JPH03273933A - 始動機能付エンジン動力伝達装置 - Google Patents

始動機能付エンジン動力伝達装置

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JPH03273933A
JPH03273933A JP2130242A JP13024290A JPH03273933A JP H03273933 A JPH03273933 A JP H03273933A JP 2130242 A JP2130242 A JP 2130242A JP 13024290 A JP13024290 A JP 13024290A JP H03273933 A JPH03273933 A JP H03273933A
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electric motor
torque
motor
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、自動車等のエンジン動力伝達装置に関し、
特に小形でトルク伝達の制御自由度及び制御精度の高い
始動機能付エンジン動力伝達装置に関するものである。
［従来の技術］ 従来より、自動車等に用いられるエンジン動力伝達装置
は、発進機能並びに走行負荷や速度に応じた変速機能を
果たすため種々の工夫がなされているが、それぞれ以下
のように問題点がある。
例えば、運転者の操作によるクラッチと手動式の歯車変
速機とを組合わせた場合は、車両の発進時や変速比の切
換動作時に、１秒〜５秒程度の間、クラッチが完全に接
続されていない半クラツチ状態を経た後、完全なりラッ
チ接続が行われる。
即ち、変速比切換動作時においては、まず、変速シフト
レバ−の操作に同期させてクラッチペダルを操作し、エ
ンジン出力軸と変速機入力軸との接続を遮断する。そし
て、この接続遮断中に次の変速比位置にシフトレバ−を
操作した後、再びクラッチペダルを操作して、エンジン
出力軸と変速機入力軸とを接続する。このとき、トルク
ショック（トルク変動）が発生しないようにクラッチの
係合動作を行う必要があるが、クラッチペダルの踏み込
み操作に熟練を要する。
又、このようなりラッチペダル操作が頻繁に繰り返され
ると、運転者の疲労が増大するうえ、常に最適な係合動
作が行われるとは限らないことから、大きなトルク変動
に対して劣化や破壊が発生しないように、伝達系におい
て余分なトルク容量を確保する必要がある。
更に、運転者によりクラッチ及び変速機を操作する場合
は、半クラッチという面倒な運転操作を伴ううえ、半ク
ラツチ時の滑り摩擦により、エネルギロスの発生等の種
々の問題が生じる。
一方、流体式のトルクコンバータと常時噛合い式の歯車
変速機とを油圧によって自動的に変速比を切換制御する
場合は、車両発進時等に、流体式トルクコンバータの入
出力間で流体を介して回転力が徐々に伝達されるので、
クラッチ動作が自動化されて運転者の操作が不要になる
。しかし、流体ポンプ等の油圧回路が必要となり、装置
が大形で複雑になるうえ、流体のかきまぜロスやトルク
コンバータでの滑り損失等のエネルギロスが大きいとい
う問題がある。
更に、上記従来装置では、エンジン始動用に、動力伝達
装置とは別のスタータモータや始動クラッチ等が必要と
なり、スペース効率が低く、装置の小形化を実現するこ
とはできない。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のエンジン動力伝達装置は以上のように、始動機能
、変速機能及び動力伝達機能を満たすために種々の構成
要素が必要となり、エネルギロスが大きく且つ装置が大
形化するという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、小形でトルク伝達の制御自由度及び精度の高
い始動機能付エンジン動力伝達装置を得ることを目的と
する。
し課題を解決するための手段］ この発明に係る始動機能付エンジン動力伝達装置は、差
動歯車機構を含み少なくとも第１、第２及び第３の回転
