专利名称：机动车用驱动系统以及驱动方法
技术领域：
本发明涉及具备内燃机(发动机)和电动发电机(motor generator)作为行驶用的驱动源的混合动力型的机动车用驱动系统。
背景技术：
作为现有的这种机动车用驱动系统，如专利文献I所示，已知将发动机、变速器以及电动发电机组合起来构成的混合动力型的驱动系统。图13是专利文献I所记述的驱动系统的框架图，图14是简化地示出其结构的框图。如这些图13和图14所示，在该驱动系统中，变速器TM的输入轴与发动机ENG的输出轴连接，差速装置DIFF的与驱动车轮2相连的差速器壳经由单向离合器OWC与变速器TM的输出轴连接。由于变速机构TM由偏心体驱动装置构成的关系，单向离合器OWC作为其一个元件装配其中。而且，电动发电机MG经由第I离合器CLl与变速器TM的输入轴(发动机ENG的输出轴)连接，并且经由第2离合器CL2和齿轮组GEAR与差速装置DIFF的差速器壳连接。在该驱动系统中能够进行仅利用发动机ENG的驱动力的发动机行驶、仅利用电动发电机MG的驱动力的EV行驶、利用发动机ENG的驱动力和电动发电机MG的驱动力这两者的并联式行驶。而且，通过利用电动发电机MG的再生动作能够在减速时获得再生能量，同时，也能够使再生制动器作用于驱动车轮2。而且，也能够利用电动发电机MG使发动机ENG起动。但是，如上述的驱动系统那样，是在将发动机ENG的旋转动力传递至驱动车轮2侧的动力传递路径中具有单向离合器OWC的系统的情况下，如果单向离合器OWC的下游侧的转速比上游侧的转速大，则单向离合器OWC会切断动力传递，因此动力不会从驱动车轮2侧传递至发动机ENG侧。因此，在切断(释放)油门踏板等而使得单向离合器OWC的下游侧的转速比上游侧的转速大的情况下，选择下述这样的运转切断第I离合器CLl并接通第2离合器CL2，利用电动发电机MG使驱动车轮2侧的动力再生，同时使再生制动器作用于驱动车轮2侧。而且，在这期间，在单向离合器OWC没有处于连接状态的范围内，能够将发动机ENG维持在怠速状态，或者维持在怠速停止状态。如果提前使发动机ENG维持在怠速状态，则在接下来过渡到发动机行驶时能够使发动机转速立刻上升至要求转速，能够使响应性良好。而且，在将发动机ENG设定为怠速停止状态的情况下，能够相应地抑制燃料消耗。并且，在设定为怠速停止状态的情况下，在发动机起动时需要接通第I离合器CLl并切断第2离合器CL2，利用电动发电机MG使发动机ENG转动。专利文献I :日本特表2005-502543号公报如上所述，在以怠速状态使发动机ENG待机的情况下，虽然在切换至发动机行驶时能够响应性良好地进行切换，但用于怠速的燃料消耗会成为问题。另一方面，在以怠速停止状态使发动机ENG待机的情况下，虽然与以怠速状态待机的情况相比能够抑制燃料消耗，但需要在接通第I离合器CLl并将第2离合器CL2转换为断开之后，利用电动发电机MG使发动机ENG起动，并使发动机转速上升至能够传递转矩的转速，因此，在这期间会花费过多的时间，存在无法响应性良好地进行应对的这一问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够改善燃料消耗、且能够提高内燃机的再起动时的响应性的机动车用驱动系统。为了实现上述的目的，技术方案I的发明的机动车用驱动系统(例如，后述的实施方式中的机动车用驱动系统I)的特征在于， 所述机动车用驱动系统包括内燃机(例如，后述的实施方式中的发动机ENG)，其通过接受燃料的供给而产生旋转动力； 变速机构(例如，后述的实施方式中的变速器TM)，其将该内燃机所产生的旋转动力变速并输出；单向离合器(例如，后述的实施方式中的单向离合器0WC)，其具有输入部件(例如，后述的实施方式中的输入部件122)、输出部件(例如，后述的实施方式中的输出部件121)以及卡合部件(例如，后述的实施方式中的辊123)，所述卡合部件使这些输入部件和输出部件互相成为锁定状态或非锁定状态，当接受来自所述变速机构的旋转动力的所述输入部件的正向的转速超过所述输出部件的正向的转速时，所述输入部件和输出部件成为锁定状态，从而将输入所述输入部件的旋转动力传递至所述输出部件；被旋转驱动部件(例如，后述的实施方式中的被旋转驱动部件11)，其与该单向离合器的输出部件连结，并将传递至该输出部件的旋转动力传递至驱动车轮(例如，后述的实施方式中的驱动车轮2)；电动机(例如，后述的实施方式中的第I电动发电机MG1)，其连接成能够使所述内燃机的输出轴进行运转；电动发电机(例如，后述的实施方式中的第2电动发电机MG2)，其与所述被旋转驱动部件连接，并且具有作为将旋转动力传递至该被旋转驱动部件的电动机的功能、和作为接受来自该被旋转驱动部件的旋转动力而进行再生运转的发电机的功能；以及控制单元(例如，后述的实施方式中的车辆控制单元50)，在所述电动发电机进行再生运转时，所述控制单元一边对所述内燃机实施燃料切断，一边利用所述电动机使所述内燃机的输出轴进行运转。技术方案2的发明的特征在于，在技术方案I的结构中，所述控制单元将所述电动发电机再生运转所得到的电力作为所述电动机的驱动电力进行供给。技术方案3的发明的特征在于，在技术方案I或2的结构中，所述控制单元构成为，在所述电动发电机进行再生运转时，在最初的预定时间执行所述内燃机的怠速，在经过所述预定时间后，一边对所述内燃机实施燃料切断一边利用所述电动机使所述内燃机的输出轴进行运转。技术方案4的发明的特征在于，在技术方案I 3的任一项的结构中，
