JP5713814B2 - Hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン及びモータの駆動力を変速機により変速して駆動輪に伝達すると共に、該駆動力の伝達状態を油圧クラッチの断接に応じて切り換えるハイブリッド車両に係り、詳しくはモータの冷却や油圧クラッチの断接動作に用いられるオイルの供給を制御する技術に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle that shifts the driving force of an engine and a motor by a transmission and transmits the driving force to driving wheels, and switches the transmission state of the driving force according to the connection and disconnection of a hydraulic clutch. The present invention also relates to a technique for controlling the supply of oil used for connecting and disconnecting a hydraulic clutch.
近年、ガソリンエンジンなどを走行用動力源とする自動車に代わりハイブリッド車両が普及し始めている。
この種のハイブリッド電気自動車は、エンジンにより発電機を駆動してバッテリを充電しながら、発電した電力により走行用のモータを駆動している。例えばパラレル方式のハイブリッド車両では、エンジン及びモータの間に介装した油圧クラッチの断接に応じて、エンジンのみを駆動源としたエンジン走行、モータのみを駆動源としたモータ走行、エンジン及びモータを駆動源としたエンジン・モータ併用走行を任意に切換可能としている(例えば、特許文献1参照)。
一般的な車両と同様にハイブリッド車両でも、車室スペースや荷室スペースを拡大するために駆動系の小型化が要望されている。そこで、上記特許文献1の技術では、油圧クラッチ、モータ、変速機などを同一ケーシング内に収容すると共に、モータの冷却や油圧クラッチの断接動作に用いるオイルを共用することにより、オイル供給用のオイルポンプや油圧回路を共通化して駆動系の小型化を図っている。
In recent years, hybrid vehicles have begun to spread in place of automobiles that use a gasoline engine or the like as a driving power source.
In this type of hybrid electric vehicle, a driving motor is driven by the generated electric power while a generator is driven by an engine to charge a battery. For example, in a parallel hybrid vehicle, an engine running using only the engine as a driving source, a motor running using only the motor as a driving source, an engine and a motor depending on the connection / disconnection of a hydraulic clutch interposed between the engine and the motor. The engine / motor combined travel as a drive source can be arbitrarily switched (for example, see Patent Document 1).
In a hybrid vehicle as well as a general vehicle, there is a demand for downsizing of a drive system in order to expand a cabin space and a cargo space. Therefore, in the technique of
上記特許文献1に記載された技術ではオイルを共用する複数の装置が同時作動する場合があり、このような状況でも各装置に対して不足なくオイルを供給して円滑に作動可能とする必要がある。例えば、モータ冷却は常に必要であるとの観点からモータへのオイル供給は常時行われているが、油圧クラッチが断接動作されると、クラッチ作動に要するオイル供給量がモータへのオイル供給量に上乗せされる。
一般的に油圧クラッチはオイル供給により切断または接続の何れか一方に動作し、内蔵されたリターンスプリングの付勢力などで元の断接状態に復帰するが、切断または接続の何れか一方への動作時には、断接ストローク相当分だけクラッチを作動させるためにかなり多量のオイルを消費する。よって、この場合にはモータ冷却と油圧クラッチの断接動作とが同時に行われることを想定し、双方の装置へのオイル供給を可能とするためにオイルポンプの容量を大幅に増大させる必要がある。
In the technique described in
In general, the hydraulic clutch is either disconnected or connected by supplying oil, and returns to the original connected state by the urging force of the built-in return spring. Sometimes, a considerable amount of oil is consumed to operate the clutch by an amount corresponding to the connecting / disconnecting stroke. Therefore, in this case, it is assumed that the motor cooling and the connecting / disconnecting operation of the hydraulic clutch are performed simultaneously, and it is necessary to greatly increase the capacity of the oil pump in order to enable oil supply to both devices. .
しかしながら、オイルポンプの容量増大は駆動損失の増大につながり、例えばエンジンによりオイルポンプを駆動する構成ではエンジンの駆動損失の増大、ひいてはそれに起因する燃費悪化などの弊害を引き起こしてしまう。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、オイル供給を不足させることなくモータ冷却と油圧クラッチの断接動作とを支障なく実行可能とした上で、オイル供給用のオイルポンプの容量増大を抑制してこれに起因する燃費悪化などの弊害を未然に防止することができるハイブリッド車両を提供することにある。
However, an increase in the capacity of the oil pump leads to an increase in drive loss. For example, in a configuration in which the oil pump is driven by an engine, an increase in the drive loss of the engine and, consequently, an adverse effect such as a deterioration in fuel consumption.
The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to make it possible to perform motor cooling and connecting / disconnecting operation of a hydraulic clutch without any trouble without shortage of oil supply. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a hybrid vehicle that can prevent an adverse effect such as a deterioration in fuel consumption due to an increase in capacity of an oil pump for supplying oil.
