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JP4872697B2 - Power transmission system - Google Patents

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JP4872697B2
JP4872697B2 JP2007033772A JP2007033772A JP4872697B2 JP 4872697 B2 JP4872697 B2 JP 4872697B2 JP 2007033772 A JP2007033772 A JP 2007033772A JP 2007033772 A JP2007033772 A JP 2007033772A JP 4872697 B2 JP4872697 B2 JP 4872697B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the capacity of a transmission and to increase maximum output when driving a load using the horsepower of a power source other than an engine. <P>SOLUTION: While clutches C1, C2, C3 are engaged, an ECU 42 controls the torque of a starter generator 16 and the torque of a motor generator 22 to execute horsepower distribution control for controlling the distribution of horsepower transmitted to a transmission 14 and horsepower transmitted to a planetary gear mechanism 20. With the clutches C1, C2 released and the clutch C3 engaged, the ECU 42 executes power transmission control for controlling horsepower transmitted among the starter generator 16, the motor generator 22, and driving wheels 40. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、動力伝達システムに関し、特に、エンジンからの動力を変速して負荷へ伝達することが可能であるとともに、エンジン以外の動力源により負荷を駆動することが可能な動力伝達システムに関する。   The present invention relates to a power transmission system, and more particularly to a power transmission system capable of shifting power from an engine and transmitting the power to a load and driving the load by a power source other than the engine.

エンジンからの動力を変速して負荷へ伝達することが可能な動力伝達システムの関連技術が下記特許文献1,2及び非特許文献1に開示されている。特許文献1,2及び非特許文献1においては、エンジンの動力を変速して負荷へ伝達する無段変速機に対し並列に遊星歯車機構が設けられており、無段変速機の入出力軸及びフライホイールが遊星歯車機構の異なる回転要素に結合されている。そして、無段変速機の変速動作が行われるときには、エンジンとフライホイールの間で動力の送受が行われる。例えばダウンシフト時には、フライホイールの回転エネルギーが放出されてエンジンの回転上昇に用いられる。一方、アップシフト時には、エンジンの動力がフライホイールに吸収される。このように、特許文献1,2及び非特許文献1においては、フライホイールの回転エネルギーを利用して無段変速機の変速動作のアシストを行っている。   Related arts of a power transmission system capable of shifting the power from the engine and transmitting it to a load are disclosed in the following Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1. In Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1, a planetary gear mechanism is provided in parallel to a continuously variable transmission that shifts engine power and transmits it to a load. A flywheel is coupled to different rotating elements of the planetary gear mechanism. When the speed change operation of the continuously variable transmission is performed, power is transmitted and received between the engine and the flywheel. For example, during downshifting, the rotational energy of the flywheel is released and used to increase the engine speed. On the other hand, during upshifting, engine power is absorbed by the flywheel. As described above, in Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1, the rotational energy of the flywheel is used to assist the speed change operation of the continuously variable transmission.

また、エンジン以外の動力源により負荷を駆動することが可能な動力出力システムの関連技術が下記特許文献3,4に開示されている。特許文献3による動力出力システムは、エンジン、第1モータジェネレータ、第2モータジェネレータ、及び遊星歯車を備えたハイブリッド型の動力出力システムであり、エンジン及び第1モータジェネレータが遊星歯車のキャリア及びサンギアにそれぞれ結合されている。そして、遊星歯車のリングギア及び第2モータジェネレータが出力軸に結合されている。エンジンの動力は、出力軸及び第1モータジェネレータに分割されて伝達される。第2モータジェネレータの動力も出力軸に伝達されるため、エンジンの動力と第2モータジェネレータの動力の両方により出力軸に連結された駆動輪の駆動を行うことができる。その際には、第1モータジェネレータの発電電力を利用して第2モータジェネレータの駆動を行うことができる。エンジンの回転速度と出力軸の回転速度との比(変速比)は、第1モータジェネレータの回転速度に応じて変化する。   Moreover, the related art of the power output system which can drive load with power sources other than an engine is indicated by the following patent documents 3 and 4. The power output system according to Patent Document 3 is a hybrid power output system including an engine, a first motor generator, a second motor generator, and a planetary gear. The engine and the first motor generator serve as a carrier and sun gear for the planetary gear. Each is connected. The ring gear of the planetary gear and the second motor generator are coupled to the output shaft. Engine power is divided and transmitted to the output shaft and the first motor generator. Since the power of the second motor generator is also transmitted to the output shaft, the driving wheels connected to the output shaft can be driven by both the power of the engine and the power of the second motor generator. In that case, the second motor generator can be driven using the power generated by the first motor generator. The ratio (speed ratio) between the rotational speed of the engine and the rotational speed of the output shaft changes according to the rotational speed of the first motor generator.

特許文献4による動力出力システムは、エンジン、第1モータ、第2モータ、トルクコンバータ、及び無段変速機を備えたハイブリッド型の動力出力システムである。トルクコンバータはエンジンの出力軸の一端に連結されており、エンジンの動力は、トルクコンバータを介して無段変速機の入力軸に伝達され、無段変速機で変速されてから無段変速機の出力軸に伝達される。無段変速機の出力軸に伝達された動力は、無段変速機の出力軸とドライブシャフトとの間に配置された中間軸を介してドライブシャフト(駆動輪)へ伝達される。また、第1モータは中間軸に連結されており、第1モータの動力は中間軸を介してドライブシャフトへ伝達される。また、第2モータはエンジンの出力軸の他端に連結されており、第2モータを駆動することでエンジンを始動することができる。   The power output system according to Patent Document 4 is a hybrid power output system including an engine, a first motor, a second motor, a torque converter, and a continuously variable transmission. The torque converter is connected to one end of the output shaft of the engine, and the engine power is transmitted to the input shaft of the continuously variable transmission via the torque converter, and after being shifted by the continuously variable transmission, It is transmitted to the output shaft. The power transmitted to the output shaft of the continuously variable transmission is transmitted to the drive shaft (drive wheel) via an intermediate shaft disposed between the output shaft of the continuously variable transmission and the drive shaft. The first motor is coupled to the intermediate shaft, and the power of the first motor is transmitted to the drive shaft via the intermediate shaft. The second motor is connected to the other end of the output shaft of the engine, and the engine can be started by driving the second motor.

その他にも、下記特許文献5〜8による動力伝達システムが開示されている。   In addition, the power transmission system by the following patent documents 5-8 is disclosed.

特表2002−513118号公報JP-T-2002-513118 特表2002−543340号公報Japanese translation of PCT publication No. 2002-543340 特開2003−127681号公報JP 2003-127681 A 特開平11−107799号公報JP-A-11-107799 特表平11−504415号公報Japanese National Patent Publication No. 11-504415 特開2002−48213号公報JP 2002-48213 A 特開2003−247623号公報JP 2003-247623 A 特開2006−327570号公報JP 2006-327570 A Shuiwen Shen,Alex Serrarens,Maarten Steinbuch,Frans Veldpaus,"Coordinated control of a mechanical hybrid driveline with a continuously variable transmission",JSAE Review 22,2001,pp.453-461Shuiwen Shen, Alex Serrarens, Maarten Steinbuch, Frans Veldpaus, "Coordinated control of a mechanical hybrid driveline with a continuously variable transmission", JSAE Review 22,2001, pp.453-461

エンジンからの動力を変速機で変速して負荷へ伝達する動力伝達システムにおいて、変速機の容量を低減するためには、変速機の変速比に関係なく変速機以外の伝達機構を介して負荷へ動力を伝達できるとともに、変速機に伝達される動力と伝達機構に伝達される動力の配分を制御できることが望ましい。特許文献1,2及び非特許文献1においては、フライホイールの回転エネルギーの放出または吸収は、変速機の変速比が変化したときに受動的に行われ、遊星歯車機構への動力伝達も受動的に行われる。そのため、遊星歯車機構に伝達される動力を、変速機の変速制御と独立して能動的に制御することはできない。さらに、特許文献1,2及び非特許文献1には、変速機に伝達される動力と遊星歯車機構に伝達される動力の配分を能動的に制御しようとする思想について何ら示されていない。したがって、特許文献1,2及び非特許文献1においては、変速機に伝達される動力と遊星歯車機構に伝達される動力の配分を適切に制御することが困難であり、変速機の容量低減を実現することが困難である。   In a power transmission system in which power from an engine is shifted by a transmission and transmitted to a load, the capacity of the transmission can be reduced to the load via a transmission mechanism other than the transmission regardless of the transmission gear ratio. It is desirable to be able to transmit power and to control the distribution of power transmitted to the transmission and power transmitted to the transmission mechanism. In Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1, release or absorption of rotational energy of the flywheel is passively performed when the transmission gear ratio is changed, and power transmission to the planetary gear mechanism is also passive. To be done. Therefore, the power transmitted to the planetary gear mechanism cannot be actively controlled independently of the shift control of the transmission. Further, Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1 do not disclose any idea of actively controlling the distribution of power transmitted to the transmission and power transmitted to the planetary gear mechanism. Therefore, in Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1, it is difficult to appropriately control the distribution of the power transmitted to the transmission and the power transmitted to the planetary gear mechanism, and the transmission capacity can be reduced. It is difficult to realize.

また、エンジン以外の動力源(例えばモータ)が複数設けられた動力伝達システムにおいて、エンジン以外の動力源の動力を用いて負荷を駆動する場合の最大出力を増大させるためには、これら複数の動力源の動力を用いて負荷を駆動できることが望ましい。特許文献3においては、第1モータジェネレータの動力及び第2モータジェネレータの動力の両方を用いて駆動輪を駆動することが困難であり、エンジン以外の動力源の動力を用いて駆動輪を駆動する場合の最大出力を増大させることが困難である。また、特許文献4においては、エンジンの動力を用いずに第1モータの動力及び第2モータの動力の両方を用いて駆動輪を駆動しようとすると、第2モータの回転に連動してエンジンが回転することで引き摺り損失が増大する。したがって、エンジン以外の動力源の動力を用いて駆動輪を駆動する場合の最大出力を増大させることが困難である。   In a power transmission system provided with a plurality of power sources (for example, motors) other than the engine, in order to increase the maximum output when driving a load using the power of the power source other than the engine, the plurality of power sources are used. It is desirable to be able to drive the load using the power of the source. In Patent Document 3, it is difficult to drive the drive wheels using both the power of the first motor generator and the power of the second motor generator, and the drive wheels are driven using the power of a power source other than the engine. It is difficult to increase the maximum output of the case. Further, in Patent Document 4, when the drive wheels are driven using both the power of the first motor and the power of the second motor without using the power of the engine, the engine is interlocked with the rotation of the second motor. The drag loss increases due to the rotation. Therefore, it is difficult to increase the maximum output when driving the drive wheels using the power of the power source other than the engine.

本発明は、変速機の容量を低減することができるとともに、エンジン以外の動力源の動力を用いて負荷を駆動する場合の最大出力を増大させることができる動力伝達システムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a power transmission system capable of reducing the capacity of a transmission and increasing the maximum output when driving a load using the power of a power source other than the engine. To do.

本発明に係る動力伝達システムは、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。   The power transmission system according to the present invention employs the following means in order to achieve the above-described object.

本発明に係る動力伝達システムは、エンジンからの動力を変速機により変速して負荷へ伝達することが可能な第1動力伝達部と、エンジンからの動力を変速機に対し並列に設けられた伝達機構を介して負荷へ伝達することが可能な第2動力伝達部と、エンジンからの動力を利用して電気エネルギーを生成可能であるとともに、電気エネルギーを利用して動力を発生可能な第1回転電機と、第1回転電機が生成する電気エネルギーを利用して動力を発生可能な第2回転電機と、エンジンと第1回転電機との結合及びその解除を選択的に行うことが可能な第1断続機構と、第1回転電機と負荷との変速機を介した結合及びその解除を選択的に行うことが可能な第2断続機構と、第1回転電機及び第2回転電機の駆動制御を行う制御装置と、を有し、伝達機構は、エンジンからのトルクと第2回転電機からのトルクとをそれらのトルク比が所定比となる状態で合成して負荷へ伝達することが可能な機構であり、制御装置は、第1断続機構によりエンジンと第1回転電機とを結合し且つ第2断続機構により第1回転電機と負荷とを変速機を介して結合した状態で、第1回転電機のトルク及び第2回転電機のトルクを制御することにより、変速機に伝達される動力と伝達機構に伝達される動力との配分を制御する動力配分制御と、第1断続機構によるエンジンと第1回転電機との結合を解除し且つ第2断続機構による第1回転電機と負荷との変速機を介した結合を解除した状態で、第1回転電機及び第2回転電機と負荷との間で伝達される動力を制御する動力伝達制御と、のいずれかを選択的に実行することを要旨とする。   A power transmission system according to the present invention includes a first power transmission unit capable of shifting power from an engine by a transmission and transmitting the power to a load, and transmission provided in parallel to the transmission from the engine. A second power transmission unit capable of transmitting to a load through a mechanism, and a first rotation capable of generating electric energy using electric power and generating electric power using electric power from the engine The electric machine, the second rotating electric machine capable of generating power using the electric energy generated by the first rotating electric machine, and the engine and the first rotating electric machine can be selectively coupled to and released from the first rotating electric machine. The intermittent mechanism, the second intermittent mechanism capable of selectively connecting and releasing the first rotating electrical machine and the load via the transmission, and drive control of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine are performed. And a control device The transmission mechanism is a mechanism capable of combining the torque from the engine and the torque from the second rotating electrical machine in a state where the torque ratio is a predetermined ratio and transmitting the combined torque to the load. The torque of the first rotating electrical machine and the torque of the second rotating electrical machine in a state where the engine and the first rotating electrical machine are coupled by the interrupting mechanism and the first rotating electrical machine and the load are coupled via the transmission by the second intermittent mechanism. By controlling the power distribution control for controlling the distribution of the power transmitted to the transmission and the power transmitted to the transmission mechanism, the coupling between the engine and the first rotating electrical machine by the first interrupting mechanism, and Power transmission control for controlling power transmitted between the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine and the load in a state where the coupling between the first rotating electrical machine and the load by the second interrupting mechanism via the transmission is released And selective one of And it is required to perform.

また、本発明に係る動力伝達システムは、エンジンからの動力を変速機により変速して負荷へ伝達することが可能な第1動力伝達部と、エンジンからの動力を変速機に対し並列に設けられた伝達機構を介して負荷へ伝達することが可能な第2動力伝達部と、エンジンからの動力を利用して油圧エネルギーを生成可能であるとともに、油圧エネルギーを利用して動力を発生可能な第1油圧ポンプモータと、第1油圧ポンプモータが生成する油圧エネルギーを利用して動力を発生可能な第2油圧ポンプモータと、エンジンと第1油圧ポンプモータとの結合及びその解除を選択的に行うことが可能な第1断続機構と、第1油圧ポンプモータと負荷との変速機を介した結合及びその解除を選択的に行うことが可能な第2断続機構と、第1油圧ポンプモータ及び第2油圧ポンプモータの駆動制御を行う制御装置と、を有し、伝達機構は、エンジンからのトルクと第2油圧ポンプモータからのトルクとをそれらのトルク比が所定比となる状態で合成して負荷へ伝達することが可能な機構であり、制御装置は、第1断続機構によりエンジンと第1油圧ポンプモータとを結合し且つ第2断続機構により第1油圧ポンプモータと負荷とを変速機を介して結合した状態で、第1油圧ポンプモータのトルク及び第2油圧ポンプモータのトルクを制御することにより、変速機に伝達される動力と伝達機構に伝達される動力との配分を制御する動力配分制御と、第1断続機構によるエンジンと第1油圧ポンプモータとの結合を解除し且つ第2断続機構による第1油圧ポンプモータと負荷との変速機を介した結合を解除した状態で、第1油圧ポンプモータ及び第2油圧ポンプモータと負荷との間で伝達される動力を制御する動力伝達制御と、のいずれかを選択的に実行することを要旨とする。   The power transmission system according to the present invention includes a first power transmission unit capable of shifting the power from the engine by the transmission and transmitting the power to the load, and the power from the engine provided in parallel to the transmission. A second power transmission unit capable of transmitting to the load via the transmission mechanism, and a second power transmission unit capable of generating hydraulic energy using power from the engine and generating power using hydraulic energy. The first hydraulic pump motor, the second hydraulic pump motor capable of generating power using the hydraulic energy generated by the first hydraulic pump motor, and the engine and the first hydraulic pump motor are selectively coupled and released. A first intermittent mechanism, a second intermittent mechanism capable of selectively connecting and releasing the first hydraulic pump motor and the load via the transmission, and a first hydraulic pump module. And a control device that controls the drive of the second hydraulic pump motor, and the transmission mechanism is configured such that the torque ratio between the torque from the engine and the torque from the second hydraulic pump motor is a predetermined ratio. The control device combines the engine and the first hydraulic pump motor by the first interrupting mechanism, and connects the first hydraulic pump motor and the load by the second interrupting mechanism. By controlling the torque of the first hydraulic pump motor and the torque of the second hydraulic pump motor in a state of being coupled via the transmission, the distribution of the power transmitted to the transmission and the power transmitted to the transmission mechanism is distributed. Power distribution control to be controlled, and the coupling between the engine and the first hydraulic pump motor by the first intermittent mechanism and the coupling between the first hydraulic pump motor and the load by the second intermittent mechanism via the transmission Releasing state, and summarized in that selectively performing power transmission control for controlling the power transmitted between the load and the first hydraulic pump motor and the second hydraulic pump motor, one of the.

また、本発明の参考例に係る動力伝達システムは、エンジンからの動力を変速機により変速して負荷へ伝達することが可能な第1動力伝達部と、エンジンと変速機との間に配置され、エンジンからの動力を利用して電気エネルギーを生成可能であるとともに、電気エネルギーを利用して動力を発生可能な第1回転電機と、第1回転電機が生成する電気エネルギーを利用して動力を発生可能な第2回転電機と、第2回転電機からの動力を減速機構により減速して負荷へ伝達することが可能な第2動力伝達部と、エンジンと第1回転電機との結合及びその解除を選択的に行うことが可能な断続機構と、第1回転電機及び第2回転電機の駆動制御を行う制御装置と、を有し、制御装置は、断続機構によりエンジンと第1回転電機とを結合した状態で、第1回転電機が電気エネルギーを生成し且つ第2回転電機が動力を発生するよう第1回転電機及び第2回転電機の駆動制御を行うことにより、変速機に伝達される動力と減速機構に伝達される動力との配分を制御する動力配分制御と、断続機構によるエンジンと第1回転電機との結合を解除した状態で、変速機を介して第1回転電機と負荷との間で伝達される動力と、減速機構を介して第2回転電機と負荷との間で伝達される動力と、を制御する動力伝達制御と、のいずれかを選択的に実行することを要旨とする。 In addition, a power transmission system according to a reference example of the present invention is disposed between a first power transmission unit capable of shifting power from an engine by a transmission and transmitting the power to a load, and the engine and the transmission. The first rotating electrical machine that can generate electric energy using the power from the engine and that can generate power using the electric energy, and the electric energy generated by the first rotating electric machine. The second rotating electrical machine that can be generated, the second power transmission unit that can transmit the power from the second rotating electrical machine to the load by decelerating the power from the speed reducing mechanism, and the coupling between the engine and the first rotating electrical machine and the release thereof. And a control device that performs drive control of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, and the control device connects the engine and the first rotating electrical machine by the interrupting mechanism. In a combined state By performing drive control of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine so that the first rotating electrical machine generates electrical energy and the second rotating electrical machine generates power, the power transmitted to the transmission and the speed reduction mechanism are transmitted. Is transmitted between the first rotating electric machine and the load via the transmission in a state where the coupling between the engine and the first rotating electric machine by the intermittent mechanism is released. The gist is to selectively execute any one of power and power transmission control for controlling power transmitted between the second rotating electrical machine and the load via the speed reduction mechanism.