軸を有する回転動力伝達手段と、第１の回転軸に連結さ
れたエンジンと、第２の回転軸に連結されて車両出力軸
に回転力を伝達するための変速機と、第３の回転軸に連
結された電動機と、電動機を駆動制御する電力変換器と
、電力変換器を介して電動機との間で電気エネルギの授
受を行う蓄電器と、運転操作指令及び車両走行状態に応
じて電動機が動力源又は負荷として機能するように電力
変換器を制御するコンＩ・ローラとを備えたものである
。
又、この発明の別の発明に係る始動機能付エンジン動力
伝達装置は、変速機が複数段の操作位置を有し、コント
ローラが、操作位置の変更に同期して電動機の発生トル
クを変化させ、エンジンから変速機への伝達トルクを断
続制御するようにしたものである。
［作用］ この発明においては、エンジン始動時に変速機側をロッ
クして電動機を駆動し、差動歯車機構を介してエンジン
のクランク軸を回転させる。又、エンジン始動終了後は
、電動機を主に発電機として機能させ、差動歯車機構を
介して電動機の負荷■・ルクを反力トルクとして変速機
に伝達させる。
このとき、コントローラにより電力変換器を介して電動
機の負荷トルクを制御し、変速機に対する伝達トルクを
制御する。
又、この発明の別の発明においては、複数段の変速機の
操作位置の変更に同期させて、変速機への伝達トルクを
断続制御し、トルク変動の少ない円滑な変速比切換動作
を行う。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す構成図である。
図において、（１）は少なくとも第１〜第３の回転軸（
１ａ）〜（１ｃ）を有する回転動力伝達手段であり、公
知の差動歯車機構（１０）を含んでいる。
差動歯車機構（１０）は、一対のカサ歯車からなるサイ
ドギア（１１）及び（１２）と、サイドギア（１１）及
び（１２）の間で噛合った一対のカサ歯車からなるピニ
オンギア（１３）及び（１４）と、ピニオンギア（１３
）及び（１４）を回転自在に支持するピニオン軸（１５
）と、ピニオン軸（１５）のＵ字形の両端に固定され且
つ第１の回転軸（１ａ）に回転自在に支持された大歯車
（１６）とから構成されており、一方のサイドギア（１
１）は第１の回転軸（１ａ）に連結されている。
又、回転動力伝達手段（１）は、大歯車（１６）に噛合
い且つ第２の回転軸（１ｂ）に連結された歯車（２ｏ）
と、サイドギア（１２）に連結された軸（２１）と、第
１の回転軸（１ａ）を支持する軸受（２２）と、軸＜２
１）を支持する軸受（２３）と、軸（２１）に連結され
た歯車（２４）と、歯車（２４）に噛合い且つ第３の回
転軸（１ｃ）に連結された歯車（２５）とを備えている
。大歯車（１６）及び（２０）は第２の回転軸（１ｂ）
に対する減速機構を構成し、歯車（２４）及び（２５）
は第３の回転軸（１ｃ）に対する減速機構を構成してい
る。
（２）は通常運転中の駆動源となるエンジンであり、そ
のクランク軸が第１の回転軸（１ａ）に連結されている
。（３）は第２の回転軸（１ｂ〉に連結された変速機で
あり、シフトレバ−（図示せず）の操作位置に応じて、
出力軸（３ａ）に回転力を伝達するようになっている。
（４）は出力軸（３ａ）に連結された減速機であり、そ
の出力軸は図示しない車輪に連結されている。
（５）は第３の回転軸（１ｃ）に連結された電動機、（
６）は電動機（５）を動力源又は負荷として駆動制御す
る電力変換器、（７）は電力変換器（６）を介して電動
機（５）との間で電気エネルギの授受を行う蓄電器であ
る。
以上の構成により、エンジン（２）、変速機（３）及び
電動１ｆｉ（５）は、差動歯車機構（１０）を介して動
力接続されている。
く８）は変速機（３）の出力軸（３ａ）に設けられた速
度センサであり、車速に相当する出力軸（３ａ）の回転
速度■を検出している。この回転速度Ｖは、間接的に車
両走行状態を示している。くっ）は電動機（５）の出力
軸である第３の回転軸（ＩＣ）に設けられた角度センサ
であり、例えば、外周上にクシ歯を持つ円板と外周近傍
に配置された電磁ピックアップとからなり、クシ歯に応
じた回転パルス信号により第３の回転軸（１ｃ）の回転