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、エンジン及びモータの駆動力を変速機により変速して駆動輪に伝達すると共に、該駆動力の伝達状態を油圧クラッチの断接に応じて切り換えるハイブリッド車両において、上記油圧クラッチにオイルを供給する油圧供給手段と、上記油圧供給手段により供給されたオイルを上記油圧クラッチに供給して該油圧クラッチを断接駆動するクラッチ駆動手段と、上記ハイブリッド車両の走行状態に基づき、上記クラッチ駆動手段に対してクラッチの断接動作を指示するクラッチ制御手段と、上記油圧供給手段から供給されるオイルを上記モータへ供給することにより該モータを冷却するモータ冷却手段と、上記クラッチ駆動手段により、油圧クラッチの断接動作が実行されるときには、上記モータ冷却手段による上記モータへのオイル供給を制限するモータ冷却制限手段と、上記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、を備え、上記油圧供給手段は、エンジン回転により駆動されるオイルポンプとして構成され、上記モータ冷却制限手段は、上記エンジン回転速度検出手段により検出されたエンジン回転速度が予め設定された回転判定値以上のときには、上記クラッチ駆動手段が油圧クラッチの断接動作を実行している場合であっても、上記モータへのオイル供給量を制限しないことを特徴とするものである。
請求項2の発明は、請求項1において、上記モータの温度を検出するモータ温度検出手段を更に備え、上記モータ冷却制限手段は、上記モータ温度検出手段により検出されたモータ温度が上記モータの冷却を要する下限温度未満であるときには、上記モータへのオイル供給を中止することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
The invention of claim 2 further comprises motor temperature detecting means for detecting the temperature of the motor according to
請求項3の発明は、請求項1または2において、上記クラッチ駆動手段は、上記油圧クラッチに予圧を与えるプリチャージの実行後、該油圧クラッチの断接動作を完了するものであり、上記モータ冷却制限手段は、上記クラッチ駆動手段により、上記プリチャージが実行されるときは、上記モータ冷却手段による上記モータへのオイル供給を制限することを特徴とするものである。
請求項4の発明は、請求項1において、油圧供給手段から供給されるオイルにより作動して変速機の変速操作を行う変速駆動手段と、ハイブリッド車両の走行状態に基づき、変速駆動手段に対して変速操作を指示する変速制御手段とを備え、オイル冷却制限手段が、クラッチ駆動手段により油圧クラッチの断接動作が実行され、且つ、変速駆動手段により変速機の変速操作が実行される場合に、モータ冷却手段によるモータへのオイル供給量を制限するものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the clutch driving means completes the connecting / disconnecting operation of the hydraulic clutch after the precharge for applying a preload to the hydraulic clutch. The restricting means restricts oil supply to the motor by the motor cooling means when the precharge is executed by the clutch driving means .
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the shift drive means that operates by the oil supplied from the hydraulic pressure supply means to perform the shift operation of the transmission, and the shift drive means based on the traveling state of the hybrid vehicle. A shift control means for instructing a shift operation, and the oil cooling limiting means is configured to perform the connecting / disconnecting operation of the hydraulic clutch by the clutch drive means and the shift operation of the transmission by the shift drive means. The amount of oil supplied to the motor by the motor cooling means is limited.
以上説明したように請求項1の発明のハイブリッド車両によれば、クラッチ制御手段からの断接動作の指示に基づき、油圧供給手段から供給されるオイルによりクラッチ駆動手段が油圧クラッチを断接動作させると共に、モータ冷却手段によりオイルをモータに供給して冷却し、クラッチ駆動手段により油圧クラッチの断接動作が実行されるときに、モータ冷却手段によるモータへのオイル供給を制限するようにし、油圧供給手段をエンジン駆動のオイルポンプとし、エンジン回転速度が回転判定値以上のときには、クラッチ駆動手段が油圧クラッチの断接動作を実行している場合であっても、モータへのオイル供給量を制限しないようにした。
従って、モータへのオイル供給の制限が油圧クラッチの断接動作時に限られるためモータ冷却に支障を生じることはない。一方、このオイル供給の制限により油圧クラッチの断接動作に必要なオイル供給量を確保できることから、油圧クラッチを円滑に断接動作させることができる。そして、モータ冷却とクラッチ駆動手段との同時作動で要求されるオイル供給量を満足するように油圧供給手段の容量を増大する必要がなくなるため、油圧供給手段の駆動損失を低減することができる。また、エンジン回転速度が回転判定値以上であり、オイルポンプがモータ冷却とクラッチ駆動手段との同時作動で要求されるオイル供給量を満足できる状況では、モータへのオイル供給量が制限されない。このため可能な限りモータ冷却を継続して故障低減や寿命延長などを実現することができる。
As described above, according to the hybrid vehicle of the first aspect of the present invention, the clutch driving means causes the hydraulic clutch to be connected / disconnected by the oil supplied from the hydraulic pressure supplying means based on the connection / disconnection instruction from the clutch control means. At the same time, the oil is supplied to the motor by the motor cooling means for cooling, and when the clutch driving means is engaged / disengaged by the hydraulic clutch, the oil supply to the motor by the motor cooling means is restricted to supply the hydraulic pressure. When the means is an engine-driven oil pump and the engine rotational speed is equal to or higher than the rotation determination value, the amount of oil supplied to the motor is not limited even when the clutch drive means is performing the connecting / disconnecting operation of the hydraulic clutch. I did it.
