CN104203697B - 混合动力车辆的驱动控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种在车辆的减速行驶时实现必要充分的减速感的混合动力车辆的驱动控制装置。具备将第一行星齿轮装置(14)的行星架(C1)与第二行星齿轮装置(16)的行星架(C2)之间分离接合的离合器(CL)、及将该行星架(C2)与外壳(26)分离接合的制动器(BK),在使发动机(12)驱动的混合动力行驶模式中,在车辆进行减速行驶的情况下,使离合器(CL)或制动器(BK)滑动接合,因此能够通过上述离合器(CL)或制动器(BK)的滑动而向输出轴施加制动转矩,能够确保所希望的减速能量。

Description

混合动力车辆的驱动控制装置
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的驱动控制装置的改良。
背景技术
已知有除了内燃机等发动机之外还具备作为驱动源发挥功能的至少一个电动机的混合动力车辆。例如,专利文献1记载的车辆正是如此。根据该技术,在具备内燃机、第一电动机及第二电动机的混合动力车辆中,具备将上述内燃机的输出轴相对于非旋转部件进行固定的制动器,根据车辆的行驶状态而控制该制动器的接合状态,由此能够提高车辆的能量效率并能够实现与驾驶员的要求对应的行驶。
专利文献1:日本特开2008-265600号公报
专利文献2:日本专利第4038183号公报
发明内容
在上述现有技术中,在车辆的减速行驶时,例如由于上述第二电动机的再生而能得到减速感。然而,这样在通过上述第二电动机的再生能量而得到制动力的控制中,存在减速量不足而无法实现驾驶员要求的减速感的可能性。这样的课题是本发明者等想要提高混合动力车辆的性能而在持续仔细研究的过程中新发现的。
本发明以上述的情况为背景而作出,其目的在于提供一种在车辆的减速行驶时实现必要充分的减速感的混合动力车辆的驱动控制装置。
为了实现这样的目的,本第一发明的主旨在于一种混合动力车辆的驱动控制装置,上述混合动力车辆具备:整体上具有四个旋转要素的第一差动机构及第二差动机构;与上述四个旋转要素分别连接的发动机、第一电动机、第二电动机及输出旋转部件,上述四个旋转要素中的一个旋转要素构成为,上述第一差动机构的旋转要素和上述第二差动机构的旋转要素经由离合器而选择性地连接,作为上述离合器的接合对象的上述第一差动机构或上述第二差动机构的旋转要素经由制动器而与非旋转部件选择性地连接,上述混合动力车辆的驱动控制装置的特征在于,在使上述发动机驱动的混合动力行驶模式下,在车辆进行减速行驶的情况下,使上述离合器或上述制动器滑动接合。
发明效果
这样一来,根据上述第一发明,上述混合动力车辆具备:整体上具有四个旋转要素的第一差动机构及第二差动机构;与上述四个旋转要素分别连接的发动机、第一电动机、第二电动机及输出旋转部件,上述四个旋转要素中的一个旋转要素构成为,上述第一差动机构的旋转要素和上述第二差动机构的旋转要素经由离合器而选择性地连接,作为上述离合器的接合对象的上述第一差动机构或上述第二差动机构的旋转要素经由制动器而与非旋转部件选择性地连接,在使上述发动机驱动的混合动力行驶模式下,在车辆进行减速行驶的情况下,使上述离合器或上述制动器滑动接合,因此能够通过上述离合器或制动器的滑动而向输出轴施加制动转矩,能够确保所希望的减速能量。即,能够提供一种在车辆的减速行驶时实现必要充分的减速感的混合动力车辆的驱动控制装置。
从属于上述第一发明的本第二发明的主旨在于,在以使上述离合器分离并使上述制动器接合的状态而使上述发动机驱动的行驶模式中,在车辆进行减速行驶的情况下,使上述离合器滑动接合。这样一来,在将上述制动器接合的混合动力行驶模式中,能够通过上述离合器的滑动向输出轴施加制动转矩,能够确保所希望的减速能量。
从属于上述第一发明的本第三发明的主旨在于,在以使上述离合器接合并使上述制动器分离的状态而使上述发动机驱动的行驶模式中,在车辆进行减速行驶的情况下,使上述制动器滑动接合。这样一来,在将上述离合器接合的混合动力行驶模式中,能够通过上述制动器的滑动向输出轴施加制动转矩,能够确保所希望的减速能量。
从属于上述第一发明、第二发明或第三发明的本第四发明的主旨在于,上述第一差动机构具备:与上述第一电动机连接的第一旋转要素;与上述发动机连接的第二旋转要素;及与上述输出旋转部件连接的第三旋转要素,上述第二差动机构具备与上述第二电动机连接的第一旋转要素、第二旋转要素及第三旋转要素,上述第二旋转要素及第三旋转要素中的任一方与上述第一差动机构的第三旋转要素连接,上述离合器使上述第一差动机构的第二旋转要素与上述第二差动机构的第二旋转要素及第三旋转要素中的未与上述第一差动机构的第三旋转要素连接的一方的旋转要素和选择性地接合,上述制动器使上述第二差动机构的第二旋转要素及第三旋转要素中的未与上述第一差动机构的第三旋转要素连接的一方的旋转要素与上述非旋转部件选择性地接合。这样一来,在实用性的混合动力车辆的驱动装置中,在车辆的减速行驶时能够实现必要充分的减速感。
附图说明
图1是说明本发明优选适用的混合动力车辆用驱动装置的结构的要点图。
图2是说明为了控制图1的驱动装置的驱动而具备的控制系统的主要部分的图。
图3是表示在图1的驱动装置中成立的5种行驶模式各自的离合器及制动器的接合状态的接合表。
图4是能够将图1的驱动装置中的各旋转要素的转速的相对关系表示在直线上的共线图,是与图3的模式1、3对应的图。
图5是能够将图1的驱动装置中的各旋转要素的转速的相对关系表示在直线上的共线图,是与图3的模式2对应的图。
图6是能够将图1的驱动装置中的各旋转要素的转速的相对关系表示在直线上的共线图,是与图3的模式4对应的图。
图7是能够将图1的驱动装置中的各旋转要素的转速的相对关系表示在直线上的共线图,是与图3的模式5对应的图。
图8是说明图2的电子控制装置所具备的控制功能的主要部分的功能框图。
图9是说明在图1的驱动装置的模式3的成立时进行车辆的减速行驶的情况下的离合器的滑动接合控制的共线图。
图10是说明在图1的驱动装置中进行从模式4向模式2的转变的情况下的各旋转要素的相对转速的共线图。
图11是说明在图1的驱动装置中进行从模式4向模式2的转变的情况下的各旋转要素的相对转速的共线图。
图12是说明在图1的驱动装置中进行从模式4向模式2的转变的情况下的各旋转要素的相对转速的共线图。