角度Ｒを検出している。
（３０）は電力変換器（６）を制御するコントローラで
あり、運転者からの操作指令即ち始動指令Ａ及び発進指
令Ｂと、回転速度（車両走行状態）■と、回転角度Ｒと
に応答して、電動機（５）が動力源又は負荷として機能
するように制御している。尚、始動指令Ａはキースイッ
チ（図示せず）の操作によって生成され、発進指令Ｂは
アクセル（図示せず）の操作によって生成される。
第２図は、始動時、アイドル運転時及び発進時における
、エンジン回転速度、電動機回転速度、電動機発生トル
ク及び車速の時間的変化をそれぞれ模式的に示す波形図
である。
次に、第２図を参照しなから、第１図に示したこの発明
の一実施例の動作について説明する。
通常の車両走行中は、電動機（５）が負荷として機能し
ており、エンジン（２）の回転出力は、電動１！（５）
の負荷トルクにより反力トルクとして、回転動力伝達手
段（１）内の差動歯車機構（１０）及び歯車（２０）を
介して変速機（３）に伝達される。更に、変速機（３）
の回転出力は、出力軸（３ａ）から減速機（４）を介し
て車輪に伝達される。
このとき、コントローラ（３０）は、運転操作指令即ち
始動指令Ａ及び発進指令Ｂと、車両走行状態即ち回転速
度Ｖと、第３の回転軸（１ｃ）の回転角度Ｒとに応じて
、電力変換器（６）を制御する。
即ち、電動機（５）の発生トルクを充電側（負荷トルク
側）に制御することにより（第２図参照）、変速機（３
０）に対するトルク伝達量を任意に制御しており、負荷
（即ち、発電機）として機能しているときの電動機（５
）の回転出力は、電力変換器（６）を介して充電器（７
）に充電される。
このような電力変換器（６）による電動機（５）の制御
については、例えば特開昭６３−２７７４９９号公報に
記載されたように一般に多く用いられているので、ここ
では詳述しない。
次に、エンジン起動時の動作について説明する。
一般に、変速機（３）の状態としては、■入力軸部ち第
２の回転軸（１ｂ）と出力軸（３ａ）とがブレーキ又は
ギア噛合い等により機械的にロックされたｒＰ（パーキ
ング）」レンジ状態、■入力軸（１ｂ）と出力軸（３ａ
）とがフリーとなったｒＮにュートラル）」レンジ状態
、 ■出力軸（３ａ）の負荷トルクの大きさに応じて、大き
な変速比から小さな変速比まで自動的に又は手動で変更
される「Ｄ（ドライブ）」レンジ状態、 という少なくとも３つの動作状態がある。
例えば、エンジン（２）を始動する場合、自動車のキー
スイッチが始動位置にあることが検出され、この検出信
号は、始動指令Ａとしてコントローラ（３０）に入力さ
れる。又、通常のエンジン始動時においては、運転者が
シフトレバ−を操作しているので、変速機（３）は「Ｐ
」レンジの状態にある。このように、変速機（３）の入
力軸（１ｂ）がロック状態にあると、コントローラ（３
０）は、［エンジン（２）の始動」を判断し、電動機（
５）が動力源（スタータモータ）となるように電力変換
器（６）を動作させる。
即ち、コントローラ（３０）は、回転角度Ｒから電動機
（５）の回転速度を演算すると共に、電力変換器（６）
を制御して、蓄電器（７）から電動機（５）に電気エネ
ルギを供給して、電動１！（５）の回転速度が所定速度
（例えば、２００ｒｐｍ程度）になるようにする。
電動機（５）の回転駆動力は、第３の回転軸（ＩＣ）か
ら歯車（２５）及び（２４）を介して差動歯車機構（１
０）に伝達される。このとき、第２の回転軸（１ｂ）が
ロックされており、大歯車（１６）がロックされている
のて、電動機（５）から伝達されたサイドギア（１２）
の回転力は、ビニオンギア（１３）及び（１４）の回転
により、他方のサイドギア（１１）を介して第１の回転
軸（１ａ）に伝達される。
従って、第１の回転軸（１ａ）に連結されたエンジン（
２）のクランク軸は、例えば歯車（２５）及び（２４）
のギア比が２の場合、電動機（５）の２００ｒｐｍの回
転速度に対して約１１００ｒｐで回転する（第２図参照
）。
この始動状態が数秒間にわたって維持されると、エンジ
ン（２）が起動されてアイドル運転状態となり、エンジ