Therefore, since the restriction of the oil supply to the motor is limited only during the connecting / disconnecting operation of the hydraulic clutch, the motor cooling is not hindered. On the other hand, since the oil supply amount necessary for the connecting / disconnecting operation of the hydraulic clutch can be secured by the restriction of the oil supply, the hydraulic clutch can be smoothly connected / disconnected. And since it is not necessary to increase the capacity | capacitance of a hydraulic-pressure supply means so that the oil supply amount requested | required by simultaneous operation | movement with a motor cooling and a clutch drive means may be eliminated, the drive loss of a hydraulic-supply means can be reduced. Further, in a situation where the engine rotation speed is equal to or higher than the rotation determination value and the oil pump can satisfy the oil supply amount required by the simultaneous operation of the motor cooling and the clutch driving means, the oil supply amount to the motor is not limited. For this reason, motor cooling can be continued as much as possible to achieve failure reduction and life extension.
請求項3の発明のハイブリッド車両によれば、請求項1又は2に加えて、クラッチ駆動手段が油圧クラッチのプリチャージを実行するときは、モータ冷却制限手段によりモータへのオイル供給量を制限するようにした。
従って、油圧クラッチのプリチャージに必要なオイル供給量を確保でき、もって油圧クラッチを円滑に断接動作することができる。
According to a hybrid vehicle of a third aspect of the present invention, in addition to the first or second aspect , when the clutch driving means performs precharge of the hydraulic clutch, the amount of oil supplied to the motor is limited by the motor cooling limiting means. I did it.
Accordingly, it is possible to secure an oil supply amount necessary for precharging the hydraulic clutch, and to smoothly connect and disconnect the hydraulic clutch .
請求項4の発明のハイブリッド車両によれば、請求項1乃至3に加えて、クラッチ駆動手段により油圧クラッチの断接動作が実行され、且つ、変速駆動手段により変速機の変速操作が実行される場合に、モータ冷却手段によるモータへのオイル供給量を制限するようにした。
従って、モータ冷却に支障を生じることなく油圧クラッチの断接動作及び変速機の変速操作に必要なオイル供給量を確保でき、もって、これらの断接動作及び変速操作を円滑に実行して変速時の係合ショックを防止することができる。
According to the hybrid vehicle of the invention 請 Motomeko 4, in addition to any one of
Therefore, it is possible to secure the oil supply amount necessary for the connecting / disconnecting operation of the hydraulic clutch and the shifting operation of the transmission without causing an obstacle to the cooling of the motor. The engagement shock can be prevented.
[第1実施形態]
以下、本発明をハイブリッド型トラックに具体化した第1実施形態を説明する。
図1は本実施形態のハイブリッド型トラックを示す全体構成図である。トラックはパラレル方式のハイブリッド電気自動車として構成されている。ディーゼルエンジン1の出力軸1aにはオイルポンプ2(油圧供給手段)を介してクラッチ3(油圧クラッチ)の入力側が連結され、エンジン1の運転中はオイルポンプ2と共にクラッチ3の入力側が回転駆動される。クラッチ3の出力側にはモータ4の回転軸を介して変速機5の入力側が連結され、モータ4は、例えば永久磁石式同期電動機のように発電機としても機能し得る。変速機5の出力側はプロペラシャフト6、差動装置7及び駆動軸8を介して左右の駆動輪9に連結されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is embodied in a hybrid truck will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a hybrid truck of the present embodiment. The truck is configured as a parallel hybrid electric vehicle. The input side of the clutch 3 (hydraulic clutch) is connected to the output shaft 1a of the
従って、クラッチ3の接続時には、エンジン1の出力軸1aとモータ4の回転軸の両方が変速機5を介して駆動輪9側と機械的に接続され、エンジン1やモータ4の駆動力が変速機5の変速段に応じて変速された後に駆動輪9に伝達される。また、クラッチ3の切断時には、モータ4の回転軸のみが変速機5を介して駆動輪9側と機械的に接続され、モータ4の駆動力が変速機5の変速段に応じて変速された後に駆動輪9に伝達される。
モータ4は、走行用のバッテリ11を電源としてインバータ12により駆動制御されて駆動輪9側に駆動力を伝達する。また、車両減速時のモータ4は駆動輪9側から逆駆動されることにより発電機として作動し、その発電電力がインバータ12によりバッテリ11に充電されると共に、このときのモータ4の回生トルクにより駆動輪9に減速抵抗が付与される。