图13是说明在图1的驱动装置中进行从模式4向模式2的转变的情况下的各旋转要素的相对转速的共线图。
图14是说明在图1的驱动装置的模式4成立时进行车辆的减速行驶的情况下的制动器的滑动接合控制的共线图。
图15是说明在图1的驱动装置中进行从模式4向模式2或模式3的转变的情况下的制动器的滑动接合控制的共线图。
图16是说明在图1的驱动装置中进行从模式4向模式2或模式3的转变的情况下的制动器的滑动接合控制的共线图。
图17是说明在图1的驱动装置中进行从模式4向模式3的转变的情况下的制动器的滑动接合控制的共线图。
图18是说明在图1的驱动装置中进行从模式4向模式2的转变的情况下的制动器的滑动接合控制的共线图。
图19是说明图2的电子控制装置进行的车辆减速时控制的一例的主要部分的流程图。
图20是说明图2的电子控制装置进行的车辆减速时控制的另一例的主要部分的流程图。
图21是说明本发明优选适用的另一混合动力车辆用驱动装置的结构的要点图。
图22是说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构的要点图。
图23是说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构的要点图。
图24是说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构的要点图。
图25是说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构的要点图。
图26是说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构的要点图。
图27是分别说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构和工作的共线图。
图28是分别说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构和工作的共线图。
图29是分别说明本发明优选适用的又一混合动力车辆用驱动装置的结构和工作的共线图。
具体实施方式
在本发明中,上述第一差动机构及第二差动机构在上述离合器接合的状态下整体上具有四个旋转要素。而且,优选的是,在上述第一差动机构及第二差动机构的要素相互间除了上述离合器之外还具备其他的离合器的结构中,上述第一差动机构及第二差动机构在上述多个离合器接合的状态下整体上具有四个旋转要素。换言之,本发明优选适用于如下的混合动力车辆的驱动控制装置,该混合动力车辆在共线图上具备作为四个旋转要素而表示的第一差动机构及第二差动机构、与这四个旋转要素分别连接的发动机、第一电动机、第二电动机及输出旋转部件,上述四个旋转要素中的一个旋转要素构成为,上述第一差动机构的旋转要素和上述第二差动机构的旋转要素经由离合器而选择性地连接,作为上述离合器的接合对象的上述第一差动机构或上述第二差动机构的旋转要素经由制动器而与非旋转部件选择性地连接。
上述离合器及制动器均优选为根据液压来控制接合状态(接合或分离)的液压式接合装置,优选使用例如湿式多板型的摩擦接合装置等,但也可以是啮合式的接合装置即所谓爪形离合器(啮合离合器)。或者也可以是电磁式离合器或磁粉式离合器等根据电气性的指令来控制接合状态(接合或分离)的结构。
在适用本发明的驱动装置中,根据上述离合器及制动器的接合状态等,选择性地使多个行驶模式中的任一模式成立。优选的是,在使上述发动机的运转停止并使用上述第一电动机及第二电动机中的至少一方作为行驶用驱动源的EV行驶模式下,通过将上述制动器接合并将上述离合器分离而使模式1成立,通过将上述制动器及离合器均接合而使模式2成立。在使上述发动机驱动并且通过上述第一电动机及第二电动机而根据需要进行驱动或发电等的混合动力行驶模式下,通过将上述制动器接合并将上述离合器分离而使模式3成立,通过将上述制动器分离并将上述离合器接合而使模式4成立,通过将上述制动器及离合器均分离而使模式5成立。
在本发明中,优选的是,在上述第一差动机构及第二差动机构各自的第二旋转要素及第三旋转要素所对应的转速重叠表示的情况下,将上述离合器接合且将上述制动器分离的情况下的上述第一差动机构及第二差动机构各自的各旋转要素的共线图中的排列顺序是上述第一差动机构中的第一旋转要素、上述第二差动机构中的第一旋转要素、上述第一差动机构中的第二旋转要素及第二差动机构中的第二旋转要素、上述第一差动机构中的第三旋转要素及第二差动机构中的第三旋转要素的顺序。
以下,基于附图详细说明本发明的优选的实施例。在以下的说明所使用的附图中,各部分的尺寸比例等未必准确地描绘。
实施例1
图1是说明本发明优选适用的混合动力车辆用驱动装置10(以下,简称为驱动装置10)的结构的要点图。如该图1所示,本实施例的驱动装置10是优选使用于例如FF(前置发动机前轮驱动)型车辆等中的卧式用装置,在共用的中心轴CE上具备作为主动力源的发动机12、第一电动机MG1、第二电动机MG2、作为第一差动机构的第一行星齿轮装置14及作为第二差动机构的第二行星齿轮装置16。上述驱动装置10相对于中心轴CE而大致对称地构成,在图1中省略中心线的下半部分进行图示。对于以下的各实施例也同样。
上述发动机12例如是通过气缸内喷射的汽油等燃料的燃烧而产生驱动力的汽油发动机等内燃机。上述第一电动机MG1及第二电动机MG2都优选为具有作为产生驱动力的电动机(发动机)及产生反力的发电机(发电机)的功能的所谓电动发电机,各自的定子(固定件)18、22固定地设于作为非旋转部件的外壳(壳体)26,并且在各定子18、22的内周侧具备转子(旋转件)20、24。
上述第一行星齿轮装置14是传动比为ρ1的单齿轮型的行星齿轮装置,具备作为第一旋转要素的太阳齿轮S1、将小齿轮P1支承为能够自转及公转的作为第二旋转要素的行星架C1、及经由小齿轮P1而与太阳齿轮S1啮合的作为第三旋转要素的齿圈R1来作为旋转要素(要素)。上述第二行星齿轮装置16是传动比为ρ2的单齿轮型的行星齿轮装置,具备作为第一旋转要素的太阳齿轮S2、将小齿轮P2支承为能够自转及公转的作为第二旋转要素的行星架C2、及经由小齿轮P2而与太阳齿轮S2啮合的作为第三旋转要素的齿圈R2来作为旋转要素(要素)。