在以执行所述运转的状态经过预定时间后的阶段，所述控制单元使运转停止。技术方案5的发明的特征在于，在技术方案I 4的任一项的结构中，包括对响应重视模式进行检测的单元(例如，后述的实施方式中的运动模式检测单元55)，在选择了响应重视模式时，与执行所述运转相比，所述控制单元优先执行怠速。技术方案6的发明的特征在于，在技术方案I 5的任一项的结构中，所述变速机构由无级变速机构(例如，后述的实施方式中的无限/无级变速机构BD)构成，
所述控制单元根据所述被旋转驱动部件侧的转速来变更在执行所述运转时的所述变速机构的变速比，使得所述单向离合器的输入部件的转速低于输出部件的转速。根据技术方案I的发明的机动车用驱动系统，当油门成为切断状态时，一边通过比单向离合器位于下游侧的电动发电机进行来自驱动车轮侧的动力的再生，一边通过比单向离合器位于上游侧的电动机的驱动力使内燃机的输出轴旋转(运转)，在这期间执行燃料切断。由于在这期间处于运转状态而使内燃机的输出轴进行着预备旋转，因此，在接下来向利用内燃机的驱动力的状态切换时，仅通过再次开始进行燃料供给就能够响应性良好地使内燃机的输出转速上升至预定的要求转速。而且，在运转(利用电动机使内燃机的输出轴旋转)时，由于不需要进行由最少的燃料供给实现的怠速，因此能够抑制额外的燃料消耗。即，根据本驱动系统，能够改善燃料消耗，并且能够提高内燃机在再次起动时的响应性。而且，当从处于减速中的状态起再次接通油门而要求加速时，在成为内燃机产生出要求驱动力的状态之前会产生某一一定值以上的时滞，通过将电动机的驱动力持续地直接施加给内燃机的输出轴，能够补偿响应延迟，而且，通过将电动发电机的驱动力施加给被旋转驱动部件，能够补偿响应延迟。根据技术方案2的发明的机动车用驱动系统，由于以电动发电机获得的再生能量来供给内燃机的运转所必需的电动机的驱动电力，因此能量效率得以提高。根据技术方案3的发明的机动车用驱动系统，由于在一边进行燃料切断一边进行运转的期间(将该期间称作“运转待机”)之前进入怠速期间(将该期间称作“怠速待机”)，因此，在怠速待机中再次接通油门(踩下油门踏板)的情况下，与在运转待机中接通油门的情况相比，能够响应性良好地进行应对(使内燃机的输出转速上升至要求转速)。在此，运转是指，利用电动机的动力使内燃机的输出轴旋转，而不受是否有燃料供给的限制，怠速是指，供给燃料并以最小转速进行无负载旋转。根据技术方案4的发明的机动车用驱动系统，即使执行运转，但在经过预先确定的预定时间后使运转停止，因此，能够抑制能量消耗。即，在较长的下坡路上行驶时等，有时距离再次踩下油门踏板还有较长的时间，在这样的情况下，如果在这较长的时间内持续进行运转，则会白白地消耗电能。因此，在经过某一预定时间后，与响应的问题相比，优先使运转停止。这样，能够抑制能量的浪费消耗。根据技术方案5的发明的机动车用驱动系统，当选择了响应重视模式时，与运转待机相比，优先实施怠速待机，因此，当在怠速待机中再次接通油门时，能够响应性良好地进行应对。根据技术方案6的发明的机动车用驱动系统，能够防止由运转所引起的冲击传递至驱动车轮侧，从而能够有助于提高产品性能。
图I是示出本发明的实施方式的机动车用驱动系统的概要结构的框图。图2是该系统的系统图。图3是示出该系统的无限/无级变速机构的具体结构的剖视图。图4是从轴线方向观察该变速机构的一部分的结构的侧剖视图。图5 (a) 图5 (d )是该变速机构中的变速比可变机构的变速原理的前半部分的说明图，图5 (a)是示出使作为偏心盘104的中心点的第I支点03相对于作为旋转中心的 输入中心轴线01的偏心量rl “较大”以将变速比i设定得“较小”的状态的图，图5 (b)是示出使偏心量rl为“适中”以将变速比i设定得“适中”的状态的图，图5 (c)是示出使偏心量rl “较小”以将变速比i设定得“较大”的状态的图，图5 (d)是使偏心量rl为“零”以将变速比i设定为“无穷大(⑴)”的状态的图。图6 (a) 图6 (C)是该变速机构中的变速比可变机构的变速原理的后半部分的说明图，并且是示出在变更偏心盘的偏心量rl来改变变速比i的情况下的单向离合器120的输入部件122的摆动角度0 2的变化的图，图6 Ca)是示出通过使偏心量rl “较大”以使变速比i “较小”而使得输入部件122的摆动角度0 2变得“较大”的状态的图，图6 (b)是示出通过使偏心量rl “适中”以使变速比i “适中”而使得输入部件122的摆动角度0 2变得“适中”的状态的图，图6 (c)是示出通过使偏心量rl “较小”以使变速比i “较大”而使得输入部件122的摆动角度0 2变得“较小”的状态的图。图7是构成为四节点连杆机构的所述无限/无级变速机构的驱动力传递原理的说明图。图8是示出在该变速机构中在使与输入轴一起等速旋转的偏心盘的偏心量rl (变速比i)变化为“较大”、“适中”、“较小”的情况下的输入轴的旋转角度(0 )与单向离合器的输入部件的角速度《2的关系的图。图9是用于说明在该变速机构中当利用多个连结部件从输入侧(输入轴或偏心盘)向输出侦彳(单向离合器的输出部件)传递动力时的输出的导出原理的图。图10是示出实施方式的机动车用驱动系统的主要动作的时序图。图11是示出用于实现图10的时序图的动作的控制流程的流程图。图12是本发明的另一实施方式的流程图。图13是示出现有的机动车用驱动系统的一例的框架图。图14是简化地示出图13的结构的框图。标号说明I :机动车用驱动系统；2 :驱动车轮；11 :被旋转驱动部件(差速器壳)；50 :车辆控制单元；120:单向离合器；121 :输出部件；
