸入軸而被驅(qū)動的機(jī)械式第一液壓泵之外,還配備有通過能夠利用輔助用車載電池驅(qū)動的馬達(dá)而被驅(qū)動的電動式的第二液壓泵。這樣的混合動力車輛中,在車輛停止時和/或車輛低速行駛時等,在借助機(jī)械式第一液壓泵產(chǎn)生的油壓不足夠的情況下,驅(qū)動第二液壓泵而確保預(yù)定的油壓。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:特開平10-324177號公報

專利文獻(xiàn)2:特開2014-180965號公報

專利文獻(xiàn)3:特開2003-294124號公報



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

然而,在專利文獻(xiàn)1~3中記載的混合動力車輛所配備的電動式第二液壓泵都是僅在發(fā)動機(jī)停止時、車輛停止時或者車輛以低速行駛時油壓不足夠的情況下被驅(qū)動的泵。即,電動式的第二液壓泵在車輛使用時的多數(shù)期間內(nèi)完全不起作用,未得到有效的利用。為了持續(xù)地產(chǎn)生油壓,用于驅(qū)動液壓泵的馬達(dá)被要求預(yù)定程度的連續(xù)額定輸出(例如4~5kw),但是盡管使用期間被限制,但將這種馬達(dá)搭載于車輛是低效的。

本發(fā)明鑒于上述問題而提出,本發(fā)明的目的在于,提供一種無需僅為了驅(qū)動油泵而配備的馬達(dá),并且在發(fā)動機(jī)和/或車輛停止時也能夠確保自動變速裝置內(nèi)的油壓的新型的改良后的混合動力車輛系統(tǒng)。

為了解決問題,根據(jù)本發(fā)明的觀點(diǎn),提供混合動力車輛系統(tǒng),其包括:發(fā)動機(jī),其能夠輸出向驅(qū)動輪傳遞的扭矩;第一馬達(dá)發(fā)馬達(dá),其連設(shè)于發(fā)動機(jī)且能夠輸出向驅(qū)動輪傳遞的扭矩;變速機(jī)構(gòu),其對從發(fā)動機(jī)和第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)中的至少一方輸出的扭矩以預(yù)定的變速比進(jìn)行變換;傳動離合器,其能夠切換在第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)與變速機(jī)構(gòu)之間的動力傳遞與否;第二馬達(dá)發(fā)電機(jī),其能夠輸出在開放了傳動離合器的狀態(tài)下向驅(qū)動輪傳遞的扭矩;以及油泵,其連接到第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)的馬達(dá)軸而通過馬達(dá)軸的旋轉(zhuǎn)被驅(qū)動。

也可以具備能夠切換在發(fā)動機(jī)與第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)之間的動力傳遞與否的發(fā)動機(jī)離合器。

發(fā)動機(jī)離合器可以設(shè)置在第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)的內(nèi)部。

第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)可以連接到變速機(jī)構(gòu)的輸入側(cè)。

第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)可以連接到變速機(jī)構(gòu)的輸出側(cè)。

在變速機(jī)構(gòu)與第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)之間,可以具備能夠切換動力傳遞與否的輸出側(cè)傳動離合器。

傳動離合器、發(fā)動機(jī)離合器或輸出側(cè)傳動離合器可以是在供應(yīng)的油壓上升時被締結(jié)的離合器。

在將油泵設(shè)為第一油泵時,可以具備連接到發(fā)動機(jī)的曲軸,并通過發(fā)動機(jī)的輸出扭矩被驅(qū)動的第二油泵。

混合動力車輛系統(tǒng)可以具備控制混合動力車輛系統(tǒng)的控制裝置,且控制裝置能夠執(zhí)行如下模式:混合動力行駛模式,通過發(fā)動機(jī)的輸出扭矩和第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)中的至少一方的輸出扭矩驅(qū)動驅(qū)動輪;馬達(dá)行駛模式,通過第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)和第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)中的至少一方的輸出扭矩驅(qū)動驅(qū)動輪。

控制裝置在執(zhí)行僅通過從第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)輸出的扭矩驅(qū)動驅(qū)動輪的單馬達(dá)ev行駛模式期間,可以使傳動離合器開放,并利用第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)的輸出扭矩驅(qū)動油泵。

在啟動發(fā)動機(jī)時,控制裝置可以在使傳動離合器開放了的狀態(tài)下,利用第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)的輸出扭矩使發(fā)動機(jī)開動,而啟動發(fā)動機(jī)。

控制裝置可以在執(zhí)行通過從第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)和第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)輸出的扭矩驅(qū)動驅(qū)動輪的雙馬達(dá)ev行駛模式的期間,使能夠切換在發(fā)動機(jī)與第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)之間的動力傳遞與否的發(fā)動機(jī)離合器開放。

根據(jù)上文中說明的本發(fā)明,無需僅為了驅(qū)動油泵而配備的馬達(dá),并且在發(fā)動機(jī)和/或車輛停止時也能夠確保油壓。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)的構(gòu)成例的示意圖。

圖2是示出該實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)的行駛模式的示例的說明圖。

圖3是示出行駛模式切換用繪圖的一個示例的說明圖。

圖4是示出在發(fā)動機(jī)行駛模式下,處于加速時的混合動力車輛系統(tǒng)的狀態(tài)的說明圖。

圖5是示出在借助第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)的單馬達(dá)ev行駛模式中,處于加速時的混合動力車輛系統(tǒng)的狀態(tài)的說明圖。

圖6是示出在借助第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)的單馬達(dá)ev行駛模式中,處于加速時的混合動力車輛系統(tǒng)的狀態(tài)的說明圖。

圖7是示出在雙馬達(dá)ev行駛模式中,處于加速時的混合動力車輛系統(tǒng)的狀態(tài)的說明圖。

圖8是示出在混合動力行駛模式中,處于加速時的混合動力車輛系統(tǒng)的狀態(tài)的說明圖。

圖9是示出啟動發(fā)動機(jī)而從馬達(dá)行駛模式切換到混合動力行駛模式時的混合動力車輛系統(tǒng)的狀態(tài)的說明圖。

圖10是示出參考例涉及的混合動力車輛系統(tǒng)的說明圖。

圖11是示出參考例涉及的混合動力車輛系統(tǒng)的工作狀態(tài)的時序圖。

圖12是示出該實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)的工作狀態(tài)的時序圖。

圖13是示出變形例涉及的混合動力車輛系統(tǒng)的構(gòu)成例的示意圖。

符號說明

1:混合動力車輛系統(tǒng)

5:自動變速裝置

10:發(fā)動機(jī)

15:油泵(機(jī)械式)

20:第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)

25:油泵(電動式)

30:cvt

40:第一傳動離合器(前進(jìn)后退切換離合器)

50:第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)

61:發(fā)動機(jī)離合器

63:第二傳動離合器

70、75:驅(qū)動輪

90:逆變器(inverter)

95:高壓電池

100:混合動力控制單元(混合動力ecu)