上述第一行星齿轮装置14的太阳齿轮S1与上述第一电动机MG1的转子20连接。上述第一行星齿轮装置14的行星架C1连接于与上述发动机12的曲轴一体旋转的输入轴28。该输入轴28以上述中心轴CE为轴心,在以下的实施例中,在没有特别区别的情况下,将该中心轴CE的轴心的方向称为轴向(轴心方向)。上述第一行星齿轮装置14的齿圈R1与作为输出旋转部件的输出齿轮30连接,并与上述第二行星齿轮装置16的齿圈R2相互连接。上述第二行星齿轮装置16的太阳齿轮S2与上述第二电动机MG2的转子24连接。
从上述输出齿轮30输出的驱动力经由未图示的差动齿轮装置及车轴等而向未图示的左右一对驱动轮传递。另一方面,从车辆的行驶路面对驱动轮输入的转矩经由上述差动齿轮装置及车轴等从上述输出齿轮30向上述驱动装置10传递(输入)。在上述输入轴28的与上述发动机12相反的一侧的端部连接有例如叶轮泵等机械式油泵32,随着上述发动机12的驱动而输出成为后述的液压控制回路60等的源压的液压。除了该油泵32之外,也可以设置由电能驱动的电动式油泵。
在上述第一行星齿轮装置14的行星架C1与上述第二行星齿轮装置16的行星架C2之间,设有使上述行星架C1与C2之间选择性地接合(将行星架C1与C2之间分离接合)的离合器CL。在上述第二行星齿轮装置16的行星架C2与作为非旋转部件的上述外壳26之间,设有使上述行星架C2与该外壳26选择性地接合(固定)的制动器BK。这些离合器CL及制动器BK均优选为根据从液压控制回路60供给的液压而控制接合状态(接合或分离)的液压式接合装置,例如,优选使用湿式多板型的摩擦接合装置等,但也可以是啮合式的接合装置即所谓爪形离合器(啮合离合器)。而且,也可以是电磁式离合器或磁粉式离合器等根据从电子控制装置40供给的电气性的指令而控制接合状态(接合或分离)的结构。
如图1所示,在上述驱动装置10中,上述第一行星齿轮装置14及第二行星齿轮装置16分别配置在与上述输入轴28同轴的轴线上(中心轴CE上),且在中心轴CE的轴向上配置在相向的位置。即,在上述中心轴CE的轴向上,上述第一行星齿轮装置14相对于上述第二行星齿轮装置16而配置在上述发动机12侧。在上述中心轴CE的轴向上,上述第一电动机MG1相对于上述第一行星齿轮装置14而配置于上述发动机12侧。在上述中心轴CE的轴向上,上述第二电动机MG2相对于上述第二行星齿轮装置16而配置于上述发动机12的相反侧。即,上述第一电动机MG1、第二电动机MG2在上述中心轴CE的轴向上,将上述第一行星齿轮装置14及第二行星齿轮装置16夹于之间而配置于相向的位置。即,在上述驱动装置10中,在上述中心轴CE的轴向上,从上述发动机12侧起,按照上述第一电动机MG1、第一行星齿轮装置14、离合器CL、第二行星齿轮装置16、制动器BK、第二电动机MG2的顺序将这些结构配置于同轴上。
图2是说明为了控制上述驱动装置10的驱动而该驱动装置10所具备的控制系统的主要部分的图。该图2所示的电子控制装置40包含CPU、ROM、RAM及输入输出接口等而构成,是利用RAM的临时存储功能并按照预先存储于ROM的程序来执行信号处理的所谓微型计算机,执行以上述发动机12的驱动控制、与上述第一电动机MG1及第二电动机MG2相关的混合动力驱动控制为首的上述驱动装置10的驱动的各种控制。即,在本实施例中,上述电子控制装置40相当于适用了上述驱动装置10的混合动力车辆的驱动控制装置。该电子控制装置40如上述发动机12的输出控制用、上述第一电动机MG1及第二电动机MG2的工作控制用那样根据需要而对应各控制构成为不同的控制装置。
如图2所示,从在上述驱动装置10的各部设置的传感器、开关等将各种信号向上述电子控制装置40供给。即,通过油门开度传感器42将表示与驾驶员的输出要求量对应的未图示的油门踏板的操作量即油门开度ACC的信号、通过发动机转速传感器44将表示上述发动机12的转速即发动机转速NE的信号、通过MG1转速传感器46将表示上述第一电动机MG1的转速NMG1的信号、通过MG2转速传感器48将表示上述第二电动机MG2的转速NMG2的信号、通过输出转速传感器50将表示与车速V对应的上述输出齿轮30的转速NOUT的信号、通过车轮速度传感器52将表示上述驱动装置10的各车轮的速度NW的信号、及通过蓄电池SOC传感器54将表示未图示的蓄电池的充电容量(充电状态)SOC的信号等分别向上述电子控制装置40供给。
从上述电子控制装置40向上述驱动装置10的各部输出工作指令。即,作为对上述发动机12的输出进行控制的发动机输出控制指令,对燃料喷射装置向吸气配管等的燃料供给量进行控制的燃料喷射量信号、对点火装置向上述发动机12点火的点火时期(点火时机)进行指令的点火信号、及为了对电子节气门的节气门开度θTH进行操作而向节气门促动器供给的电子节气门驱动信号等向对该发动机12的输出进行控制的发动机控制装置56输出。对上述第一电动机MG1及第二电动机MG2的工作进行指令的指令信号向逆变器58输出,经由该逆变器58从未图示的蓄电池将与该指令信号对应的电能向上述第一电动机MG1及第二电动机MG2供给来控制这些第一电动机MG1及第二电动机MG2的输出(转矩)。由上述第一电动机MG1及第二电动机MG2发电产生的电能经由上述逆变器58向上述蓄电池供给,蓄积于该蓄电池。对上述离合器CL、制动器BK的接合状态进行控制的指令信号向液压控制回路60所具备的线性电磁阀等电磁控制阀供给,通过控制从这些电磁控制阀输出的液压来控制上述离合器CL、制动器BK的接合状态。
上述驱动装置10经由上述第一电动机MG1及第二电动机MG2来控制运转状态,由此作为控制输入转速与输出转速的差动状态的电气式差动部发挥功能。例如,将由上述第一电动机MG1发电产生的电能经由上述逆变器58向上述蓄电池、第二电动机MG2供给。由此,上述发动机12的动力的主要部分机械性地向上述输出齿轮30传递,且该动力的一部分因上述第一电动机MG1的发电而被消耗,因此被转换成电能,通过上述逆变器58将该电能向上述第二电动机MG2供给。并且,驱动该第二电动机MG2而将从第二电动机MG2输出的动力向上述输出齿轮30传递。通过从该电能的产生到被第二电动机MG2消耗为止所关联的设备,构成将上述发动机12的动力的一部分转换成电能并将该电能转换成机械能为止的电气路径。