ン（２）のクランク軸（１ａ）の回転速度は、５００ｒ
ｐｍ〜８００ｒｐｍ程度に上昇する。このとき、変速機
（３）が「Ｐ」レンジのままであるから、エンジン（２
）の回転力は差動歯車機構（１０）を介して電動機（５
）に伝達され、第３の回転軸（ＩＣ）は、１１０００ｒ
ｐ〜１６００ｒ叶で回転する。
コントローラ（３０）は、角度センサ（９）からの回転
角度Ｒにより電動ｆｉ（５）の回転速度の上昇を検出す
ると、「始動完了」と判断して蓄電器（７）から電動機
（５）への給電を止め、電動機（５）がエンジン（２）
の回転負荷として機能するように電力変換器（６）を動
作させる。
従って、エンジン（２）がアイドル運転状態になると、
電動機（５）は発電機として動作し、電動機（５）から
発生した電気エネルキは蓄電器（７）に充電される。こ
のとき、エンジン（２）の回転力のほとんとは、差動歯
車ａ！！ｌ構（１０）を介して電動機（５）に伝達され
る。又、電動機（５）の負荷トルク及び回転速度は、変
速機（３）の入力軸となる第２の回転軸（１ｂ）に連結
された大歯車（１６）が回転しないような大きさに制御
される。
尚、アイドル運転中のエンジン（２）の回転速度は、所
定速度に制御されているが、トルク変動を生じるため不
安定である。従って、第２図のように電動？ｆｆ（５）
の発生トルクを微妙に制御することにより、エンジン（
２）の発生トルクの変動を相殺し、エンジン回転速度の
変動を抑制する。このアイドル運転中の電力変換器（６
）による電動機（５）のトルク制御についても、前述の
公報に記載されているので、ここでは詳述しない。
次に、自動車を発進させる場合について説明する。
運転者の操作により、変速機（３）のシフトレバ−がｒ
ｐＪレンジから「Ｄ」レンジに移されると、変速機（３
）のロックは解除され、第２の回転軸（１ｂ）から出力
軸（３ａ）に回転トルクが伝達できる状態になる。
このとき、アクセルが踏込まれ、この踏込み度合に応じ
た電圧信号が発進指令Ｂとして生成されると、コントロ
ーラ（３０）は、発電機として機能している電動機（５
）の発生トルク（負荷トルク）が徐々に増大するように
電力変換器（６）を動作させる。
電動機（５）から発生する負荷トルクは、歯車（２５）
及び（２４）を介して差動歯車機構（１０）に伝達され
、反力トルクとなってサイドギア（１２）からピニオン
ギア（１３）及び（１４）に伝達される。
従って、サイドギア（１２）の歯面に沿ってビニオンギ
ア（１３）及び（１４）が移動し、大歯車（１６）が回
転する。これにより、変速機（３）の入力軸（１ｂ）が
停止の状態から徐々に回転を開始し、車両速度は第２図
のように上昇する。
又、コントローラ（３０）は、回転速度Ｖ及び発進指令
Ｂに基づいて、所望の発進動作制御（アクセルの踏込み
度合に応じた急発進や滑らがな発進等）を行う。即ち、
車速上昇の時間的変化が予め設定された範囲内に収まる
ように、電動機（５）の発生トルク及び回転速度をフィ
ードバック制御する。
このように、自動車の発進制御が電気的に行われるので
、トルク伝達制御の自由度及び精度が向上すると共にエ
ネルギロスが減少する。又、始動装置や充電装置等を別
に設ける必要がないうえ、発進クラッチ機能を有する流
体式コンバータや手動乾式クラッチ等が不要となるので
、小形化及びコストダウンが実現する。
尚、このような電気的制御は、発進時のみならず、変速
機（３）の切換時にも適用可能である。
次に、変速機〈３）を多段変速機とし、シフトレバ−操
作に応じて伝達トルクを断続ｒａｍするようにした、こ
の発明の別の発明について説明する。
この場合、変速機（３）の変速比を切換えるシフＩ・レ
バーの操作検出手段として、変速操作信号発生器を含む
シフトノブ（図示せず）、又は、変速比状態検出手段（
図示せず）が用いられ、シフトノブ又は変速比状態検出
手段からの検出信号は、車両走行状態を表わす信号とし
てコントローラ（３０）に入力される。
シフトノブは、セミオートマチック車に用いられている
ものであり、シフトレバ−の操作時に変速操作信号を検
出信号として生成するようになっている。
又、オートマチック車に適用される変速比状態検出手段