200:發(fā)動機(jī)控制單元(發(fā)動機(jī)ecu)

300:變速器控制單元(變速器ecu)

400:馬達(dá)控制單元(馬達(dá)ecu)

500:電池控制單元(電池ecu)

具體實(shí)施方式

以下,參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。需要說明的是,在本說明書及附圖中,針對具有實(shí)質(zhì)上相同的功能構(gòu)成的構(gòu)成要素,使用相同的符號而省略重復(fù)的說明。

<1.混合動力車輛系統(tǒng)的基本構(gòu)成>

首先,參照圖1對本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1的基本構(gòu)成進(jìn)行說明。

圖1示出混合動力車輛系統(tǒng)1的構(gòu)成例。這樣的混合動力車輛系統(tǒng)1是如下混合動力車輛系統(tǒng):包括發(fā)動機(jī)10、第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20、第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50,能夠?qū)l(fā)動機(jī)10、第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50并用作為驅(qū)動源。在這樣的混合動力車輛系統(tǒng)1中,行駛模式可以被切換成發(fā)動機(jī)行駛模式、單馬達(dá)ev行駛模式、雙馬達(dá)ev行駛模式及混合動力行駛模式,并控制車輛的驅(qū)動力。

在本實(shí)施方式的混合動力車輛系統(tǒng)1中,發(fā)動機(jī)行駛模式是通過從發(fā)動機(jī)10輸出的扭矩驅(qū)動車輛的模式。單馬達(dá)ev行駛模式是通過從第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20或第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50輸出的扭矩而驅(qū)動車輛的模式。雙馬達(dá)ev行駛模式是通過從第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50輸出的扭矩驅(qū)動車輛的模式?;旌蟿恿π旭偰J绞峭ㄟ^從第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50中的至少一方輸出的扭矩及從發(fā)動機(jī)10輸出的扭矩驅(qū)動車輛的模式。

發(fā)動機(jī)10是將汽油等作為燃料而生成扭矩的內(nèi)燃機(jī),具有作為輸出軸的曲軸11。曲軸11延伸設(shè)置于自動變速裝置5內(nèi)。另外,曲軸11通過齒輪組13連接到油泵15。機(jī)械式油泵15通過發(fā)動機(jī)10的曲軸11的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動,向自動變速裝置5供應(yīng)工作油。被供應(yīng)到自動變速裝置5的工作油通過閥單元80而被供應(yīng)到作為自動變速機(jī)構(gòu)的無級變速機(jī)構(gòu)(cvt:continuouslyvariabletransmission)30及各離合器。

另外,這樣的油泵15也可以通過未圖示的齒輪機(jī)構(gòu)而連接到前輪側(cè)輸出軸53、后輪側(cè)輸出軸73、cvt30的主軸33或副軸37。在油泵15連接到前輪側(cè)輸出軸53或后輪側(cè)輸出軸73的情況下,油泵15也可以通過驅(qū)動輪70、75的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動。在油泵15連接到主軸33或副軸37的情況下,在第二傳動離合器63締結(jié)的期間內(nèi),油泵15也可以通過驅(qū)動輪70、75的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動。在本實(shí)施方式的混合動力車輛系統(tǒng)1中,油泵15連接到曲軸11及前輪側(cè)輸出軸53,并通過曲軸11或前輪側(cè)輸出軸53中的轉(zhuǎn)速高的一方的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動。

自動變速裝置5包括:第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20、第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50、cvt30、發(fā)動機(jī)離合器61、作為第一傳動離合器的前進(jìn)后退切換離合器40、第二傳動離合器(輸出側(cè)傳動離合器)63、轉(zhuǎn)換離合器65。閥單元80具有電磁閥等多個控制閥,并被變速器控制裝置(變速器ecu)300控制。變速器ecu300根據(jù)cvt30或各離合器的工作要求而控制上述多個控制閥,從而可以調(diào)節(jié)被供應(yīng)到各工作部的工作油的流量,并調(diào)節(jié)油壓。

發(fā)動機(jī)10和第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20隔著發(fā)動機(jī)離合器61而排列。在發(fā)動機(jī)10的曲軸11及第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的馬達(dá)軸21之間,設(shè)置有用于將曲軸11與馬達(dá)軸21之間締結(jié)或開放的發(fā)動機(jī)離合器61。在發(fā)動機(jī)離合器61處于締結(jié)狀態(tài)時,可以在曲軸11和馬達(dá)軸21之間傳遞動力。例如,發(fā)動機(jī)離合器61可以在油壓小的情況下被開放,并在油壓上升時締結(jié)。由此,在馬達(dá)行駛模式中,可以減少用于使油壓上升的電力。

本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1中,在第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的內(nèi)部設(shè)置有發(fā)動機(jī)離合器61,第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20和發(fā)動機(jī)離合器61一體化。由此,可以減小沿著曲軸11或馬達(dá)軸21的軸方向的自動變速裝置5的寬度,可以節(jié)省空間。例如,通過在作為第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的中央部的轉(zhuǎn)子及定子的內(nèi)側(cè)設(shè)置空間,并在該空間內(nèi)設(shè)置發(fā)動機(jī)離合器61,可以實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)。

第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20例如是三相交流式馬達(dá),并通過逆變器90連接到高壓電池95。第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20具有如下功能:利用高壓電池95的電力被驅(qū)動(供電驅(qū)動)而生成車輛的驅(qū)動力的作為驅(qū)動馬達(dá)的功能;利用發(fā)動機(jī)10的輸出扭矩被驅(qū)動并發(fā)電的作為發(fā)電機(jī)的功能;在車輛減速時被再生驅(qū)動而利用驅(qū)動輪70、75的動能發(fā)電的作為發(fā)電機(jī)的功能。進(jìn)而,第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20兼具如下功能:使發(fā)動機(jī)10啟動或停止的作為啟動馬達(dá)的功能;使連接到馬達(dá)軸21的油泵25旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的作為驅(qū)動馬達(dá)的功能。

在使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20作為啟動馬達(dá)、驅(qū)動馬達(dá)或油泵25的驅(qū)動馬達(dá)起作用的情況下,逆變器90將從高壓電池95供應(yīng)的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力,并驅(qū)動第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20。另外,在使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20作為發(fā)電機(jī)起作用的情況下,逆變器90將由第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20產(chǎn)生的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力而對高壓電池95充電。

如上所述,在本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1中,不通過變矩器,而是通過發(fā)動機(jī)離合器61在曲軸11與馬達(dá)軸21之間傳遞動力。因此,在不從發(fā)動機(jī)10輸出扭矩的期間,通過使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20和發(fā)動機(jī)10完全分離,而防止發(fā)動機(jī)10消耗第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的輸出扭矩。因此,在從第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20輸出扭矩的情況下,或者在使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20再生驅(qū)動的情況下,可以抑制第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的工作效率的降低。