Therefore, when the
The motor 4 is driven and controlled by the
上記変速機5は、一般的な手動式変速機をベースとして構成されており、以下に述べるように、その変速操作及び変速に伴うクラッチ3の断接動作が自動化されている。
即ち、クラッチ3には油圧式のクラッチアクチュエータ13(クラッチ駆動手段)が連結され、このクラッチアクチュエータ13により断接動作される。クラッチアクチュエータ13は油圧上昇に伴ってクラッチ3を接続方向に駆動し、切断方向への復帰はクラッチ3に内蔵されたリターンスプリングの付勢力を利用して行われる。
The transmission 5 is configured based on a general manual transmission, and as described below, the shifting operation and the connecting / disconnecting operation of the
That is, a hydraulic clutch actuator 13 (clutch driving means) is connected to the
但し、油圧の増減とクラッチ3の断接方向との関係は上記に限定されるものではない。例えば上記とは逆に、油圧上昇に伴ってクラッチアクチュエータ3がクラッチ3を切断方向に駆動するようにしてもよい。
また、変速機5には油圧式のギヤシフトアクチュエータ14(変速駆動手段)が連結され、このギヤシフトアクチュエータ14により変速段が切り換えられる。周知のように手動式変速機では、各変速段のギヤに対してスリーブをシンクロ機構により回転同期させながら結合して所望の変速段を達成させている。このため、図では単一のギヤシフトアクチュエータ14が示されているが、実際には各スリーブと対応する数のギヤシフトアクチュエータ14が変速機5上に配設されている。
However, the relationship between the increase / decrease of the hydraulic pressure and the connecting / disconnecting direction of the clutch 3 is not limited to the above. For example, contrary to the above, the
The transmission 5 is connected to a hydraulic gear shift actuator 14 (transmission driving means), and the gear stage is switched by the
クラッチアクチュエータ13及び各ギヤシフトアクチュエータ14は油路15(モータ冷却手段)を介して上記オイルポンプ2に接続されている。オイルポンプ2からオイルを供給されてクラッチアクチュエータ13によるクラッチ3の断接動作、及び各ギヤシフトアクチュエータ14による変速機5の変速操作が実行される。
また、油路15はモータ4内に形成された図示しない循環路(モータ冷却手段)にも接続され、オイルポンプ2からのオイルが循環路内を循環することによりモータ4が冷却されるようになっている。
The
The
上記エンジン1及びモータ4の運転、クラッチ3の断接動作、及び変速機5の変速操作などはECU21(電子制御ユニット)により実行される。これらの制御のためにECU21の入力側には、エンジン回転速度Neを検出する回転速度センサ22、モータ温度Tmを検出する温度センサ23、アクセル操作量θaccを検出するアクセルセンサ24、車速Vを検出する車速センサ25などの各種センサ類が接続されている。またECU21の出力側には、上記オイルポンプ2、エンジン1の各気筒に設けられた図示しない燃料噴射弁、モータ4を駆動制御するインバータ12、クラッチアクチュエータ13、各ギヤシフトアクチュエータ14などの各種デバイス類が接続されている。
例えばECU21は、アクセル操作量θaccなどに基づき運転者の要求トルクを算出する一方、車両の走行状態、エンジン1及びモータ4の運転状態、或いはバッテリ11のSOC(充電率:State Of Charge)などに基づき、要求トルクをエンジン1側とモータ4側とに配分してそれぞれの目標駆動力を算出する。そして、目標駆動力を達成すべく燃料噴射弁を駆動制御してエンジン1を運転すると共に、インバータ12を駆動制御してモータ4を運転する。これにより、エンジン1のみを駆動源としたエンジン走行、モータ4のみを駆動源としたモータ走行、エンジン1及びモータ4を駆動源としたエンジン・モータ併用走行を適宜切り換えながら車両の走行を行う。
The operation of the
For example, the
一方、例えばECU21は、運転席に設けられたセレクトレバーによるDレンジの選択時には、アクセル操作量θacc及び車速Vに基づき図示しないシフトマップから変速機5の目標変速段を算出する。そして、クラッチアクチュエータ13に対してクラッチ3の断接動作を指示すると共に、変速段を目標変速段に対応するようにギヤシフトアクチュエータ14対して変速段を切り換えるように指示することで目標変速段を達成するよう制御する。これにより常に適切な変速段をもって車両を走行させる。
また、例えばECU21はモータ走行中にバッテリ11のSOCが低下して所定の判定値を下回ると、モータ走行を継続不能と判断してエンジン・モータ併用走行に切り換えるよう制御する。このときのECU21は、クラッチアクチュエータ13に対してモータ走行中に切断状態に保持していたクラッチ3を接続するように指示することにより、モータ4の駆動力と共にエンジン1の駆動力を駆動輪9側に伝達するよう制御する。
On the other hand, for example, the
Further, for example, when the SOC of the battery 11 decreases and falls below a predetermined determination value during motor traveling, the
ところで、オイルポンプ2から供給されるオイルは、モータ4内の循環路を循環することにより消費される一方、クラッチ3の断接動作時にはクラッチアクチュエータ13でも消費される。クラッチアクチュエータ13はクラッチ3を接続する際に油圧を上昇させる必要があるため、より詳しくはクラッチ3の接続動作時にクラッチアクチュエータ13でオイルが消費される。このようなモータ冷却及びクラッチ3の接続動作の要求を満たすべくオイルポンプ2の容量を増大すると、[発明が解決しようとする課題]でも述べたように、エンジン1の駆動損失の増大に起因して燃費悪化などの弊害が発生してしまう。
そこで、オイルポンプ2とモータ4とを接続する油路15に電磁式の開閉弁26(モータ冷却制限手段)を介装し、クラッチ3を接続動作させたとき、ECU21により開閉弁26を閉弁してモータ4へのオイル供給を遮断することでモータ冷却を一時的に中断する対策を講じている。本実施形態では、モータ走行からエンジン・モータ併用走行への切換などのように走行モードの切換に伴って実行されるクラッチ3の接続動作を想定し、このときに開閉弁26の閉弁を行っており、以下、ECU21が実行する開閉弁26の制御を詳述する。