122 :输入部件；123:辊(卡合部件)；ENG 发动机(内燃机)；TM :无级变速机构；0WC:单向离合器；MGl :第I电动发电机(电动机)；MG2 :第2电动发电机(电动发电机)。
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的实施方式的机动车用驱动系统进行说明。图I是示出实施方式的机动车用驱动系统的概要结构的框图，图2是该系统的系统图，图3是示出该系统的无限/无级变速机构的具体结构的剖视图，图4是从轴线方向观察该无限/无级变速机构的一部分的结构的侧剖视图。(整体结构)如图I和图2所示，该机动车用驱动系统I包括发动机(内燃机)ENG，其通过接受燃料的供给来产生旋转动力；变速器(无级变速机构)TM，其设置在发动机ENG的下游侧，并将发动机ENG所产生的旋转动力逐渐地变速并输出；第I电动发电机(电动机)MG1，其经由齿轮3、4连接在发动机ENG和变速器TM之间，并且能够使发动机ENG的输出轴运转(motoring);单向离合器0WC，其设置于变速器TM的输出部，仅从发动机ENG侧向驱动车轮2侧传递动力；被旋转驱动部件11，其接受经由所述单向离合器OWC传递来的输出旋转并将该输出旋转传递至驱动车轮2;以及第2电动发电机(电动发电机)MG2，其经由齿轮的组合20 (齿轮15、16、17)与所述被旋转驱动部件11连接。而且，机动车用驱动系统I还包括以下单元等电池BATT，在其与第I电动发电机MGl和/或第2电动发电机MG2之间能够经由逆变器INV实现电力的互换；车辆控制单元50，其通过控制各种要素对行驶工况等进行各种控制；以及车辆状态检测单元51，其对车辆控制单元50提供控制所需的信息。在车辆状态检测单元51中包括以下等单元ENG转速检测单元52，其用于检测发动机ENG的转速NE ；比率检测单元53，其用于检测变速器TM的变速比；运动模式检测单元54，其用于检测是否在变档范围切换装置SL中选择了运动模式(相当于响应重视模式)；AP状态检测单元55，其用于检测油门踏板AP的状态；BP状态检测单元56，其用于检测制动踏板BP的状态；足轴检测单元57，其用于检测驱动车轮2的车轴(足轴)的转速；以及SOC检测单元58，其用于检测电池BATT的蓄电余量(S0C)。如图4所示，单向离合器OWC具有输入部件(离合器外座圈)122 ;输出部件(离合器内座圈)121 ;多个辊(卡合部件)123，它们配置在这些输入部件122和输出部件121之间，并使两个部件122、121互相成为锁定状态或非锁定状态；以及施力部件126，其对辊123向形成锁定状态的方向施力。并且，当接受来自变速器TM的各旋转动力的输入部件122的正向(箭头RDl方向)的转速超过输出部件121的正向的转速时，输入部件122和输出部件121互相成为锁定状态，由此，将输入至输入部件122的旋转动力传递至输出部件121。单向离合器OWC的输出部件121经由齿轮15、16与被旋转驱动部件11连结。被旋转驱动部件11由差速装置10的差速器壳构成，被传递至单向离合器OWC的输出部件121的旋转动力经由差速装置10和左右的半轴(axle shaft) 13L、13R被传递至左右的驱动车轮2。在差速装置10的差速器壳(被旋转驱动部件11)设置有未图示的差速器小齿轮或侧齿轮，左右的半轴13L、13R与左右的侧齿轮连结，使得左右的半轴13L、13R差动旋转。如图I所示，将安装于第2电动发电机MG2的转子轴的齿轮17经由设置于单向离合器OWC的输出轴(输出部件121)的齿轮15与设置于被旋转驱动部件11的齿轮16啮合，由此将第2电动发电机MG2和被旋转驱动部件11连结成能够传递动力。例如，当使第2电动发电机MG2作为马达发挥功能时，将驱动力从第2电动发电机MG2传递至被旋转驱动部件11。并且，当使第2电动发电机MG2作为发电机发挥功能时，将动力从被旋转驱动部件11输入第2电动发电机MG2,将机械能转换为电能。同时，由第2电动发电机MG2对被旋转驱动部件11作用有再生制动力。另外，也可以通过行星齿轮机构来进行第2电动发电机MG2和被旋转驱动部件11之间的动力传递，以取代由齿轮15 17构成的组合。而且，第I电动发电机MGl的转子轴经由齿轮3、4与变速器TM的输入轴101连接， 并且经由齿轮3、4与发动机ENG的输出轴连接，由此在与发动机ENG的输出轴和变速器TM的输入轴101之间进行动力的相互传递。在这种情况下，当第I电动发电机MGl作为马达发挥功能时，也能够将驱动力从第I电动发电机MGl传递至变速器TM的输入轴101或发动机ENG的输出轴。并且，当第I电动发电机MGl作为发电机发挥功能时，能够将动力从发动机ENG的输出轴传递至第I电动发电机MGl。在具备以上要素的该驱动系统I中，发动机ENG和/或第I电动发电机MGl所产生的旋转动力经由变速器TM输入单向离合器0WC，经由单向离合器OWC输入被旋转驱动部件11，并从差速装置10传递至驱动车轮2。