在第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的馬達(dá)軸21組裝有齒輪式的油泵25。馬達(dá)軸21隨著發(fā)動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)或第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),由此油泵25被驅(qū)動,向閥單元80供應(yīng)工作油。這樣的油泵25構(gòu)成為通過第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20驅(qū)動的電動式油泵。因此,即使在發(fā)動機(jī)10停止了的狀態(tài)下,也可以通過第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的輸出扭矩驅(qū)動油泵25,向閥單元80供應(yīng)油壓。

第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的馬達(dá)軸21通過前進(jìn)后退切換離合器40而連設(shè)到cvt30的主軸33。前進(jìn)后退切換離合器40包括行星齒輪(planetarygear)41、前進(jìn)離合器43及后退制動器45。通過控制前進(jìn)離合器43和后退制動器45,可以轉(zhuǎn)換主軸33的旋轉(zhuǎn)方向。通過使后退制動器45開放,并使前進(jìn)離合器43締結(jié),使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的馬達(dá)軸21直接連接到主軸33。由此,發(fā)動機(jī)10或第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的輸出扭矩通過前進(jìn)離合器43傳遞到主軸33,主軸33向正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),車輛可以前進(jìn)行駛。

另外,通過使前進(jìn)離合器43開放,并使后退制動器45締結(jié),使馬達(dá)軸21通過行星齒輪41連接到主軸33。由此,發(fā)動機(jī)10或第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的輸出扭矩通過行星齒輪41傳遞到主軸33,主軸33向逆轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),車輛可以后退行駛。進(jìn)而,通過使前進(jìn)離合器43和后退制動器45都開放,前進(jìn)后退切換離合器40成為不向主軸33傳遞發(fā)動機(jī)10或第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的動力的中性狀態(tài)。在本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1中,這樣的前進(jìn)后退切換離合器40相當(dāng)于轉(zhuǎn)換馬達(dá)軸21和主軸33之間的動力傳遞與否的第一傳動離合器。前進(jìn)離合器43及后退制動器45也可以在油壓較小的情況下開放,并隨著油壓上升而締結(jié)。由此,可以在馬達(dá)行駛模式中減少用于油壓的上升的電力。

cvt30具有主軸33以及與所述主軸33平行地設(shè)置的副軸37。主輪31固定于主軸33,并且次輪35固定于副軸37。在主輪31和次輪35纏繞有包括帶(belt)或鏈條(chain)的卷掛式動力傳遞部件36。cvt30,通過改變主輪31和次輪35上的動力傳遞部件36的卷掛半徑而改變滑輪比,從而在主軸33和副軸37之間傳遞以與車輛的行駛狀態(tài)相應(yīng)的變速比變換的扭矩。

副軸37通過齒輪組39和第二傳動離合器63而連接到前輪側(cè)輸出軸53。第二傳動離合器63相當(dāng)于輸出側(cè)傳動離合器。第二傳動離合器63相當(dāng)于輸出側(cè)傳動離合器。前輪側(cè)輸出軸53通過未圖示的減速齒輪及驅(qū)動軸而連設(shè)到前輪(驅(qū)動輪),使通過前輪側(cè)輸出軸53輸出的驅(qū)動力能夠傳遞到驅(qū)動輪70、75。

第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50通過齒輪組51連接到前輪側(cè)輸出軸53。第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50通過發(fā)動機(jī)離合器61、前進(jìn)后退切換離合器40和第二傳動離合器63而連設(shè)到發(fā)動機(jī)10。第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50與第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20同樣是三相交流式的馬達(dá),通過逆變器90連接到高壓電池95。第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50具有如下功能:利用高壓電池95的電力被驅(qū)動(供電驅(qū)動)而生成車輛的驅(qū)動力的作為驅(qū)動馬達(dá)的功能;以及在車輛減速時被再生驅(qū)動而利用驅(qū)動輪70、75的動能發(fā)電的作為發(fā)電機(jī)的功能。

在使第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50作為驅(qū)動馬達(dá)起作用的情況下,逆變器90將從高壓電池95供應(yīng)的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力,并驅(qū)動第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50。另外,在使第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50作為發(fā)電機(jī)起作用的情況下,逆變器90將由第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50產(chǎn)生的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力而對高壓電池95充電。第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的額定輸出和第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的額定輸出可以相同,也可以不同。

第二傳動離合器63將副軸37與前輪側(cè)輸出軸53之間締結(jié)或開放。在第二傳動離合器63處于締結(jié)狀態(tài)時,可以在副軸37和前輪側(cè)輸出軸53之間傳遞動力。另一方面,在第二傳動離合器63處于開放狀態(tài)時,cvt30與前輪側(cè)輸出軸53分離。即,在第二傳動離合器63處于開放狀態(tài)時,不僅發(fā)動機(jī)10及第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20從前輪側(cè)輸出軸53分離,而且cvt30也從前輪側(cè)輸出軸53分離。因此,在借助第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的驅(qū)動控制中,可以減少自動變速裝置5內(nèi)的必要油壓,燃料成本變得有利。例如,第二傳動離合器63也可以在油壓小的情況下被開放,并在油壓上升時締結(jié)。由此,可以在馬達(dá)行駛模式中減少用于使油壓上升的電力。

另外,后輪側(cè)輸出軸73通過齒輪組71和轉(zhuǎn)換離合器65連接到前輪側(cè)輸出軸53。后輪側(cè)輸出軸73通過未圖示的傳動軸、減速齒輪及驅(qū)動軸連設(shè)到驅(qū)動輪75,使得通過后輪側(cè)輸出軸73輸出的扭矩可以傳遞到驅(qū)動輪75。轉(zhuǎn)換離合器65轉(zhuǎn)換向后輪側(cè)輸出軸73的扭矩傳遞的與否。在轉(zhuǎn)換離合器65處于締結(jié)的狀態(tài)時,驅(qū)動力也被傳遞到后輪側(cè)輸出軸73,混合動力車輛處于4輪驅(qū)動模式。另外,在轉(zhuǎn)換離合器65處于開放的狀態(tài)時,驅(qū)動力只被傳遞到前輪側(cè)輸出軸53,混合動力車輛成為前輪驅(qū)動模式。

<2.電子控制系統(tǒng)的構(gòu)成例>

以下,對圖1中示出的混合動力車輛系統(tǒng)1的電子控制系統(tǒng)的構(gòu)成例進(jìn)行說明。

在混合動力車輛系統(tǒng)1中,發(fā)動機(jī)10被發(fā)動機(jī)控制單元(發(fā)動機(jī)ecu)200控制。自動變速裝置5被變速器控制單元(變速器ecu)300控制。第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50被馬達(dá)控制單元(馬達(dá)ecu)400控制。這些發(fā)動機(jī)ecu200、變速器ecu300及馬達(dá)ecu400連接到對整個系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制的混合動力控制單元(混合動力ecu)100。混合動力ecu向發(fā)動機(jī)ecu200、變速器ecu300及馬達(dá)ecu400輸出控制指令,進(jìn)行車輛的行駛控制或者高壓電池95的充電控制。