また、本発明の参考例に係る動力伝達システムは、エンジンからの動力を変速機により変速して負荷へ伝達することが可能な第1動力伝達部と、エンジンと変速機との間に配置され、エンジンからの動力を利用して油圧エネルギーを生成可能であるとともに、油圧エネルギーを利用して動力を発生可能な第1油圧ポンプモータと、第1油圧ポンプモータが生成する油圧エネルギーを利用して動力を発生可能な第2油圧ポンプモータと、第2油圧ポンプモータからの動力を減速機構により減速して負荷へ伝達することが可能な第2動力伝達部と、エンジンと第1油圧ポンプモータとの結合及びその解除を選択的に行うことが可能な断続機構と、第1油圧ポンプモータ及び第2油圧ポンプモータの駆動制御を行う制御装置と、を有し、制御装置は、断続機構によりエンジンと第1油圧ポンプモータとを結合した状態で、第1油圧ポンプモータが油圧エネルギーを生成し且つ第2油圧ポンプモータが動力を発生するよう第1油圧ポンプモータ及び第2油圧ポンプモータの駆動制御を行うことにより、変速機に伝達される動力と減速機構に伝達される動力との配分を制御する動力配分制御と、断続機構によるエンジンと第1油圧ポンプモータとの結合を解除した状態で、変速機を介して第1油圧ポンプモータと負荷との間で伝達される動力と、減速機構を介して第2油圧ポンプモータと負荷との間で伝達される動力と、を制御する動力伝達制御と、のいずれかを選択的に実行することを要旨とする。
In addition, a power transmission system according to a reference example of the present invention is disposed between a first power transmission unit capable of shifting power from an engine by a transmission and transmitting the power to a load, and the engine and the transmission. The first hydraulic pump motor capable of generating hydraulic energy using power from the engine and generating power using hydraulic energy, and the hydraulic energy generated by the first hydraulic pump motor A second hydraulic pump motor capable of generating power, a second power transmission unit capable of transmitting power from the second hydraulic pump motor to a load by decelerating the power from the reduction mechanism, an engine, and a first hydraulic pump motor And a control device for controlling the driving of the first hydraulic pump motor and the second hydraulic pump motor. The first hydraulic pump motor and the second hydraulic pump are configured such that the first hydraulic pump motor generates hydraulic energy and the second hydraulic pump motor generates power in a state where the engine and the first hydraulic pump motor are coupled by the interrupting mechanism. By controlling the drive of the motor, the power distribution control for controlling the distribution of the power transmitted to the transmission and the power transmitted to the speed reduction mechanism, and the coupling between the engine and the first hydraulic pump motor by the intermittent mechanism are released. In this state, the power transmitted between the first hydraulic pump motor and the load via the transmission and the power transmitted between the second hydraulic pump motor and the load via the speed reduction mechanism are controlled. The gist is to selectively execute any one of the power transmission control to be performed.

本発明によれば、変速機の変速比に関係なく変速機以外の伝達機構を介して負荷へ動力を伝達することができるとともに、変速機に伝達される動力と伝達機構に伝達される動力の配分を制御することができる。さらに、第1回転電機の動力及び第2回転電機の動力(あるいは第1油圧ポンプモータの動力及び第2油圧ポンプモータの動力)を用いて負荷を駆動することができる。したがって、変速機の容量を低減することができるとともに、エンジン以外の動力源の動力を用いて負荷を駆動する場合の最大出力を増大させることができる。   According to the present invention, power can be transmitted to a load via a transmission mechanism other than the transmission regardless of the transmission gear ratio, and the power transmitted to the transmission and the power transmitted to the transmission mechanism can be transmitted. The distribution can be controlled. Furthermore, the load can be driven using the power of the first rotating electrical machine and the power of the second rotating electrical machine (or the power of the first hydraulic pump motor and the power of the second hydraulic pump motor). Therefore, the capacity of the transmission can be reduced, and the maximum output when driving the load using the power of the power source other than the engine can be increased.

以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.

「実施形態1」
図1は、本発明の実施形態1に係る動力伝達システムを備えた動力出力システムの概略構成を示す図である。本実施形態に係る動力出力システムは、ハイブリッド型の動力出力システムであり、以下に説明するエンジン10、変速機14、スタータジェネレータ(第1回転電機)16、遊星歯車機構20、モータジェネレータ(第2回転電機)22、電子制御装置42、及びクラッチC1,C2,C3を備えている。そして、本実施形態に係る動力出力システムは、以下に説明するように、エンジン10からの動力(機械的動力)を変速機14により変速して負荷へ伝達することが可能であるとともに、エンジン10からの動力を遊星歯車機構20を介して負荷へ伝達することも可能である。なお、本実施形態に係る動力出力システムは、例えば車両の駆動に用いられるものである。
Embodiment 1”
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a power output system including a power transmission system according to Embodiment 1 of the present invention. The power output system according to the present embodiment is a hybrid power output system. The engine 10, the transmission 14, the starter generator (first rotating electrical machine) 16, the planetary gear mechanism 20, and the motor generator (second generator) described below. Rotating electric machine) 22, an electronic control device 42, and clutches C1, C2, and C3. In the power output system according to the present embodiment, the power (mechanical power) from the engine 10 can be shifted by the transmission 14 and transmitted to the load as described below. It is also possible to transmit the power from to the load via the planetary gear mechanism 20. The power output system according to this embodiment is used for driving a vehicle, for example.

エンジン10の発生する動力は、クラッチC1,C2を介して変速機14の入力軸26へ伝達可能である。変速機14は、入力軸26に伝達された動力を変速して出力軸36へ伝達する。変速機14の出力軸36に伝達された動力は、カウンタギア38(中間軸39)を介して車両の駆動輪40へ伝達されることで、例えば車両の駆動等の負荷の駆動に用いられる。なお、エンジン10の出力軸10−1にはダンパ11が設けられている。   The power generated by the engine 10 can be transmitted to the input shaft 26 of the transmission 14 via the clutches C1 and C2. The transmission 14 shifts the power transmitted to the input shaft 26 and transmits it to the output shaft 36. The power transmitted to the output shaft 36 of the transmission 14 is transmitted to the drive wheels 40 of the vehicle via the counter gear 38 (intermediate shaft 39), and is used for driving a load such as driving of the vehicle. A damper 11 is provided on the output shaft 10-1 of the engine 10.

図1では、変速機14の一例として、ベルト式無段変速機(CVT)を示している。ベルト式無段変速機14は、入力軸26に連結されたプライマリプーリ(入力回転部材)30、出力軸36に連結されたセカンダリプーリ(出力回転部材)32、及びプライマリプーリ30とセカンダリプーリ32とに巻き掛けられた無端ベルト34を備えており、プライマリプーリ30に伝達されたエンジン10からの動力を変速してセカンダリプーリ32からカウンタギア38を介して駆動輪40へ伝達する。そして、ベルト式無段変速機14は、プライマリプーリ30及びセカンダリプーリ32への無端ベルト34の掛かり径を例えば油圧力により変化させることで変速比γ(=入力軸26の回転速度/出力軸36の回転速度)を変更する。ただし、ここでの変速機14の種類は特に限定されるものではなく、例えばトロイダル式無段変速機であってもよい。   In FIG. 1, a belt type continuously variable transmission (CVT) is shown as an example of the transmission 14. The belt type continuously variable transmission 14 includes a primary pulley (input rotating member) 30 connected to the input shaft 26, a secondary pulley (output rotating member) 32 connected to the output shaft 36, and the primary pulley 30 and the secondary pulley 32. An endless belt 34 wound around the pulley 10 is provided, and the power from the engine 10 transmitted to the primary pulley 30 is shifted and transmitted from the secondary pulley 32 to the drive wheels 40 via the counter gear 38. The belt-type continuously variable transmission 14 changes the engagement diameter of the endless belt 34 to the primary pulley 30 and the secondary pulley 32 by, for example, oil pressure, thereby changing the gear ratio γ (= rotational speed of the input shaft 26 / output shaft 36). Change the rotation speed). However, the kind of transmission 14 here is not specifically limited, For example, a toroidal type continuously variable transmission may be sufficient.

スタータジェネレータ16は、エンジン10の出力軸10−1と変速機14の入力軸26との間に設けられており、エンジン10からの動力を利用して回転駆動されることで電気エネルギーを生成する回生運転(発電運転)を行うことが可能である。スタータジェネレータ16の回生運転により生成された電気エネルギーは、バッテリ等の蓄電装置に蓄積される。さらに、スタータジェネレータ16は、蓄電装置に蓄積された電気エネルギーを利用して動力(機械的動力)を発生する力行運転を行うことも可能である。このように、スタータジェネレータ16は、発電機(被動機)及び電動モータ(原動機)の両方の機能を有する。なお、スタータジェネレータ16のトルクについては、電子制御装置42により制御することができる。   The starter generator 16 is provided between the output shaft 10-1 of the engine 10 and the input shaft 26 of the transmission 14, and generates electric energy by being rotationally driven using the power from the engine 10. Regenerative operation (power generation operation) can be performed. The electrical energy generated by the regenerative operation of the starter generator 16 is stored in a power storage device such as a battery. Furthermore, the starter generator 16 can also perform a power running operation that generates power (mechanical power) using electrical energy accumulated in the power storage device. Thus, the starter generator 16 has the functions of both a generator (driven machine) and an electric motor (prime mover). The torque of the starter generator 16 can be controlled by the electronic control unit 42.

遊星歯車機構20は、変速機14に対し並列して設けられており、サンギアS、キャリアCR、及びリングギアRを回転要素として有するシングルピニオン遊星歯車により構成されている。サンギアSは、モータジェネレータ22と結合されており、モータジェネレータ22からのトルクが伝達可能である。リングギアRは、クラッチC3を介してスタータジェネレータ16と結合可能であり、スタータジェネレータ16からのトルクが伝達可能である。さらに、リングギアRは、クラッチC3,C1を介してエンジン10の出力軸10−1と結合可能であり、エンジン10からのトルクが伝達可能である。キャリアCRは、カウンタギア38(中間軸39)を介して駆動輪40及び変速機14の出力軸36と結合されている。   The planetary gear mechanism 20 is provided in parallel to the transmission 14, and is configured by a single pinion planetary gear having a sun gear S, a carrier CR, and a ring gear R as rotating elements. The sun gear S is coupled to the motor generator 22 and can transmit torque from the motor generator 22. The ring gear R can be coupled to the starter generator 16 via the clutch C3, and can transmit torque from the starter generator 16. Furthermore, the ring gear R can be coupled to the output shaft 10-1 of the engine 10 via the clutches C3 and C1, and can transmit torque from the engine 10. The carrier CR is coupled to the drive wheels 40 and the output shaft 36 of the transmission 14 via a counter gear 38 (intermediate shaft 39).

モータジェネレータ22は、スタータジェネレータ16が発生する電気エネルギーや蓄電装置に蓄積された電気エネルギーを利用して回転駆動されることで動力(機械的動力)を発生してサンギアSへ出力する力行運転を行うことが可能である。さらに、モータジェネレータ22は、サンギアSに伝達された動力を利用して電気エネルギーを生成する回生運転(発電運転)を行うことも可能である。このように、モータジェネレータ22は、電動モータ(原動機)及び発電機(被動機)の両方の機能を有する。モータジェネレータ22の回生運転により生成された電気エネルギーは、蓄電装置に蓄積される。なお、モータジェネレータ22のトルクについては、電子制御装置42により制御することができる。また、モータジェネレータ22の最大出力は、スタータジェネレータ16の最大出力と等しく(あるいはほぼ等しく)設定されている。   The motor generator 22 is driven to rotate using the electrical energy generated by the starter generator 16 or the electrical energy stored in the power storage device, thereby generating power (mechanical power) and outputting the power to the sun gear S. Is possible. Furthermore, the motor generator 22 can also perform a regenerative operation (power generation operation) that generates electric energy using the power transmitted to the sun gear S. Thus, the motor generator 22 has the functions of both an electric motor (prime mover) and a generator (driven machine). The electric energy generated by the regenerative operation of the motor generator 22 is stored in the power storage device. The torque of the motor generator 22 can be controlled by the electronic control device 42. Further, the maximum output of the motor generator 22 is set equal (or substantially equal) to the maximum output of the starter generator 16.

遊星歯車機構20において、サンギアS、キャリアCR、及びリングギアRの3つの回転要素の回転速度は、図2の共線図に示す共線関係にある。ただし、図2の共線図において、ρはサンギアSとリングギアRの歯数比(0<ρ<1を満たす定数)である。図2の共線図では、駆動輪40(変速機14の出力軸36)に結合されたキャリアCRが、モータジェネレータ22に結合されたサンギアSと、エンジン10及びスタータジェネレータ16に結合可能なリングギアRとの間に配置されている。そして、遊星歯車機構20は2自由度の回転自由度を有する機構であり、サンギアS、キャリアCR、及びリングギアRの3つの回転要素のうち2つの回転要素の回転速度が決まると、残りの1つの回転要素の回転速度も決まる。そのため、モータジェネレータ22の動力(サンギアSに伝達される動力)を決定することで、クラッチC1,C3を介してリングギアRに伝達されたエンジン10からの動力を、キャリアCRから出力して駆動輪40へ伝達することができる。   In the planetary gear mechanism 20, the rotational speeds of the three rotating elements of the sun gear S, the carrier CR, and the ring gear R are in a collinear relationship shown in the collinear diagram of FIG. However, in the collinear diagram of FIG. 2, ρ is a gear ratio of the sun gear S and the ring gear R (a constant satisfying 0 <ρ <1). In the alignment chart of FIG. 2, the carrier CR coupled to the drive wheel 40 (the output shaft 36 of the transmission 14) can be coupled to the sun gear S coupled to the motor generator 22 and to the engine 10 and the starter generator 16. It is arranged between the gear R. The planetary gear mechanism 20 is a mechanism having two degrees of freedom of rotation, and when the rotational speeds of two of the three rotational elements of the sun gear S, the carrier CR, and the ring gear R are determined, the remaining The rotational speed of one rotating element is also determined. Therefore, by determining the power of the motor generator 22 (power transmitted to the sun gear S), the power from the engine 10 transmitted to the ring gear R via the clutches C1 and C3 is output from the carrier CR and driven. It can be transmitted to the wheel 40.

クラッチC1は、エンジン10の出力軸10−1とスタータジェネレータ16との間に設けられている。クラッチC1の係合/解放により、エンジン10の出力軸10−1とスタータジェネレータ16との結合及びその解除を選択的に行うことが可能である。クラッチC2は、スタータジェネレータ16と変速機14の入力軸26(プライマリプーリ30)との間に設けられている。クラッチC2の係合/解放により、スタータジェネレータ16と変速機14の入力軸26との結合及びその解除を選択的に行うことが可能であり、スタータジェネレータ16と駆動輪40との変速機14を介した結合及びその解除を選択的に行うことが可能である。そのため、クラッチC1,C2の係合/解放により、エンジン10と変速機14の入力軸26との結合及びその解除を選択的に行うことが可能であり、エンジン10と駆動輪40との変速機14を介した結合及びその解除を選択的に行うことが可能である。クラッチC3は、スタータジェネレータ16と遊星歯車機構20のリングギアRとの間に設けられている。クラッチC3の係合/解放により、スタータジェネレータ16とリングギアRとの結合及びその解除を選択的に行うことが可能であり、スタータジェネレータ16と駆動輪40との遊星歯車機構20を介した結合及びその解除を選択的に行うことが可能である。そのため、クラッチC1,C3の係合/解放により、エンジン10とリングギアRとの結合及びその解除を選択的に行うことが可能であり、エンジン10と駆動輪40との遊星歯車機構20を介した結合及びその解除を選択的に行うことが可能である。ここで、動力断続機構として機能するクラッチC1,C2,C3の各々は、例えば油圧力や電磁力を利用してその係合/解放を切り替えることが可能である。なお、図1は、クラッチC1,C2が湿式多板クラッチ等の摩擦クラッチであり、クラッチC3がドッグクラッチやシンクロクラッチ等の歯の噛み合いによって係合を行う噛み合いクラッチである例を示している。   The clutch C <b> 1 is provided between the output shaft 10-1 of the engine 10 and the starter generator 16. By engaging / disengaging the clutch C1, the output shaft 10-1 of the engine 10 and the starter generator 16 can be selectively coupled and released. The clutch C <b> 2 is provided between the starter generator 16 and the input shaft 26 (primary pulley 30) of the transmission 14. By engaging / disengaging the clutch C2, the starter generator 16 and the input shaft 26 of the transmission 14 can be selectively coupled to and released from each other, and the transmission 14 between the starter generator 16 and the drive wheels 40 can be changed. It is possible to selectively perform connection and release thereof. Therefore, it is possible to selectively connect and release the engine 10 and the input shaft 26 of the transmission 14 by engaging / disengaging the clutches C1 and C2, and the transmission between the engine 10 and the drive wheels 40 can be selectively performed. It is possible to selectively perform the connection via 14 and the release thereof. The clutch C3 is provided between the starter generator 16 and the ring gear R of the planetary gear mechanism 20. By engaging / disengaging the clutch C3, the starter generator 16 and the ring gear R can be selectively connected and released, and the starter generator 16 and the drive wheel 40 are connected via the planetary gear mechanism 20. And the release thereof can be selectively performed. Therefore, it is possible to selectively connect and release the engine 10 and the ring gear R by engaging / disengaging the clutches C1 and C3, and the planetary gear mechanism 20 between the engine 10 and the drive wheels 40 can be used. It is possible to selectively perform the connection and the release thereof. Here, each of the clutches C1, C2, and C3 functioning as a power interrupt mechanism can be switched between engagement and disengagement using, for example, oil pressure or electromagnetic force. FIG. 1 shows an example in which the clutches C1 and C2 are friction clutches such as wet multi-plate clutches, and the clutch C3 is a meshing clutch that engages by meshing teeth such as a dog clutch and a synchro clutch.