在适用了如以上那样构成的驱动装置10的混合动力车辆中,根据上述发动机12、第一电动机MG1及第二电动机MG2的驱动状态及上述离合器CL、制动器BK的接合状态等,选择性地使多个行驶模式中的任一行驶模式成立。图3是表示在上述驱动装置10中成立的5种行驶模式各自的上述离合器CL、制动器BK的接合状态的接合表,以“○”表示接合,并以空栏表示分离。该图3所示的行驶模式“EV-1”、“EV-2”均是使发动机12的运转停止,并使用上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的至少一方作为行驶用的驱动源的EV行驶模式。“HV-1”、“HV-2”、“HV-3”均是将上述发动机12作为例如行驶用的驱动源进行驱动并通过上述第一电动机MG1及第二电动机MG2根据需要进行驱动或发电等的混合动力行驶模式。在该混合动力行驶模式中,可以通过上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的至少一方产生反力,也可以在无负载的状态下空转。
如图3所示,在上述驱动装置10中,在使上述发动机12的运转停止并使用上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的至少一方作为行驶用的驱动源的EV行驶模式下,通过将上述制动器BK接合并将上述离合器CL分离而使作为模式1(行驶模式1)的“EV-1”成立,通过将上述制动器BK及离合器CL均接合而使作为模式2(行驶模式2)的“EV-2”成立。在将上述发动机12作为例如行驶用的驱动源进行驱动并通过上述第一电动机MG1及第二电动机MG2根据需要进行驱动或发电等的混合动力行驶模式下,通过将上述制动器BK接合并将上述离合器CL分离而使作为模式3(行驶模式3)的“HV-1”成立,通过将上述制动器BK分离并将上述离合器CL接合而使作为模式4(行驶模式4)的“HV-2”成立,通过将上述制动器BK及离合器CL均分离而使作为模式5(行驶模式5)的“HV-3”成立。
图4~图7表示在上述驱动装置10(第一行星齿轮装置14及第二行星齿轮装置16)中能够将根据上述离合器CL及制动器BK各自的接合状态而连接状态不同的各旋转要素的转速的相对关系表示在直线上的共线图,是在横轴方向上表示上述第一行星齿轮装置14及第二行星齿轮装置16的传动比ρ的相对关系且在纵轴方向上表示相对转速的二维坐标。将车辆前进时的上述输出齿轮30的旋转方向作为正方向(正旋转)而表示各转速。横线X1表示转速零。纵线Y1~Y4从左起依次为,实线Y1表示上述第一行星齿轮装置14的太阳齿轮S1(第一电动机MG1)的相对转速、虚线Y2表示上述第二行星齿轮装置16的太阳齿轮S2(第二电动机MG2)的相对转速,实线Y3表示上述第一行星齿轮装置14的行星架C1(发动机12)的相对转速,虚线Y3′表示上述第二行星齿轮装置16的行星架C2的相对转速,实线Y4表示上述第一行星齿轮装置14的齿圈R1(输出齿轮30)的相对转速,虚线Y4′表示上述第二行星齿轮装置16的齿圈R2的相对转速。在图4~图7中,将纵线Y3及Y3′、纵线Y4及Y4′分别重叠表示。在此,上述齿圈R1及R2相互连接,因此纵线Y4,Y4′分别表示的齿圈R1及R2的相对转速相等。
在图4~图7中,上述第一行星齿轮装置14中的3个旋转要素的相对转速由实线L1表示,上述第二行星齿轮装置16中的3个旋转要素的相对转速由虚线L2表示。上述纵线Y1~Y4(Y2~Y4′)的间隔根据上述第一行星齿轮装置14及第二行星齿轮装置16的各传动比ρ1、ρ2而确定。即,关于与上述第一行星齿轮装置14中的3个旋转要素对应的纵线Y1、Y3、Y4,太阳齿轮S1与行星架C1之间对应为1,行星架C1与齿圈R1之间对应于ρ1。关于与上述第二行星齿轮装置16中的3个旋转要素对应的纵线Y2、Y3′、Y4′,太阳齿轮S2与行星架C2之间对应于1,行星架C2与齿圈R2之间对应于ρ2。即,在上述驱动装置10中,优选的是,上述第二行星齿轮装置16的传动比ρ2大于上述第一行星齿轮装置14的传动比ρ1(ρ2>ρ1)。以下,使用图4~图7来说明上述驱动装置10中的各行驶模式。
图3所示的“EV-1”相当于上述驱动装置10中的模式1(行驶模式1),优选为使上述发动机12的运转停止并使用上述第二电动机MG2作为行驶用的驱动源的EV行驶模式。图4是对应于该模式1的共线图,若使用该共线图进行说明,则能够通过将上述离合器CL分离而进行上述第一行星齿轮装置14的行星架C1与上述第二行星齿轮装置16的行星架C2的相对旋转。通过将上述制动器BK接合而将上述第二行星齿轮装置16的行星架C2连接(固定)于作为非旋转部件的上述外壳26,其转速为零。在该模式1下,在上述第二行星齿轮装置16中,上述太阳齿轮S2的旋转方向与上述齿圈R2的旋转方向为相反方向,当通过上述第二电动机MG2输出负转矩(负方向的转矩)时,通过该转矩而使上述齿圈R2即输出齿轮30向正方向旋转。即,通过上述第二电动机MG2来输出负转矩,由此能够使适用有上述驱动装置10的混合动力车辆前进行驶。在这种情况下,优选上述第一电动机MG1空转。在该模式1下,容许上述离合器C1及C2的相对旋转,并且能够进行与搭载有该离合器C2与非旋转部件连接的所谓THS(Toyota Hybrid System)的车辆的EV行驶同样的EV行驶控制。
图3所示的“EV-2”相当于上述驱动装置10中的模式2(行驶模式2),优选为使上述发动机12的运转停止并使用上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的至少一方作为行驶用的驱动源的EV行驶模式。图5是对应于该模式2的共线图,若使用该共线图进行说明,则通过将上述离合器CL接合而无法进行上述第一行星齿轮装置14的行星架C1与上述第二行星齿轮装置16的行星架C2的相对旋转。而且,通过将上述制动器BK接合而将上述第二行星齿轮装置16的行星架C2及与该行星架C2接合的上述第一行星齿轮装置14的行星架C1连接(固定)于作为非旋转部件的上述外壳26,其转速为零。在该模式2下,在上述第一行星齿轮装置14中,上述太阳齿轮S1的旋转方向与上述齿圈R1的旋转方向为相反方向,并且在上述第二行星齿轮装置16中,上述太阳齿轮S2的旋转方向与上述齿圈R2的旋转方向为相反方向。即,当通过上述第一电动机MG1或上述第二电动机MG2而输出负转矩(负方向的转矩)时,通过该转矩而使上述齿圈R1及R2即输出齿轮30向正方向旋转。即,通过上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的至少一方输出负转矩,由此能够使适用有上述驱动装置10的混合动力车辆进行前进行驶。