各ecu包括微電腦及各種接口或周邊設(shè)備等而構(gòu)成。各ecu例如可以通過can(controllerareanetwork)等通信線以雙向通信的方式連接,并互相交換控制信息和/或關(guān)于控制對象的各種信息。以下,對各ecu的功能進(jìn)行簡要的說明。

發(fā)動機(jī)ecu200從混合動力ecu100接受控制指令,并基于通過發(fā)動機(jī)10所配備的各種傳感器檢測的信息而計算節(jié)氣門開度、點(diǎn)火時期以及燃料噴射量等控制量。發(fā)動機(jī)ecu200基于算出的控制量而驅(qū)動節(jié)氣門閥、火花塞及燃料噴射閥等,并控制發(fā)動機(jī)10以使得發(fā)動機(jī)10的輸出成為控制指令值。

馬達(dá)ecu400從混合動力ecu100接受控制指令,并通過逆變器90分別控制第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20或第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50。馬達(dá)ecu400基于第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20或第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的轉(zhuǎn)速和/或電壓、電流等信息而向逆變器90輸出電流指令和/或電壓指令,并分別控制第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20或第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50以使得第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20或第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的輸出成為控制指令值。

變速器ecu300接受來自混合動力ecu100的控制指令而決定cvt30的變速比,并將輸入的扭矩控制成與運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的合適的變速比。變速器ecu300例如控制設(shè)置于主輪31和次輪35的未圖示的液壓室內(nèi)的壓力,并通過調(diào)整動滑輪的位置而調(diào)節(jié)滑輪寬度,由此控制cvt300的變速比。另外,變速器ecu300從混合動力ecu100接受控制指令,進(jìn)行發(fā)動機(jī)離合器61、前進(jìn)后退切換離合器40及第二傳動離合器63的斷接控制,由此進(jìn)行行駛模式的切換。變速器ecu300例如通過控制供應(yīng)至各離合器的油壓而控制各離合器的斷接。

在本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1中,變速器ecu300通過控制配備于閥單元80的控制閥而調(diào)節(jié)被供應(yīng)至cvt30或各離合器的油壓。需要說明的是,用于調(diào)節(jié)向cvt30和各離合器供應(yīng)的油壓的控制閥可以不用集中配備于閥單元80,例如,可以在從油室(galleryroom)向各工作部分配的工作油的油路的途中分別設(shè)置控制閥。

<3.行駛模式>

接下來,對本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1中可執(zhí)行的行駛模式進(jìn)行說明。圖2示出本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1的行駛模式的一示例。圖3示出用于選擇行駛模式的繪圖的一示例。需要說明的是,在以下說明中,將前進(jìn)后退切換離合器40稱為第一傳動離合器。另外,以下的說明是以轉(zhuǎn)換離合器65被締結(jié)的4輪驅(qū)動模式控制車輛的情形的例子,在前輪驅(qū)動模式的情況下,不進(jìn)行向后輪75的驅(qū)動力或者再生制動力的傳遞。

如圖3所例示,在本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1中,在車輛的行駛所需的馬力(車速v×要求驅(qū)動力tr_tgt)較小的情況下,選擇單馬達(dá)ev行駛模式。另外,隨著需要的馬力變大,依次向雙馬達(dá)ev行駛模式、混合動力行駛模式轉(zhuǎn)換。但是,圖3中示出的繪圖僅僅是一示例,可選擇各行駛模式的區(qū)域可以適宜設(shè)定。

需要說明的是,在混合動力車輛系統(tǒng)1中,為了抑制用于發(fā)動機(jī)10的驅(qū)動的燃料的消耗量,發(fā)動機(jī)行駛模式僅在無法對第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50供電控制的情況下可被選擇。

(3-1.發(fā)動機(jī)行駛模式)

如圖2所示,在發(fā)動機(jī)行駛模式中,發(fā)動機(jī)ecu200使發(fā)動機(jī)10驅(qū)動。變速器ecu300使發(fā)動機(jī)離合器61、第一傳動離合器40及第二傳動離合器63全部締結(jié),并使來自發(fā)動機(jī)10的輸出扭矩傳遞到cvt30。通過使發(fā)動機(jī)10驅(qū)動,油泵15被驅(qū)動,可以確保自動變速裝置5內(nèi)的油壓。另外,變速器ecu300將在cvt30中從發(fā)動機(jī)10輸出的扭矩轉(zhuǎn)換成預(yù)定的變速比,并使其傳遞到前輪側(cè)輸出軸53。

圖4示出在發(fā)動機(jī)行駛模式中進(jìn)行加速時的混合動力車輛系統(tǒng)1的工作狀態(tài)。在發(fā)動機(jī)行駛模式中,在車輛加速時,發(fā)動機(jī)離合器61、第一傳動離合器40及第二傳動離合器63都被締結(jié),從發(fā)動機(jī)10輸出的扭矩通過cvt30被轉(zhuǎn)換成預(yù)定的變速比,傳遞到驅(qū)動輪70、75。在發(fā)動機(jī)行駛模式中,油泵15及油泵25被驅(qū)動,確保自動變速裝置5內(nèi)的油壓。

在發(fā)動機(jī)行駛模式中,馬達(dá)ecu400將第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20設(shè)為0扭矩狀態(tài),或者,馬達(dá)ecu400使用從發(fā)動機(jī)10輸出的扭矩的一部分進(jìn)行第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的發(fā)電控制。另外,馬達(dá)ecu400將第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50設(shè)為0扭矩狀態(tài)。進(jìn)而,馬達(dá)ecu400在車輛減速期間使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50中的至少一方再生驅(qū)動,利用車輛的動能使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50發(fā)電。

另外,在車輛于發(fā)動機(jī)行駛模式在行駛中減速時,例如,變速器ecu300開放第二傳動離合器63,且馬達(dá)ecu400使第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50再生驅(qū)動,由此生成再生制動力?;蛘撸诙鲃与x合器63保持著被締結(jié)的狀態(tài),馬達(dá)ecu400也可以使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20再生驅(qū)動。在第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20被再生驅(qū)動的情況下,變速器ecu300也可以開放發(fā)動機(jī)離合器61。在這種狀態(tài)下,在高壓電池95的剩余容量soc較低的情況下,馬達(dá)ecu400也可以利用從發(fā)動機(jī)10輸出的剩余的扭矩進(jìn)行第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的發(fā)電控制。

(3-2.單馬達(dá)ev行駛模式)

(3-2-1.第一單馬達(dá)ev行駛模式)

如圖2所示,在借助第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的單馬達(dá)ev行駛模式(以下,稱為“第一單馬達(dá)ev行駛模式”)中,變速器ecu300使發(fā)動機(jī)離合器61開放,并使第一傳動離合器40及第二傳動離合器63締結(jié)。另外,馬達(dá)ecu400使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20被供電驅(qū)動,將從第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20輸出的扭矩通過cvt30傳遞到驅(qū)動輪70、75。