或者，将第2电动发电机MG2所产生的旋转动力输入被旋转驱动部件11，并从差速装置10传递至驱动车轮2。(变速器的结构)接下来，对该驱动系统I中所使用的变速器TM进行说明。变速器TM由无级变速机构构成。该情况下的无级变速机构是称作IVT( InfinityVariable Transmission=不使用离合器地使变速比无穷大从而能够使输出旋转为零的方式的变速机构)的变速机构的一种，由下述这样的无限/无级变速机构BD构成能够逐渐地变更变速比(比率=i)，并且能够将变速比的最大值设定为无穷大(⑴)。如图3和图4示出的结构那样，该无限/无级变速机构BD包括输入轴101，其接受来自发动机ENG的旋转动力而绕输入中心轴线01旋转；多个偏心盘104，它们与输入轴101 一体旋转；与偏心盘104的数目相同的连结部件130，所述连结部件130用于连结输入侧和输出侧；以及单向离合器120，其设置在输出侧。多个偏心盘104分别形成为以第I支点03为中心的圆形形状。第I支点03沿着输入轴101的周向以等间隔设置，并且，第I支点03设定成分别能够变更相对于输入中心轴线01的偏心量rl，并且，一边保持该偏心量rl，一边绕输入中心轴线01与输入轴101 —同旋转。因此，多个偏心盘104设置成，分别以保持偏心量rl的状态绕输入中心轴线01随着输入轴101的旋转而偏心旋转。如图4所示，偏心盘104由外周侧圆板105和内周侧圆板108构成，所述内周侧圆板108与输入轴101 —体形成。内周侧圆板108形成为中心相对于输入轴101的中心轴线即输入中心轴线Ol偏离一定的偏心距离的壁厚圆板。外周侧圆板105形成为以第I支点03为中心的壁厚圆板，并且具有第I圆形孔106，所述第I圆形孔106在偏离外周侧圆板105的中心(第I支点03)的位置具有中心。并且，内周侧圆板108的外周以能够旋转的方式嵌入该第I圆形孔106的内周。而且，在内周侧圆板108中设置有第2圆形孔109，所述第2圆形孔109以输入中心轴线01为中心且周向的一部分朝内周侧圆板108的外周开口，小齿轮110以能够旋转自如的方式收纳在该第2圆形孔109的内部。小齿轮110的齿通过第2圆形孔109的外周的开口而与在外周侧圆板105的第I圆形孔106的内周所形成的内啮合齿轮107啮合。在该情况下，小齿轮110的齿数与内啮合齿轮107的齿数之比为I :2。该小齿轮110设置成与输入轴101的中心轴线即输入中心轴线01同轴地旋转。SP，小齿轮110的旋转中心与输入轴101的中心轴线即输入中心轴线01 —致。如图3所示，小齿轮110借助于由直流马达和减速机构构成的致动器(act) 180在第2圆形孔109的内部旋转。平时，使小齿轮110与输入轴101的旋转同步地旋转，以同步的转速为基准，对小齿轮110施加超过或低于输入轴101转速的转速，由此使小齿轮110相对于输入轴101相对旋转。例如，将小齿轮110和致动器180的输出轴配置成互相连结，在致动器180的旋转相对于输入轴101的旋转产生旋转差的情况下，能够通过使用下述这样的减速机构(例如行星齿轮)来实现该减速机构使输入轴101和小齿轮110的相对角度变化该旋转差乘以减速比所得的量。此时，在致动器180和输入轴101不存在旋转差而同步的情况下，偏心量rl不变化。因此，通过使小齿轮110转动，从而使与小齿轮110的齿啮合的内啮合齿轮107即外周侧圆板105相对于内周侧圆板108相对旋转，由此，使得小齿轮110的中心(输入中心轴线01)与外周侧圆板105的中心(第I支点03)之间的距离(即偏心盘104的偏心量rl)变化。在这种情况下，设定成能够通过小齿轮110的旋转而使外周侧圆板105的中心(第I支点03)与小齿轮110的中心(输入中心轴线01)—致，通过使两个中心一致，能够将偏心盘104的偏心量rl设定为“O”。而且，单向离合器120具有输出部件(离合器内座圈)121，其绕从输入中心轴线 01离开的输出中心轴线02旋转；环状的输入部件(离合器外座圈)122，其通过从外部接受旋转方向的动力而绕输出中心轴线02摆动；多个辊(卡合部件)123，它们插入于输入部件122和输出部件121之间，用于使这些输入部件122和输出部件121互相成为锁定状态或非锁定状态；以及施力部件126，所述施力部件126对辊123向施加锁定状态的方向施力，当输入部件122的正向(例如，图4中的由箭头RDl示出的方向)的转速超过输出部件121的正向的转速时，将输入至输入部件122的旋转动力传递至输出部件121，由此，能够将输入部件122的摆动运动转换为输出部件121的旋转运动。如图3所示，单向离合器120的输出部件121构成为沿轴向连续成一体的部件，但输入部件122沿轴向被分割成多个，与偏心盘104和连结部件130的数量相应地沿轴向排列成能够分别独立地摆动。并且，在每个输入部件122上，辊123插入于输入部件122与输出部件121之间。在环状的各输入部件122上的周向的一处位置设置有突出部124，在该突出部124设置有从输出中心轴线02离开的第2支点04。并且，在各输入部件122的第2支点04上配置有销125，利用该销125将连结部件130的末端(另一端部)132以能够旋转自如的方式连结至输入部件122。在连结部件130的一端侧具有环部131，该环部131的圆形开口 133的内周经由轴承140以能够旋转自如的方式嵌合在偏心盘104的外周。