在上述模式2下,能够使通过上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的至少一方进行发电的方式成立。在该方式中,能够通过上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的一方或双方而分担地产生行驶用的驱动力(转矩),能够进行使各电动机在高效率的动作点处动作,或者缓解因热量产生的转矩限制等制约的行驶等。而且,在上述蓄电池的充电状态为充满电的情况等不容许基于再生的发电的情况下,也能够使上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的一方或双方空转。即,在上述模式2下,能够在宽幅的行驶条件下进行EV行驶、或长时间持续进行EV行驶。因此,上述模式2在插座式混合动力车辆等进行EV行驶的比例高的混合动力车辆中优选采用。
图3所示的“HV-1”相当于上述驱动装置10中的模式3(行驶模式3),优选为驱动上述发动机12而作为行驶用的驱动源使用并根据需要进行基于上述第一电动机MG1及第二电动机MG2的驱动或发电的混合动力行驶模式。图4的共线图对应于该模式3,若使用该共线图进行说明,则通过将上述离合器CL分离能够进行上述第一行星齿轮装置14的行星架C1与上述第二行星齿轮装置16的行星架C2的相对旋转。通过将上述制动器BK接合而将上述第二行星齿轮装置16的行星架C2连接(固定)于作为非旋转部件的上述外壳26,其转速为零。在该模式3下,使上述发动机12驱动并通过其输出转矩使上述输出齿轮30旋转。此时,在上述第一行星齿轮装置14中,通过上述第一电动机MG1输出反力转矩,由此能够进行从上述发动机12向上述输出齿轮30的传递。在上述第二行星齿轮装置16中,通过将上述制动器BK接合而上述太阳齿轮S2的旋转方向与上述齿圈R2的旋转方向为相反方向。即,当通过上述第二电动机MG2输出负转矩(负方向的转矩)时,通过该转矩而使上述齿圈R1及R2即输出齿轮30向正方向旋转。
图3所示的“HV-2”相当于上述驱动装置10中的模式4(行驶模式4),优选为驱动上述发动机12而作为行驶用的驱动源使用并根据需要进行基于上述第一电动机MG1及第二电动机MG2的驱动或发电的混合动力行驶模式。图6是对应于该模式4的共线图,若使用该共线图进行说明,则通过将上述离合器CL接合而无法进行上述第一行星齿轮装置14的行星架C1与上述第二行星齿轮装置16的行星架C2的相对旋转,上述行星架C1及C2作为一体地旋转的一个旋转要素进行动作。通过将上述齿圈R1及R2相互连接,这些齿圈R1及R2作为一体地旋转的一个旋转要素进行动作。即,在上述模式4中,上述驱动装置10中的上述第一行星齿轮装置14及第二行星齿轮装置16中的旋转要素作为整体上具备四个旋转要素的差动机构发挥功能。即,是在图6中朝向纸面按照从左开始依次所示的四个旋转要素即太阳齿轮S1(第一电动机MG1)、太阳齿轮S2(第二电动机MG2)、相互连接的行星架C1及C2(发动机12)、相互连接的齿圈R1及R2(输出齿轮30)的顺序结合的复合分离模式。
如图6所示,在上述模式4中,优选的是,上述第一行星齿轮装置14及第二行星齿轮装置16中的各旋转要素的共线图的排列顺序成为纵线Y1所示的太阳齿轮S1、纵线Y2所示的太阳齿轮S2、纵线Y3(Y3′)所示的行星架C1及C2、纵线Y4(Y4′)所示的齿圈R1及R2的顺序。上述第一行星齿轮装置14及第二行星齿轮装置16各自的传动比ρ1、ρ2在共线图中以如图6所示上述太阳齿轮S1所对应的纵线Y1与上述太阳齿轮S2所对应的纵线Y2成为上述的排列顺序的方式,即以纵线Y1与纵线Y3的间隔比纵线Y2与纵线Y3′的间隔宽的方式确定。换言之,太阳齿轮S1、S2与行星架C1、C2之间对应于1,行星架C1、C2与齿圈R1、R2之间对应于ρ1、ρ2,因此在上述驱动装置10中,上述第二行星齿轮装置16的传动比ρ2大于上述第一行星齿轮装置14的传动比ρ1。
在上述模式4中,通过将上述离合器CL接合而将上述第一行星齿轮装置14的行星架C1与上述第二行星齿轮装置16的行星架C2连接,从而使这些行星架C1及C2一体地旋转。因此,相对于上述发动机12的输出,通过上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的任一个都能够承受反力。即,在驱动上述发动机12时,其反力能够由上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的一方或双方分担承受,能够进行在高效率的动作点处动作或缓解因热量产生的转矩限制等制约的行驶等。例如,以上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的能够高效率地动作的一方的电动机优先地承受反力的方式进行控制,由此能够实现效率的提高。而且,在上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的任一个中进行了因热量产生的转矩限制的情况下,通过未进行转矩限制的电动机的再生或输出对驱动力进行辅助,由此能够确保上述发动机12的驱动所需的反力等。
图3所示的“HV-3”相当于上述驱动装置10中的模式5(行驶模式5),优选为驱动上述发动机12而作为行驶用的驱动源使用并根据需要进行基于上述第一电动机MG1的驱动或发电的混合动力行驶模式。在该模式5中,能够实现将上述第二电动机MG2从驱动系统切离而通过上述发动机12及第一电动机MG1进行驱动等的方式。图7是对应于该模式5的共线图,若使用该共线图进行说明,则将上述离合器CL分离而能够进行上述第一行星齿轮装置14的行星架C1与上述第二行星齿轮装置16的行星架C2的相对旋转。能够通过将上述制动器BK分离而使上述第二行星齿轮装置16的行星架C2相对于作为非旋转部件的上述外壳26进行相对旋转。在这样的结构中,能够将上述第二电动机MG2从驱动系统(动力传递路径)切离而预先停止。