は、シフトレバ−の可動部分と連動する可動接点を含み
、シフトレバ−の操作位置に対応した電気信号を検出信
号として生成するようになっている。この検出信号は、
例えば、変速機（３）が３段変速の場合、１速、２速、
３速、Ｎ、Ｐ及びＲ（後退）の各位置に対応する６つの
オンオフ信号となる。
次に、操作検出手段としてシフトノブを用いた場合を例
にとり、第１図並びに第２図及び第３図の波形図を参照
しなから、この発明の別の発明の一実施例の動作につい
て説明する。
まず、運転者の操作により、変速機（３）のシフトレバ
−がＰ（パーキング）位置から１速位置に移動されると
、変速機は入力軸（１ｂ）から出力軸（３ａ）に回転ト
ルクを伝達する状態になる。ここで、アクセルが踏み込
まれると、発進指令Ｂがコントローラ（３０）に入力さ
れ、コントローラ（３０）は、第２図のように電動機（
５）の発生トルクを漸増させて変速機く３）の入力トル
クを徐々に増大させ、車両を滑らかに発進させる。
このとき、例えば車速が７〜８　ｋ　ｍ　／　ｈ以下の
場合は発進動作であると設定し、これ以下の車速におい
てはアクセルの踏み込み度合に応じて電動機（５）の発
生Ｉ・ルクの変化率を変更させるように、コントローラ
（３０）のプログラムを設計しておく。
これにより、緩やかな発進から急発進までの種々の発進
動作を、機械的な摩擦損失を伴うことなく、アクセル操
作に応じて実現することができる。
こうして、発進動作が終了して車速が上昇した後、１速
から２速へと変速比を移行する場合、運転者は、シフト
レバ−を１速の位置からニュートラル状態（中立）を経
て２速の位置に移動させる。
このとき、シフトノブ内の変速操作信号発生器からの変
速操作信号がコントローラ（３ｏ）に入力され、これに
同期して、コントローラ（３ｏ）は、エンジン（２）と
変速機（３）との間のトルク伝達を、時的に遮断した後
、再接続するように電動機（５）を制御する。
変速操作信号は、シフトノブの移動力によりオンオフさ
れる接触式スイッチから生成され、第３図に示すように
、シフトレバ−移動中の中立状態においてＨレベルとな
る。この変速操作信号は、回転速度Ｖと共に車両走行状
態を示す。又、変速操作信号のＨレベル期間の中央の破
線部は、変速機（３）がニュートラル状態且つ伝達トル
クが零の状態である。
コントローラ（３０）は、変速操作信号の入力に同期し
て、エンジン（２）から変速機（３０）への伝達トルク
を第３図のように変化させる。
即ち、変速操作信号の立ち上がりで伝達トルクを減少さ
せる場合はその変化率を大きくし、変速操作信号の立ち
下がりで伝達トルクを増大させる場合はその変化率を緩
やかにする。
このような伝達トルクの変化は、差動歯車機構（１０）
を介して、はとんどそのまま電動機（５）の発生トルク
の変化となっている。従って、伝達トルクは、スケール
は異なるが電動１１（５）の発生トルクに置き換えるこ
とができ、大きな差はない。
電動機（５）の発生トルクを変化させる具体的な方法に
ついては、前述の公報（特開昭８３−２７７４９９号）
にも記載されているが、比較的簡単な一例としては、第
４図のように、界磁電流の値をパラメータとして、この
界磁電流を時間経過と共に増減制御する方法がある。
このように、シフトレバ−の操作位置の変更（変速比切
換動作）に同期して、電動機（５）の発生トルクを変化
させ、エンジン（２）から変速機〈３ンへの伝達Ｉ・ル
クを断続制御することにより、トルクショックを抑制す
ることができる。
次に、第５図及び第６図を参照しなから、操作検出手段
として変速比状態検出手段を用いた場合の動作について
説明する。
第５図はシフトレバ−の６つの操作位置を示す説明図で
あり、変速機（３）が３段変速の場合を示し、１速〜３
速、Ｎ、Ｐ及びＲの位置を有している。第６図は動作タ
イミングを示す波形図であり、１速〜３速及びＮの状態
に対応するオンオフ信号と、これらオンオフ信号に応じ
て断続制御される変速機（３）への伝達トルク（電動機
（５）の発生トルクに対応する）と、変速機（３）の入
力軸（１ｂ）の回転速度とを示している。