因而，像这样将连结部件130的一端以能够旋转自如的方式连结于偏心盘104的外周，并且，将连结部件130的另一端以能够转动自如的方式连结于在单向离合器120的输入部件122上设置的第2支点04，由此构成了以输入中心轴线01、第I支点03、输出中心轴线02以及第2支点04这四个节点为转动点的四节点连杆机构，由输入轴101施加给偏心盘104的旋转运动向单向离合器120的输入部件122传递成该输入部件122的摆动运动,该输入部件122的摆动运动被转换成输出部件121的旋转运动。此时，由小齿轮110、具备用于收纳小齿轮110的第2圆形孔109的内周侧圆板108、具备将内周侧圆板108收纳成能够旋转的第I圆形孔106的外周侧圆板105、以及致动 器180等构成了变速比可变机构112，利用致动器180使所述变速比可变机构112的所述小齿轮110动作，由此能够使偏心盘104的偏心量rl变化。并且，通过变更偏心量rl，能够变更单向离合器120的输入部件122的摆动角度0 2，由此，能够改变输出部件121的转速相对于输入轴101的转速的比值(变速比比率i)。即，通过调节第I支点03相对于输入中心轴线01的偏心量rl，来变更从偏心盘104传递至单向离合器120的输入部件122的摆动运动的摆动角度0 2，由此，能够变更在将输入至输入轴101的旋转动力经由偏心盘104和连结部件130作为旋转动力而传递至单向离合器120的输出部件121时的变速比。在本实施方式中，发动机ENG的输出轴与无限/无级变速机构BD的输入轴101连结成一体，第I电动发电机MGl的转子轴经由齿轮3、4与无限/无级变速机构BD的输入轴101连结。而且，作为无限/无级变速机构BD的结构要素的单向离合器120被兼用作在变速器TM和被旋转驱动部件11之间设置的所述单向离合器0WC。图5和图6是无限/无级变速机构BD中的变速比可变机构112的变速原理的说明图。如这些图5和图6所示，使变速比可变机构112的小齿轮110旋转，从而使外周侧圆板105相对于内周侧圆板108旋转，由此能够调节偏心盘104相对于输入中心轴线01 (小齿轮110的旋转中心)的偏心量rl。例如，如图5 (a)、图6 Ca)所示，在使偏心盘104的偏心量rl “较大”的情况下，能够使单向离合器120的输入部件122的摆动角度0 2较大，因此能够实现较小的变速比
i。并且，如图5 (b)，图6 (b)所示，在使偏心盘104的偏心量rl “适中”的情况下，能够使单向离合器120的输入部件122的摆动角度0 2 “适中”，因此能够实现中等程度的变速比i。另外，如图5 (C)、图6 (c)所示，在使偏心盘104的偏心量rl “较小”的情况下，能够使单向离合器120的输入部件122的摆动角度0 2较小，因此能够实现较大的变速比i。另外，如图5 ( d )所示，在使偏心盘104的偏心量rl为“零”的情况下，能够使单向离合器120的输入部件122的摆动角度0 2为“零”，因此能够使变速比i为“无穷大(⑴)”。图7是构成为四节点连杆机构的所述无限/无级变速机构BD的驱动力传递原理的说明图，图8是示出在该变速机构BD中在使与输入轴101 —起等速旋转的偏心盘104的偏心量rl (变速比i)变化为“较大”、“适中”、“较小”的情况下的输入轴101的旋转角度(0 )与单向离合器120的输入部件122的角速度《2的关系的图，图9是用于说明在该变速机构BD中当利用多个连结部件130从输入侧(输入轴101或偏心盘104)向输出侧(单向离合器120的输出部件121)传递动力时的输出的导出原理的图。如图7所示，单向离合器120 (OffC)的输入部件122受到从偏心盘104经由连结部件130所施加的动力进行摆动运动。当使偏心盘104旋转的输入轴101旋转一周时，单向离合器120的输入部件122往复摆动一次。如图8所不,与偏心盘104的偏心量rl的值无关，单向离合器120的输入部件122的摆动周期始终是一定的。输入部件122的角速度 2由偏心盘104 (输入轴101)的旋转角速度《 I和偏心量rl决定。将输入轴101和单向离合器120连接的多个连结部件130的一端(环部131)以能够旋转自如的方式与绕输入中心轴线01沿周向以等间隔地设置的偏心盘104连结，因此，如图9所示，由于各偏心盘104的旋转运动而在单向离合器120的输入部件122所产生的 摆动运动，在一定的相位依次出现。此时，从单向离合器120的输入部件122向输出部件121的动力(转矩)传递仅在输入部件122的正向(图4中箭头RDl的方向)的转速超过输出部件121的正向的转速的条件下进行。S卩，在单向离合器120中，在输入部件122的转速变得比输出部件121的转速高时才经由辊123发生啮合(锁定)，借助于连结部件130将输入部件122的动力传递至输出部件121，产生驱动力。当一个连结部件130进行的驱动结束后，输入部件122的转速低于输出部件121的转速，并且，利用其他连结部件130的驱动力将辊123实现的锁定解除，恢复到自由状态(空转状态)。这与连结部件130的数量相应地依次进行，由此将摆动运动转换成一个方向的旋转运动。因此，仅将输入部件122的在超过输出部件121的转速的定时的动力依次传递至输出部件121，从而将平均为大致平滑的旋转动力施加给输出部件121。