在上述模式3中,上述制动器BK被接合,因此在车辆行驶时,上述第二电动机MG2随着上述输出齿轮30(齿圈R2)的旋转而始终旋转。在这样的方式中,在成为比较高速的旋转的区域中上述第二电动机MG2的转速达到极限值(上限值)、上述齿圈R2的转速被增速而向上述太阳齿轮S2传递等,从效率提高的观点出发,在比较高的车速时始终使上述第二电动机MG2旋转这一情况未必优选。另一方面,在上述模式5中,在比较高的车速时将上述第二电动机MG2从驱动系统切离而实现通过上述发动机12及第一电动机MG1进行驱动的方式,由此,能够减少该第二电动机MG2的驱动不必要时的拖曳损失,而且能够消除因该第二电动机MG2所容许的最高转速(上限值)引起的对最高车速的制约。
从以上的说明可知,在上述驱动装置10中,关于驱动上述发动机12而作为行驶用的驱动源使用的混合动力行驶,通过上述离合器CL及制动器BK的接合或分离的组合,能够选择性地使HV-1(模式3)、HV-2(模式4)及HV-3(模式5)这3个模式成立。由此,例如根据车辆的车速或变速比等而选择性地使上述3个模式中的传递效率最高的模式成立,由此能够实现传递效率的提高,进而实现燃油经济性的提高。
图8是说明上述电子控制装置40所具备的控制功能的主要部分的功能框图。该图8所示的行驶模式判定部70判定在上述驱动装置10中成立的行驶模式。基本上,根据预先确定的关系,基于由上述油门开度传感器42检测的油门开度ACC、由上述输出转速传感器50检测的输出转速NOUT所对应的车速V、及由上述蓄电池SOC传感器54检测的蓄电池SOC等,使用图3来判定上述的模式1~5中的任一行驶模式的成立。
优选为,上述行驶模式判定部70在通过上述蓄电池SOC传感器54检测的蓄电池SOC为预先确定的阈值以上时,判定使上述发动机12停止的EV行驶模式即上述模式1或模式2的成立。例如,在通过上述蓄电池SOC传感器54检测的蓄电池SOC为上述阈值以上的情况下,从车辆起步时即通过上述输出转速传感器50检测的输出转速NOUT所对应的车速V为零的状态起进行了未图示的制动踏板的断开操作(将制动踏板的踏下解除的操作)的情况下,判定使上述发动机12停止,专门使用上述第一电动机MG1等作为行驶用的驱动源的EV行驶模式即上述模式1等的成立。
优选为,上述行驶模式判定部70在通过上述蓄电池SOC传感器54检测的蓄电池SOC小于上述阈值的情况下,判定驱动上述发动机12而作为行驶用的驱动源使用的混合动力行驶模式即上述模式3~5中的任一行驶模式的成立。例如,在通过上述蓄电池SOC传感器54检测的蓄电池SOC小于预先确定的阈值的情况下,在上述驱动装置10中判定为应获得比规定的变速比γ1靠低齿轮侧(低速侧、高变速比侧)的变速比的情况下,判定上述模式3(HV-1)的成立。在上述驱动装置10中判定为应获得比上述变速比γ1靠高齿轮侧(高速侧、低变速比侧)的变速比的情况下,判定上述模式4(HV-2)的成立。此外,根据适用有上述驱动装置10的混合动力车辆的行驶状态,适当选择使传递效率或上述发动机12的燃油经济性提高的行驶模式。
电动机工作控制部72经由上述逆变器58而控制上述第一电动机MG1及第二电动机MG2的工作。具体而言,对经由上述逆变器58从未图示的蓄电池向上述第一电动机MG1、第二电动机MG2供给的电能进行控制,从而以能够通过这些第一电动机MG1、第二电动机MG2获得必要的输出即目标转矩(目标电动机输出)的方式进行控制。在通过上述第一电动机MG1、第二电动机MG2进行发电时,将通过上述第一电动机MG1、第二电动机MG2发电产生的电能经由上述逆变器58向蓄电池蓄积。
离合器接合控制部74经由上述液压控制回路60来控制上述离合器CL的接合状态。例如,通过控制来自设于上述液压控制回路60的与上述离合器CL对应的电磁控制阀的输出压力,进行将该离合器CL的接合状态在接合或分离之间切换的控制。制动器接合控制部76经由上述液压控制回路60来控制上述制动器BK的接合状态。例如,通过控制来自设于上述液压控制回路60的与上述制动器BK对应的电磁控制阀的输出压力,进行将该制动器BK的接合状态在接合或分离之间切换的控制。上述离合器接合控制部74及制动器接合控制部76基本上以使由上述行驶模式判定部70判定的行驶模式成立的方式控制上述离合器CL及制动器BK的接合状态。即,分别关于上述模式1~5,以按照上述的图3所示的组合将上述离合器CL及制动器BK接合或分离的方式控制它们的接合状态。
发动机驱动控制部78经由上述发动机控制装置56而控制上述发动机12的驱动。例如,经由上述发动机控制装置56来控制上述发动机12的燃料喷射装置向吸气配管等喷射的燃料供给量、点火装置对上述发动机12点火的点火时期(点火时机)、及电子节气门的节气门开度θTH等,由此以能够通过上述发动机12获得必要的输出即目标转矩(目标发动机输出)的方式进行控制。在使上述发动机12驱动并使用上述第一电动机MG1及第二电动机MG2作为行驶用的驱动源的混合动力行驶模式中,基于由上述油门开度传感器42检测的油门开度ACC及由上述输出转速传感器50检测的输出转速NOUT所对应的车速V等,算出从上述驱动装置10(输出齿轮30)应输出的要求驱动力,以通过上述发动机12的输出转矩及上述第一电动机MG1、第二电动机MG2的输出转矩能实现这样的要求驱动力的方式,经由上述电动机工作控制部72控制上述第一电动机MG1及第二电动机MG2的工作,并经由上述发动机驱动控制部78控制上述发动机12的驱动。
减速行驶判定部80判定适用有上述驱动装置10的车辆是否正在进行减速行驶。优选的是,在通过上述输出转速传感器50检测的输出转速NOUT所对应的车速V的时间变化率(车辆加速度)dV/dt为负值的情况下,判定为车辆正在进行减速行驶。优选的是,在进行了未图示的制动踏板的接通操作(踏下制动踏板的操作)的情况下,判定为车辆正在进行减速行驶。
在使上述发动机12驱动的混合动力行驶模式中,在车辆进行减速行驶的情况下,上述离合器接合控制部74及制动器接合控制部76使上述离合器CL或上述制动器BK滑动接合。即,在通过上述行驶模式判定部70判定混合动力行驶模式即上述模式3~5中的任一模式成立,且通过上述减速行驶判定部80判定为车辆进行减速行驶的情况下,使上述离合器CL或上述制动器BK滑动接合(半接合)。优选的是,使在各行驶模式中作为应分离的接合要素的上述离合器CL或上述制动器BK滑动接合。优选为,该滑动接合的转矩容量(接合力)以成为预先确定的规定值得方式被控制,但也可以根据车辆要求的减速度(例如,未图示的制动踏板的踏下量所对应的值)来算出上述滑动接合的转矩容量。例如,以车辆所要求的减速度越大则上述滑动接合的转矩容量越大的方式进行控制。