圖5示出在第一單馬達(dá)ev行駛模式中進(jìn)行加速時的混合動力車輛系統(tǒng)1的狀態(tài)。在第一單馬達(dá)ev行駛模式中,在車輛加速時,發(fā)動機(jī)離合器61被開放,且第一傳動離合器40及第二傳動離合器63被締結(jié)。另外,從第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20輸出的扭矩通過cvt30被轉(zhuǎn)換成預(yù)定的變速比,并被傳遞到驅(qū)動輪70、75。在第一單馬達(dá)ev行駛模式中,由于第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20被驅(qū)動,且油泵25被驅(qū)動,所以即使發(fā)動機(jī)10停止,且車輛處于停止?fàn)顟B(tài),也可以確保自動變速裝置5內(nèi)的油壓。因此,能夠使發(fā)動機(jī)10保持著停止而在第一單馬達(dá)ev行駛模式中啟動車輛。

第一單馬達(dá)ev行駛模式中,在車輛減速時,馬達(dá)ecu400使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20再生驅(qū)動,利用車輛的動能使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20發(fā)電。此外,馬達(dá)ecu400使第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50處于0扭矩狀態(tài)。或者,馬達(dá)ecu400也可以在車輛減速時,使第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50再生驅(qū)動。在第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20和前輪側(cè)輸出軸53之間,夾設(shè)有第二傳動離合器63、cvt30及第一傳動離合器40,所以可通過使第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的再生驅(qū)動優(yōu)先,提高再生發(fā)電效率。

需要說明的是,在第一單馬達(dá)ev行駛模式中,在高壓電池95的剩余容量soc較低的情況下,為了利用從發(fā)動機(jī)10輸出的扭矩使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20發(fā)電,而轉(zhuǎn)換到其他行駛模式。

(3-2-2.第二單馬達(dá)ev行駛模式)

如圖2所示,在借助第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的單馬達(dá)ev行駛模式(以下稱為“第二單馬達(dá)ev行駛模式”)中,變速器ecu300將發(fā)動機(jī)離合器61、第一傳動離合器40及第二傳動離合器63都開放。此外,馬達(dá)ecu400使第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50供電驅(qū)動,并使從第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50輸出的扭矩傳遞到驅(qū)動輪70、75。此外,車輛在第二單馬達(dá)ev行駛模式中減速時,第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50被再生驅(qū)動,生成再生制動力。

圖6示出在借助第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的單馬達(dá)ev行駛模式中加速時的混合動力車輛系統(tǒng)1的工作狀態(tài)。第二單馬達(dá)ev行駛模式中,在車輛加速時,發(fā)動機(jī)離合器61、第一傳動離合器40及第二傳動離合器63都被開放,并且發(fā)動機(jī)10及第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20從驅(qū)動輪70、75分離。因此,通過控制從第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50輸出的扭矩,調(diào)節(jié)傳遞到驅(qū)動輪70、75的驅(qū)動力。

第二單馬達(dá)ev行駛模式中,馬達(dá)ecu400使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20驅(qū)動。由此,即使油泵25被驅(qū)動,且發(fā)動機(jī)10停止,也可以確保自動變速裝置5內(nèi)的油壓。第二單馬達(dá)ev行駛模式中,由于使第一傳動離合器40及第二傳動離合器63開放,所以通過根據(jù)需要使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20或發(fā)動機(jī)10驅(qū)動而使油泵25或油泵15驅(qū)動,可以確保自動變速裝置5內(nèi)的油壓。尤其是,第二單馬達(dá)ev行駛模式中,也能夠使發(fā)動機(jī)10保持著停止而通過使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20驅(qū)動來啟動車輛。

需要說明的是,在混合動力車輛系統(tǒng)1中,在具有連接到驅(qū)動輪70、75的機(jī)械式油泵的情況下,在車輛行駛的期間,上述油泵被驅(qū)動,可以確保自動變速裝置5內(nèi)的油壓。因此,在具有這樣的油泵的情況下,車輛在第二單馬達(dá)ev行駛模式中行駛的期間,馬達(dá)ecu400也可以使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20處于0扭矩狀態(tài)。

此外,第二單馬達(dá)ev行駛模式中,在高壓電池95的剩余容量soc較低的情況下,也可以變速器ecu300使發(fā)動機(jī)離合器61締結(jié),并且發(fā)動機(jī)ecu200驅(qū)動發(fā)動機(jī)10,并且馬達(dá)ecu400利用從發(fā)動機(jī)10輸出的扭矩進(jìn)行第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的發(fā)電控制。此外,在高壓電池95的剩余容量soc較低的情況下,馬達(dá)ecu400也可以利用發(fā)動機(jī)10的輸出扭矩進(jìn)行第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的發(fā)電控制。發(fā)動機(jī)ecu200基本使發(fā)動機(jī)10停止,但是在第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20進(jìn)行發(fā)電控制時,使發(fā)動機(jī)10驅(qū)動。在使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20發(fā)電的情況下,變速器ecu300使發(fā)動機(jī)離合器61締結(jié)。

本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1在第二單馬達(dá)ev行駛模式中,使發(fā)動機(jī)10、第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及cvt30從驅(qū)動輪70、75分離,可以僅用第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50驅(qū)動驅(qū)動輪70、75。在此情況下,在將從第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50輸出的扭矩傳遞到驅(qū)動輪70、75時,不經(jīng)過cvt30,可以減小用于確保自動變速裝置5內(nèi)的油壓的扭矩,燃料成本變得有利。

(3-3.雙馬達(dá)ev行駛模式)

如圖2所示,雙馬達(dá)ev行駛模式中,變速器ecu300使發(fā)動機(jī)離合器61開放,并使第一傳動離合器40及第二傳動離合器63締結(jié)。此外,馬達(dá)ecu400停止第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的輸出,并且使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50分別供電驅(qū)動。并且,變速器ecu300使從第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20輸出的扭矩由cvt30轉(zhuǎn)換成預(yù)定的變速比而傳遞到前輪側(cè)輸出軸53,并與第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的輸出扭矩一起傳遞到驅(qū)動輪70、75。

圖7示出雙馬達(dá)ev行駛模式中的加速時的混合動力車輛系統(tǒng)1的工作狀態(tài)。雙馬達(dá)ev行駛模式中,在車輛加速時,發(fā)動機(jī)離合器61被開放,并且第一傳動離合器40及第二傳動離合器63被締結(jié)。因此,通過控制從第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50輸出的扭矩,而調(diào)節(jié)被傳遞到驅(qū)動輪70、75的驅(qū)動力。

雙馬達(dá)ev行駛模式中,在車輛減速時,馬達(dá)ecu400使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50中的至少一方再生驅(qū)動,利用車輛的動能使其發(fā)電。在雙馬達(dá)ev行駛模式的情況下,發(fā)動機(jī)離合器61始終被開放,且發(fā)動機(jī)10被停止。在雙馬達(dá)ev行駛模式中,第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20被驅(qū)動,且油泵25被驅(qū)動,因此即使發(fā)動機(jī)10停止,也可以確保自動變速裝置5內(nèi)的油壓。