図1に示すように、変速機14のプライマリプーリ30の回転中心軸は、エンジン10の回転中心軸と一致している。そして、スタータジェネレータ16、モータジェネレータ22、及び遊星歯車機構20が、プライマリプーリ30の回転中心軸方向に沿って並んで配置された状態で、図示しないケーシング内、より具体的にはエンジン10とプライマリプーリ30との間の空間内に収容されている。スタータジェネレータ16の回転中心軸、モータジェネレータ22の回転中心軸、及び遊星歯車機構20の中心軸は、プライマリプーリ30の回転中心軸及びエンジン10の回転中心軸と一致している。図1では、モータジェネレータ22がスタータジェネレータ16及び遊星歯車機構20よりもエンジン10側に配置されており、遊星歯車機構20がモータジェネレータ22とスタータジェネレータ16との間に配置されている。つまり、エンジン10側からプライマリプーリ30側へ、モータジェネレータ22、遊星歯車機構20、スタータジェネレータ16の順に配置されている。   As shown in FIG. 1, the rotation center axis of the primary pulley 30 of the transmission 14 coincides with the rotation center axis of the engine 10. The starter generator 16, the motor generator 22, and the planetary gear mechanism 20 are arranged side by side along the rotation center axis direction of the primary pulley 30, and in a casing (not shown), more specifically, the engine 10 and the primary gear mechanism 20. It is accommodated in a space between the pulley 30. The rotation center axis of the starter generator 16, the rotation center axis of the motor generator 22, and the center axis of the planetary gear mechanism 20 coincide with the rotation center axis of the primary pulley 30 and the rotation center axis of the engine 10. In FIG. 1, the motor generator 22 is disposed closer to the engine 10 than the starter generator 16 and the planetary gear mechanism 20, and the planetary gear mechanism 20 is disposed between the motor generator 22 and the starter generator 16. That is, the motor generator 22, the planetary gear mechanism 20, and the starter generator 16 are arranged in this order from the engine 10 side to the primary pulley 30 side.

電子制御装置42は、CPUを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶したROMと、一時的にデータを記憶するRAMと、入出力ポートと、を備える。この電子制御装置42には、図示しない各センサにより検出されたスロットル開度を示す信号、エンジン10の回転速度を示す信号、変速機14の出力軸回転速度を示す信号、スタータジェネレータ16の回転速度を示す信号、及びモータジェネレータ22の回転速度を示す信号等が入力ポートを介して入力されている。一方、電子制御装置42からは、変速機14の変速比γを制御するための変速制御信号、エンジン10の運転状態を制御するためのエンジン制御信号、スタータジェネレータ16の駆動制御を行うためのスタータ制御信号、モータジェネレータ22の駆動制御を行うためのモータ制御信号、及びクラッチC1,C2,C3の各々の係合状態を制御するためのクラッチ制御信号等が出力ポートを介して出力されている。   The electronic control unit 42 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM that stores a processing program, a RAM that temporarily stores data, and an input / output port. The electronic control device 42 includes a signal indicating the throttle opening detected by each sensor (not shown), a signal indicating the rotational speed of the engine 10, a signal indicating the output shaft rotational speed of the transmission 14, and the rotational speed of the starter generator 16. And a signal indicating the rotational speed of the motor generator 22 are input via the input port. On the other hand, from the electronic control unit 42, a shift control signal for controlling the speed ratio γ of the transmission 14, an engine control signal for controlling the operating state of the engine 10, and a starter for performing drive control of the starter generator 16 are provided. A control signal, a motor control signal for controlling the drive of the motor generator 22, a clutch control signal for controlling the engagement states of the clutches C1, C2, and C3, and the like are output via the output port.

以上のように構成された本実施形態に係る動力出力システムにおいては、エンジン10からの動力をクラッチC1,C2及び変速機14を介して駆動輪40へ伝達することが可能な第1動力伝達経路と、エンジン10からの動力をクラッチC1,C3及び遊星歯車機構20を介して駆動輪40へ伝達することが可能な第2動力伝達経路と、が設けられている。そして、クラッチC1,C2,C3が係合された状態では、変速機14及び遊星歯車機構20の両方(第1動力伝達経路及び第2動力伝達経路の両方)を介してエンジン10と駆動輪40の間で動力伝達を行うことが可能である。   In the power output system according to the present embodiment configured as described above, the first power transmission path capable of transmitting the power from the engine 10 to the drive wheels 40 via the clutches C1 and C2 and the transmission 14. And a second power transmission path capable of transmitting power from the engine 10 to the drive wheels 40 via the clutches C1 and C3 and the planetary gear mechanism 20. When the clutches C1, C2, and C3 are engaged, the engine 10 and the drive wheels 40 are connected via both the transmission 14 and the planetary gear mechanism 20 (both the first power transmission path and the second power transmission path). It is possible to transmit power between the two.

次に、本実施形態に係る動力出力システムの動作、特に、負荷(車両)を駆動する動作について説明する。なお、以下の説明において、遊星歯車機構20のサンギアS、キャリアCR、及びリングギアRの回転方向については、車両が前進するときのキャリアCRの回転方向(図2の共線図の上向き)を正転方向とし、車両が後退するときのキャリアCRの回転方向(図2の共線図の下向き)を逆転方向とする。また、以下の説明においては、説明の便宜上、動力の損失が無いものとして説明する。   Next, the operation of the power output system according to the present embodiment, particularly the operation of driving a load (vehicle) will be described. In the following description, the rotation direction of the sun gear S, the carrier CR, and the ring gear R of the planetary gear mechanism 20 is the rotation direction of the carrier CR when the vehicle moves forward (upward in the collinear diagram of FIG. 2). The forward rotation direction is assumed, and the rotation direction of the carrier CR when the vehicle moves backward (downward in the collinear diagram of FIG. 2) is the reverse rotation direction. Moreover, in the following description, it demonstrates as what has no loss of motive power for convenience of explanation.

まず変速機14及び遊星歯車機構20の両方を介してエンジン10と駆動輪40の間で動力伝達を行う場合の動作について説明する。その場合、電子制御装置42は、クラッチC1,C2,C3を係合状態に制御する。すなわち、図3に示すように、クラッチC1によりエンジン10とスタータジェネレータ16とが結合され、クラッチC2によりスタータジェネレータ16及びエンジン10と駆動輪40とが変速機14を介して結合され、クラッチC3によりスタータジェネレータ16及びエンジン10と駆動輪40とが遊星歯車機構20を介して結合された状態に制御する。その状態で、電子制御装置42は、モータジェネレータ22のトルク及びスタータジェネレータ16のトルクを制御する。   First, an operation in the case where power is transmitted between the engine 10 and the drive wheel 40 via both the transmission 14 and the planetary gear mechanism 20 will be described. In that case, the electronic control unit 42 controls the clutches C1, C2, and C3 to be engaged. That is, as shown in FIG. 3, the engine 10 and the starter generator 16 are coupled by the clutch C1, the starter generator 16 and the engine 10 and the drive wheel 40 are coupled by the clutch C2, and the clutch C3. The starter generator 16 and the engine 10 and the drive wheel 40 are controlled to be coupled via the planetary gear mechanism 20. In this state, the electronic control unit 42 controls the torque of the motor generator 22 and the torque of the starter generator 16.

ここで、モータジェネレータ22のトルク(サンギアSのトルク)をTmg、リングギアRのトルクをTin、キャリアCRのトルクをTout、モータジェネレータ22の回転速度(サンギアSの回転速度)をωmg、エンジン10の回転速度(リングギアRの回転速度)をωeng、キャリアCRの回転速度をωout、モータジェネレータ22の動力(サンギアSの動力)をPmg、リングギアRの動力をPin、キャリアCRの動力をPoutとすると、図2の共線図から以下の(1)〜(4)式が成立する。 Here, the torque of the motor generator 22 (torque of the sun gear S) is T mg , the torque of the ring gear R is T in , the torque of the carrier CR is T out , and the rotational speed of the motor generator 22 (rotational speed of the sun gear S) is ω. mg , the rotational speed of the engine 10 (rotational speed of the ring gear R) is ω eng , the rotational speed of the carrier CR is ω out , the power of the motor generator 22 (power of the sun gear S) is P mg , and the power of the ring gear R is P In , when the power of the carrier CR is P out , the following equations (1) to (4) are established from the nomogram of FIG.

Figure 0004872697
Figure 0004872697

(1)、(2)式から、リングギアRのトルクTinは、モータジェネレータ22のトルクTmgにより決まり、リングギアRの動力Pinは、モータジェネレータ22のトルクTmgに応じて変化する。したがって、電子制御装置42は、モータジェネレータ22のトルクTmgを変化させることで、リングギアRの動力Pinを変化させることができる。 From the expressions (1) and (2), the torque T in of the ring gear R is determined by the torque T mg of the motor generator 22, and the power P in of the ring gear R changes according to the torque T mg of the motor generator 22. . Therefore, the electronic control unit 42, by changing the torque T mg of the motor generator 22, it is possible to change the power P in of the ring gear R.

また、(3)式から、キャリアCRのトルクToutは、リングギアRのトルクTinとモータジェネレータ22のトルク(サンギアSのトルク)Tmgを、それらのトルク比Tin/Tmgが所定比1/ρとなる状態で合成したトルクとなる。そして、(4)式から、キャリアCRの動力Poutは、リングギアRの動力Pinとモータジェネレータ22の動力(サンギアSの動力)Pmgを合成した動力となる。 Further, from equation (3), the torque T out of the carrier CR is a T mg (torque of the sun gear S) torque of the ring gear R of the torque T in the motor generator 22, their torque ratio T in / T mg predetermined The torque is synthesized with the ratio 1 / ρ. From the equation (4), the power P out of the carrier CR is a power obtained by synthesizing the power P in of the ring gear R and the power (power of the sun gear S) P mg of the motor generator 22.

エンジン10の動力Pengにより車両を前進方向に駆動する(駆動輪40を正転方向に駆動する)ときは、電子制御装置42は、モータジェネレータ22のトルク制御によりサンギアSに正転方向(図2の共線図の上向き)のトルクTmgを作用させる。これによって、エンジン10の動力Pengは、図4に示すように、その一部がスタータジェネレータ16の回生運転による発電電力Pgeに変換されるとともに、その残りが変速機14及び遊星歯車機構20の両方に分配されて伝達される。エンジン10から遊星歯車機構20に伝達された動力Pinは、モータジェネレータ22の動力Pmgと合成され、この合成された動力Poutが駆動輪40に伝達される。このとき、リングギアRに伝達されたエンジン10からのトルクTinとサンギアSに伝達されたモータジェネレータ22からのトルクTmgを、それらのトルク比Tin/Tmgが所定比1/ρとなる状態で合成してキャリアCRから駆動輪40へ伝達するトルク合成動作が遊星歯車機構20により行われる。また、エンジン10から変速機14に伝達された動力Peng−Pge−Pinは、変速機14により変速されて駆動輪40に伝達される。 When the vehicle is driven in the forward direction by the power P eng of the engine 10 (the drive wheel 40 is driven in the forward direction), the electronic control unit 42 rotates in the forward direction (see FIG. A torque T mg ( upward of the nomogram of 2) is applied. As a result, as shown in FIG. 4, a part of the power P eng of the engine 10 is converted into the generated power P ge by the regenerative operation of the starter generator 16, and the rest is the transmission 14 and the planetary gear mechanism 20. Is distributed and transmitted to both. The power P in transmitted from the engine 10 to the planetary gear mechanism 20 is combined with the power P mg of the motor generator 22, and the combined power P out is transmitted to the drive wheels 40. At this time, the torque T in from the engine 10 transmitted to the ring gear R and the torque T mg from the motor generator 22 transmitted to the sun gear S are expressed by the torque ratio T in / T mg as a predetermined ratio 1 / ρ. The planetary gear mechanism 20 performs a torque combining operation in which the torque is combined and transmitted from the carrier CR to the drive wheel 40. Further, the power P eng -P ge -P in transmitted from the engine 10 to the transmission 14 is shifted by the transmission 14 and transmitted to the drive wheels 40.

前述したように、モータジェネレータ22のトルクを変化させることで、遊星歯車機構20に伝達される動力Pinを変化させることができる。そして、スタータジェネレータ16のトルク(回生トルク)を変化させることで、スタータジェネレータ16の発電電力Pgeを変化させることができ、変速機14に伝達される動力Peng−Pge−Pinを変化させることができる。そこで、電子制御装置42は、モータジェネレータ22のトルクTmg及びスタータジェネレータ16のトルク(回生トルク)Tgeを制御することで、変速機14に伝達される動力Peng−Pge−Pinと遊星歯車機構20に伝達される動力Pinの配分を制御する動力配分制御を実行することができる。その際には、変速機14の変速比γに関係なく、変速機14に伝達される動力Peng−Pge−Pinと遊星歯車機構20に伝達される動力Pinの配分を能動的に制御することができる。さらに、モータジェネレータ22の動力Pmg及びスタータジェネレータ16の発電電力Pgeにより、駆動輪40に伝達される動力を制御することもできる。動力損失を無視して考えると、モータジェネレータ22の動力Pmgがスタータジェネレータ16の発電電力Pgeに等しいときは、駆動輪40に伝達される動力がエンジン10の動力Pengに等しくなる。また、モータジェネレータ22の動力Pmgがスタータジェネレータ16の発電電力Pgeよりも大きいときは、駆動輪40に伝達される動力がエンジン10の動力Pengよりも大きくなり、モータジェネレータ22の動力Pmgがスタータジェネレータ16の発電電力Pgeよりも小さいときは、駆動輪40に伝達される動力がエンジン10の動力Pengよりも小さくなる。モータジェネレータ22の動力Pmgとスタータジェネレータ16の発電電力Pgeとの間に差が生じているときは、蓄電装置の充電または放電によってその差分が吸収される。 As described above, by changing the torque of the motor generator 22, it is possible to change the power P in is transmitted to the planetary gear mechanism 20. Then, by changing the torque of the starter generator 16 (regenerative torque), it is possible to change the generated power P ge of the starter generator 16, changes the power P eng -P ge -P in which is transmitted to the transmission 14 Can be made. Therefore, the electronic control unit 42 controls the torque T mg of the motor generator 22 and the torque (regenerative torque) T ge of the starter generator 16, so that the power P eng −P ge −P in transmitted to the transmission 14 is it is possible to perform the power distribution control for controlling distribution of power P in is transmitted to the planetary gear mechanism 20. At that time, regardless of the speed ratio γ of the transmission 14, the power P eng −P ge −P in transmitted to the transmission 14 and the power P in transmitted to the planetary gear mechanism 20 are actively distributed. Can be controlled. Furthermore, the power transmitted to the drive wheels 40 can be controlled by the power P mg of the motor generator 22 and the generated power P ge of the starter generator 16. When ignoring the power loss, when the power P mg of the motor generator 22 is equal to the generated power P ge of the starter generator 16, the power transmitted to the drive wheels 40 is equal to the power P eng of the engine 10. When the power P mg of the motor generator 22 is larger than the generated power P ge of the starter generator 16, the power transmitted to the drive wheels 40 is larger than the power P eng of the engine 10, and the power P of the motor generator 22 is increased. When mg is smaller than the generated power Pge of the starter generator 16, the power transmitted to the drive wheels 40 is smaller than the power Peng of the engine 10. When there is a difference between the power P mg of the motor generator 22 and the generated power P ge of the starter generator 16, the difference is absorbed by charging or discharging of the power storage device.

なお、図5の共線図における上側の共線に示すように、サンギアSの回転がリングギアRの回転と同方向であるときは(主に高車速時)、モータジェネレータ22は力行運転となる(電動モータとして機能する)。一方、図5の共線図における下側の共線に示すように、サンギアSの回転がリングギアRの回転と逆転するときは(主に低車速時)、モータジェネレータ22は回生運転となる(発電機として機能する)。そのため、動力配分制御については、主に高車速時に行うことが好ましい。   As shown in the upper collinear diagram of FIG. 5, when the rotation of the sun gear S is in the same direction as the rotation of the ring gear R (mainly at high vehicle speed), the motor generator 22 performs power running operation. (Functions as an electric motor). On the other hand, when the rotation of the sun gear S reversely rotates with the rotation of the ring gear R (mainly at a low vehicle speed) as shown in the lower collinear diagram in FIG. 5, the motor generator 22 is in a regenerative operation. (Functions as a generator). For this reason, the power distribution control is preferably performed mainly at high vehicle speeds.

また、車両の運動エネルギーを回生するとき(車両の減速運転時)は、電子制御装置42は、図6の共線図の矢印に示すように、モータジェネレータ22のトルク制御によりサンギアSに逆転方向(図6の共線図の下向き)のトルクTmgを作用させる。これによって、駆動輪40の動力は、図7に示すように、変速機14及び遊星歯車機構20の両方に分配されて伝達される。駆動輪40から遊星歯車機構20に伝達された動力は、スタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22に分配されて伝達される。このとき、キャリアCRに伝達された駆動輪40からのトルクToutを、リングギアR及びサンギアSにそれらのトルク比Tin/Tmgが所定比1/ρとなる状態で分配してスタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22へそれぞれ伝達するトルク分配動作が遊星歯車機構20により行われる。また、駆動輪40から変速機14に伝達された動力は、スタータジェネレータ16に伝達される。なお、スタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22に伝達された動力は、スタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22の回生運転による発電電力にそれぞれ変換される。 Further, when the kinetic energy of the vehicle is regenerated (during the deceleration operation of the vehicle), the electronic control unit 42 rotates in the reverse direction to the sun gear S by torque control of the motor generator 22 as shown by the arrow in the collinear diagram of FIG. A torque T mg (downward in the collinear diagram of FIG. 6) is applied. As a result, the power of the drive wheels 40 is distributed and transmitted to both the transmission 14 and the planetary gear mechanism 20 as shown in FIG. The power transmitted from the drive wheel 40 to the planetary gear mechanism 20 is distributed and transmitted to the starter generator 16 and the motor generator 22. At this time, the torque T out transmitted from the drive wheel 40 to the carrier CR is distributed to the ring gear R and the sun gear S in a state where the torque ratio T in / T mg is a predetermined ratio 1 / ρ, and the starter generator The planetary gear mechanism 20 performs a torque distribution operation to be transmitted to the motor 16 and the motor generator 22, respectively. The power transmitted from the drive wheel 40 to the transmission 14 is transmitted to the starter generator 16. The power transmitted to the starter generator 16 and the motor generator 22 is converted into electric power generated by the regenerative operation of the starter generator 16 and the motor generator 22, respectively.