在以使上述离合器CL分离并使上述制动器BK接合的状态使上述发动机12驱动的行驶模式即上述模式3(HV-1)中,在车辆进行减速行驶的情况下,上述离合器接合控制部74使上述离合器CL滑动接合。即,在通过上述行驶模式判定部70判定上述模式3的成立且通过上述减速行驶判定部80判定车辆进行减速行驶的情况下,使在该模式3中应分离的接合要素即上述离合器CL滑动接合(半接合)。以下,使用图9,详细叙述在上述模式3成立时进行车辆的减速行驶的情况下的上述离合器CL的滑动接合控制。
图9是说明在上述驱动装置10的上述模式3的成立时进行车辆的减速行驶的情况下的上述离合器CL的滑动接合控制的共线图,作用于各旋转要素的转矩由空心箭头表示(以下,在各共线图的说明中相同)。在上述驱动装置10的上述模式3成立时,即以将上述离合器CL分离并将上述制动器BK接合的状态进行车辆的减速行驶时,无法使用上述第一电动机MG1的能量(转矩)作为减速能量。在此,在本实施例的控制中,在上述模式3的成立时进行车辆的减速行驶的情况下,使上述离合器CL滑动接合(半接合),由此能够使用上述第一电动机MG1的能量作为减速能量。因此,在通过上述第二电动机MG2的再生能量而得到制动力的控制中,即使减速量不足而无法实现驾驶员要求的减速感的情况下,也能够通过利用上述第一电动机MG1的能量作为减速能量也能够弥补减速量而实现必要充分的减速感。
在以使上述离合器CL接合并使上述制动器BK分离的状态使上述发动机12驱动的行驶模式即上述模式4(HV-2)中,在车辆进行减速行驶的情况下,上述制动器接合控制部76使上述制动器BK滑动接合。即,在通过上述行驶模式判定部70判定上述模式4的成立且通过上述减速行驶判定部80判定车辆进行减速行驶的情况下,使在该模式4中应分离的接合要素即上述制动器BK滑动接合(半接合)。换言之,在上述模式4成立的状态下进行再生时,通过上述制动器BK的滑动接合产生的转矩能得到上述第二电动机MG2的再生转矩的反力(至少其一部分)。
图10~图13是说明在上述驱动装置10中,从上述模式4(HV-2)成立的状态起进行再生控制且进行向上述模式2(EV-2)的转变时的各旋转要素的相对转速的共线图。图10是说明在上述驱动装置10的上述模式4的成立时,进行车辆的行驶控制的情况且进行上述发动机12的输出(驱动)的情况的共线图。在上述制动器BK分离的状态下,无法获得上述第二电动机MG2的再生反力,因此无法通过该第二电动机MG2单独进行再生。在从图10所示的状态起开始再生控制时,例如图11所示使上述发动机12的输出停止,并进行基于上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的至少一方的再生控制。在该图11所示的共线图中,上述发动机12的转速获得正的规定值而不为零(发动机转速NE>0)。在进行从该图11所示的状态向上述模式2(EV-2)的转变的情况下,如图12所示,随着上述第一电动机MG1及第二电动机MG2等的再生,在保持使上述发动机12的输出停止的状态下使其转速下降至零(发动机转速NE=0)。并且,如图13所示,将上述制动器BK接合(离合器CL也维持接合)而进行向上述模式2的转变,在该模式2下进行基于上述第一电动机MG1及第二电动机MG2中的至少一方的再生控制。在这样的控制中,在专门通过上述第一电动机MG1及第二电动机MG2的转矩平衡进行再生的情况下,如图12所示,在上述第二电动机MG2成为负旋转(MG2转速NMG2<0)的区域中,该第二电动机MG2成为动力运转,因此再生能量减少。
图14~图18是说明在上述驱动装置10中从上述模式4(HV-2)成立的状态起进行再生控制且进行向上述模式2(EV-2)或上述模式3(HV-1)的转变时的各旋转要素的相对转速的共线图,是说明在上述模式4的成立时车辆进行减速行驶的情况下使上述制动器BK滑动接合的本实施例的控制的图。图14是说明在上述驱动装置10的上述模式4的成立时、在车辆进行减速行驶的情况下使上述制动器BK滑动接合的控制的共线图。在上述模式4的成立时保持车辆行驶状态进行再生的情况下,可考虑在将上述制动器BK分离的状态下上述第二电动机MG2的再生转矩的反力不足,无法进行充分的再生的情况。如本实施例那样,在上述模式4的成立时车辆进行减速行驶的情况下,进行使上述制动器BK滑动接合的控制时,能够通过上述制动器BK的滑动接合产生的转矩获得上述第二电动机MG2的再生转矩的反力(至少其一部分),能够实现该第二电动机MG2产生的充分的再生。在这样的形态下,在上述第二电动机MG2为负旋转(MG2转速NMG2<0)的区域中通过该第二电动机MG2也能够进行再生。
在上述驱动装置10中,从上述模式4(HV-2)成立的状态起进行再生控制并进行向上述模式3(HV-1)的转变时的各旋转要素的相对转速的推移在图15、图16、图17中依次示出。如图15所示,在上述模式4的成立时车辆进行减速行驶的情况下,通过进行使上述制动器BK滑动接合的控制,产生使借助上述离合器CL而相互连接的上述行星架C1及C2的转速即上述发动机12的转速NE下降的方向的转矩。在该图15所示的例子中,在上述第二电动机MG2上作用有负方向的转矩,通过该第二电动机MG2进行再生。从此状态起,如图16所示,在上述第二电动机MG2的转速NMG2成为零的情况下,将作用在该第二电动机MG2上的转矩切换成正方向。并且,上述制动器BK从滑动接合状态向完全接合状态转变,几乎同时将上述离合器CL分离,由此如图17所示,在上述驱动装置10中使上述模式3(HV-1)成立。在该图17所示的状态下,优选的是,进行基于上述第二电动机MG2的再生,并通过上述第一电动机MG1进行上述发动机12的电动回转,使其起动待机。根据这样的控制,能够实现从上述模式4向模式3的顺畅的转变,而且能提高对驾驶员的再加速要求等的响应性。