而且，在该四节点连杆机构式的无限/无级变速机构BD中，通过变更偏心盘104的偏心量rl，能够确定变速比(比率=使作为发动机ENG的输出轴的曲轴旋转一周能够使被旋转驱动部件11旋转多少)。在这种情况下，通过将偏心量rl设定为零，能够将变速比i设定为无穷大，无论发动机ENG是否在旋转过程中，都能够使传递至输入部件122的摆动角度9 2为零。(车辆控制单元50的主要动作)接下来，对车辆控制单元50在该驱动系统I中执行的控制内容进行说明。车辆控制单元50根据来自车辆状态检测单元51的输入信息等，向发动机ENG、第I电动发电机MGl、第2电动发电机MG2、以及构成变速器TM的无限/无级变速机构BD的致动器180等发送控制信号，通过控制这些要素来执行各种行驶工况控制等的控制。例如，车辆控制单元50具有选择地执行下述内容的功能对仅利用发动机ENG的驱动力实现的发动机行驶进行控制的发动机行驶控制模式；对利用第I电动发电机MGl的驱动力或/和第2电动发电机MG2的驱动力实现的EV行驶进行控制的EV行驶控制模式；利用发动机ENG的驱动力及第I电动发电机MGl的驱动力或/和第2电动发电机MG2的驱动力这两者进行行驶的并联行驶模式；以及第2电动发电机MG2实现的再生运转控制等。而且，车辆控制单元50还具有下述功能根据需要对向发动机ENG供给燃料的燃料供给系统发出指令来执行燃料的切断。
以下，作为第I电动发电机MGl和第2电动发电机MG2的特征性的使用方法的例子，对再生运转时的控制内容进行说明。图10是示出包含再生运转时的动作的控制内容的时序图，图11是示出用于实现该时序图的动作的控制流程的流程图。按照图10的时序图和图11的流程图对控制内容进行说明。首先，在油门踏板AP为接通的状态下进行发动机行驶时，步骤SlOl的判断为否并进入步骤Slll。在油门踏板AP为接通的状态下进行发动机行驶时，由于为发动机转速NE当然比怠速转速Na大的状态，因此步骤Slll的判断为是，图11的程序结束(END)，转移至发动机ENG的转速控制或无限/无级变速机构BD的比率控制的阶段。如果油门踏板AP从接通状态变为切断状态(释放油门踏板AP的状态)(图10的时序图的定时A)，则步骤SlOl的判断为是，在步骤S102中判断是否有充电要求，在有充电要求的情况下，在步骤S103中执行第2电动发电机MG2的再生运转。即，当油门踏板AP从接通状态变为切断状态时，发动机ENG的转速降低，单向离合器OWC的输入侧的转速变得比 输出侧的转速小，由此单向离合器OWC变成切断状态。此时，能够使第2电动发电机MG2作为发电机起作用，因此，通过实施再生运转，能够在将驱动车轮2侧的动力再生为电能的同时，使再生制动器作用于驱动车轮2。将通过该再生获得的电能全部充电给电池BATT，或者如后述那样将一部分或全部直接用作向第I电动发电机MGl供给的供给电力。如果在步骤S103中执行再生运转，则一边保持原状态继续进行再生运转一边进入步骤S104。在没有充电要求的情况下，从步骤S102越过步骤S103而进入步骤S104。在步骤S104中，判断从切断油门踏板AP起的累积时间是否达到第I预定时间tl以上。经过预定时间tl之前，进入步骤S105使发动机ENG怠速待机。即，利用最少的燃料供给量(参照时序图的FUEL)使发动机ENG以怠速转速Na (为安全运转下限NE，大约为500rpm)无负载旋转。在该怠速待机的状态下，如果再次将油门踏板AP踩下而接通(图10的时序图的定时B)，则能够响应性良好地(在接通油门踏板AP之后几乎没有响应延迟)使发动机转速NE上升至要求转速，能够将发动机ENG的驱动力作为行驶驱动力进行利用。当这样接通油门踏板AP时，步骤SlOl的判断为否，进入步骤S111。在步骤Sm中，由于发动机转速NE为怠速转速Na以上，因此本程序的控制结束，并转移至啮合(engage)时(成为将发动机侧的动力传递至单向离合器OWC的输出部件121或被旋转驱动部件11的状态时)的控制阶段(用于将发动机的驱动力传递至驱动车轮侧的发动机转速或无限/无级变速器的比率控制)。并且，如果在维持着怠速状态的情况下从切断油门踏板AP起的累积时间达到第I预定时间tl以上(图10的时序图的定时C)，则步骤S104的判断为是，进入步骤S106。在该步骤S106中，判断从切断油门踏板AP起的累积时间是否达到第2预定时间t2 (t2 > tl)以上。在从经过了第I预定时间tl起至经过第2预定时间t2为止的期间(从tl至t2的期间)，依次进入步骤S107 步骤S109，利用第I电动发电机MGl的驱动力使发动机ENG的输出轴旋转(将这称作“运转(motoring)”，将进行运转的状态称作运转待机)。同时，由于在这期间不需要怠速，因此进行燃料切断(FUEL CUT)。将发动机ENG的输出轴在该运转时的转速NP设定为能够自点火的下限转速(在再次开始燃料供给时发动机开始旋转的起动转速)或大于该能够自点火的下限转速(但是，是比怠速转速低的转速，约为300rpm)。在处于该运转待机的状态时，如果再次将油门踏板AP踩下并接通(图10的时序图的定时D)，则通过再次开始燃料供给，虽然不像怠速时那样，但也能够响应性良好地(从接通油门踏板AP起以微小的响应延迟)使发动机转速NE上升至要求转速，并将发动机ENG的驱动力作为行驶驱动力进行利用。