Meanwhile, the oil supplied from the oil pump 2 is consumed by circulating through the circulation path in the motor 4, and is also consumed by the
Therefore, when an electromagnetic on-off valve 26 (motor cooling limiting means) is interposed in the
図2は第1実施形態のECU21が実行するモータ冷却制御ルーチンを示すフローチャートであり、ECU21は当該ルーチンを車両の走行中に所定の制御インターバルで実行している。
まず、ステップS2で温度センサ23により検出されたモータ温度Tmが温度判定値Tm0以上であるか否かを判定する。温度判定値Tm0は、オイルによるモータ4の冷却を要する下限温度として予め設定されたものである。例えば寒冷地での走行時によりモータ温度Tmが温度判定値Tm0未満になっているときには、ステップS2でNo(否定)の判定を下してステップS4に移行し、開閉弁26を閉弁した後にルーチンを終了する。開閉弁26の閉弁によりモータ4の循環路にはオイルが循環しなくなって冷却作用が得られなくなるが、このときのモータ4の温度Tmは極低温のため、オイルによる冷却が中止されても何ら問題なく運転する。
FIG. 2 is a flowchart showing a motor cooling control routine executed by the
First, it is determined whether or not the motor temperature Tm detected by the
また、モータ温度Tmが温度判定値Tm0以上であるとしてステップS2でYes(肯定)の判定を下したときには、ステップS6に移行して走行モードの切換に伴ってクラッチ3を接続動作させる指示があったか否かを判定する。判定がNoのときにはステップS8に移行して開閉弁26を開弁した後にルーチンを終了する。開閉弁26の開弁によりモータ4の循環路内にはオイルが循環し、モータ4はオイルにより冷却されて何ら問題なく運転を継続する。
ステップS6の判定がYesのときにはステップS10に移行して、エンジン回転速度Neが回転判定値Ne1未満であるか否かを判定する。エンジン回転速度Neの上昇に伴ってオイルポンプ2の吐出量は増加するが、例えば回転判定値Ne1は、モータ冷却とクラッチアクチュエータ13との同時作動で要求されるオイル供給量を満足できる下限回転速度に設定されている。判定がNoのときには、ステップS12に移行して開閉弁26を開弁し、続くステップS14でクラッチアクチュエータ13によりクラッチ3を接続動作させた後にルーチンを終了する。
開閉弁26の開弁によりモータ4の循環路内にオイルが循環してモータ冷却が行われ、必要なオイル供給量は増加する。しかし、エンジン回転速度Neの上昇によりオイルポンプ2の吐出量が十分であるため、クラッチアクチュエータ13によりクラッチ3は円滑に接続動作され、係合ショックを生じることなく走行モードが切り換えられる。
Further, when the motor temperature Tm is determined to be equal to or higher than the temperature determination value Tm0 and the determination of Yes (Yes) is made in step S2, is there an instruction to shift to step S6 and to engage the clutch 3 with the switching of the travel mode? Determine whether or not. When the determination is No, the routine proceeds to step S8, the open /
When the determination in step S6 is Yes, the process proceeds to step S10 to determine whether or not the engine speed Ne is less than the rotation determination value Ne1. The discharge amount of the oil pump 2 increases as the engine rotation speed Ne increases. For example, the rotation determination value Ne1 is a lower limit rotation speed that can satisfy the oil supply amount required for simultaneous operation of the motor cooling and the
By opening the on-off
なお、クラッチ3の接続動作はどのような制御内容により実行してもよい。例えば単にクラッチアクチュエータ13の油圧を立ち上げてクラッチ3を接続方向に動作させてもよいし、或いは、まずクラッチ3を遊びストローク分だけ接続方向に作動させ(プリチャージと称する)、その後に完全に接続させてもよい。
また、ステップS10の判定がYesのときには、ステップS16に移行して開閉弁26を閉弁した後に(モータ冷却制限手段)、ステップS14でクラッチ3を接続動作させる。このときにはエンジン回転速度Neが低くオイルポンプ2の吐出量が十分ではないが、開閉弁26の閉弁によりモータ冷却が中断されるため、クラッチ3の接続動作に必要なオイル供給量が確保される。よって、クラッチアクチュエータ13によりクラッチ3が円滑に接続動作される。
そして、クラッチ3を接続動作させる指示がなくなった時点でステップS6の判定がNoになるため、ステップS8で開閉弁26が開弁されてモータ冷却が再開され、その間にモータ4に致命的な問題が生じることはない。
The connection operation of the clutch 3 may be executed by any control content. For example, it is possible to simply raise the hydraulic pressure of the
When the determination in step S10 is Yes, the process proceeds to step S16 to close the on-off valve 26 (motor cooling limiting means), and then the
When the instruction to connect the
以上のように本実施形態のハイブリッド型トラックでは、走行モードの切換に伴ってクラッチ3を接続動作させるときに、開閉弁26を閉弁してモータ4へのオイル供給を中断するようにした。従って、モータ冷却に支障を生じることなくクラッチ3の接続動作に必要なオイル供給量を確保でき、もってクラッチ3を円滑に接続動作させて走行モードの切換時の係合ショックを防止することができる。そして、モータ冷却とクラッチアクチュエータ13との同時作動で要求されるオイル供給量を満足するようにオイルポンプ2の容量を増大する必要がないことから、オイルポンプ2を駆動するエンジン1の駆動損失の増大、ひいては燃費悪化などの弊害を未然に防止することができる。
