混合動力系統(tǒng)、混合動力車輛及混合動力系統(tǒng)的動力傳遞方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動力系統(tǒng)、混合動力車輛及混合動力系統(tǒng)的動力傳遞方法，更詳細地講，涉及能夠減小內(nèi)燃機起動時及怠速停止的再起動時所需的起動器的發(fā)生轉(zhuǎn)矩的混合動力系統(tǒng)、混合動力車輛及混合動力系統(tǒng)的動力傳遞方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在搭載有內(nèi)燃機和電動發(fā)電機這雙方的混合動力車輛(HEV)中，通過內(nèi)燃機的輸出來驅(qū)動電動發(fā)電機進行發(fā)電，將發(fā)出的該電力充電到電池中，或者通過該電池中所充電的電力來驅(qū)動電動發(fā)電機而對內(nèi)燃機的輸出進行輔助。在由該內(nèi)燃機對電動發(fā)電機進行驅(qū)動的情況下，需要將內(nèi)燃機的驅(qū)動力向電動發(fā)電機傳遞。
[0003]關(guān)于該動力傳遞，提出了幾個方法，例如像日本申請?zhí)亻_2013-75540號公報所記載的那樣，提出了如下的混合動力車輛:在發(fā)動機(內(nèi)燃機)與變速器之間設(shè)置電動馬達(電動發(fā)電機)，將該電動馬達連結(jié)到發(fā)動機的驅(qū)動軸(曲軸)。
[0004]另一方面，在內(nèi)燃機的起動開始時，使用起動器對曲軸進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，使氣缸(cylinder)內(nèi)的活塞移動至可進行燃料噴射的位置以及可進行點火的旋轉(zhuǎn)速度。
[0005]然而，在該起動開始前的發(fā)動機停止時，在停止了燃料噴射后，雖然曲軸因慣性而一邊使活塞移動一邊進行旋轉(zhuǎn)，但會因內(nèi)燃機的摩擦而停止。該停止通常是在摩擦成為最大的曲軸轉(zhuǎn)角的位置處停止。
[0006]因此，在該停止后進行起動時，從處于摩擦最大的曲軸轉(zhuǎn)角的位置的狀態(tài)開始進行曲軸發(fā)動，導(dǎo)致起動時所需的起動器的發(fā)生轉(zhuǎn)矩變大，存在起動時的能量損失大的問題。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本申請?zhí)亻_2013-75540號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于，提供一種混合動力系統(tǒng)、混合動力車輛及混合動力系統(tǒng)的動力傳遞方法，能夠減小內(nèi)燃機的起動時以及怠速停止的再起動時所需的起動器的發(fā)生轉(zhuǎn)矩。
[0012]解決課題的技術(shù)手段
[0013]用于實現(xiàn)上述的目的的本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)為，具有內(nèi)燃機和電動發(fā)電機，其特征在于，對所述內(nèi)燃機的曲軸直接或者間接地連結(jié)所述電動發(fā)電機，控制所述電動發(fā)電機的混合動力用控制裝置在所述內(nèi)燃機的停止操作時，進行如下控制:通過所述電動發(fā)電機的驅(qū)動力使所述曲軸旋轉(zhuǎn)，并將所述曲軸的停止時的曲軸轉(zhuǎn)角設(shè)為所述曲軸的旋轉(zhuǎn)的摩擦最小的位置或者其附近的位置。
[0014]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠減小內(nèi)燃機的起動時以及怠速停止的再起動時所需的起動器的發(fā)生轉(zhuǎn)矩，能夠縮短行駛開始為止的時間。因此，能夠改善搭載有該混合動力系統(tǒng)的混合動力車輛的行駛特性。