此时，第I电动发电机MGl持续向发动机ENG的输出轴供给驱动力直至发动机转速NE达到怠速转速Na，如果达到怠速转速，则第I电动发电机MGl停止转矩供给。另外，也可以将第I电动发电机MGl的驱动力持续供给至发动机ENG的输出轴，直至发动机转速达到要求转速，这样能够补偿响应延迟。并且，如果从切断油门踏板AP起的累积时间达到第2预定时间t2以上(图10的时序图的定时E )，则步骤S106的判断为是，进入步骤S110而使发动机ENG的输出轴的运转停止。即，如在较长的下坡路上行驶时等那样，在保持油门踏板断开的状态经过较长时间的情况下，由于继续进行运转也是对能量的浪费，因此使运转停止。在该状态下，如果将油门踏板AP踩下并接通(图10的时序图的定时F)，则步骤 SlOl的判断为否，进入步骤S111。在该阶段“发动机转速NE <怠速转速Na ”，因此步骤Slll的判断为否，在步骤S112通过第I电动发电机MGl使发动机ENG起动旋转。在满足NE ^ 之前，按照步骤SlOl —步骤Slll —步骤S112—步骤S113进行，持续进行起动旋转，在满足NESNP的阶段，步骤S113的判断为是，进入步骤S114，进行燃料喷射。由此使发动机ENG起动。不过，在该情况下，由于发动机ENG的输出轴是从转速为零的状态开始的起动，因此会产生少许的响应延迟。因此，在直至发动机ENG的转速达到怠速转速N a的期间，通过将第2电动发电机MG2的驱动力施加给被旋转驱动部件11，能够对发动机起动时的行驶力不足产生帮助。由此，能够补偿响应延迟。如上述说明那样，在本实施方式的驱动系统中，当第2电动发电机MG2进行再生运转时，一边对发动机ENG实施燃料切断，一边利用第I电动发电机MGl使发动机ENG的输出轴进行运转。即，当油门踏板AP成为切断状态时，一边通过比单向离合器OWC位于下游侧的第2电动发电机MG2进行来自驱动车轮2侧的动力的再生，一边通过比单向离合器OWC位于上游侧的第I电动发电机MGl的动力使发动机ENG的输出轴进行预备旋转(运转)，并在这期间执行燃料切断。由此，在接下来切换为利用发动机ENG的驱动力的状态(发动机行驶状态)时，仅通过重新进行燃料供给就能够响应性良好地使发动机ENG的输出转速上升至预定的要求转速。并且,在运转(利用第I电动发电机MGl使发动机ENG的输出轴旋转)时，由于不需要进行由最少的燃料供给实现的怠速，因此能够抑制额外的燃料消耗。即，根据本驱动系统，能够改善燃料消耗，并且能够提高发动机ENG在再次起动时的响应性。而且，当从切断油门踏板AP而进行减速的状态起再次踩下油门踏板AP而要求加速时，在假定为在成为发动机ENG产生出要求驱动力的状态之前会产生某一一定值以上的时滞的情况下，通过将第I电动发电机MGl的驱动力持续地直接施加给发动机ENG的输出轴，也能够补偿响应延迟。并且，在运转待机的前一阶段，优先进入怠速待机，即，在利用第2电动发电机MG2进行再生运转时，在最初的预定时间tl (前一阶段)执行发动机ENG的怠速，在经过预定时间tl后，一边实施燃料切断，一边利用第I电动发电机使发动机ENG的输出轴进行运转，因此，在怠速待机中再次接通油门的情况下，与在运转待机中接通油门的情况相比，能够更加响应性良好地进行应对。另外，在以执行运转的状态经过预定时间(t2 — tl)后的阶段，使运转停止，因此能够尽可能抑制电能的消耗浪费。即，在较长的下坡路上行驶时等，有时在距离再次踩下油门踏板AP还有较长的时间，在这样的情况下，如果在这样长的时间期间持续进行运转，则会白白地消耗电能，但是，在经过了某一预定时间后，可以无视响应性的问题，使运转停止，因此，能够抑制电能的消耗浪费。而且，根据被旋转驱动部件11侧的转速来变更在执行运转时的变速器TM的变速t匕，使得单向离合器OWC (120)的输入部件122的转速低于输出部件121的转速，由此能够防止由运转所引起的冲击传递至驱动车轮2侧，从而能够有助于提高产品性能。并且，在将第2电动发电机MG2再生运转所得到的电力作为第I电动发电机MGl 的驱动电力直接供给的情况下，能够提高能量效率。另外，本发明并不限定于上述的实施方式，能够进行适当的变形、改良等。此外，只要能够实现本发明，上述的实施方式中的各结构要素的材质、形状、尺寸、数量、配置部位等可以任意，并不限定。例如，在上述实施方式中，如图10和图11所示，示出了由从切断油门踏板起的累积时间来决定是否进行怠速待机的情况，也可以仅在换档杆SL选择运动模式(响应优先模式)时设置怠速待机。即，由于运动模式为响应重视模式，因此在选择了该模式时，与执行运转相比，优先执行怠速。具体来说，如图12的流程图的步骤S104B所示，在该步骤S104B中，判断是否要求快速响应(运动模式开关接通)，在是的情况下进入步骤S105而执行怠速待机。由此，在怠速待机中再次接通油门时，能够响应性良好地进行应对。并且，图12的流程图相对于图11的流程图的不同之处仅在于步骤S104B，其他步骤完全相同。另外，在上述实施方式中，示出了变速器TM由使用偏心盘104、连结部件130以及单向离合器120的形式的结构构成的情况，也可以使用其他的CVT等无级变速机构。在使用其他形式的无级变速机构的情况下，也可以将单向离合器OWC装备在无级变速机构的下游侧。
权利要求