As described above, in the hybrid truck according to the present embodiment, when the
また、クラッチ3の接続動作時であっても、エンジン回転速度Neが回転判定値Ne1以上でオイルポンプ2の吐出量が十分なときには、開閉弁26を開弁状態に保持している。このため可能な限りモータ冷却を継続でき、もってモータ4を良好な温度環境の下で運転させて、故障低減や寿命延長などの効果を得ることができる。
加えて図1から明らかなように、本実施形態は一般的なハイブリッド型トラックに対して、油路15を開閉する開閉弁26、及び図2のルーチンに相当するECU21の処理を追加しただけの簡単な構成で実施できる。そして、開閉弁26としては一般的な油圧回路で使用するバルブ類を流用可能であることから、極めて安価なコストにより上記種々の作用効果を得ることができる。
一方、オイルポンプ2の容量を増大する必要がないため、ハイブリッド車両とエンジン車両とで駆動系部品を共用化した場合には、オイルポンプ2についても共用化でき製造コストを低減することができる。
Even when the
In addition, as is apparent from FIG. 1, the present embodiment is obtained by adding an on / off
On the other hand, since it is not necessary to increase the capacity of the oil pump 2, when the drive system parts are shared between the hybrid vehicle and the engine vehicle, the oil pump 2 can also be shared and the manufacturing cost can be reduced.
[第2実施形態]
次に、本発明を別のハイブリッド型トラックに具体化した第2実施形態を説明する。
本実施形態の全体的な構成は図1に示した第1実施形態と同様であり、相違点は、走行モードの切換を想定した第1実施形態に対して、本実施形態では変速機5の変速操作に伴うクラッチ3の断接動作を想定し、このときに開閉弁26の閉弁を行う点にある。そこで、共通する構成は同一部材番号を付して説明を省略し、ECU21による開閉弁26の制御について詳述する。
図3は第2実施形態のECU21が実行するモータ冷却制御ルーチンを示すフローチャートである。図2のフローチャートとの相違点は、ステップS6,10の処理内容、及びステップS14をステップS22〜26に変更した点にあるため、相違する処理を重点的に述べる。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment in which the present invention is embodied in another hybrid truck will be described.
The overall configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and the difference is that the transmission 5 is different in the present embodiment from the first embodiment that assumes switching of the running mode. Assuming that the
FIG. 3 is a flowchart showing a motor cooling control routine executed by the
まず、ステップS2でモータ温度Tmが温度判定値Tm0以上であるか否かを判定し、判定がYesのときにはステップS6で変速機5の変速操作の指示があったか否かを判定する。シフトアップまたはシフトダウンのために変速機5の目標変速段が切り換えられて変速操作の指示があると、ステップS10でエンジン回転速度Neが回転判定値Ne2未満であるか否かを判定する。変速機5の変速操作はクラッチ3を断接動作させながら互いに入れ替わりのタイミングで行われる。このため、クラッチアクチュエータ13とギヤシフトアクチュエータ14とのオイル消費量が大の方を選択し、この選択したアクチュエータ13,14とモータ冷却との同時作動で要求されるオイル供給量を満足できる下限回転速度として、上記した回転判定値Ne2が設定されている。
ステップS10の判定がNoのときにはステップS12で開閉弁26を開弁し、続くステップS22でクラッチアクチュエータ13によりクラッチ3を切断し、ステップS24でギヤシフトアクチュエータ14により変速段を切り換え、ステップS26でクラッチアクチュエータ13によりクラッチ3を接続してルーチンを終了する。エンジン回転速度Neの上昇によりオイルポンプ2の吐出量が十分であるため、クラッチアクチュエータ13によるクラッチ3の接続動作、及びギヤシフトアクチュエータ14による変速機5の変速操作は共に円滑に行われ、ショックを生じることなく目標変速段への変速が完了する。
First, in step S2, it is determined whether or not the motor temperature Tm is equal to or higher than the temperature determination value Tm0. If the determination is Yes, it is determined in step S6 whether or not an instruction for shifting operation of the transmission 5 has been issued. When the target gear position of the transmission 5 is switched for upshifting or downshifting and there is an instruction for shifting operation, it is determined in step S10 whether or not the engine rotational speed Ne is less than the rotation determination value Ne2. The speed change operation of the transmission 5 is performed at a timing when the
When the determination in step S10 is No, the on-off
第1実施形態でも述べたが、ステップS26ではどのような制御によりクラッチ3を接続動作させてもよく、例えばプリチャージ後に完全に接続させてもよい。
また、ステップS10の判定がYesのときにはステップS16で開閉弁26を閉弁した後に(モータ冷却制限手段)、ステップS22〜26の処理を行う。エンジン回転速度Neが低くオイルポンプ2の吐出量が十分ではないが、開閉弁26の閉弁によりモータ冷却が中断されるため、クラッチ3の接続動作及び変速機5の変速操作に必要なオイル供給量が確保される。よって、ショックを生じることなく目標変速段への変速機5の変速が完了する。
そして、変速操作の指示がなくなった時点でステップS6の判定がNoになるため、ステップS8で開閉弁26が開弁されてモータ冷却が再開され、その間にモータ4に致命的な問題が生じることはない。