需要說明的是,在雙馬達(dá)ev行駛模式中,在高壓電池95的剩余容量soc較低的情況下,為了利用從發(fā)動機(jī)10輸出的扭矩而使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20發(fā)電,而轉(zhuǎn)換到其他行駛模式。

(3-4.混合動力行駛模式)

如圖2所示,混合動力行駛模式中,變速器ecu300使發(fā)動機(jī)離合器61、第一傳動離合器40及第二傳動離合器63都締結(jié)。發(fā)動機(jī)ecu200使發(fā)動機(jī)10驅(qū)動,并使驅(qū)動力傳遞到驅(qū)動輪70、75。此外,馬達(dá)ecu400例如使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50中的至少一方供電驅(qū)動,輔助驅(qū)動輪70、75的驅(qū)動。此時,變速器ecu300將被傳遞到cvt30的扭矩轉(zhuǎn)換成預(yù)定的變速比而傳遞到前輪側(cè)輸出軸53,并與第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的輸出扭矩一起傳遞到驅(qū)動輪70、75。

圖8示出混合動力行駛模式中的加速時的混合動力車輛系統(tǒng)1的工作狀態(tài)。混合動力行駛模式中,在車輛加速時,發(fā)動機(jī)離合器61、第一傳動離合器40及第二傳動離合器63都被締結(jié)。因此,以從發(fā)動機(jī)10輸出的扭矩進(jìn)一步補(bǔ)充從第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50中的至少一方輸出的扭矩,調(diào)節(jié)被傳遞到驅(qū)動輪70、75的驅(qū)動力。

混合動力行駛模式中,在車輛減速時,馬達(dá)ecu400使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50中的至少一方再生驅(qū)動,利用車輛的動能而發(fā)電。此外,混合動力行駛模式中,在高壓電池95的剩余容量soc較低的情況下,馬達(dá)ecu400也可以利用從發(fā)動機(jī)10輸出的剩余的輸出而進(jìn)行第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的發(fā)電控制。在混合動力行駛模式中,由于至少發(fā)動機(jī)10被驅(qū)動,油泵15及油泵25被驅(qū)動,所以可以確保自動變速裝置5內(nèi)的油壓。

(3-5.發(fā)動機(jī)啟動時)

本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1中,不具備在發(fā)動機(jī)10的啟動時及停止時對曲軸11提供扭矩的啟動馬達(dá),而使用第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20進(jìn)行發(fā)動機(jī)10的啟動時及停止時的控制。

圖9示出啟動發(fā)動機(jī)10時的混合動力車輛系統(tǒng)1的工作狀態(tài)。圖9示出從單馬達(dá)ev行駛模式或雙馬達(dá)ev行駛模式轉(zhuǎn)換到混合動力行駛模式時的發(fā)動機(jī)10的啟動時的狀態(tài)。在啟動發(fā)動機(jī)10時,第一傳動離合器40及第二傳動離合器63被開放,且發(fā)動機(jī)離合器61被締結(jié)。在此狀態(tài)下,可以通過驅(qū)動第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20而使發(fā)動機(jī)10被開動,從而啟動發(fā)動機(jī)10。

在從馬達(dá)行駛模式轉(zhuǎn)換到混合動力行駛模式時,由于自動變速裝置5內(nèi)的油壓被確保,所以能夠轉(zhuǎn)換發(fā)動機(jī)離合器61、第一傳動離合器40及第二傳動離合器63的斷開接通。

需要說明的是,在從混合動力行駛模式轉(zhuǎn)換到單馬達(dá)ev行駛模式或雙馬達(dá)ev行駛模式時,即使在停止發(fā)動機(jī)10的情況下,混合動力車輛系統(tǒng)1也會變成與圖9相同的狀態(tài)。并且,通過將第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20控制在預(yù)定的輸出,能夠邊控制發(fā)動機(jī)10的轉(zhuǎn)速邊停止發(fā)動機(jī)10。由此,可以減小發(fā)動機(jī)10停止時的振動和/或噪音。

<4.時序圖>

接下來,對搭載有本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1的車輛在行駛時的發(fā)動機(jī)10、第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20、第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50、發(fā)動機(jī)離合器61、第一傳動離合器40及第二傳動離合器63的使用狀態(tài)的變化進(jìn)行說明。以下,在說明表示與本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1不同的參考例的系統(tǒng)的使用狀態(tài)的時序圖之后,對表示本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1的使用狀態(tài)的時序圖進(jìn)行說明。

圖10是表示參考例涉及的混合動力車輛系統(tǒng)801的示意圖。參考例的混合動力車輛系統(tǒng)801,沒有配備與第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20相當(dāng)?shù)鸟R達(dá)發(fā)電機(jī)以及與可通過第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20驅(qū)動的油泵25相當(dāng)?shù)挠捅?。作為代替,發(fā)動機(jī)810中具有啟動發(fā)電機(jī)817,并且設(shè)置有用于在發(fā)動機(jī)810停止時確保自動變速裝置805內(nèi)的油壓的電動式油泵825。此外,在參考例的混合動力車輛系統(tǒng)801中,代替發(fā)動機(jī)離合器61而配備有變矩器820,在發(fā)動機(jī)810運(yùn)轉(zhuǎn)時,始終向第一傳動離合器840的輸入側(cè)傳遞動力。

圖11是示出搭載有參考例涉及的混合動力車輛系統(tǒng)的車輛在行駛時的加速器開度acc、電動式油泵的輸出(eop)825、啟動發(fā)電機(jī)的輸出(isg)817、馬達(dá)發(fā)電機(jī)的輸出(mg)850、車速(v)、發(fā)動機(jī)810的輸出及傳動離合器(第一傳動離合器840及第二傳動離合器863)的狀態(tài)變化的時序圖。此外,參考例涉及的混合動力車輛系統(tǒng)801中,油泵815通過發(fā)動機(jī)810的旋轉(zhuǎn)及驅(qū)動輪870、875的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動,在自動變速裝置805內(nèi)產(chǎn)生油壓。

首先,在制動器開啟的狀態(tài)且加速器開度acc為0、并且車速v為0的狀態(tài)(~時刻t0)下,傳動離合器840被開放,并且電動式油泵825、啟動發(fā)電機(jī)817、馬達(dá)發(fā)電機(jī)850及發(fā)動機(jī)810都處于停止?fàn)顟B(tài)。在這種狀態(tài)下,在自動變速裝置805內(nèi)不產(chǎn)生油壓。

如果制動器在時刻t0被關(guān)閉,則在時刻t1,電動式油泵825及馬達(dá)發(fā)電機(jī)850的驅(qū)動開始。通過使電動式油泵825被驅(qū)動,即使發(fā)動機(jī)810處于停止的狀態(tài),也會在自動變速裝置805內(nèi)產(chǎn)生油壓。為了確保自動變速裝置805內(nèi)的油壓,電動式油泵825例如被要求5kw的連續(xù)額定輸出。此外,即使致動器被設(shè)為了關(guān)閉,由于加速器開度保持0%直到時刻t2,因此馬達(dá)發(fā)電機(jī)850的輸出較小,車輛成為緩行狀態(tài)。