[0015]另外，該最小位置或者其附近的位置是成為旋轉(zhuǎn)的摩擦最小及接近于最小的范圍的曲軸轉(zhuǎn)角的位置，是摩擦小于目標(biāo)摩擦的范圍，該目標(biāo)摩擦例如比最小摩擦大了燃料無噴射時的最大摩擦與最小摩擦的摩擦幅度的例如20%程度，優(yōu)選大了 10%程度。
[0016]并且，用于實現(xiàn)上述目的的混合動力車輛的特征在于，搭載有上述混合動力系統(tǒng)，能夠起到與上述的混合動力系統(tǒng)同樣的效果。
[0017]此外，用于實現(xiàn)上述目的的混合動力系統(tǒng)的動力傳遞方法中，混合動力系統(tǒng)具有內(nèi)燃機和電動發(fā)電機，其特征在于，在所述內(nèi)燃機的停止操作時，通過對所述內(nèi)燃機的曲軸直接或者間接地連結(jié)的所述電動發(fā)電機的驅(qū)動力使所述曲軸旋轉(zhuǎn)，將所述曲軸的停止時的曲軸轉(zhuǎn)角設(shè)為所述曲軸的旋轉(zhuǎn)的摩擦成為最小的位置或者其附近的位置。
[0018]根據(jù)該方法，能夠減小內(nèi)燃機的起動時以及怠速停止的再起動時所需的起動器的發(fā)生轉(zhuǎn)矩，能夠縮短行駛開始為止的時間。因此，能夠改善搭載了該混合動力系統(tǒng)的混合動力車輛的行駛特性。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)、混合動力車輛以及混合動力系統(tǒng)的動力傳遞方法，能夠減小內(nèi)燃機的起動時以及怠速停止的再起動時所需的起動器的發(fā)生轉(zhuǎn)矩，能夠縮短行駛開始為止的時間，能夠改善混合動力車輛的行駛特性。
【附圖說明】
[0021]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的混合動力系統(tǒng)以及混合動力車輛的結(jié)構(gòu)的圖。
[0022]圖2是表示具備曲軸用斷開連接裝置的混合動力系統(tǒng)以及混合動力車輛的結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實施方式】
[0023]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式的混合動力系統(tǒng)、混合動力車輛以及混合動力系統(tǒng)的動力傳遞方法進行說明。
[0024]圖1的實施方式的混合動力系統(tǒng)2是具有發(fā)動機(內(nèi)燃機)10和電動發(fā)電機(M/G)21的混合動力系統(tǒng)。另外，在此說明該混合動力系統(tǒng)2搭載于混合動力車輛(HEV:以下稱作車輛)1的情況，但是并不限于搭載于車輛。
[0025]如圖1所示，本實施方式的混合動力系統(tǒng)2的發(fā)動機10具備:發(fā)動機主體(ENG) 11、排氣通路12、渦輪增壓器13、以及設(shè)置于排氣通路12的廢氣凈化裝置(后處理裝置)14。通過該廢氣凈化裝置14，對從發(fā)動機10排出的廢氣中的NOx (氮氧化物)、PM(微粒狀物質(zhì))等進行凈化處理。該凈化處理后的廢氣經(jīng)由消音器(未圖示)等被排放到大氣中。
[0026]對該發(fā)動機10的曲軸15直接或者間接地連結(jié)電動發(fā)電機21。在圖1的結(jié)構(gòu)中，對發(fā)動機10的曲軸15間接地連結(jié)電動發(fā)電機21。換句話說，對發(fā)動機10的曲軸15直接連結(jié)地設(shè)置CVT(無級變速機構(gòu):速率可變機構(gòu))16，對該CVT16連結(jié)電動發(fā)電機21。換句話說，對發(fā)動機10的曲軸15設(shè)置CVT16的第1帶輪(第1動力傳遞部)16a，并且對電動發(fā)電機21設(shè)置CVT16的第2帶輪(第2動力傳遞部)16b，經(jīng)由第1帶輪16a和第2帶輪16b來進行曲軸15與電動發(fā)電機21之間的動力傳遞。該第1帶輪16a與第2帶輪16b之間懸掛有環(huán)狀的帶或者鏈(動力傳遞構(gòu)件)16c，從曲軸15經(jīng)由第1帶輪16a、動力傳遞構(gòu)件16c和第2帶輪16b向電動發(fā)電機21傳遞動力，或者相反，從電動發(fā)電機21經(jīng)由第2帶輪16b、動力傳遞構(gòu)件16c和第1帶輪16a向曲軸15傳遞動力。