As described in the first embodiment, in step S26, the
When the determination in step S10 is Yes, after the opening / closing
Then, since the determination in step S6 becomes No at the time when there is no shift operation instruction, the on-off
以上のように本実施形態のハイブリッド型トラックでは、クラッチ3の断接動作を伴って変速機5の目標変速段への変速操作が行われたときに、開閉弁26を閉弁してモータ4へのオイル供給を中断するようにした。従って、モータ冷却に支障を生じることなくクラッチ3の接続動作及び変速機5の変速操作に必要なオイル供給量を確保でき、もって、これらの接続動作及び変速操作を共に円滑に行って変速操作時のショックを防止することができる。そして、モータ冷却とクラッチアクチュエータ13との同時作動で要求されるオイル供給量、或いはモータ冷却とギヤシフトアクチュエータ14との同時作動で要求されるオイル供給量を満足するようにオイルポンプ2の容量を増大する必要がないことから、オイルポンプ2を駆動するエンジン1の駆動損失の増大、ひいては燃費悪化などの弊害を未然に防止することができる。
また、重複する説明はしないが、変速機5の変速操作時であっても、エンジン回転速度Neが回転判定値Ne2以上でオイルポンプ2の吐出量が十分なときには開閉弁26を開弁状態に保持するため、可能な限りモータ冷却を継続でき、しかも、開閉弁26及びECU21の処理を追加するだけの簡単な構成で実施できる。
As described above, in the hybrid truck according to the present embodiment, when the shift operation to the target shift stage of the transmission 5 is performed with the connecting / disconnecting operation of the clutch 3, the opening / closing
Although not redundantly described, the opening / closing
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態ではハイブリッド型トラックに具体化したが、対象となる車両はこれに限ることはなく、例えばバスや乗用車に具体化してもよい。
また、上記実施形態ではエンジン1とモータ4との間にクラッチ3を介装したが、駆動系のレイアウトはこれに限定されるものではない。例えば、エンジン1とモータ4とを直接接続し、モータ4と変速機5との間にクラッチ3を介装したレイアウトの車両として具体化してもよい。
また、上記実施形態では、単一のクラッチ3を備えた手動式変速機をベースとして変速操作及びクラッチ断接動作を自動化した変速機5に具体化したが、変速機5の種別はこれに限ることはなく、例えば所謂デュアルクラッチ式変速機を対象としてもよい。
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, although the embodiments described above are embodied as hybrid trucks, the target vehicle is not limited to this, and may be embodied as, for example, a bus or a passenger car.
In the above embodiment, the
In the above-described embodiment, the manual transmission including the
当該デュアルクラッチ式変速機の構成は、例えば特開2009−035168号公報などで周知であるが、奇数段と偶数段とに分けた歯車機構をそれぞれクラッチを介してエンジン側と連結した2系統の動力伝達系を備えるシステムである。一方の歯車機構のクラッチを接続して動力伝達しているときには、他方の歯車機構のクラッチを切断して次に予測される変速段に予め切り換えておき、次変速段への変速タイミングになると両クラッチの断接状態を逆転させて他方の歯車機構による動力伝達を開始し、これにより変速時の動力伝達の中断を防止している。
詳細は説明しないが、このようなデュアルクラッチ式変速機においても、2系統の動力伝達系に備えられた何れかのクラッチの断接動作を実行するとき、或いはクラッチの断接動作を伴って何れかの歯車機構の変速操作を実行するときに、モータを冷却するためのオイル供給を開閉弁の閉弁により遮断するように構成すれば、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
The configuration of the dual clutch transmission is well known in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-035168, but two systems in which gear mechanisms divided into odd and even stages are connected to the engine side via clutches, respectively. This system includes a power transmission system. When the clutch of one gear mechanism is connected to transmit power, the clutch of the other gear mechanism is disconnected and switched to the next predicted gear position in advance. The clutch connection / disconnection state is reversed to start power transmission by the other gear mechanism, thereby preventing interruption of power transmission at the time of shifting.
Although not described in detail, even in such a dual clutch transmission, when either of the clutches connected / disconnected in the two power transmission systems is executed or accompanied by the clutch connecting / disconnecting operation, either If the oil supply for cooling the motor is shut off by closing the on-off valve when the gear mechanism performs a speed change operation, the same effect as the above embodiment can be obtained.