車両の運動エネルギーを回生するときでも、モータジェネレータ22のトルク制御により遊星歯車機構20に伝達される動力を能動的に制御することができ、スタータジェネレータ16のトルク制御により変速機14に伝達される動力を能動的に制御することができる。したがって、電子制御装置42は、モータジェネレータ22のトルクTmg及びスタータジェネレータ16のトルクTgeを制御することで、変速機14に伝達される動力と遊星歯車機構20に伝達される動力の配分を制御する動力配分制御を実行することができる。さらに、モータジェネレータ22及びスタータジェネレータ16の回生運転により駆動輪40の動力をモータジェネレータ22及びスタータジェネレータ16の発電電力に変換することができる。 Even when the kinetic energy of the vehicle is regenerated, the power transmitted to the planetary gear mechanism 20 can be actively controlled by the torque control of the motor generator 22, and transmitted to the transmission 14 by the torque control of the starter generator 16. Power can be actively controlled. Therefore, the electronic control unit 42 controls the torque T mg of the motor generator 22 and the torque T ge of the starter generator 16 to distribute the power transmitted to the transmission 14 and the power transmitted to the planetary gear mechanism 20. Power distribution control to be controlled can be executed. Further, the regenerative operation of the motor generator 22 and the starter generator 16 can convert the power of the drive wheels 40 into the generated power of the motor generator 22 and the starter generator 16.

なお、モータジェネレータ22及びスタータジェネレータ16の回生運転により車両の運動エネルギーを回生するときは、クラッチC1を解放してエンジン10とスタータジェネレータ16との結合を解除することもできる。さらに、車両の運動エネルギーを回生するときは、クラッチC1,C2を解放してエンジン10とスタータジェネレータ16との結合、及びスタータジェネレータ16と変速機14の入力軸26との結合を解除することもできる。ただし、クラッチC1,C2を解放した場合は、駆動輪40の動力は遊星歯車機構20を介してスタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22に分配されて伝達される。また、電子制御装置42は、例えば図示しないセンサにより検出された車両のアクセルペダルの操作量やブレーキペダルの操作量に基づいて、車両の運動エネルギーが回生されるときか否か(車両の減速運転時であるか否か)を判定することができる。   Note that when the kinetic energy of the vehicle is regenerated by the regenerative operation of the motor generator 22 and the starter generator 16, the clutch C1 may be released to release the coupling between the engine 10 and the starter generator 16. Further, when regenerating the kinetic energy of the vehicle, the clutches C1 and C2 may be released to release the coupling between the engine 10 and the starter generator 16, and the coupling between the starter generator 16 and the input shaft 26 of the transmission 14. it can. However, when the clutches C1 and C2 are released, the power of the drive wheels 40 is distributed and transmitted to the starter generator 16 and the motor generator 22 via the planetary gear mechanism 20. Further, the electronic control unit 42 determines whether or not the kinetic energy of the vehicle is regenerated based on, for example, the accelerator pedal operation amount or the brake pedal operation amount detected by a sensor (not shown) (vehicle deceleration operation). Whether or not it is time).

次に、電子制御装置42により動力配分制御を実行するときの好適な具体例について説明する。   Next, a preferred specific example when the power distribution control is executed by the electronic control unit 42 will be described.

ここで、変速機(CVT)14を介して動力伝達を行うよりも遊星歯車機構20を介して動力伝達を行う方が動力伝達効率を向上させることができる。また、変速機14に伝達されるトルクが小さいときは、変速機14における動力伝達効率が低下する。そこで、電子制御装置42は、動力配分制御を実行するときには、エンジン10のトルクTeに基づいてスタータジェネレータ16のトルクTge及びモータジェネレータ22のトルクTmgを制御する、すなわち変速機14に伝達される動力と遊星歯車機構20に伝達される動力の配分を制御することが好ましい。より具体的には、電子制御装置42は、エンジン10のトルクTeの減少に対してスタータジェネレータ16のトルク(回生トルク)Tge及びモータジェネレータ22のトルクTmgを増大させることで、変速機14に伝達される動力の配分を減少させるとともに遊星歯車機構20に伝達される動力の配分を増大させることが好ましい。なお、エンジン10のトルクTeについては、例えば図示しないセンサにより検出されたスロットル開度A及びエンジン10の回転速度ωengから推定することができる。 Here, it is possible to improve the power transmission efficiency by performing the power transmission via the planetary gear mechanism 20 rather than performing the power transmission via the transmission (CVT) 14. Further, when the torque transmitted to the transmission 14 is small, the power transmission efficiency in the transmission 14 is reduced. Therefore, the electronic control unit 42, when performing the power distribution control controls the torque T mg of the torque T ge and the motor generator 22 of the starter-generator 16 based on the torque Te of the engine 10, that is, transmitted to the transmission 14 It is preferable to control the distribution of the power to be transmitted and the power transmitted to the planetary gear mechanism 20. More specifically, the electronic control unit 42 increases the torque (regenerative torque) T ge of the starter generator 16 and the torque T mg of the motor generator 22 with respect to the decrease in the torque Te of the engine 10, thereby transmitting the transmission 14. It is preferable to reduce the distribution of power transmitted to the planetary gear mechanism and increase the distribution of power transmitted to the planetary gear mechanism 20. The torque Te of the engine 10 can be estimated from, for example, the throttle opening A detected by a sensor (not shown) and the rotational speed ω eng of the engine 10.

また、無端ベルト34のプライマリプーリ30及びセカンダリプーリ32への接触径比r1/r2を変化させることで変速比γを変更する無段変速機14においては、接触径比r1/r2が1から離れるにつれて動力伝達効率が低下する。そこで、電子制御装置42は、動力配分制御を実行するときには、接触径比r1/r2に基づいてスタータジェネレータ16のトルクTge及びモータジェネレータ22のトルクTmgを制御することで、変速機14に伝達される動力と遊星歯車機構20に伝達される動力の配分を制御することが好ましい。より具体的には、電子制御装置42は、接触径比r1/r2が1から離れるのに対してスタータジェネレータ16のトルク(回生トルク)Tge及びモータジェネレータ22のトルクTmgを増大させることで、変速機14に伝達される動力の配分を減少させるとともに遊星歯車機構20に伝達される動力の配分を増大させることが好ましい。ここでの接触径比r1/r2については、例えば変速比γ(=エンジン10の回転速度ωeng/出力軸36の回転速度ωout)から求めることができる。そこで、電子制御装置42は、変速比γに基づいてスタータジェネレータ16のトルクTge及びモータジェネレータ22のトルクTmg(変速機14に伝達される動力と遊星歯車機構20に伝達される動力の配分)を制御することができる。なお、変速機14がローラの入出力ディスクへの接触径比r1/r2を変化させることで変速比γを変更するトロイダル式無段変速機である場合でも、電子制御装置42は、動力配分制御を実行するときには、接触径比r1/r2に基づいてスタータジェネレータ16のトルクTge及びモータジェネレータ22のトルクTmgを制御することが好ましい。ここでの接触径比r1/r2については、例えば変速比γやローラ傾転角から求めることができる。 Further, in the continuously variable transmission 14 that changes the speed ratio γ by changing the contact diameter ratio r1 / r2 of the endless belt 34 to the primary pulley 30 and the secondary pulley 32, the contact diameter ratio r1 / r2 is separated from 1. As the power transmission efficiency decreases. Therefore, when executing the power distribution control, the electronic control unit 42 controls the torque T ge of the starter generator 16 and the torque T mg of the motor generator 22 based on the contact diameter ratio r1 / r2, thereby allowing the transmission 14 to It is preferable to control the distribution of the transmitted power and the power transmitted to the planetary gear mechanism 20. More specifically, the electronic control unit 42, the contact radius ratio r1 / r2 is to increase the torque T mg of the torque (regenerative torque) T ge and the motor generator 22 of the starter generator 16 whereas the distance from the 1 It is preferable to reduce the distribution of power transmitted to the transmission 14 and increase the distribution of power transmitted to the planetary gear mechanism 20. The contact diameter ratio r1 / r2 here can be obtained from, for example, the speed ratio γ (= the rotational speed ω eng of the engine 10 / the rotational speed ω out of the output shaft 36). Therefore, the electronic control unit 42 distributes the torque T ge of the starter generator 16 and the torque T mg of the motor generator 22 (the power transmitted to the transmission 14 and the power transmitted to the planetary gear mechanism 20 based on the speed ratio γ. ) Can be controlled. Even when the transmission 14 is a toroidal continuously variable transmission that changes the gear ratio γ by changing the contact diameter ratio r1 / r2 of the roller to the input / output disk, the electronic control unit 42 can control the power distribution. when running in, it is preferable to control the torque T mg of the torque T ge and the motor generator 22 of the starter-generator 16 based on the contact radius ratio r1 / r2. The contact diameter ratio r1 / r2 here can be obtained from, for example, the speed ratio γ or the roller tilt angle.

また、変速機14の最大トルク伝達容量を低減してエンジン10の最大トルクより小さく設定した場合において、エンジン10から変速機14に伝達されるトルクが変速機14の最大トルク伝達容量を超えるときは、変速機14に滑りが発生することになる。そこで、電子制御装置42は、動力配分制御を実行するときには、エンジン10から変速機14に伝達されるトルクが変速機14の最大トルク伝達容量(所定量)を超えないように、スタータジェネレータ16のトルクTge及びモータジェネレータ22のトルクTmgを制御することで、変速機14に伝達される動力と遊星歯車機構20に伝達される動力の配分を制御することが好ましい。より具体的には、電子制御装置42は、エンジン10のトルクTeが変速機14の最大トルク伝達容量より大きいと判定したときは、エンジン10から変速機14に伝達されるトルクTe−Tge−Tinが変速機14の最大トルク伝達容量を下回るようにスタータジェネレータ16のトルク(回生トルク)Tge及びモータジェネレータ22のトルクTmg(=ρ×Tin)を制御することが好ましい。この制御によって、エンジン10のトルクが大きい高負荷走行状態において変速機14に伝達されるトルクを低減することができ、変速機14の最大トルク伝達容量を低減することができる。 Further, when the maximum torque transmission capacity of the transmission 14 is reduced and set to be smaller than the maximum torque of the engine 10, the torque transmitted from the engine 10 to the transmission 14 exceeds the maximum torque transmission capacity of the transmission 14. Then, slippage occurs in the transmission 14. Therefore, when executing the power distribution control, the electronic control device 42 controls the starter generator 16 so that the torque transmitted from the engine 10 to the transmission 14 does not exceed the maximum torque transmission capacity (predetermined amount) of the transmission 14. It is preferable to control the distribution of the power transmitted to the transmission 14 and the power transmitted to the planetary gear mechanism 20 by controlling the torque T ge and the torque T mg of the motor generator 22. More specifically, when the electronic control unit 42 determines that the torque Te of the engine 10 is larger than the maximum torque transmission capacity of the transmission 14, the torque Te−T ge − transmitted from the engine 10 to the transmission 14. T in it is preferable to control the torque of the starter generator 16 so as to fall below the maximum torque transfer capacity of the transmission 14 (regenerative torque) T ge and torque T mg (= ρ × T in ) of the motor generator 22. With this control, it is possible to reduce the torque transmitted to the transmission 14 in a high-load traveling state where the torque of the engine 10 is large, and to reduce the maximum torque transmission capacity of the transmission 14.

なお、変速機14の最大トルク伝達容量を低減することができると、変速機14の伝達効率も向上する。よって、エンジン10のトルクが小さい低負荷走行状態では、遊星歯車機構20に動力を伝達させずに、変速機14による動力伝達を行った方が動力伝達効率が最適となる場合がある。元々変速機14への伝達トルクが小さくなる低負荷走行状態においては、動力配分制御により変速機14に伝達されるトルクをさらに低下させると、変速機14の伝達効率が低下した結果、動力伝達システム全体での伝達効率がかえって低下する場合も生じるためである。そこで、電子制御装置42は、エンジン10のトルクTeが設定値(変速機14の最大トルク伝達容量より十分小さい値)より小さいと判定したときは、動力配分制御を行わずに(遊星歯車機構20による動力伝達を行わずに)、変速機14による動力伝達を行うことが好ましい。つまり、電子制御装置42は、エンジン10のトルクTeが設定値以上であると判定したときに、動力配分制御を行うことが好ましい。   If the maximum torque transmission capacity of the transmission 14 can be reduced, the transmission efficiency of the transmission 14 is also improved. Therefore, in a low-load running state where the torque of the engine 10 is small, the power transmission efficiency may be optimal when power is transmitted by the transmission 14 without transmitting power to the planetary gear mechanism 20. In a low-load traveling state where the transmission torque to the transmission 14 is originally reduced, if the torque transmitted to the transmission 14 is further reduced by power distribution control, the transmission efficiency of the transmission 14 is reduced, resulting in a power transmission system. This is because the transmission efficiency as a whole may decrease. Therefore, when the electronic control unit 42 determines that the torque Te of the engine 10 is smaller than the set value (a value sufficiently smaller than the maximum torque transmission capacity of the transmission 14), the electronic control unit 42 does not perform power distribution control (the planetary gear mechanism 20). Power transmission by the transmission 14 is preferable. That is, the electronic control unit 42 preferably performs power distribution control when it is determined that the torque Te of the engine 10 is equal to or greater than a set value.

また、本実施形態に係る動力出力システムにおいては、エンジン10の動力を駆動輪40へ伝達させずにスタータジェネレータ16の動力及びモータジェネレータ22の動力の少なくとも一方により車両を駆動するEV(Electric Vehicle)走行を行うこともできる。このEV走行を行う場合、電子制御装置42は、クラッチC1,C2を解放状態且つクラッチC3を係合状態に制御するとともに、エンジン10の運転を停止する。すなわち、図8に示すように、クラッチC1によるエンジン10とスタータジェネレータ16との結合が解除され、クラッチC2によるスタータジェネレータ16と駆動輪40との変速機14を介した結合が解除され、クラッチC3によりスタータジェネレータ16と駆動輪40とが遊星歯車機構20を介して結合された状態に制御する。その状態で、電子制御装置42は、スタータジェネレータ16のトルクTge及びモータジェネレータ22のトルクTmgを制御することで、スタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22と駆動輪40との間で伝達される動力を制御するEV走行制御(動力伝達制御)を実行する。このEV走行制御については、主に低車速時に行うことが好ましい。 In the power output system according to the present embodiment, an EV (Electric Vehicle) that drives the vehicle by at least one of the power of the starter generator 16 and the power of the motor generator 22 without transmitting the power of the engine 10 to the drive wheels 40. You can also run. When this EV traveling is performed, the electronic control unit 42 controls the clutches C1 and C2 to be in the released state and the clutch C3 to be in the engaged state, and stops the operation of the engine 10. That is, as shown in FIG. 8, the coupling between the engine 10 and the starter generator 16 by the clutch C1 is released, the coupling between the starter generator 16 and the drive wheels 40 by the clutch C2 via the transmission 14 is released, and the clutch C3 Thus, the starter generator 16 and the drive wheel 40 are controlled to be coupled via the planetary gear mechanism 20. In this state, the electronic control unit 42 controls the torque T ge of the starter generator 16 and the torque T mg of the motor generator 22 to thereby transmit power transmitted between the starter generator 16 and the motor generator 22 and the drive wheels 40. EV traveling control (power transmission control) for controlling the vehicle is executed. The EV traveling control is preferably performed mainly at a low vehicle speed.

車両を前進方向に駆動するときは、電子制御装置42は、図9に示すように、スタータジェネレータ16のトルク制御によりリングギアRに正転方向のトルクTgeを作用させるとともに、モータジェネレータ22のトルク制御によりサンギアSに正転方向のトルクTmgを作用させる。遊星歯車機構20は、リングギアRに伝達されたスタータジェネレータ16からのトルクTgeとサンギアSに伝達されたモータジェネレータ22からのトルクTmgを、それらのトルク比Tge/Tmgが所定比1/ρとなる状態で合成してキャリアCRから駆動輪40へ伝達する。これによって、駆動輪40が正転方向に回転駆動する。なお、図9の共線図における上側の共線に示すように、サンギアSの回転がリングギアRの回転と同方向であるときは、スタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22は力行運転となる。一方、図9の共線図における下側の共線に示すように、サンギアSの回転がリングギアRの回転と逆転するときは、スタータジェネレータ16は力行運転でモータジェネレータ22は回生運転となる。 When the vehicle is driven in the forward direction, the electronic control unit 42 applies the torque T ge in the forward direction to the ring gear R by the torque control of the starter generator 16 as shown in FIG. The torque T mg in the forward direction is applied to the sun gear S by torque control. Planetary gear mechanism 20, the torque T mg of the motor generator 22 which is transmitted to the torque T ge and the sun gear S of the starter generator 16 is transmitted to the ring gear R, the predetermined ratio thereof torque ratio T ge / T mg The signals are combined in a state of 1 / ρ and transmitted from the carrier CR to the drive wheel 40. As a result, the drive wheel 40 is rotationally driven in the forward rotation direction. 9, when the sun gear S rotates in the same direction as the ring gear R, the starter generator 16 and the motor generator 22 are in a power running operation. On the other hand, when the rotation of the sun gear S reversely rotates with the rotation of the ring gear R, as shown in the lower collinear line in the alignment chart of FIG. 9, the starter generator 16 is in a power running operation and the motor generator 22 is in a regenerative operation. .

一方、車両の運動エネルギーを回生するとき(車両の減速運転時)は、電子制御装置42は、図10に示すように、スタータジェネレータ16のトルク制御によりリングギアRに逆転方向のトルクTgeを作用させるとともに、モータジェネレータ22のトルク制御によりサンギアSに逆転方向のトルクTmgを作用させる。遊星歯車機構20は、キャリアCRに伝達された駆動輪からのトルクToutを、リングギアR及びサンギアSにそれらのトルク比Tge/Tmgが所定比1/ρとなる状態で分配してスタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22へそれぞれ伝達する。これによって、駆動輪40の動力がスタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22の発電電力に変換される。このように、電子制御装置42は、クラッチC1,C2の係合/解放を切り替えることで、動力配分制御とEV走行制御とのいずれかを選択的に実行することができる。 On the other hand, when regenerating the kinetic energy of the vehicle (when the vehicle is decelerating), the electronic control unit 42 applies the torque T ge in the reverse direction to the ring gear R by torque control of the starter generator 16 as shown in FIG. In addition, the torque T mg in the reverse direction is applied to the sun gear S by the torque control of the motor generator 22. The planetary gear mechanism 20 distributes the torque T out from the driving wheel transmitted to the carrier CR to the ring gear R and the sun gear S in a state where the torque ratio T ge / T mg is a predetermined ratio 1 / ρ. This is transmitted to the starter generator 16 and the motor generator 22, respectively. As a result, the power of the drive wheels 40 is converted into the generated power of the starter generator 16 and the motor generator 22. Thus, the electronic control unit 42 can selectively execute either power distribution control or EV travel control by switching engagement / release of the clutches C1 and C2.