接下來,若加速器開度acc在時刻t2開始上升,則馬達(dá)發(fā)電機(jī)850的輸出從時刻t3開始上升,使車速v開始上升。此外,由于車輛出發(fā)而通過驅(qū)動輪870、875的旋轉(zhuǎn)使油泵815被驅(qū)動而產(chǎn)生油壓,因此,在時刻t3,電動式油泵825被停止。

接下來,加速器開度acc在時刻t4進(jìn)一步上升,例如如果加速器開度acc超過10%,則在時刻t5,馬達(dá)發(fā)電機(jī)850的輸出進(jìn)一步上升,并且啟動發(fā)電機(jī)817工作,而使發(fā)動機(jī)810開始開動(cranking)。此時的啟動發(fā)電機(jī)817的輸出需要較大的輸出,成為10kw。

并且,在完成了發(fā)動機(jī)810的啟動的時刻t6,借助啟動發(fā)電機(jī)817的開動結(jié)束,且傳動離合器840被締結(jié),從而開始將從發(fā)動機(jī)810輸出的扭矩傳遞到驅(qū)動輪870、875。由此,發(fā)動機(jī)810的輸出由馬達(dá)發(fā)電機(jī)850的輸出補(bǔ)充,且驅(qū)動輪870、875被驅(qū)動。在發(fā)動機(jī)810的啟動完成了之后,啟動發(fā)電機(jī)817轉(zhuǎn)換到發(fā)電模式。發(fā)電模式中的啟動發(fā)電機(jī)817的輸出為0.1kw左右,只使用啟動發(fā)電機(jī)817的額定輸出中的微小部分。

接下來,如果加速器開度acc在時刻t7回到0%,則在時刻t8,傳動離合器840被開放,并使發(fā)動機(jī)810成為怠速狀態(tài),馬達(dá)發(fā)電機(jī)850的輸出逐漸減少。由此,車輛成為滑行狀態(tài)并逐漸減速。并且,在時刻t9,為了補(bǔ)充由于車速v的減小而導(dǎo)致的自動變速裝置805內(nèi)的油壓的降低,而再次驅(qū)動電動式油泵825。

接下來,如果制動器在時刻t10被開啟,則在時刻t11,馬達(dá)發(fā)電機(jī)850被再生驅(qū)動,生成車輛的再生制動力。此外,啟動發(fā)電機(jī)817向曲軸811提供制動力,控制發(fā)動機(jī)810的轉(zhuǎn)速,并且停止發(fā)動機(jī)810。并且,在發(fā)動機(jī)810停止后的時刻t12,啟動發(fā)電機(jī)817的驅(qū)動也被停止。并且,如果車輛在時刻t13停止,則電動式油泵825及馬達(dá)發(fā)電機(jī)850的驅(qū)動也被停止。

如圖11所示,在車輛行駛時,電動式油泵825僅在有限的時間內(nèi)被使用。盡管如此,由于電動式油泵825被要求4~5kw左右的連續(xù)額定輸出,因此會成為成本的增加和/或由于質(zhì)量的增加引起的燃料費(fèi)的惡化的原因。此外,啟動發(fā)電機(jī)817也在發(fā)動機(jī)810啟動時或停止時被要求較大的輸出(如10kw),但是在除此之外的期間其幾乎不工作。因此,啟動發(fā)電機(jī)817也會成為成本的增加和/或由于質(zhì)量的增加引起的燃料費(fèi)的惡化的原因

相對于此,圖12是表示搭載有本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1的車輛在行駛時的加速器開度acc、第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的輸出(mg1)、第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的輸出(mg2)、車速(v)、發(fā)動機(jī)10的輸出、發(fā)動機(jī)離合器的狀態(tài)、傳動離合器(第一傳動離合器40及第二傳動離合器63)的狀態(tài)變化的時序圖。在圖12中示出的示例中,利用發(fā)動機(jī)10的輸出扭矩而被驅(qū)動的油泵15也通過驅(qū)動輪70、75的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動,在自動變速裝置5內(nèi)產(chǎn)生油壓。

首先,在制動器開啟的狀態(tài)且加速器開度acc為0、并且車速v為0的狀態(tài)(~時刻t20)下,發(fā)動機(jī)離合器61、第一傳動離合器40及第二傳動離合器63都被開放,并且第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20、第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50及發(fā)動機(jī)10都處于停止的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,在自動變速裝置5內(nèi)不產(chǎn)生油壓。

如果制動器在時刻t20被關(guān)閉,則在時刻t21,第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的驅(qū)動開始。通過第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20被驅(qū)動,油泵25被驅(qū)動,從而即使發(fā)動機(jī)10處于停止了的狀態(tài),也會在自動變速裝置5內(nèi)產(chǎn)生油壓。由于發(fā)動機(jī)離合器61及第一傳動離合器40被開放,所以第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20僅用于油泵25的驅(qū)動。第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20例如以5kw的輸出被驅(qū)動。此外,即使制動器被設(shè)成了關(guān)閉,由于加速器開度直到時刻t22都處于0%的狀態(tài),所以第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的輸出較小,車輛處于緩行狀態(tài)。

如果加速器開度acc在時刻t22開始上升,則第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的輸出從時刻t23開始上升,且車速v開始上升。此外,隨著車輛出發(fā)而驅(qū)動輪(前輪)70旋轉(zhuǎn),使連接到前輪側(cè)輸出軸53的油泵15被驅(qū)動而產(chǎn)生油壓,所以第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20在時刻t23被停止。

接下來,加速器開度acc在時刻t24進(jìn)一步上升,例如如果加速器開度acc超過10%,則在時刻t25,第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的輸出進(jìn)一步上升。此外,在時刻t25以后,使發(fā)動機(jī)離合器61締結(jié),并且第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20工作,從而使發(fā)動機(jī)10開始開動。此時的第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的輸出成為10kw。

并且,在發(fā)動機(jī)10的啟動結(jié)束后的時刻t26,借助第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的開動結(jié)束,并使第一傳動離合器40及第二傳動離合器63締結(jié),從而使從發(fā)動機(jī)10輸出的扭矩開始傳遞到驅(qū)動輪70、75。由此,發(fā)動機(jī)10的輸出由第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的輸出補(bǔ)充,且驅(qū)動輪70、75被驅(qū)動。在時刻t26以后,第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20邊被轉(zhuǎn)換到供電驅(qū)動(輔助)、再生驅(qū)動或充電控制邊被進(jìn)行控制,例如,以-10kw~+10kw之間的輸出被進(jìn)行控制。