また、上記実施形態では、オイルポンプ2からモータ4へのオイル供給を完全に遮断するように開閉弁26を構成したが、開閉弁26の機能はこれに限ることはない。例えば閉弁時においてモータ4へのオイル供給量を50%程度まで低下させるように開閉弁26を構成してもよい。この場合でもモータ4へのオイル供給量が制限される分だけオイルポンプ2の容量を縮小でき、また開閉弁26の閉弁時でもモータ冷却効果がある程度継続して得られる。よって、オイルポンプ2の容量縮小とモータ冷却との何れを重視するかに応じて、開閉弁26の閉弁時の開度(即ちオイル制限量)を適宜設定すればよい。
Moreover, in the said embodiment, although the on-off
1 エンジン
2 オイルポンプ(油圧供給手段)
3 クラッチ(油圧クラッチ)
5 変速機
9 駆動輪
13 クラッチアクチュエータ(クラッチ駆動手段)
14 ギヤシフトアクチュエータ(変速駆動手段)
15 油路(モータ冷却手段)
21 ECU(モータ冷却制限手段、クラッチ制御手段、変速制御手段)
26 開閉弁(モータ冷却制限手段)
1 Engine 2 Oil pump (hydraulic supply means)
3 Clutch (hydraulic clutch)
5 Transmission 9
14 Gear shift actuator (transmission drive means)
15 Oil passage (motor cooling means)
21 ECU (motor cooling limiting means, clutch control means, shift control means)
26 On-off valve (motor cooling limiting means)
Claims (4)
上記油圧クラッチにオイルを供給する油圧供給手段と、
上記油圧供給手段により供給されたオイルを上記油圧クラッチに供給して該油圧クラッチを断接駆動するクラッチ駆動手段と、
上記ハイブリッド車両の走行状態に基づき、上記クラッチ駆動手段に対してクラッチの断接動作を指示するクラッチ制御手段と、
上記油圧供給手段から供給されるオイルを上記モータへ供給することにより該モータを冷却するモータ冷却手段と、
上記クラッチ駆動手段により、油圧クラッチの断接動作が実行されるときには、上記モータ冷却手段による上記モータへのオイル供給を制限するモータ冷却制限手段と、
上記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
を備え、
上記油圧供給手段は、エンジン回転により駆動されるオイルポンプとして構成され、
上記モータ冷却制限手段は、上記エンジン回転速度検出手段により検出されたエンジン回転速度が予め設定された回転判定値以上のときには、上記クラッチ駆動手段が油圧クラッチの断接動作を実行している場合であっても、上記モータへのオイル供給量を制限しないことを特徴とするハイブリッド車両。 In a hybrid vehicle in which the driving force of the engine and motor is shifted by a transmission and transmitted to driving wheels, and the transmission state of the driving force is switched according to the connection / disconnection of a hydraulic clutch.
Hydraulic supply means for supplying oil to the hydraulic clutch;
Clutch driving means for supplying the oil supplied by the hydraulic supply means to the hydraulic clutch and driving the hydraulic clutch to be connected and disconnected;
Clutch control means for instructing the clutch drive means to engage and disengage the clutch based on the traveling state of the hybrid vehicle;
Motor cooling means for cooling the motor by supplying oil supplied from the hydraulic pressure supply means to the motor;
A motor cooling limiting means for limiting oil supply to the motor by the motor cooling means when the clutch driving means performs a connecting / disconnecting operation of the hydraulic clutch;
Engine rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine ;
With
The hydraulic pressure supply means is configured as an oil pump driven by engine rotation,
The motor cooling limiting means is a case where the clutch driving means is performing the connecting / disconnecting operation of the hydraulic clutch when the engine rotational speed detected by the engine rotational speed detecting means is equal to or greater than a preset rotation determination value. Even if it exists, the hybrid vehicle characterized by not restrict | limiting the oil supply amount to the said motor .
上記モータ冷却制限手段は、上記モータ温度検出手段により検出されたモータ温度が上記モータの冷却を要する下限温度未満であるときには、上記モータへのオイル供給を中止することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両。The said motor cooling restriction | limiting means stops the oil supply to the said motor, when the motor temperature detected by the said motor temperature detection means is less than the minimum temperature which requires cooling of the said motor. The described hybrid vehicle.
上記モータ冷却制限手段は、上記クラッチ駆動手段により、上記プリチャージが実行されるときは、上記モータ冷却手段による上記モータへのオイル供給を制限することを特徴とする請求項1又は2に記載のハイブリッド車両。 The clutch driving means completes the connecting / disconnecting operation of the hydraulic clutch after the precharge for applying a preload to the hydraulic clutch,
The motor cooling limiting means by the clutch driving means, when the precharge is performed, according to claim 1 or 2, characterized in that to limit the oil supply to the motor by the motor cooling means Hybrid vehicle.
上記ハイブリッド車両の走行状態に基づき、上記変速駆動手段に対して変速操作を指示する変速制御手段と、
を備え、
上記モータ冷却制限手段は、上記クラッチ駆動手段により油圧クラッチの断接動作が実行され、且つ、上記変速駆動手段により上記変速機の変速操作が実行される場合に、上記モータ冷却手段による上記モータへのオイル供給量を制限することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両。
Shift drive means for operating a shift operation of the transmission by operating with oil supplied from the hydraulic pressure supply means;
Shift control means for instructing the shift drive means to perform a shift operation based on the traveling state of the hybrid vehicle;
With
The motor cooling limiting means is configured to connect the motor to the motor by the motor cooling means when the clutch driving means performs a connecting / disconnecting operation of the hydraulic clutch and the speed change driving means executes a speed change operation of the transmission. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the oil supply amount is limited.
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