なお、スタータジェネレータ16の動力及びモータジェネレータ22の動力を利用してEV走行を行う場合は、蓄電装置からスタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22への放電が行われることで、蓄電装置の蓄電量が低下する。そのため、電子制御装置42は、蓄電装置の蓄電状態(例えばバッテリのSOC)が設定量以上であるときに、クラッチC1,C2を解放し且つクラッチC3を係合した状態でスタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22と駆動輪40との間で伝達される動力を制御するEV走行制御を行うことが好ましい。さらに、電子制御装置42は、EV走行制御の実行中に蓄電装置の蓄電状態(バッテリのSOC)が設定量より低下したときは、クラッチC1の締結力を徐々に増大させてクラッチC1を徐々に係合することで、図11に示すようにエンジン10とスタータジェネレータ16とを結合し、スタータジェネレータ16の力行運転によりスタータジェネレータ16の動力をエンジン10へ伝達することで、停止状態のエンジン10を始動することもできる。エンジン10の始動後にサンギアSの回転がリングギアRの回転と同方向であるときは、スタータジェネレータ16の回生運転及びモータジェネレータ22の力行運転を行うことで、モータジェネレータ22の動力を利用して車両を駆動することができるとともに、エンジン10の動力を利用してスタータジェネレータ16の発電を行って蓄電装置の充電を行うことができる。一方、エンジン10の始動後にサンギアSの回転がリングギアRの回転と逆転するときは、スタータジェネレータ16の力行運転及びモータジェネレータ22の回生運転を行うことで、スタータジェネレータ16の動力を利用して車両を駆動することができるとともに、エンジン10の動力を利用してモータジェネレータ22の発電を行って蓄電装置の充電を行うことができる。なお、バッテリのSOCについては、例えば図示しないセンサにより検出されたバッテリの電流及びバッテリの電圧に基づいて推定することができる。   Note that, when EV traveling is performed by using the power of the starter generator 16 and the power of the motor generator 22, discharge from the power storage device to the starter generator 16 and the motor generator 22 causes a reduction in the amount of power stored in the power storage device. To do. Therefore, when the power storage state of the power storage device (for example, the SOC of the battery) is equal to or greater than the set amount, the electronic control device 42 releases the clutches C1 and C2 and engages the clutch C3. It is preferable to perform EV travel control that controls the power transmitted between the motor 22 and the drive wheels 40. Further, when the power storage state of the power storage device (battery SOC) falls below the set amount during execution of the EV traveling control, the electronic control device 42 gradually increases the engagement force of the clutch C1 to gradually start the clutch C1. By engaging, the engine 10 and the starter generator 16 are coupled as shown in FIG. 11, and the power of the starter generator 16 is transmitted to the engine 10 by the power running operation of the starter generator 16. It can also be started. When the rotation of the sun gear S is in the same direction as the rotation of the ring gear R after the engine 10 is started, the power of the motor generator 22 is utilized by performing the regenerative operation of the starter generator 16 and the power running operation of the motor generator 22. The vehicle can be driven and the power of the engine 10 can be used to generate power from the starter generator 16 to charge the power storage device. On the other hand, when the rotation of the sun gear S is reversed from the rotation of the ring gear R after the engine 10 is started, the power of the starter generator 16 and the regenerative operation of the motor generator 22 are performed to use the power of the starter generator 16. The vehicle can be driven, and the power of the engine 10 can be used to generate power from the motor generator 22 to charge the power storage device. The SOC of the battery can be estimated based on, for example, a battery current and a battery voltage detected by a sensor (not shown).

また、電子制御装置42は、EV走行を行う場合は、クラッチC1,C3を解放状態且つクラッチC2を係合状態に制御することもできる。すなわち、図12に示すように、クラッチC1によるエンジン10とスタータジェネレータ16との結合が解除され、クラッチC3によるスタータジェネレータ16と駆動輪40との遊星歯車機構20を介した結合が解除され、クラッチC2によりスタータジェネレータ16と駆動輪40とが変速機14を介して結合された状態に制御することもできる。その状態で、電子制御装置42は、スタータジェネレータ16のトルクTgeを制御することで、スタータジェネレータ16と駆動輪40との間で伝達される動力を制御することもできる。これによって、モータジェネレータ22の動力を用いずにスタータジェネレータ16の動力を用いて車両を駆動することができる。 Further, when performing EV traveling, the electronic control device 42 can also control the clutches C1 and C3 to be in a released state and the clutch C2 to be in an engaged state. That is, as shown in FIG. 12, the coupling between the engine 10 and the starter generator 16 by the clutch C1 is released, and the coupling between the starter generator 16 and the drive wheels 40 via the planetary gear mechanism 20 by the clutch C3 is released. The starter generator 16 and the drive wheel 40 can be controlled to be coupled via the transmission 14 by C2. In this state, the electronic control unit 42 can also control the power transmitted between the starter generator 16 and the drive wheels 40 by controlling the torque Tge of the starter generator 16. Thus, the vehicle can be driven using the power of the starter generator 16 without using the power of the motor generator 22.

ここでは、例えば駆動輪40の要求トルクTwrに基づいて、スタータジェネレータ16の動力及びモータジェネレータ22の動力の両方を用いてEV走行を行うか、モータジェネレータ22の動力を用いずにスタータジェネレータ16の動力を用いてEV走行を行うかを選択することができる。より具体的には、電子制御装置42は、駆動輪40の要求トルクTwrの絶対値が閾値Tw0(Tw0>0)よりも大きいときは、スタータジェネレータ16の動力及びモータジェネレータ22の動力の両方を用いてEV走行を行う方を選択する。その場合は、クラッチC1,C2を解放状態且つクラッチC3を係合状態(図8に示す状態)に制御する。これによって、スタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22の大型化を招くことなく、駆動輪40のトルクを増大させることができる。一方、電子制御装置42は、駆動輪40の要求トルクTwrの絶対値が閾値Tw0以下であるときは、モータジェネレータ22の動力を用いずにスタータジェネレータ16の動力を用いてEV走行を行う方を選択する。その場合は、クラッチC1,C3を解放状態且つクラッチC2を係合状態(図12に示す状態)に制御する。なお、駆動輪40の要求トルクTwrについては、例えばアクセル開度及び車速に基づいて設定することができる。   Here, for example, based on the required torque Twr of the drive wheel 40, EV driving is performed using both the power of the starter generator 16 and the power of the motor generator 22, or the starter generator 16 is driven without using the power of the motor generator 22. It is possible to select whether to perform EV traveling using power. More specifically, when the absolute value of the required torque Twr of the drive wheel 40 is larger than the threshold value Tw0 (Tw0> 0), the electronic control unit 42 uses both the power of the starter generator 16 and the power of the motor generator 22. Use it to select the EV run. In that case, the clutches C1 and C2 are controlled to be in a released state and the clutch C3 is controlled to be in an engaged state (the state shown in FIG. 8). As a result, the torque of the drive wheels 40 can be increased without increasing the size of the starter generator 16 and the motor generator 22. On the other hand, when the absolute value of the required torque Twr of the drive wheel 40 is equal to or less than the threshold value Tw0, the electronic control unit 42 uses the power of the starter generator 16 instead of the power of the motor generator 22 to perform EV traveling. select. In that case, the clutches C1 and C3 are controlled to be in a released state and the clutch C2 is controlled to be in an engaged state (the state shown in FIG. 12). The required torque Twr of the drive wheel 40 can be set based on the accelerator opening and the vehicle speed, for example.

また、本実施形態に係る動力出力システムにおいて、停止状態の車両を前進方向に駆動する(停止状態の駆動輪40を正転方向に駆動する)発進動作を行うときは、電子制御装置42は、クラッチC1,C2を解放状態且つクラッチC3を係合状態(図8に示す状態)に制御する。その状態で、電子制御装置42は、スタータジェネレータ16のトルク制御によりリングギアRに正転方向のトルクTgeを作用させるとともに、モータジェネレータ22のトルク制御によりサンギアSに正転方向のトルクTmgを作用させることで、車両を前進方向に発進させる。これによって、エンジン10の運転を停止した状態で、車両を前進方向に発進させることができる。 Further, in the power output system according to the present embodiment, when performing a starting operation of driving the stopped vehicle in the forward direction (driving the stopped driving wheel 40 in the forward rotation direction), the electronic control device 42 is The clutches C1 and C2 are controlled to be in a released state and the clutch C3 is controlled to be in an engaged state (the state shown in FIG. 8). In this state, the electronic control unit 42, the torque control of the starter generator 16 together with the action of normal rotation direction of the torque T ge to the ring gear R, the torque T mg of the sun gear S in the forward direction by the torque control of the motor generator 22 By actuating, the vehicle is started in the forward direction. As a result, the vehicle can be started in the forward direction with the operation of the engine 10 stopped.

また、電子制御装置42は、発進動作を行う場合は、エンジン10の運転が行われている状態でクラッチC2を解放状態且つクラッチC1,C3を係合状態(図11に示す状態)に制御することもできる。駆動輪40の回転が停止している状態では、サンギアSの回転がリングギアRの回転と逆転している。その状態で、スタータジェネレータ16の力行運転及びモータジェネレータ22の回生運転を行うことで、車両を前進方向に発進させる。これによって、スタータジェネレータ16の動力を利用して車両を駆動することができるとともに、エンジン10の動力を利用してモータジェネレータ22の発電を行って蓄電装置の充電を行うことができる。   Further, when performing the starting operation, the electronic control unit 42 controls the clutch C2 to be in the released state and the clutches C1 and C3 to be in the engaged state (the state shown in FIG. 11) while the engine 10 is being operated. You can also. In a state where the rotation of the drive wheel 40 is stopped, the rotation of the sun gear S is reverse to the rotation of the ring gear R. In this state, the vehicle is started in the forward direction by performing the power running operation of the starter generator 16 and the regenerative operation of the motor generator 22. Thus, the vehicle can be driven using the power of starter generator 16, and the power can be charged by the electric power of motor generator 22 using the power of engine 10.

なお、電子制御装置42は、発進動作を実行する場合には、例えば駆動輪40の要求トルクTwrに基づいて、エンジン10の運転を行うか否かを選択することができる。より具体的には、電子制御装置42は、発進動作を実行する場合に駆動輪40の要求トルクTwrの絶対値が閾値Tw1(Tw1>0)以下のときは、エンジン10の運転を停止する方を選択する。その場合は、クラッチC1,C2を解放状態且つクラッチC3を係合状態(図8に示す状態)に制御する。一方、電子制御装置42は、発進動作を実行する場合に駆動輪40の要求トルクTwrの絶対値が閾値Tw1よりも大きいときは、エンジン10の運転を行う方を選択する。その場合は、クラッチC2を解放状態且つクラッチC1,C3を係合状態(図11に示す状態)に制御する。これによって、スタータジェネレータ16の電流が増大する場合に、モータジェネレータ22の発電による蓄電装置の充電を行うことができ、蓄電装置の充電状態(バッテリのSOC)の低下を抑えることができる。また、車両の急発進時に、エンジン10の動力を用いた走行を速やかに行うことができる。   The electronic control device 42 can select whether or not to operate the engine 10 based on, for example, the required torque Twr of the drive wheels 40 when executing the starting operation. More specifically, when executing the start operation, the electronic control unit 42 stops the operation of the engine 10 when the absolute value of the required torque Twr of the drive wheels 40 is equal to or less than the threshold value Tw1 (Tw1> 0). Select. In that case, the clutches C1 and C2 are controlled to be in a released state and the clutch C3 is controlled to be in an engaged state (the state shown in FIG. 8). On the other hand, if the absolute value of the required torque Twr of the drive wheels 40 is larger than the threshold value Tw1 when executing the starting operation, the electronic control unit 42 selects the method for operating the engine 10. In that case, the clutch C2 is controlled to be in the released state and the clutches C1 and C3 are controlled to be in the engaged state (the state shown in FIG. 11). Thus, when the current of starter generator 16 increases, the power storage device can be charged by the power generation of motor generator 22, and a decrease in the state of charge of the power storage device (battery SOC) can be suppressed. In addition, when the vehicle suddenly starts, traveling using the power of the engine 10 can be performed quickly.

また、本実施形態に係る動力出力システムにおいて、車両を後退させるリバース走行動作を行うときは、電子制御装置42は、クラッチC1,C2を解放状態且つクラッチC3を係合状態(図8に示す状態)に制御する。その状態で、電子制御装置42は、スタータジェネレータ16のトルク制御によりリングギアRに逆転方向のトルクTgeを作用させるとともに、モータジェネレータ22のトルク制御によりサンギアSに逆転方向のトルクTmgを作用させることで、車両を後退させる。このように、EV走行により車両を後退させる。 Further, in the power output system according to the present embodiment, when performing the reverse running operation for reversing the vehicle, the electronic control unit 42 is in the released state and the clutch C3 is in the engaged state (the state shown in FIG. 8). ) To control. In this state, the electronic control unit 42 applies the torque T ge in the reverse direction to the ring gear R by the torque control of the starter generator 16, and applies the torque T mg in the reverse direction to the sun gear S by the torque control of the motor generator 22. By doing so, the vehicle is moved backward. Thus, the vehicle is moved backward by EV traveling.

また、本実施形態に係る動力出力システムにおいて、停止状態のエンジン10を始動するエンジン始動動作を実行するときは、電子制御装置42は、クラッチC1を係合してエンジン10とスタータジェネレータ16とを結合し、スタータジェネレータ16の力行運転によりスタータジェネレータ16の動力をエンジン10へ伝達することで、エンジン10のクランキングを行う。ここでのエンジン始動動作については、車両停止時に行うこともできるし、車両走行時(EV走行時)に行うこともできる。車両停止時にエンジン始動動作を行う場合は、クラッチC2,C3を解放状態に制御する。これによって、エンジン10のクランキング時には、起震源のエンジン10と振動要素を有する遊星歯車機構20とが切り離されているため、エンジン10のクランキング時の振動・騒音を低減することができる。一方、EV走行時にエンジン始動動作を行う場合は、クラッチC2を解放状態且つクラッチC3を係合状態に制御し、クラッチC1の締結力を徐々に増大させてクラッチC1を徐々に係合する。   Further, in the power output system according to the present embodiment, when executing the engine start operation for starting the stopped engine 10, the electronic control unit 42 engages the clutch C1 to connect the engine 10 and the starter generator 16. The engine 10 is cranked by being coupled and transmitting the power of the starter generator 16 to the engine 10 by the power running operation of the starter generator 16. The engine start operation here can be performed when the vehicle is stopped, or can be performed when the vehicle is traveling (EV traveling). When the engine is started when the vehicle is stopped, the clutches C2 and C3 are controlled to be in the released state. As a result, when the engine 10 is cranked, the seismic source engine 10 and the planetary gear mechanism 20 having the vibration element are separated from each other, so that vibration and noise during cranking of the engine 10 can be reduced. On the other hand, when the engine start operation is performed during EV traveling, the clutch C2 is controlled to be in the disengaged state and the clutch C3 is engaged, and the clutch C1 is gradually engaged by gradually increasing the engagement force of the clutch C1.

以上説明した本実施形態の各動作において、クラッチC1,C2,C3の係合/解放をまとめると下表に示すようになる。ただし、下表において、○は係合、×は解放を表す。そして、△→○は、クラッチのスリップ制御を行いながらクラッチを徐々に係合させる場合を表す。   In each operation of the present embodiment described above, the engagement / release of the clutches C1, C2, and C3 is summarized as shown in the following table. However, in the table below, ◯ represents engagement and x represents release. Δ → ○ represents a case where the clutch is gradually engaged while performing slip control of the clutch.

Figure 0004872697
Figure 0004872697

以上説明した本実施形態においては、変速機14及び遊星歯車機構20の両方を介してエンジン10と駆動輪40の間で動力伝達を行うときに、スタータジェネレータ16のトルクTge及びモータジェネレータ22のトルクTmgを制御することで、変速機14に伝達される動力Peng−Pge−Pinと遊星歯車機構20に伝達される動力Pinの配分を能動的に制御することができる。例えば入力軸26のトルクが小さい状態や無端ベルト34のプライマリプーリ30及びセカンダリプーリ32への接触径比r1/r2が1から大きく離れた状態等の変速機14の動力伝達効率が低下する状態では、スタータジェネレータ16のトルク(回生トルク)Tge及びモータジェネレータ22のトルクTmgを増大させて、変速機14に伝達される動力Peng−Pge−Pinの配分を減少させるとともに遊星歯車機構20に伝達される動力Pinの配分を増大させることで、動力伝達効率を向上させることができる。また、エンジン10のトルクTeが変速機14の最大トルク伝達容量より大きくなる状態では、スタータジェネレータ16のトルク(回生トルク)Tge及びモータジェネレータ22のトルクTmgを増大させて、変速機14に伝達される動力Peng−Pge−Pinの配分を減少させるとともに遊星歯車機構20に伝達される動力Pinの配分を増大させることで、変速機14の最大トルク伝達容量を小さく設定しても変速機14の滑りを抑制することができる。このように、本実施形態によれば、変速機14に伝達される動力Peng−Pge−Pinと遊星歯車機構20に伝達される動力Pinの配分を適切に制御することができるので、変速機14の最大トルク伝達容量を低減することができるとともに動力伝達効率を向上させることができる。さらに、スタータジェネレータ16の発電電力Pgeを利用してモータジェネレータ22に動力Pmgを発生させることができるため、蓄電装置の充電状態(バッテリのSOC)が低いときでも、変速機14に伝達される動力Peng−Pge−Pinと遊星歯車機構20に伝達される動力Pinの配分を能動的に制御することができる。さらに、スタータジェネレータ16の最大出力をモータジェネレータ22の最大出力と等しく(あるいはほぼ等しく)設定することで、スタータジェネレータ16の発電電力をモータジェネレータ22の動力に効率よく用いることができる。そのため、バッテリのSOCが低いときでも、スタータジェネレータ16の発電電力Pge及びモータジェネレータ22の動力Pmgを増大させて、変速機14に伝達される動力Peng−Pge−Pinの配分を減少させるとともに遊星歯車機構20に伝達される動力Pinの配分を増大させることができ、動力伝達効率を向上させることができる。 In the present embodiment described above, when power is transmitted between the engine 10 and the drive wheels 40 via both the transmission 14 and the planetary gear mechanism 20, the torque Tge of the starter generator 16 and the motor generator 22 are By controlling the torque T mg , the distribution of the power P eng -P ge -P in transmitted to the transmission 14 and the power P in transmitted to the planetary gear mechanism 20 can be actively controlled. For example, in a state where the power transmission efficiency of the transmission 14 is reduced, such as when the torque of the input shaft 26 is small or when the contact diameter ratio r1 / r2 of the endless belt 34 to the primary pulley 30 and the secondary pulley 32 is far from 1. , the torque of the starter generator 16 to increase the torque T mg of (regenerative torque) T ge and the motor generator 22, planetary gear mechanism together with reducing distribution of power P eng -P ge -P in which is transmitted to the transmission 14 By increasing the distribution of the power P in transmitted to the power 20, the power transmission efficiency can be improved. In a state where torque Te of the engine 10 is greater than the maximum torque transfer capacity of the transmission 14, by increasing the torque T mg of the torque (regenerative torque) T ge and the motor generator 22 of the starter generator 16, the transmission 14 By reducing the distribution of the transmitted power P eng -P ge -P in and increasing the distribution of the power P in transmitted to the planetary gear mechanism 20, the maximum torque transmission capacity of the transmission 14 is set to be small. Also, the slippage of the transmission 14 can be suppressed. As described above, according to the present embodiment, the distribution of the power P eng -P ge -P in transmitted to the transmission 14 and the power P in transmitted to the planetary gear mechanism 20 can be appropriately controlled. The maximum torque transmission capacity of the transmission 14 can be reduced and the power transmission efficiency can be improved. Furthermore, since the power P mg can be generated in the motor generator 22 using the generated power P ge of the starter generator 16, it is transmitted to the transmission 14 even when the state of charge of the power storage device (battery SOC) is low. It is possible to actively control the distribution of the power P eng -P ge -P in and the power P in transmitted to the planetary gear mechanism 20. Furthermore, by setting the maximum output of starter generator 16 to be equal (or substantially equal) to the maximum output of motor generator 22, the generated power of starter generator 16 can be used efficiently for the power of motor generator 22. Therefore, even when the SOC of the battery is low, the generated power P ge of the starter generator 16 and the power P mg of the motor generator 22 are increased to distribute the power P eng −P ge −P in transmitted to the transmission 14. a slight proportion can be increased distribution of power P in is transmitted to the planetary gear mechanism 20, thereby improving the power transmission efficiency.