接下來,如果加速器開度acc在時刻t27回到0%,則在時刻t28,第一傳動離合器40及第二傳動離合器63被開放,并且使發(fā)動機(jī)10成為怠速狀態(tài),且第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的輸出逐漸減少。由此,車輛變成滑行狀態(tài),并逐漸減速。此外,因?yàn)榈谝粋鲃与x合器40在時刻t28被開放,所以由第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20進(jìn)行使用了發(fā)動機(jī)10的輸出扭矩的發(fā)電控制。并且,隨著車速v的減小,通過驅(qū)動輪70、75的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動的油泵15的轉(zhuǎn)速降低,因此第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的驅(qū)動在時刻t29重新開始,并使油泵25驅(qū)動。由此,生成自動變速裝置5內(nèi)的油壓的油泵從機(jī)械式的油泵15轉(zhuǎn)換成通過第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20驅(qū)動的油泵25。

接下來,如果制動器在時刻t30被開啟,則在時刻t31,第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50被再生驅(qū)動,生成車輛的再生制動力。此外,第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20將制動力提供到曲軸11,控制發(fā)動機(jī)10的轉(zhuǎn)速,并停止發(fā)動機(jī)10。并且,在發(fā)動機(jī)10停止了的時刻t32,發(fā)動機(jī)離合器61被開放,使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20作為油泵25的驅(qū)動馬達(dá)而被驅(qū)動。并且,如果車輛在時刻t33停止,則第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20及第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50的驅(qū)動也被停止。

本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1中,第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20可以被用作發(fā)動機(jī)10的啟動發(fā)電機(jī)以及電動式油泵25的驅(qū)動馬達(dá)。因此,車輛在行駛的期間內(nèi),第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20被有效地用于各種情形,可以從混合動力車輛系統(tǒng)1省略啟動發(fā)電機(jī)及專用的電動式油泵。由此,可以降低混合動力車輛系統(tǒng)1的成本。

如以上所說明,在本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1中,第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20具有作為發(fā)動機(jī)10的啟動發(fā)電機(jī)的功能。因此,可以省略以往只在發(fā)動機(jī)10的啟動或停止時被使用的啟動馬達(dá)。此外,第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20與油泵25成為一體而具有作為電動式油泵的功能。因此,即使在發(fā)動機(jī)10或驅(qū)動輪70、75停止的狀態(tài)下,也可以確保自動變速裝置5內(nèi)的油壓,并且可以省略以往僅在無法通過機(jī)械式油泵15產(chǎn)生工作油壓的情況下被使用的電動式油泵。

此外,本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1中,第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20通過第一傳動離合器40連設(shè)到cvt30的主輪31,并且在行駛中,可以使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20作為驅(qū)動馬達(dá)或者再生發(fā)電機(jī)起作用。因此,可以提高車輛的動力性能。進(jìn)而,在通過發(fā)動機(jī)10產(chǎn)生車輛的驅(qū)動力的期間,在發(fā)動機(jī)10的輸出存在剩余扭矩的情況下,可以使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20用作發(fā)電機(jī)。因此,可以提高車輛的燃油效率。這樣,混合動力車輛系統(tǒng)1使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20具有啟動發(fā)電機(jī)、電動式油泵、驅(qū)動馬達(dá)及發(fā)電機(jī)的功能,可以降低系統(tǒng)的成本。

此外,對本實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1而言,在所有的行駛模式中,在車輛減速時,可以通過使第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50再生驅(qū)動而生成再生電力,并產(chǎn)生再生制動力。此外,在發(fā)動機(jī)行駛模式、雙馬達(dá)ev行駛模式及混合動力行駛模式中,在車輛減速時,通過使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20再生驅(qū)動,可以生成再生電力,并產(chǎn)生再生制動力。此外,在單馬達(dá)ev行駛模式或混合動力行駛模式中,可以利用從發(fā)動機(jī)10輸出的扭矩的一部分或全部使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20發(fā)電。進(jìn)而,在發(fā)動機(jī)行駛模式中,可以利用從發(fā)動機(jī)10輸出的扭矩的一部分使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20發(fā)電。因此,在任何行駛模式下,都可以適當(dāng)?shù)剡x擇第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20或第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50而進(jìn)行再生發(fā)電,可以提高燃油效率。

以上,參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的說明,但是本發(fā)明不限于上述示例。在本發(fā)明的所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有基本知識的人員可以在權(quán)利要求書中記載的技術(shù)思想的范圍內(nèi),想到各種變形例或修改例,這一點(diǎn)是明顯的,并且這些變形例或修改例應(yīng)屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。

此外,雖然在上述實(shí)施方式中,第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50配備于cvt30的輸出側(cè),但是能夠應(yīng)用本發(fā)明的混合動力車輛系統(tǒng)的構(gòu)成不限于上述示例。圖13示出第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50被配置于cvt30的輸入側(cè)的混合動力車輛系統(tǒng)2的構(gòu)成例。這樣的混合動力車輛系統(tǒng)2相對于發(fā)動機(jī)10及第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20的動力傳遞路徑并列地配置有第二電動發(fā)電機(jī)50。在圖13中示出的混合動力車輛系統(tǒng)2中,省略了與上述實(shí)施方式中的第二傳動離合器(輸出側(cè)傳動離合器)63相當(dāng)?shù)膫鲃与x合器。

在這樣的混合動力車輛系統(tǒng)2中,也以對應(yīng)于上述實(shí)施方式中的第一傳動離合器40的斷接的方式,使第一傳動離合器40開放或締結(jié),由此可以得到與上述實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1相同的效果。需要說明的是,圖13中示出的混合動力車輛系統(tǒng)2將從第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50輸出的扭矩通過cvt30傳遞到驅(qū)動輪70、75。因此,由于可以將從第二馬達(dá)發(fā)電機(jī)50輸出的扭矩通過cvt30轉(zhuǎn)換成所要的變速比而傳遞,所以可實(shí)現(xiàn)更重視扭矩性能的系統(tǒng)。

此外,在上述實(shí)施方式中,在發(fā)動機(jī)10和第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20之間設(shè)置有發(fā)動機(jī)離合器61,但是也可以具備變矩器而代替發(fā)動機(jī)離合器61,或者,也可以使發(fā)動機(jī)10與第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20直接連接。在此情況下,在第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20驅(qū)動時、或者使第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20再生驅(qū)動時,雖然發(fā)動機(jī)10也一起轉(zhuǎn),但是也可以與上述實(shí)施方式涉及的混合動力車輛系統(tǒng)1相同地,將第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20用作啟動發(fā)電機(jī)、電動式油泵、驅(qū)動馬達(dá)及發(fā)電機(jī)。從而,可以減少系統(tǒng)成本。

從外,上述實(shí)施方式中構(gòu)成為不具備啟動馬達(dá)的混合動力車輛系統(tǒng)1,但是本發(fā)明不限于上述示例,混合動力車輛系統(tǒng)1也可以配備有啟動馬達(dá)。在此情況下,啟動馬達(dá)例如可以用于在第一馬達(dá)發(fā)電機(jī)20故障時等驅(qū)動發(fā)動機(jī)10的情況。

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