まず、変速比状態検出手段は、変速機（３）の結合状態
を検出し、変速比の状態を表わす検出信号をコントロー
ラ（３０）に入力する。
ここで、１速から２速に変速比が切換えられた場合、シ
フトレバ−が１速位置からＮ位置を通過せずに２速位置
（第５図参照）に操作され、１速信号の変化（立ち下が
り）によりアップシフトであることが判別される。
続いて、２速から３速に変速比が切換えられた場合、シ
フトレバ−がＮ位置を通過するため、２速信号の立ち下
がりから３速信号の立ち上がりまでの間にＮ信号が発生
し、このＮ信号により、アップシフトであることが判別
される。
コントローラ（３０）は、このようなアップシフトにお
いては、変速比変更直後の入力軸（１ｂ）の回転速度が
変更直前よりも低下するように電動１（５）の発生トル
クを制御する。
このとき、コントローラ（３０）は、伝達トルクの遮断
後に再接続するまでの間に、入力軸（１ｂ）の回転速度
を、変更後の変速比に応じて、大きな回転速度差が生じ
ないように調節する。
続いて、２速位置に切換えられた後、１速にダウンシフ
トする場合は、変更中にＮ信号が発生しないことから、
アップシフトではなくダウンシフトであることが判別さ
れる。
この場合、コントローラ（３０）は、変速比変更直後の
入力軸（１ｂ）の回転速度が変更直前よりも上昇するよ
うに電動機（５）の発生トルクを制御する。
このとき、コントローラ（３０）は、速度センサ（８）
から得られる呂力軸（３ａ）の回転速度Ｖと、変速比状
態検出手段から得られる検出信号（変更後の変速比を表
わす）とから、目標とする入力軸（１ｂ）の回転速度を
求める。そして、この目標回転速度にできるだけ近づけ
るように、電動機（５）の発生トルクを、負荷トルク又
は出力トルクとして調節する。
尚、変速機（３）の入力軸（１ｂ）の回転速度は、変速
比変更中のエンジン（２）の回転速度をほぼ一定とすれ
ば、角度センサ（９）からの回転角度Ｒに基づく電動機
（５）の回転速度と、差動歯車機！　（１０）の歯車比
とから算出することができる。又は、入力軸（１ｂ）の
回転速度を図示しない速度センサにより直接検出しても
よい。
こうして、シフトレバ−の操作位置の変更（変速比切換
動作）に同期して、電動機（５）の発生トルクを変化さ
せ、エンジン（２）から変速機（３）への伝達トルクを
断続制御することができる。又、伝達トルクの遮断後に
再接続するまでの間に、入力軸（１ｂ）の回転速度を、
変更後の変速比に応じて、大きな回転速度差が生じない
ように調節することができる。
尚、上記実施例では、発進中に電動機（５）を発電機と
して機能させたが、動力源として機能させて変速機（３
）に対する出力トルクを更に増大させてもよい。
又、差動歯車機構（１０）を、カサ歯車からなるサイド
ギア（１１）、（１２）、ビニオンギア（１３）及び（
１４）と、Ｕ字形のビニオン軸（１５）と、大歯車（１
６）とにより楕成し、第１〜第３の回転軸（１ａ）〜（
ＩＣ）を第１図のように配列したが、他の構成の差動歯
車機構を用いてもよい。例えば、各回転軸を同軸構成と
したコンパクトな公知の遊星歯車機構を用いても何ら支
障はない。
更に、回転動力伝達手段（１）が３つの回転軸を有する
場合を示したが、同様の遊星歯車機構を組合わせて、４
つ以上の回転軸を有する回転動力伝達手段を用いてもよ
い。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、差動歯車機構を含み少
なくとも第１、第２及び第３の回転軸を有する回転動力
伝達手段と、第１の回転軸に連結されたエンジンと、第
２の回転軸に連結されて回転力を伝達するための変速機
と、第３の回転軸に連結された電動機と、電動機を駆動
制御する電力変換器と、電力変換器を介して電動機との
間て電気エネルギの授受を行う蓄電器と、運転操作指令
及び車両走行状態に応じて電動機が動力源又は負荷とし
て機能するように電力変換器を制御するコントローラと
を備え、エンジン始動時には電動機により差動歯車ｍ楕
を介してエンジンを回転させ、エンジン始動終了後は電
動機を主に発を機として機能させ、差動歯車機構を介し