なお、特許文献5〜7においては、無段変速機の入出力軸間を他の伝動装置(例えばギアやチェーン等)により連結可能とし、エンジンの動力を無段変速機及び伝動装置の両方を介して負荷へ伝達可能にしている。しかし、特許文献5〜7においては、無段変速機の変速比が特定の値にあるときしか伝動装置を介した動力伝達を行うことができない。これに対して本実施形態においては、変速機14の変速比γの値に関係なく遊星歯車機構20を介した動力伝達を行うことができる。したがって、広範囲の変速比γにおいて動力伝達効率を向上させることができる。   In Patent Documents 5 to 7, the input / output shafts of the continuously variable transmission can be connected by another transmission device (for example, a gear or a chain), and the engine power is supplied to both the continuously variable transmission and the transmission device. Through the load. However, in Patent Documents 5 to 7, power can be transmitted through the transmission only when the speed ratio of the continuously variable transmission is at a specific value. On the other hand, in the present embodiment, power can be transmitted via the planetary gear mechanism 20 regardless of the value of the transmission gear ratio γ of the transmission 14. Therefore, power transmission efficiency can be improved over a wide range of gear ratio γ.

また、変速機14の最大トルク伝達容量を低減する効果を向上させるためには、スタータジェネレータ16の最大トルク(最大回生トルク)及びモータジェネレータ22の最大トルクを増大させて、エンジン10から変速機14へ伝達される最大トルクを減少させることが望ましい。ただし、スタータジェネレータ16の最大トルク及びモータジェネレータ22の最大トルクを増大させると、スタータジェネレータ16の外径及びモータジェネレータ22の外径も増大するため、システムの大型化を招きやすくなる。また、遊星歯車機構20の中心軸をモータジェネレータ22の回転中心軸からずらして配置すると、モータジェネレータ22と遊星歯車機構20との間の動力伝達効率が低下しやすくなる。これに対し、変速機14の入力軸26上や出力軸36上は、プライマリプーリ30やセカンダリプーリ32がすでに配置され、その外径がすでに同軸上の径方向の面積を占有しているため、新たにスタータジェネレータ16、モータジェネレータ22、及び遊星歯車機構20を配置することによる搭載性悪化は相対的に低い。ただし、変速機14の出力軸36には増幅されたトルクが伝達されるため、変速機14の出力軸36側に設けるベアリングやギアについては、その幅を増大させる必要がある。そのため、変速機14の出力軸36上にスタータジェネレータ16、モータジェネレータ22、及び遊星歯車機構20を配置すると、出力軸36方向の長さが大幅に増大する。   Further, in order to improve the effect of reducing the maximum torque transmission capacity of the transmission 14, the maximum torque of the starter generator 16 (maximum regenerative torque) and the maximum torque of the motor generator 22 are increased, and the transmission from the engine 10 to the transmission 14 is increased. It is desirable to reduce the maximum torque transmitted to the. However, when the maximum torque of the starter generator 16 and the maximum torque of the motor generator 22 are increased, the outer diameter of the starter generator 16 and the outer diameter of the motor generator 22 are also increased, which easily increases the size of the system. If the center axis of the planetary gear mechanism 20 is shifted from the rotation center axis of the motor generator 22, the power transmission efficiency between the motor generator 22 and the planetary gear mechanism 20 is likely to decrease. On the other hand, since the primary pulley 30 and the secondary pulley 32 are already arranged on the input shaft 26 and the output shaft 36 of the transmission 14, and the outer diameters already occupy the coaxial radial area, Deterioration in mountability due to the newly arranged starter generator 16, motor generator 22, and planetary gear mechanism 20 is relatively low. However, since the amplified torque is transmitted to the output shaft 36 of the transmission 14, it is necessary to increase the width of the bearings and gears provided on the output shaft 36 side of the transmission 14. Therefore, if the starter generator 16, the motor generator 22, and the planetary gear mechanism 20 are arranged on the output shaft 36 of the transmission 14, the length in the direction of the output shaft 36 is greatly increased.

これに対して本実施形態では、スタータジェネレータ16、モータジェネレータ22、及び遊星歯車機構20を、それらの中心軸をプライマリプーリ30の回転中心軸及びエンジン10の回転中心軸と一致させた状態で、エンジン10とプライマリプーリ30との間の空間内に配置している。この配置によって、モータジェネレータ22と遊星歯車機構20との間の動力伝達効率を向上させることができるとともに、スタータジェネレータ16の外径(最大トルク)及びモータジェネレータ22の外径(最大トルク)を増大させることができる。そのため、変速機14の最大トルク伝達容量を低減する効果を向上させることができ、変速機14の軸方向長さを低減することができる。さらに、変速機14の入力軸26方向の長さを大幅に増大させることなく、スタータジェネレータ16、モータジェネレータ22、及び遊星歯車機構20を図示しないケーシング内に収容することができる。このように、本実施形態によれば、スタータジェネレータ16、モータジェネレータ22、及び遊星歯車機構20の搭載性を悪化させることなく、スタータジェネレータ16の最大トルク及びモータジェネレータ22の最大トルクを増大させることができ、変速機14の最大トルク伝達容量を低減する効果を向上させることができる。その結果、システムの小型化を図ることができる。さらに、モータジェネレータ22をスタータジェネレータ16及び遊星歯車機構20よりもエンジン10側に配置することで、モータジェネレータ22の外径をさらに増大させることができ、モータジェネレータ22の最大トルクをさらに増大させることができる。   On the other hand, in the present embodiment, the starter generator 16, the motor generator 22, and the planetary gear mechanism 20 have their center axes aligned with the rotation center axis of the primary pulley 30 and the rotation center axis of the engine 10. It is arranged in the space between the engine 10 and the primary pulley 30. With this arrangement, the power transmission efficiency between the motor generator 22 and the planetary gear mechanism 20 can be improved, and the outer diameter (maximum torque) of the starter generator 16 and the outer diameter (maximum torque) of the motor generator 22 are increased. Can be made. Therefore, the effect of reducing the maximum torque transmission capacity of the transmission 14 can be improved, and the axial length of the transmission 14 can be reduced. Furthermore, the starter generator 16, the motor generator 22, and the planetary gear mechanism 20 can be accommodated in a casing (not shown) without significantly increasing the length of the transmission 14 in the direction of the input shaft 26. Thus, according to the present embodiment, the maximum torque of the starter generator 16 and the maximum torque of the motor generator 22 are increased without deteriorating the mountability of the starter generator 16, the motor generator 22, and the planetary gear mechanism 20. And the effect of reducing the maximum torque transmission capacity of the transmission 14 can be improved. As a result, the system can be reduced in size. Furthermore, by arranging the motor generator 22 closer to the engine 10 than the starter generator 16 and the planetary gear mechanism 20, the outer diameter of the motor generator 22 can be further increased, and the maximum torque of the motor generator 22 can be further increased. Can do.

また、本実施形態においては、クラッチC1,C2を解放し且つクラッチC3を係合した状態で、エンジン10の動力を用いずにスタータジェネレータ16の動力及びモータジェネレータ22の動力の両方を用いて駆動輪40を駆動するEV走行を行うことができる。したがって、EV走行により駆動輪40を駆動する場合の最大出力を増大させることができる。その結果、EV走行を行う頻度を増大させることができ、燃費向上を図ることができる。そして、EV走行の際には、クラッチC1を解放することでエンジン10の引き摺り損失を無くすことができる。さらに、変速機(無段変速機)14を介することなく駆動輪40への動力伝達を行うことができる。したがって、EV走行時の動力伝達効率を向上させることができる。さらに、スタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22の両方を用いて車両の運動エネルギーを回生することができるので、回生可能な最大電力を増大させることができる。このように、本実施形態に係る動力出力システムは、EV走行を行う頻度を増大させることができるので、車両外部の電源から蓄電装置に充電(プラグイン充電)するプラグインハイブリッド車両にも好適である。   In the present embodiment, the clutch C1 and C2 are disengaged and the clutch C3 is engaged, and both the power of the starter generator 16 and the power of the motor generator 22 are used without using the power of the engine 10. EV traveling that drives the wheels 40 can be performed. Therefore, it is possible to increase the maximum output when driving the drive wheels 40 by EV traveling. As a result, the frequency of performing EV travel can be increased, and fuel consumption can be improved. During EV travel, the drag loss of the engine 10 can be eliminated by releasing the clutch C1. Furthermore, power can be transmitted to the drive wheels 40 without passing through the transmission (continuously variable transmission) 14. Therefore, the power transmission efficiency during EV travel can be improved. Furthermore, since the kinetic energy of the vehicle can be regenerated using both the starter generator 16 and the motor generator 22, the maximum power that can be regenerated can be increased. As described above, the power output system according to the present embodiment can increase the frequency of performing EV traveling, and is therefore suitable for a plug-in hybrid vehicle that charges (plug-in charging) a power storage device from a power supply outside the vehicle. is there.

さらに、発進動作時にもスタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22により車両の駆動力を十分に確保することができるので、トルクコンバータ等の発進装置をエンジン10と変速機14との間に設ける必要がなくなる。さらに、リバース走行動作時にもスタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22により車両の駆動力を十分に確保することができるので、エンジン10のトルクの方向を逆転させるか否かを切り替える前後進切替機構をエンジン10と変速機14との間に設ける必要がなくなる。その結果、システムの小型化を図ることができる。   Further, since the starter generator 16 and the motor generator 22 can sufficiently ensure the driving force of the vehicle even during the start operation, it is not necessary to provide a start device such as a torque converter between the engine 10 and the transmission 14. Further, since the vehicle driving force can be sufficiently secured by the starter generator 16 and the motor generator 22 even during the reverse traveling operation, a forward / reverse switching mechanism for switching whether or not to reverse the direction of torque of the engine 10 is provided. And the transmission 14 need not be provided. As a result, the system can be reduced in size.

次に、本実施形態の他の構成例について説明する。   Next, another configuration example of this embodiment will be described.

図13に示す構成例では、図1に示す構成例と比較して、クラッチC2にドッグクラッチやシンクロクラッチ等の噛み合いクラッチが用いられている。また、図14に示す構成例では、図1に示す構成例と比較して、スタータジェネレータ16がモータジェネレータ22及び遊星歯車機構20よりもエンジン10側に配置されており、遊星歯車機構20がスタータジェネレータ16とモータジェネレータ22との間に配置されている。つまり、エンジン10側からプライマリプーリ30側へ、スタータジェネレータ16、遊星歯車機構20、モータジェネレータ22の順に配置されている。クラッチC2は、モータジェネレータ22とプライマリプーリ30との間に配置されており、クラッチC3は、スタータジェネレータ16と遊星歯車機構20との間に配置されている。この構成例によれば、スタータジェネレータ16の外径をさらに増大させることができ、スタータジェネレータ16の最大トルクをさらに増大させることができる。また、図15に示す構成例では、図14に示す構成例と比較して、クラッチC2に噛み合いクラッチが用いられている。   In the configuration example shown in FIG. 13, a meshing clutch such as a dog clutch or a synchro clutch is used for the clutch C <b> 2 compared to the configuration example shown in FIG. 1. Further, in the configuration example shown in FIG. 14, the starter generator 16 is disposed closer to the engine 10 than the motor generator 22 and the planetary gear mechanism 20 compared to the configuration example shown in FIG. 1, and the planetary gear mechanism 20 is Arranged between generator 16 and motor generator 22. That is, the starter generator 16, the planetary gear mechanism 20, and the motor generator 22 are arranged in this order from the engine 10 side to the primary pulley 30 side. The clutch C2 is disposed between the motor generator 22 and the primary pulley 30, and the clutch C3 is disposed between the starter generator 16 and the planetary gear mechanism 20. According to this configuration example, the outer diameter of the starter generator 16 can be further increased, and the maximum torque of the starter generator 16 can be further increased. In the configuration example shown in FIG. 15, a meshing clutch is used for the clutch C <b> 2 compared to the configuration example shown in FIG. 14.

「実施形態2」
図16は、本発明の実施形態2に係る動力伝達システムを備えた動力出力システムの概略構成を示す図である。以下の実施形態2の説明では、実施形態1と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
“Embodiment 2”
FIG. 16 is a diagram illustrating a schematic configuration of a power output system including the power transmission system according to the second embodiment of the present invention. In the following description of the second embodiment, the same or corresponding components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施形態では、実施形態1(図1に示す構成例)と比較して、クラッチC3が省略されており、遊星歯車機構20のリングギアRは、ケーシング15に固定されていることで、その回転が拘束されている。そのため、遊星歯車機構20は、サンギアSに伝達されたモータジェネレータ22からの動力を減速してキャリアCRから駆動輪40へ伝達する減速機構として機能する。そして、本実施形態に係る動力出力システムにおいては、エンジン10からの動力をクラッチC1,C2及び変速機14を介して駆動輪40へ伝達することが可能な第1動力伝達経路と、モータジェネレータ22からの動力を遊星歯車機構20を介して(減速機構により減速して)駆動輪40へ伝達することが可能な第2動力伝達経路と、が設けられている。   In the present embodiment, the clutch C3 is omitted as compared with the first embodiment (the configuration example shown in FIG. 1), and the ring gear R of the planetary gear mechanism 20 is fixed to the casing 15, Rotation is constrained. Therefore, the planetary gear mechanism 20 functions as a speed reduction mechanism that decelerates the power from the motor generator 22 transmitted to the sun gear S and transmits the power from the carrier CR to the drive wheels 40. In the power output system according to this embodiment, the first power transmission path capable of transmitting the power from the engine 10 to the drive wheels 40 via the clutches C1 and C2 and the transmission 14, and the motor generator 22 Is provided with a second power transmission path through which the power from the vehicle can be transmitted to the drive wheel 40 via the planetary gear mechanism 20 (decelerated by the speed reduction mechanism).

次に、本実施形態に係る動力出力システムの動作、特に、負荷(車両)を駆動する動作について説明する。   Next, the operation of the power output system according to the present embodiment, particularly the operation of driving a load (vehicle) will be described.

まずエンジン10の動力を駆動輪40へ伝達させずにスタータジェネレータ16の動力及びモータジェネレータ22の動力の少なくとも一方により車両を駆動するEV走行を行う場合の動作について説明する。このEV走行を行う場合、電子制御装置42は、クラッチC1を解放状態且つクラッチC2を係合状態に制御するとともに、エンジン10の運転を停止する。すなわち、図17に示すように、クラッチC1によるエンジン10とスタータジェネレータ16との結合が解除され、クラッチC2によりスタータジェネレータ16と駆動輪40とが変速機14を介して結合された状態に制御する。その状態で、電子制御装置42は、スタータジェネレータ16のトルクTge及びモータジェネレータ22のトルクTmgを制御することで、変速機14を介してスタータジェネレータ16と駆動輪40との間で伝達される動力、及び遊星歯車機構20を介してモータジェネレータ22と駆動輪40との間で伝達される動力を制御するEV走行制御(動力伝達制御)を実行する。 First, an operation in the case of performing EV traveling in which the vehicle is driven by at least one of the power of the starter generator 16 and the power of the motor generator 22 without transmitting the power of the engine 10 to the drive wheels 40 will be described. When performing this EV traveling, the electronic control unit 42 controls the clutch C1 to be in a released state and the clutch C2 to be in an engaged state, and stops the operation of the engine 10. That is, as shown in FIG. 17, the coupling between the engine 10 and the starter generator 16 by the clutch C1 is released, and the starter generator 16 and the drive wheels 40 are controlled by the clutch C2 via the transmission 14. . In this state, the electronic control unit 42 controls the torque T ge of the starter generator 16 and the torque T mg of the motor generator 22 so as to be transmitted between the starter generator 16 and the drive wheels 40 via the transmission 14. EV traveling control (power transmission control) for controlling the power to be transmitted and the power transmitted between the motor generator 22 and the drive wheel 40 via the planetary gear mechanism 20 is executed.

車両を前進方向に駆動するときは、電子制御装置42は、スタータジェネレータ16の力行運転及びモータジェネレータ22の力行運転を行う。これによって、スタータジェネレータ16の動力が変速機14で変速されて駆動輪40へ伝達されるとともに、モータジェネレータ22の動力が遊星歯車機構20で減速されて駆動輪40へ伝達されるため、スタータジェネレータ16の動力及びモータジェネレータ22の動力の両方を用いて車両を駆動することができる。一方、車両の運動エネルギーを回生するとき(車両の減速運転時)は、電子制御装置42は、スタータジェネレータ16の回生運転及びモータジェネレータ22の回生運転を行う。これによって、駆動輪40の動力が、変速機14を介してスタータジェネレータ16に伝達されてスタータジェネレータ16の発電電力に変換されるとともに、遊星歯車機構20を介してモータジェネレータ22に伝達されてモータジェネレータ22の発電電力に変換される。   When the vehicle is driven in the forward direction, the electronic control unit 42 performs the power running operation of the starter generator 16 and the power running operation of the motor generator 22. As a result, the power of the starter generator 16 is shifted by the transmission 14 and transmitted to the drive wheels 40, and the power of the motor generator 22 is decelerated by the planetary gear mechanism 20 and transmitted to the drive wheels 40. The vehicle can be driven using both the power of 16 and the power of the motor generator 22. On the other hand, when regenerating the kinetic energy of the vehicle (during the deceleration operation of the vehicle), the electronic control unit 42 performs the regenerative operation of the starter generator 16 and the regenerative operation of the motor generator 22. As a result, the power of the drive wheels 40 is transmitted to the starter generator 16 via the transmission 14 and converted to the generated power of the starter generator 16, and is also transmitted to the motor generator 22 via the planetary gear mechanism 20. It is converted into electric power generated by the generator 22.