[0027]該CVT16中，在2個為一組的第1帶輪16a和第2帶輪16b上掛繞動力傳遞構(gòu)件16c，通過改變各個帶輪16a、16b的寬度，來改變帶輪16a、16b與動力傳遞構(gòu)件16c相接的位置，如果寬度變大而與動力傳遞構(gòu)件16c相接的位置成為內(nèi)側(cè)(接近軸)，則直徑變小，相反，如果寬度變小而與動力傳遞構(gòu)件16c相接的位置成為外側(cè)(向外周側(cè)移動)，則直徑變大。并且，通過由電子控制下的液壓或者電動機構(gòu)(未圖示)，進行使2個帶輪16a、16b的寬度的擴大縮小彼此相反地變化的控制，能夠使動力傳遞構(gòu)件16c不產(chǎn)生松弛地連續(xù)進行變速。
[0028]若將該CVT16構(gòu)成為，在發(fā)動機10中在曲軸15的一側(cè)連接變速器31而在曲軸15的另一側(cè)連接CVT16，則CVT16相對于發(fā)動機10設(shè)置在變速器31的相反側(cè)的曲軸15，所以不需要在發(fā)動機10與變速器31之間設(shè)置CVT16。因此，對于未考慮混合動力系統(tǒng)的、現(xiàn)有的發(fā)動機和變速器的組合(傳動系統(tǒng))，也能夠容易地設(shè)置電動發(fā)電機，能夠容易地擴大可應(yīng)用混合動力系統(tǒng)的傳動系統(tǒng)的種類。
[0029]另外，該情況下，在現(xiàn)有技術(shù)中，相對于發(fā)動機在變速器的相反側(cè)配置有從曲軸獲得驅(qū)動力的冷卻風(fēng)扇、冷卻水栗、潤滑油栗等輔機，因此，優(yōu)選為這些輔機設(shè)為電動化，不是直接從曲軸得到驅(qū)動力，而是通過電動發(fā)電機發(fā)出的電力來驅(qū)動。由此，產(chǎn)生了如下優(yōu)點:輔機類的布局的自由性增加，而且還能夠根據(jù)狀況將不存在因輔機引起的負荷損失的發(fā)動機輸出活用于驅(qū)動力。
[0030]并且，作為電力系統(tǒng)20的一部分的電動發(fā)電機21，作為發(fā)電機，接受發(fā)動機10的驅(qū)動力來進行發(fā)電，或者基于車輛1的制動力等再生力產(chǎn)生來進行再生發(fā)電，并且，作為馬達進行驅(qū)動，將其驅(qū)動力向發(fā)動機10的曲軸15傳遞，來對發(fā)動機10的驅(qū)動力(輸出??轉(zhuǎn)矩)進行輔助。
[0031]另外，發(fā)電所得到的電力經(jīng)由布線22，由變換器(INV) 23進行變換后向第1電池(充電器:B1)24A充電。此外，對電動發(fā)電機21進行驅(qū)動時，將第1電池24A中充電的電力由變換器23進行變換后向電動發(fā)電機21供給。
[0032]在圖1的結(jié)構(gòu)中，還對第1電池24A串聯(lián)設(shè)置DC-DC轉(zhuǎn)換器(C0N) 25和第2電池(B2)24B，將第1電池24A的例如一般的12V或24V以上的高電壓的電力，由DC-DC轉(zhuǎn)換器25降壓至例如12V后，向第2電池24B充電，并從該第2電池24B向輔機的冷卻風(fēng)扇26A、冷卻水栗26B、潤滑油栗26C等供給電力。
[0033]在搭載有混合動力系統(tǒng)2的混合動力車輛(以下稱作車輛)1中，發(fā)動機10的動力被傳遞至動力傳遞系統(tǒng)30的變速器(transmiss1n) 31，進而，從變速器31經(jīng)由傳動軸(propeller shaft) 32被傳遞至工作裝置(差動齒輪)33，從工作裝置33經(jīng)由驅(qū)動軸(d