1.一种机动车用驱动系统，其特征在于， 所述机动车用驱动系统包括 内燃机，其通过接受燃料的供给而产生旋转动力； 变速机构，其将该内燃机所产生的旋转动力变速并输出； 单向离合器，其具有输入部件、输出部件以及卡合部件，所述卡合部件使所述输入部件和输出部件互相成为锁定状态或非锁定状态，当接受来自所述变速机构的旋转动力的所述输入部件的正向的转速超过所述输出部件的正向的转速时，所述输入部件和输出部件成为锁定状态，从而将输入所述输入部件的旋转动力传递至所述输出部件； 被旋转驱动部件，其与该单向离合器的输出部件连结，并将被传递给该输出部件的旋转动力传递至驱动车轮； 电动机，其连接成能够使所述内燃机的输出轴进行运转； 电动发电机，其与所述被旋转驱动部件连接，并且具有作为将旋转动力传递至该被旋转驱动部件的电动机的功能、和作为接受来自该被旋转驱动部件的旋转动力而进行再生运转的发电机的功能；以及 控制单元，在所述电动发电机进行再生运转时，所述控制单元一边对所述内燃机实施燃料切断，一边利用所述电动机使所述内燃机的输出轴进行运转。
2.根据权利要求I所述的机动车用驱动系统，其特征在于， 所述控制单元将所述电动发电机再生运转所得到的电力作为所述电动机的驱动电力进行供给。
3.根据权利要求I或2所述的机动车用驱动系统，其特征在于， 所述控制单元构成为，在所述电动发电机进行再生运转时，在最初的预定时间执行所述内燃机的怠速，在经过所述预定时间后，一边对所述内燃机实施燃料切断，一边利用所述电动机使所述内燃机的输出轴进行运转。
4.根据权利要求I或2所述的机动车用驱动系统，其特征在于， 在以执行所述运转的状态经过预定时间后的阶段，所述控制单元使运转停止。
5.根据权利要求4所述的机动车用驱动系统，其特征在于， 所述机动车用驱动系统包括对响应重视模式进行检测的单元， 在选择了所述响应重视模式时，与执行所述运转相比，所述控制单元优先执行怠速。
6.根据权利要求I或2所述的机动车用驱动系统，其特征在于， 所述变速机构由无级变速机构构成， 所述控制单元根据所述被旋转驱动部件侧的转速来变更在执行所述运转时的所述变速机构的变速比，使得所述单向离合器的输入部件的转速低于输出部件的转速。
7.一种用于驱动机动车的驱动方法， 所述机动车包括 内燃机，其通过接受燃料的供给而产生旋转动力； 变速机构，其将该内燃机所产生的旋转动力变速并输出； 单向离合器，其具有输入部件、输出部件以及卡合部件，所述卡合部件使所述输入部件和输出部件互相成为锁定状态或非锁定状态，当接受来自所述变速机构的旋转动力的所述输入部件的正向的转速超过所述输出部件的正向的转速时，所述输入部件和输出部件成为锁定状态，从而将输入所述输入部件的旋转动力传递至所述输出部件； 被旋转驱动部件，其与该单向离合器的输出部件连结，并将被传递给该输出部件的旋转动力传递至驱动车轮； 电动机，其连接成能够使所述内燃机的输出轴进行运转；以及电动发电机，其与所述被旋转驱动部件连接，并且具有作为将旋转动力传递至该被旋转驱动部件的电动机的功能、和作为接受来自该被旋转驱动部件的旋转动力而进行再生运转的发电机的功能， 所述驱动方法的特征在于， 所述驱动方法具有下述工序在所述电动发电机进行再生运转时，一边对所述内燃机实施燃料切断，一边利用所述电动机使所述内燃机的输出轴进行运转。
8.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于， 所述驱动方法还具有下述工序将所述电动发电机再生运转所得到的电力作为所述电动机的驱动电力进行供给。
9.根据权利要求7或8所述的驱动方法，其特征在于， 所述驱动方法还具有下述工序在所述电动发电机进行再生运转时，在最初的预定时间执行所述内燃机的怠速， 在经过所述预定时间后，一边对所述内燃机实施燃料切断，一边利用所述电动机使所述内燃机的输出轴进行运转。
10.根据权利要求7或8所述的驱动方法，其特征在于， 所述驱动方法还具有下述工序在以执行所述运转的状态经过预定时间后的阶段，使运转停止。
11.根据权利要求9所述的驱动方法，其特征在于， 所述驱动方法还具有对响应重视模式进行检测的工序， 在选择了所述响应重视模式时，与执行所述运转相比，优先执行怠速。
12.根据权利要求7或8所述的驱动方法，其特征在于， 所述变速机构由无级变速机构构成， 所述驱动方法还包括下述工序根据所述被旋转驱动部件侧的转速来变更在执行所述运转时的所述变速机构的变速比，使得所述单向离合器的输入部件的转速低于输出部件的转速。
全文摘要
本发明提供一种机动车用驱动系统以及驱动方法，其能够改善再生运转时的燃料消耗，并且能够提高内燃机在再次起动时的响应性。所述机动车用驱动系统包括发动机(ENG)；变速器(TM)；单向离合器(OWC)；差速器壳(被旋转驱动部件)(11)，其将来自单向离合器的输出传递至驱动车轮(2)；第1电动发电机(MG1)，其连接成能够使发动机的输出轴进行运转；第2电动发电机(MG2)，其与差速器壳连接；以及车辆控制单元(50)，其在第2电动发电机进行再生运转时一边对发动机实施燃料切断，一边利用第1电动发电机使发动机进行运转。
文档编号B60K6/26GK102963244SQ201210270538
公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月31日 优先权日2011年8月31日
发明者小林庸浩, 岩垂光宏, 小堂智史, 山田卓也, 菅文康 申请人:本田技研工业株式会社