また、電子制御装置42は、EV走行を行う場合は、クラッチC2を解放状態に制御することで、スタータジェネレータ16と駆動輪40との変速機14を介した結合が解除された状態に制御することもできる。その状態で、モータジェネレータ22のトルクTmgを制御することで、遊星歯車機構20を介してモータジェネレータ22と駆動輪40との間で伝達される動力を制御することもできる。これによって、スタータジェネレータ16の動力を用いずにモータジェネレータ22の動力を用いて車両を駆動することができる。その際には、エンジン10の運転を停止することもできるし、エンジン10の運転を行うこともできる。エンジン10の運転を停止する場合は、クラッチC1は、解放状態であってもよいし、係合状態であってもよい。一方、エンジン10の運転を行う場合は、クラッチC1を係合状態に制御し、スタータジェネレータ16の力行運転によりスタータジェネレータ16の動力をエンジン10へ伝達することで、エンジン10を始動する。エンジン10の始動後は、スタータジェネレータ16の回生運転によりエンジン10の動力をスタータジェネレータ16の発電電力に変換し、この発電電力をモータジェネレータ22の力行運転によりモータジェネレータ22の動力に変換することができる。 Further, when performing EV traveling, the electronic control unit 42 controls the clutch C2 to be in a released state, thereby controlling the state where the starter generator 16 and the drive wheels 40 are disconnected from each other via the transmission 14. You can also. In this state, the power transmitted between the motor generator 22 and the drive wheels 40 via the planetary gear mechanism 20 can be controlled by controlling the torque T mg of the motor generator 22. Thus, the vehicle can be driven using the power of the motor generator 22 without using the power of the starter generator 16. At that time, the operation of the engine 10 can be stopped, or the engine 10 can be operated. When stopping the operation of the engine 10, the clutch C1 may be in a released state or in an engaged state. On the other hand, when the engine 10 is operated, the clutch C1 is controlled to be in an engaged state, and the power of the starter generator 16 is transmitted to the engine 10 by the power running operation of the starter generator 16, whereby the engine 10 is started. After the engine 10 is started, the power of the engine 10 is converted into the generated power of the starter generator 16 by the regenerative operation of the starter generator 16, and this generated power is converted to the power of the motor generator 22 by the power running operation of the motor generator 22. it can.

ここでは、例えば駆動輪40の要求トルクTwrに基づいて、スタータジェネレータ16の動力及びモータジェネレータ22の動力の両方を用いてEV走行を行うか、スタータジェネレータ16の動力を用いずにモータジェネレータ22の動力を用いてEV走行を行うかを選択することができる。より具体的には、電子制御装置42は、駆動輪40の要求トルクTwrの絶対値が閾値Tw2(Tw2>0)よりも大きいときは、スタータジェネレータ16の動力及びモータジェネレータ22の動力の両方を用いてEV走行を行う方を選択する。その場合は、クラッチC1を解放状態且つクラッチC2を係合状態に制御する。一方、電子制御装置42は、駆動輪40の要求トルクTwrの絶対値が閾値Tw2以下であるときは、スタータジェネレータ16の動力を用いずにモータジェネレータ22の動力を用いてEV走行を行う方を選択する。その場合は、クラッチC2を解放状態に制御する。   Here, for example, based on the required torque Twr of the drive wheel 40, EV traveling is performed using both the power of the starter generator 16 and the power of the motor generator 22, or the motor generator 22 is driven without using the power of the starter generator 16. It is possible to select whether to perform EV traveling using power. More specifically, when the absolute value of the required torque Twr of the drive wheels 40 is larger than the threshold value Tw2 (Tw2> 0), the electronic control unit 42 uses both the power of the starter generator 16 and the power of the motor generator 22. Use it to select the EV run. In that case, the clutch C1 is controlled to be in a released state and the clutch C2 is controlled to be in an engaged state. On the other hand, when the absolute value of the required torque Twr of the drive wheel 40 is equal to or less than the threshold value Tw2, the electronic control unit 42 uses the power of the motor generator 22 to perform EV travel without using the power of the starter generator 16. select. In that case, the clutch C2 is controlled to the released state.

次に、変速機14を介してエンジン10と駆動輪40の間で動力伝達を行う場合の動作について説明する。その場合、電子制御装置42は、クラッチC1,C2を係合状態に制御する。すなわち、図18に示すように、クラッチC1によりエンジン10とスタータジェネレータ16とが結合され、クラッチC2によりスタータジェネレータ16と駆動輪40とが変速機14を介して結合された状態に制御する。これによって、エンジン10の動力が変速機14により変速されてから駆動輪40へ伝達され、エンジン10の動力により車両を駆動することができる。   Next, an operation when power is transmitted between the engine 10 and the drive wheels 40 via the transmission 14 will be described. In that case, the electronic control unit 42 controls the clutches C1 and C2 to be engaged. That is, as shown in FIG. 18, the engine 10 and the starter generator 16 are coupled by the clutch C1, and the starter generator 16 and the drive wheels 40 are coupled by the clutch C2 via the transmission 14. As a result, the power of the engine 10 is shifted by the transmission 14 and then transmitted to the drive wheels 40, so that the vehicle can be driven by the power of the engine 10.

また、本実施形態に係る動力出力システムにおいては、エンジン10の動力により車両を駆動するときに、モータジェネレータ22の動力により車両の駆動をアシストすることもできる。その場合、電子制御装置42は、クラッチC1,C2を係合状態(図18に示す状態)に制御することで、変速機14を介してエンジン10と駆動輪40の間で動力伝達を行う。その状態で、電子制御装置42は、モータジェネレータ22のトルクTmgを制御することで、モータジェネレータ22と駆動輪40の間で伝達される動力を制御する動力補助制御を実行する。この動力補助制御の実行時には、電子制御装置42は、エンジン10の動力が高効率運転可能な所定値になるようにエンジン10の運転状態を制御するとともに、車両(負荷)の要求動力とエンジン10の動力との偏差をモータジェネレータ22の動力により補償することができる。 In the power output system according to the present embodiment, when the vehicle is driven by the power of the engine 10, the driving of the vehicle can be assisted by the power of the motor generator 22. In that case, the electronic control unit 42 transmits power between the engine 10 and the drive wheels 40 via the transmission 14 by controlling the clutches C1 and C2 to the engaged state (the state shown in FIG. 18). In this state, the electronic control unit 42 executes power assist control for controlling the power transmitted between the motor generator 22 and the drive wheels 40 by controlling the torque T mg of the motor generator 22. When this power assist control is executed, the electronic control unit 42 controls the operating state of the engine 10 so that the power of the engine 10 becomes a predetermined value that enables high-efficiency operation, and the required power of the vehicle (load) and the engine 10 are controlled. Can be compensated for by the power of the motor generator 22.

エンジン10の動力により車両を前進方向に駆動するときに車両の要求動力がエンジン10の動力より大きい場合は、電子制御装置42はモータジェネレータ22の力行運転を行うことで、モータジェネレータ22の動力が遊星歯車機構20により減速されて駆動輪40に伝達される。それとともに、エンジン10の動力が変速機14により変速されて駆動輪40に伝達される。一方、車両の要求動力がエンジン10の動力より小さい場合は、電子制御装置42はモータジェネレータ22の回生運転を行うことで、駆動輪40の動力が遊星歯車機構20を介してモータジェネレータ22に伝達されてモータジェネレータ22の発電電力に変換される。   When the required power of the vehicle is larger than the power of the engine 10 when the vehicle is driven in the forward direction by the power of the engine 10, the electronic control unit 42 performs the power running operation of the motor generator 22, so that the power of the motor generator 22 is increased. It is decelerated by the planetary gear mechanism 20 and transmitted to the drive wheel 40. At the same time, the power of the engine 10 is shifted by the transmission 14 and transmitted to the drive wheels 40. On the other hand, when the required power of the vehicle is smaller than the power of the engine 10, the electronic control unit 42 performs the regenerative operation of the motor generator 22, so that the power of the drive wheels 40 is transmitted to the motor generator 22 via the planetary gear mechanism 20. Thus, the electric power generated by the motor generator 22 is converted.

また、車両の運動エネルギーを回生するとき(車両の減速運転時)には、電子制御装置42は、スタータジェネレータ16の回生運転及びモータジェネレータ22の回生運転を行う。これによって、駆動輪40の動力が、変速機14を介してスタータジェネレータ16に伝達されてスタータジェネレータ16の発電電力に変換されるとともに、遊星歯車機構20を介してモータジェネレータ22に伝達されてモータジェネレータ22の発電電力に変換される。その際には、クラッチC1を解放することもできる。なお、車両の運動エネルギーを回生するときには、クラッチC2を解放した状態でモータジェネレータ22の回生運転を行うこともできる。   When regenerating the kinetic energy of the vehicle (during the deceleration operation of the vehicle), the electronic control unit 42 performs the regenerative operation of the starter generator 16 and the regenerative operation of the motor generator 22. As a result, the power of the drive wheels 40 is transmitted to the starter generator 16 via the transmission 14 and converted to the generated power of the starter generator 16, and is also transmitted to the motor generator 22 via the planetary gear mechanism 20. It is converted into electric power generated by the generator 22. At that time, the clutch C1 can also be released. When regenerating the kinetic energy of the vehicle, the motor generator 22 can be regenerated with the clutch C2 disengaged.

また、本実施形態に係る動力出力システムにおいては、エンジン10の動力により車両を駆動するときに、スタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22の駆動制御により、変速機14に伝達される動力と遊星歯車機構20に伝達される動力との配分を制御することができる。その場合、電子制御装置42は、クラッチC1,C2を係合状態(図18に示す状態)に制御することで、変速機14を介してエンジン10と駆動輪40の間で動力伝達を行う。その状態で、電子制御装置42は、スタータジェネレータ16がエンジン10の動力を利用して電気エネルギーを生成するようスタータジェネレータ16の回生運転を行うとともに、モータジェネレータ22がこの電気エネルギーを利用して動力を発生するようモータジェネレータ22の力行運転を行う。これによって、図19に示すように、エンジン10の動力をスタータジェネレータ16の発電電力と変速機14へ伝達される動力とに分配することができるとともに、モータジェネレータ22の動力を遊星歯車機構20を介して駆動輪40へ伝達することができる。したがって、電子制御装置42は、スタータジェネレータ16の発電電力及びモータジェネレータ22の動力を制御することで、変速機14に伝達される動力と遊星歯車機構20に伝達される動力との配分を制御する動力配分制御を実行することができる。さらに、電子制御装置42は、クラッチC1の係合/解放を切り替えることで、動力配分制御とEV走行制御とのいずれかを選択的に実行することができる。   In the power output system according to the present embodiment, the power transmitted to the transmission 14 and the planetary gear mechanism 20 are controlled by driving control of the starter generator 16 and the motor generator 22 when the vehicle is driven by the power of the engine 10. It is possible to control the distribution with the power transmitted to. In that case, the electronic control unit 42 transmits power between the engine 10 and the drive wheels 40 via the transmission 14 by controlling the clutches C1 and C2 to the engaged state (the state shown in FIG. 18). In this state, the electronic control unit 42 performs a regenerative operation of the starter generator 16 so that the starter generator 16 generates electric energy using the power of the engine 10, and the motor generator 22 uses this electric energy to drive power. The power generation operation of the motor generator 22 is performed so as to generate. As a result, as shown in FIG. 19, the power of the engine 10 can be distributed to the power generated by the starter generator 16 and the power transmitted to the transmission 14, and the power of the motor generator 22 can be distributed to the planetary gear mechanism 20. Can be transmitted to the drive wheel 40 via Therefore, the electronic control unit 42 controls the distribution of the power transmitted to the transmission 14 and the power transmitted to the planetary gear mechanism 20 by controlling the power generated by the starter generator 16 and the power of the motor generator 22. Power distribution control can be executed. Furthermore, the electronic control unit 42 can selectively execute either power distribution control or EV traveling control by switching engagement / release of the clutch C1.

変速機14の最大トルク伝達容量を低減してエンジン10の最大トルクより小さく設定した場合において、エンジン10から変速機14に伝達されるトルクが変速機14の最大トルク伝達容量を超えるときは、変速機14に滑りが発生することになる。そこで、電子制御装置42は、動力配分制御を実行するときには、エンジン10から変速機14に伝達されるトルクが変速機14の最大トルク伝達容量(所定量)を超えないように、スタータジェネレータ16のトルクTgeを制御することが好ましい。より具体的には、電子制御装置42は、エンジン10のトルクTeが変速機14の最大トルク伝達容量より大きいと判定したときは、エンジン10から変速機14に伝達されるトルクTe−Tgeが変速機14の最大トルク伝達容量を下回るようにスタータジェネレータ16のトルク(回生トルク)Tgeを制御することが好ましい。そして、スタータジェネレータ16の回生トルクTgeによる駆動輪40への伝達トルクの低下分をモータジェネレータ22の力行トルクTmgにより補償する。 When the maximum torque transmission capacity of the transmission 14 is reduced and set to be smaller than the maximum torque of the engine 10, if the torque transmitted from the engine 10 to the transmission 14 exceeds the maximum torque transmission capacity of the transmission 14, The machine 14 will slip. Therefore, when executing the power distribution control, the electronic control device 42 controls the starter generator 16 so that the torque transmitted from the engine 10 to the transmission 14 does not exceed the maximum torque transmission capacity (predetermined amount) of the transmission 14. It is preferable to control the torque Tge . More specifically, when the electronic control unit 42 determines that the torque Te of the engine 10 is larger than the maximum torque transmission capacity of the transmission 14, the torque Te− Tge transmitted from the engine 10 to the transmission 14 is It is preferable to control the torque (regenerative torque) Tge of the starter generator 16 so as to be lower than the maximum torque transmission capacity of the transmission 14. Then, to compensate for the decrease amount of torque transmitted to the drive wheels 40 by the regeneration torque T ge of the starter generator 16 by power torque T mg of the motor generator 22.

また、停止状態の車両を前進方向に駆動する(停止状態の駆動輪40を正転方向に駆動する)発進動作を行うときは、電子制御装置42は、クラッチC1を解放し且つクラッチC2を係合した状態(図17に示す状態)で、スタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22のトルク制御により駆動輪40に正転方向のトルクを作用させることで、車両を前進方向に発進させる。ただし、クラッチC2を解放した状態で、モータジェネレータ22のトルク制御により駆動輪40に正転方向のトルクを作用させることによっても、車両を前進方向に発進させることができる。   Further, when performing a starting operation of driving the stopped vehicle in the forward direction (driving the stopped driving wheel 40 in the forward direction), the electronic control unit 42 releases the clutch C1 and engages the clutch C2. In the combined state (the state shown in FIG. 17), the vehicle is started in the forward direction by applying a torque in the normal rotation direction to the drive wheels 40 by the torque control of the starter generator 16 and the motor generator 22. However, the vehicle can also be started in the forward direction by applying a torque in the forward direction to the drive wheels 40 by the torque control of the motor generator 22 with the clutch C2 released.

また、車両を後退させるリバース走行動作を行うときは、電子制御装置42は、クラッチC1を解放し且つクラッチC2を係合した状態(図17に示す状態)で、スタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22のトルク制御により駆動輪40に逆転方向のトルクを作用させることで、車両を後退させる。ただし、クラッチC2を解放した状態で、モータジェネレータ22のトルク制御により駆動輪40に逆転方向のトルクを作用させることによっても、車両を後退させることができる。   Further, when performing the reverse traveling operation for reversing the vehicle, the electronic control unit 42 releases the clutch C1 and engages the clutch C2 (the state shown in FIG. 17). By applying torque in the reverse direction to the drive wheels 40 by torque control, the vehicle is moved backward. However, the vehicle can also be moved backward by applying a torque in the reverse direction to the drive wheels 40 by the torque control of the motor generator 22 with the clutch C2 disengaged.

また、停止状態のエンジン10を始動するエンジン始動動作を実行するときは、電子制御装置42は、クラッチC1を係合し、スタータジェネレータ16の力行運転によりスタータジェネレータ16の動力をエンジン10へ伝達することで、エンジン10のクランキングを行う。ここでのエンジン始動動作については、車両停止時に行うこともできるし、車両走行時(EV走行時)に行うこともできる。   When executing the engine start operation for starting the stopped engine 10, the electronic control unit 42 engages the clutch C <b> 1 and transmits the power of the starter generator 16 to the engine 10 by the power running operation of the starter generator 16. Thus, cranking of the engine 10 is performed. The engine start operation here can be performed when the vehicle is stopped, or can be performed when the vehicle is traveling (EV traveling).

以上説明した本実施形態においては、エンジン10と駆動輪40の間で動力伝達を行うときに、スタータジェネレータ16の回生運転及びモータジェネレータ22の力行運転により、変速機14の変速比γの値に関係なく遊星歯車機構20を介して駆動輪40へ動力を伝達することができるとともに、変速機14を介して伝達される動力と遊星歯車機構20を介して伝達される動力との配分を制御することができる。その結果、エンジン10から変速機14へ伝達される最大トルクを減少させることができ、変速機14の最大トルク伝達容量の低減及び動力伝達効率の向上を図ることができる。さらに、スタータジェネレータ16の最大出力をモータジェネレータ22の最大出力と等しく(あるいはほぼ等しく)設定することで、スタータジェネレータ16の発電電力をモータジェネレータ22の動力に効率よく用いることができる。   In the present embodiment described above, when power is transmitted between the engine 10 and the drive wheels 40, the speed ratio γ of the transmission 14 is set to a value by the regenerative operation of the starter generator 16 and the power running operation of the motor generator 22. Regardless of whether the power can be transmitted to the drive wheel 40 via the planetary gear mechanism 20, the distribution of the power transmitted via the transmission 14 and the power transmitted via the planetary gear mechanism 20 is controlled. be able to. As a result, the maximum torque transmitted from the engine 10 to the transmission 14 can be reduced, and the maximum torque transmission capacity of the transmission 14 can be reduced and the power transmission efficiency can be improved. Furthermore, by setting the maximum output of starter generator 16 to be equal (or substantially equal) to the maximum output of motor generator 22, the generated power of starter generator 16 can be used efficiently for the power of motor generator 22.