て電動機の負荷トルクを反力トルクとして変速機に伝達
すると共に電動機の負荷トルクを制御するようにしたの
で、電動機のみで始動機能、発進機能及び充電機能を達
成することができる。
従って、始動装置及び充電装置を別々に設ける必要がな
く、又、発進用の手動式乾式クラッチや流体式のカップ
リング又はトルクコンバータ等が不要となり、機械的な
摩擦損失等を除去すると共に小形化及びコストダウンを
実現した始動機能付エンジン動力伝達装置が得られる効
果がある。
更に、発進操作を電動機の回転速度及びトルク制御によ
って自動化できるため、制御精度が良くｌ・ルク伝達の
制御自由度の高い始動機能付エンジン動力伝達装置が得
られる効果がある。
又、この発明の別の発明によれば、コントローラが、変
速機の操作位置の変更に同期して電動機の発生トルクを
変化させ、エンジンから変速機への伝達トルクを断続制
御するようにしたので、トルク変動の少ない円滑な変速
比切換動作が可能な始動機能付エンジン動力伝達装置が
得られる効果がある。又、同期機構等の変速機の変更動
作機構が簡略化され且つ伝達トルク制御が自動化される
ので、小形軽量化及びコストダウンを実現すると共に変
速比切換制御精度を向上させた始動機能付エンジン動力
伝達装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は第
１図の動作を説明するための波形図、第３図はこの発明
の別の発明の一実施例の動作を説明するための波形図、
第４図は電動機発生トルクを示す特性図、第５図は変速
機の操作位置を示す説明図、第６図はこの発明の別の発
明の他の実施例の動作を説明するための波形図である。 （１）・・・回転動力伝達手段 （１ａ）・・・第１の回転軸　　（ｌｂ）・・・第２の
回転軸（１ｃ）・・・第３の回転軸　　（１０）・・・
差動歯車機構（２）・・・エンジン　　　　（３）・・
・変速機（５）・・・電動ａｌｌ　　　　　　（６）・
・・電力変換器（７）・・・蓄電器　　　　　（３０）
・・・コントローラＡ・・・始動指令　　　　　Ｂ・・
・発進指令Ａ−Ｂ・・・運転操作指令 ■・・・出力軸の回転速度（車両走行状態）Ｒ・・・第
３の回転軸の回転角度

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）差動歯車機構を含み少なくとも第１、第２及び第
    ３の回転軸を有する回転動力伝達手段と、前記第１の回
    転軸に連結されたエンジンと、前記第２の回転軸に連結
    されて車両の出力軸に回転力を伝達するための変速機と
    、前記第３の回転軸に連結された電動機と、この電動機
    を駆動制御する電力変換器と、この電力変換器を介して
    前記電動機との間で電気エネルギの授受を行う蓄電器と
    、運転操作指令及び車両走行状態に応じて前記電動機が
    動力源又は負荷として機能するように前記電力変換器を
    制御するコントローラと、を備えた始動機能付エンジン
    動力伝達装置。
  2. （２）コントローラは、第２の回転軸がロック状態にあ
    り且つ運転操作指令が始動を示すときに、電動機が動力
    源となるように電力変換器を動作させ、エンジンを始動
    させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の始
    動機能付エンジン動力伝達装置。
  3. （３）変速機は複数段の操作位置を有し、コントローラ
    は、前記操作位置の変更に同期して電動機の発生トルク
    を変化させ、エンジンから前記変速機への伝達トルクを
    断続制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の始動機能付エンジン動力伝達装置。
JP13024290A 1990-01-26 1990-05-22 始動機能付エンジン動力伝達装置 Expired - Lifetime JP3083310B2 (ja)

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