また、本実施形態においては、クラッチC1を解放し且つクラッチC2を係合した状態で、エンジン10の動力を用いずにスタータジェネレータ16の動力及びモータジェネレータ22の動力の両方を用いて駆動輪40を駆動するEV走行を行うことができる。したがって、EV走行により駆動輪40を駆動する場合の最大出力を増大させることができる。その結果、EV走行を行う頻度を増大させることができ、燃費向上を図ることができる。そして、EV走行の際には、クラッチC1を解放することでエンジン10の引き摺り損失を無くすことができ、動力伝達効率を向上させることができる。さらに、スタータジェネレータ16及びモータジェネレータ22の両方を用いて車両の運動エネルギーを回生することができるので、回生可能な最大電力を増大させることができる。   Further, in the present embodiment, the drive wheel 40 using both the power of the starter generator 16 and the power of the motor generator 22 without using the power of the engine 10 with the clutch C1 disengaged and the clutch C2 engaged. EV driving can be performed. Therefore, it is possible to increase the maximum output when driving the drive wheels 40 by EV traveling. As a result, the frequency of performing EV travel can be increased, and fuel consumption can be improved. During EV travel, the clutch C1 is released to eliminate drag loss of the engine 10 and improve power transmission efficiency. Furthermore, since the kinetic energy of the vehicle can be regenerated using both the starter generator 16 and the motor generator 22, the maximum power that can be regenerated can be increased.

以上説明した実施形態1,2においては、電動モータ(原動機)及び発電機(被動機)として機能するスタータジェネレータ16の代わりに、油圧モータ(原動機)及び油圧ポンプ(被動機)として機能する第1油圧ポンプモータを設け、電動モータ及び発電機として機能するモータジェネレータ22の代わりに、油圧モータ及び油圧ポンプとして機能する第2油圧ポンプモータを設けることもできる。ここでの第1油圧ポンプモータは、エンジン10からの動力を利用して回転駆動されることで、油圧エネルギー(作動油のエネルギー)を生成することが可能であり、第1油圧ポンプモータにより生成された油圧エネルギーは、アキュムレータに蓄積される。さらに、第1油圧ポンプモータは、アキュムレータに蓄積された油圧エネルギーを利用して動力を発生することも可能である。また、第2油圧ポンプモータは、第1油圧ポンプモータが生成する油圧エネルギーやアキュムレータに蓄積された油圧エネルギーを利用して回転駆動されることで、動力を発生して遊星歯車機構20へ出力することが可能である。さらに、第2油圧ポンプモータは、遊星歯車機構20から伝達された動力を利用して回転駆動されることで、油圧エネルギーを生成してアキュムレータに蓄積することも可能である。そして、第2油圧ポンプモータの最大出力は、第1油圧ポンプモータの最大出力と等しく(あるいはほぼ等しく)設定されている。ここでの第1油圧ポンプモータ及び第2油圧ポンプモータとしては、可変容量式のものを用いることができる。そして、電子制御装置42は、第1油圧ポンプモータの容量及び第2油圧ポンプモータの容量をそれぞれ制御することで、第1油圧ポンプモータのトルク及び第2油圧ポンプモータのトルクをそれぞれ制御することができる。   In the first and second embodiments described above, instead of the starter generator 16 that functions as an electric motor (primary motor) and a generator (driven machine), the first function as a hydraulic motor (primary motor) and a hydraulic pump (driven machine). A hydraulic pump motor may be provided, and a second hydraulic pump motor that functions as a hydraulic motor and a hydraulic pump may be provided instead of the motor generator 22 that functions as an electric motor and a generator. Here, the first hydraulic pump motor is capable of generating hydraulic energy (hydraulic oil energy) by being rotationally driven using the power from the engine 10, and is generated by the first hydraulic pump motor. The hydraulic energy is stored in the accumulator. Furthermore, the first hydraulic pump motor can also generate power by using the hydraulic energy accumulated in the accumulator. The second hydraulic pump motor is driven to rotate using the hydraulic energy generated by the first hydraulic pump motor or the hydraulic energy accumulated in the accumulator, thereby generating power and outputting it to the planetary gear mechanism 20. It is possible. Furthermore, the second hydraulic pump motor can be driven to rotate using the power transmitted from the planetary gear mechanism 20 to generate hydraulic energy and store it in the accumulator. The maximum output of the second hydraulic pump motor is set equal (or substantially equal) to the maximum output of the first hydraulic pump motor. As the first hydraulic pump motor and the second hydraulic pump motor here, a variable displacement type can be used. The electronic control unit 42 controls the torque of the first hydraulic pump motor and the torque of the second hydraulic pump motor by controlling the capacity of the first hydraulic pump motor and the capacity of the second hydraulic pump motor, respectively. Can do.

実施形態1では、電子制御装置42は、クラッチC1,C2,C3を係合した状態で、第1油圧ポンプモータのトルク及び第2油圧ポンプモータのトルクを制御することにより、変速機14に伝達される動力と遊星歯車機構20に伝達される動力の配分を制御する動力配分制御を実行することができる。そして、電子制御装置42は、クラッチC1,C2を解放し且つクラッチC3を係合した状態で、第1油圧ポンプモータ及び第2油圧ポンプモータと駆動輪40との間で伝達される動力を制御する動力伝達制御を実行することができる。つまり、電子制御装置42は、クラッチC1,C2の係合/解放を切り替えることで、動力配分制御と動力伝達制御とのいずれかを選択的に実行することができる。   In the first embodiment, the electronic control device 42 transmits the transmission to the transmission 14 by controlling the torque of the first hydraulic pump motor and the torque of the second hydraulic pump motor with the clutches C1, C2, and C3 engaged. The power distribution control for controlling the distribution of the power to be transmitted and the power transmitted to the planetary gear mechanism 20 can be executed. The electronic control unit 42 controls the power transmitted between the first hydraulic pump motor and the second hydraulic pump motor and the drive wheel 40 in a state where the clutches C1 and C2 are released and the clutch C3 is engaged. Power transmission control can be executed. That is, the electronic control unit 42 can selectively execute either power distribution control or power transmission control by switching engagement / release of the clutches C1 and C2.

実施形態2では、電子制御装置42は、クラッチC1,C2を係合した状態で、第1油圧ポンプモータが油圧エネルギーを生成し且つ第2油圧ポンプモータが動力を発生するよう第1油圧ポンプモータ及び第2油圧ポンプモータの駆動制御を行うことにより、変速機14に伝達される動力と遊星歯車機構20に伝達される動力の配分を制御する動力配分制御を実行することができる。そして、電子制御装置42は、クラッチC1を解放し且つクラッチC2を係合した状態で、変速機14を介して第1油圧ポンプモータと駆動輪40との間で伝達される動力、及び遊星歯車機構20を介して第2油圧ポンプモータと駆動輪40との間で伝達される動力を制御する動力伝達制御を実行することができる。つまり、電子制御装置42は、クラッチC1の係合/解放を切り替えることで、動力配分制御と動力伝達制御とのいずれかを選択的に実行することができる。   In the second embodiment, the electronic control unit 42 is configured so that the first hydraulic pump motor generates hydraulic energy and the second hydraulic pump motor generates power with the clutches C1 and C2 engaged. By performing drive control of the second hydraulic pump motor, power distribution control for controlling distribution of power transmitted to the transmission 14 and power transmitted to the planetary gear mechanism 20 can be executed. Then, the electronic control unit 42 releases the clutch C1 and engages the clutch C2, and the power transmitted between the first hydraulic pump motor and the drive wheel 40 via the transmission 14 and the planetary gear. Power transmission control for controlling the power transmitted between the second hydraulic pump motor and the drive wheel 40 via the mechanism 20 can be executed. That is, the electronic control unit 42 can selectively execute either power distribution control or power transmission control by switching engagement / release of the clutch C1.

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.

実施形態1に係る動力出力システムの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a power output system according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1の遊星歯車機構の各回転要素の回転速度を示す共線図である。FIG. 3 is a collinear diagram showing the rotation speed of each rotating element of the planetary gear mechanism of the first embodiment. 実施形態1における動力配分制御を説明する図である。It is a figure explaining the power distribution control in Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る動力出力システムの動力の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of the motive power of the motive power output system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1における動力配分制御を説明する共線図である。3 is a collinear diagram illustrating power distribution control in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における動力配分制御を説明する共線図である。3 is a collinear diagram illustrating power distribution control in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における動力配分制御を説明する図である。It is a figure explaining the power distribution control in Embodiment 1. FIG. 実施形態1におけるEV走行を説明する図である。It is a figure explaining EV driving in Embodiment 1. 実施形態1におけるEV走行を説明する共線図である。FIG. 3 is a collinear diagram illustrating EV traveling in the first embodiment. 実施形態1におけるEV走行を説明する共線図である。FIG. 3 is a collinear diagram illustrating EV traveling in the first embodiment. 実施形態1においてEV走行時にエンジンを始動する動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement which starts an engine at the time of EV driving | running | working in Embodiment 1. FIG. 実施形態1におけるEV走行を説明する図である。It is a figure explaining EV driving in Embodiment 1. 実施形態1に係る動力出力システムの他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the power output system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る動力出力システムの他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the power output system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る動力出力システムの他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the power output system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態2に係る動力出力システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the power output system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態2におけるEV走行を説明する図である。It is a figure explaining EV driving in Embodiment 2. 実施形態2における動力配分制御を説明する図である。It is a figure explaining the power distribution control in Embodiment 2. FIG. 実施形態2における動力配分制御を説明する図である。It is a figure explaining the power distribution control in Embodiment 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン、14 変速機、15 ケーシング、16 スタータジェネレータ、20 遊星歯車機構、22 モータジェネレータ、26 入力軸、30 プライマリプーリ、32 セカンダリプーリ、34 無端ベルト、36 出力軸、40 駆動輪、42 電子制御装置、C1,C2,C3 クラッチ、CR キャリア、R リングギア、S サンギア。   10 engine, 14 transmission, 15 casing, 16 starter generator, 20 planetary gear mechanism, 22 motor generator, 26 input shaft, 30 primary pulley, 32 secondary pulley, 34 endless belt, 36 output shaft, 40 drive wheel, 42 electronic control Equipment, C1, C2, C3 clutch, CR carrier, R ring gear, S sun gear.

Claims (5)

エンジンからの動力を変速機により変速して負荷へ伝達することが可能な第1動力伝達部と、
エンジンからの動力を変速機に対し並列に設けられた伝達機構を介して負荷へ伝達することが可能な第2動力伝達部と、
エンジンからの動力を利用して電気エネルギーを生成可能であるとともに、電気エネルギーを利用して動力を発生可能な第1回転電機と、
第1回転電機が生成する電気エネルギーを利用して動力を発生可能な第2回転電機と、
エンジンと第1回転電機との結合及びその解除を選択的に行うことが可能な第1断続機構と、
第1回転電機と負荷との変速機を介した結合及びその解除を選択的に行うことが可能な第2断続機構と、
第1回転電機及び第2回転電機の駆動制御を行う制御装置と、
を有し、
伝達機構は、エンジンからのトルクと第2回転電機からのトルクとをそれらのトルク比が所定比となる状態で合成して負荷へ伝達することが可能な機構であり、
制御装置は、
第1断続機構によりエンジンと第1回転電機とを結合し且つ第2断続機構により第1回転電機と負荷とを変速機を介して結合した状態で、第1回転電機のトルク及び第2回転電機のトルクを制御することにより、変速機に伝達される動力と伝達機構に伝達される動力との配分を制御する動力配分制御と、
第1断続機構によるエンジンと第1回転電機との結合を解除し且つ第2断続機構による第1回転電機と負荷との変速機を介した結合を解除した状態で、第1回転電機及び第2回転電機と負荷との間で伝達される動力を制御する動力伝達制御と、
のいずれかを選択的に実行する、動力伝達システム。
A first power transmission unit capable of shifting power from the engine by a transmission and transmitting the power to a load;
A second power transmission unit capable of transmitting power from the engine to a load via a transmission mechanism provided in parallel to the transmission;
A first rotating electric machine capable of generating electric energy using power from the engine and generating power using electric energy;
A second rotating electrical machine capable of generating power using electrical energy generated by the first rotating electrical machine;
A first intermittent mechanism capable of selectively coupling and releasing the engine and the first rotating electrical machine;
A second intermittent mechanism capable of selectively performing coupling and release of the first rotating electrical machine and the load via the transmission;
A control device that performs drive control of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine;
Have
The transmission mechanism is a mechanism capable of combining the torque from the engine and the torque from the second rotating electrical machine in a state where the torque ratio is a predetermined ratio and transmitting the combined torque to the load.
The control device
The torque of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine in a state where the engine and the first rotating electrical machine are coupled by the first intermittent mechanism and the first rotating electrical machine and the load are coupled by the second intermittent mechanism via the transmission. Power distribution control for controlling distribution of power transmitted to the transmission and power transmitted to the transmission mechanism by controlling the torque of
The first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine in a state where the coupling between the engine and the first rotating electrical machine by the first interrupting mechanism is released and the coupling between the first rotating electrical machine and the load by the second interrupting mechanism via the transmission is released. Power transmission control for controlling power transmitted between the rotating electrical machine and the load;
A power transmission system that selectively executes one of the following.
請求項1に記載の動力伝達システムであって、
第1回転電機と負荷との伝達機構を介した結合及びその解除を選択的に行うことが可能な第3断続機構をさらに有し、
制御装置は、第3断続機構により第1回転電機と負荷とを伝達機構を介して結合した状態で、前記動力配分制御と前記動力伝達制御とのいずれかを選択的に実行する、動力伝達システム。
The power transmission system according to claim 1,
A third interrupting mechanism capable of selectively coupling and releasing the first rotating electrical machine and the load via the transmission mechanism;
The control device selectively executes either the power distribution control or the power transmission control in a state where the first rotating electrical machine and the load are coupled via the transmission mechanism by the third interrupting mechanism. .
請求項1または2に記載の動力伝達システムであって、
伝達機構は、エンジンからのトルクが伝達可能な入力側回転要素と、第2回転電機からのトルクが伝達可能な配分用回転要素と、入力側回転要素に伝達されたトルクと配分用回転要素に伝達されたトルクをそれらのトルク比が所定比となる状態で合成して負荷へ伝達することが可能な出力側回転要素と、を含み、且つ2自由度の回転自由度を有する機構である、動力伝達システム。
The power transmission system according to claim 1 or 2,
The transmission mechanism includes an input side rotating element capable of transmitting torque from the engine, a distribution rotating element capable of transmitting torque from the second rotating electrical machine, and a torque transmitted to the input side rotating element and the distribution rotating element. An output-side rotating element capable of combining the transmitted torque in a state in which the torque ratio is a predetermined ratio and transmitting it to the load, and having a rotational degree of freedom of two degrees of freedom. Power transmission system.
請求項3に記載の動力伝達システムであって、
伝達機構は、サンギアとキャリアとリングギアを回転要素として含む遊星歯車機構を有し、
入力側回転要素と配分用回転要素と出力側回転要素が、前記遊星歯車機構の回転要素により構成されている、動力伝達システム。
The power transmission system according to claim 3,
The transmission mechanism has a planetary gear mechanism including a sun gear, a carrier, and a ring gear as rotating elements,
A power transmission system in which an input side rotation element, a distribution rotation element, and an output side rotation element are constituted by rotation elements of the planetary gear mechanism.
エンジンからの動力を変速機により変速して負荷へ伝達することが可能な第1動力伝達部と、
エンジンからの動力を変速機に対し並列に設けられた伝達機構を介して負荷へ伝達することが可能な第2動力伝達部と、
エンジンからの動力を利用して油圧エネルギーを生成可能であるとともに、油圧エネルギーを利用して動力を発生可能な第1油圧ポンプモータと、
第1油圧ポンプモータが生成する油圧エネルギーを利用して動力を発生可能な第2油圧ポンプモータと、
エンジンと第1油圧ポンプモータとの結合及びその解除を選択的に行うことが可能な第1断続機構と、
第1油圧ポンプモータと負荷との変速機を介した結合及びその解除を選択的に行うことが可能な第2断続機構と、
第1油圧ポンプモータ及び第2油圧ポンプモータの駆動制御を行う制御装置と、
を有し、
伝達機構は、エンジンからのトルクと第2油圧ポンプモータからのトルクとをそれらのトルク比が所定比となる状態で合成して負荷へ伝達することが可能な機構であり、
制御装置は、
第1断続機構によりエンジンと第1油圧ポンプモータとを結合し且つ第2断続機構により第1油圧ポンプモータと負荷とを変速機を介して結合した状態で、第1油圧ポンプモータのトルク及び第2油圧ポンプモータのトルクを制御することにより、変速機に伝達される動力と伝達機構に伝達される動力との配分を制御する動力配分制御と、
第1断続機構によるエンジンと第1油圧ポンプモータとの結合を解除し且つ第2断続機構による第1油圧ポンプモータと負荷との変速機を介した結合を解除した状態で、第1油圧ポンプモータ及び第2油圧ポンプモータと負荷との間で伝達される動力を制御する動力伝達制御と、
のいずれかを選択的に実行する、動力伝達システム。
A first power transmission unit capable of shifting power from the engine by a transmission and transmitting the power to a load;
A second power transmission unit capable of transmitting power from the engine to a load via a transmission mechanism provided in parallel to the transmission;
A first hydraulic pump motor capable of generating hydraulic energy using power from the engine and generating power using hydraulic energy;
A second hydraulic pump motor capable of generating power using hydraulic energy generated by the first hydraulic pump motor;
A first intermittent mechanism capable of selectively coupling and releasing the engine and the first hydraulic pump motor;
A second intermittent mechanism capable of selectively connecting and releasing the first hydraulic pump motor and the load via the transmission;
A control device that performs drive control of the first hydraulic pump motor and the second hydraulic pump motor;
Have
The transmission mechanism is a mechanism capable of combining the torque from the engine and the torque from the second hydraulic pump motor in a state where the torque ratio is a predetermined ratio and transmitting the combined torque to the load.
The control device
In the state where the engine and the first hydraulic pump motor are coupled by the first intermittent mechanism and the first hydraulic pump motor and the load are coupled via the transmission by the second intermittent mechanism, the torque and the first hydraulic pump motor Power distribution control for controlling distribution of power transmitted to the transmission and power transmitted to the transmission mechanism by controlling the torque of the two hydraulic pump motors;
The first hydraulic pump motor in a state where the coupling between the engine and the first hydraulic pump motor by the first intermittent mechanism is released and the coupling between the first hydraulic pump motor and the load by the second intermittent mechanism via the transmission is released. And power transmission control for controlling power transmitted between the second hydraulic pump motor and the load;
A power transmission system that selectively executes one of the following.
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