在上述驱动装置10中,从上述模式4(HV-2)成立的状态起进行再生控制并进行向上述模式2(EV-2)或模式1(EV-1)的转变时的各旋转要素的相对转速的推移在上述的图15及图16、图18、上述的图13中依次示出。在进行从图16所示的状态向上述模式2(EV-2)或模式1(EV-1)的转变情况下,使借助上述离合器CL而相互连接的上述行星架C1及C2的转速即上述发动机12的转速NE下降。此时,如图18所示,进行使上述制动器BK滑动接合的控制,由此产生使借助上述离合器CL而相互连接的上述行星架C1及C2的转速即上述发动机12的转速NE下降的方向的转矩,能够使该发动机转速NE顺畅地下降,而且即使在上述第二电动机MG2为负旋转(MG2转速NMG2<0)的区域中也能够继续基于该第二电动机MG2的再生。并且,发动机转速NE成为零(发动机转速NE=0),上述制动器BK从滑动接合状态向完全接合状态转变,由此如上述的图13所示,在上述驱动装置10中使上述模式2(EV-2)成立。根据这样的控制,能够实现从上述模式4向模式2(或模式1)的顺畅的转变。
图19是说明上述电子控制装置40进行的车辆减速时控制的一例的主要部分的流程图,以规定的周期反复执行。
首先,在步骤(以下,省略步骤)SA1中,判断在上述驱动装置10中上述模式3(HV-1)是否成立,即判断使上述离合器CL分离并使上述制动器BK接合、驱动上述发动机12的混合动力行驶模式是否成立。在该SA1的判断为否定时,由此而结束本例程,但是在SA1的判断为肯定时,在SA2中,判断车辆是否处于减速行驶中,例如通过上述输出转速传感器50检测的输出转速NOUT所对应的车速V的时间变化率(车辆加速度)dV/dt是否为负值。在该SA2的判断为否定时,由此而结束本例程,但是在SA2的判断为肯定时,在SA3中,在进行了使上述离合器CL滑动接合(半接合)的控制之后,结束本例程。
图20是说明基于上述电子控制装置40的车辆减速时控制的另一例的主要部分的流程图,以规定的周期反复执行。
首先,在SB1中,判断在上述驱动装置10中上述模式4(HV-2)是否成立,即判断使上述离合器CL接合并使上述制动器BK分离、使上述发动机12驱动的混合动力行驶模式是否成立。在该SB1的判断为否定时,由此而结束本例程,但是在SB1的判断为肯定时,在SB2中,判断车辆是否处于减速行驶中,例如通过上述输出转速传感器50检测的输出转速NOUT所对应的车速V的时间变化率(车辆加速度)dV/dt是否为负值。在该SB2的判断为否定时,由此而结束本例程,但是在SB2的判断为肯定时,在SB3中,在进行了使上述制动器BK滑动接合(半接合)的控制之后,结束本例程。在以上的控制中,SA1及SB1对应于上述行驶模式判定部70的动作,SA2及SB2对应于上述减速行驶判定部80的动作,SA3对应于上述离合器接合控制部74的动作,SB3对应于上述制动器接合控制部76的动作。
接下来,基于附图,详细说明本发明的另一优选的实施例。在以下的说明中,对于实施例相互共通的部分,标注同一附图标记而省略其说明。
实施例2
图21~图26是分别说明本发明优选适用的其他混合动力车辆用驱动装置100、110、120、130、140、150的结构的要点图。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也优选适用于图21所示的驱动装置100或图22所示的驱动装置110那样变更了中心轴CE方向上的上述第一电动机MG1、第一行星齿轮装置14、第二电动机MG2、第二行星齿轮装置16、离合器CL及制动器BK的配置(排列)的结构。也优选适用于图23所示的驱动装置120那样在上述第二行星齿轮装置16的行星架C2与作为非旋转部件的上述外壳26之间,将容许该行星架C2的相对于外壳26的一方向的旋转且阻止反方向的旋转的一方向离合器(单向离合器)OWC与上述制动器BK并列设置的结构。也优选适用于图24所示的驱动装置130、图25所示的驱动装置140、图26所示的驱动装置150那样取代上述单齿轮型的第二行星齿轮装置16而具备作为第二差动机构的双齿轮型的第二行星齿轮装置16′的结构。该第二行星齿轮装置16′具备作为第一旋转要素的太阳齿轮S2′、将相互啮合的多个小齿轮P2′支承为能够自转及公转的作为第二旋转要素的行星架C2′、及经由小齿轮P2′而与太阳齿轮S2′啮合的作为第三旋转要素的齿圈R2′来作为旋转要素(要素)。
实施例3
图27~图29是取代上述驱动装置10而分别说明本发明优选适用的其他混合动力车辆用驱动装置160、170、180的结构及工作的共线图。在图27~图29中,与上述的图4~7等的共线图同样,上述第一行星齿轮装置14的太阳齿轮S1、行星架C1、齿圈R1的相对转速由实线L1表示,上述第二行星齿轮装置16的太阳齿轮S2、行星架C2、齿圈R2的相对转速由虚线L2表示。在图27所示的混合动力车辆用驱动装置160中,上述第一行星齿轮装置14的太阳齿轮S1、行星架C1及齿圈R1与上述第一电动机MG1、上述发动机12及上述第二电动机MG2分别连接。上述第二行星齿轮装置16的太阳齿轮S2、行星架C2及齿圈R2经由上述第二电动机MG2、上述输出齿轮30及上述制动器BK而与上述外壳26分别连接。上述太阳齿轮S1与齿圈R2经由上述离合器CL而选择性地连接。上述齿圈R1与太阳齿轮S2相互连接。在图28所示的混合动力车辆用驱动装置170中,上述第一行星齿轮装置14的太阳齿轮S1、行星架C1及齿圈R1与上述第一电动机MG1、上述输出齿轮30及上述发动机12分别连接。上述第二行星齿轮装置16的太阳齿轮S2、行星架C2及齿圈R2经由上述第二电动机MG2、上述输出齿轮30及上述制动器BK而与上述外壳26分别连接。上述太阳齿轮S1与上述齿圈R2经由上述离合器CL而选择性地连接。上述行星架C1及C2相互连接。在图29所示的混合动力车辆用驱动装置180中,上述第一行星齿轮装置14的太阳齿轮S1、行星架C1及齿圈R1与上述第一电动机MG1、上述输出齿轮30及上述发动机12分别连接。上述第二行星齿轮装置16的太阳齿轮S2、行星架C2及齿圈R2经由上述第二电动机MG2、上述制动器BK而与上述外壳26及上述输出齿轮30分别连接。上述齿圈R1与行星架C2经由离合器CL而选择性地连接。上述行星架C1与齿圈R2相互连接。
使用图8等上述的本发明的混合动力车辆的驱动控制装置在图27~图29所示的结构中也优选适用。即,在使上述发动机12驱动的混合动力行驶模式中,在车辆进行减速行驶的情况下,进行使上述离合器CL或上述制动器BK滑动接合的控制。优选的是,进行使在各行驶模式中应分离的接合要素滑动接合的控制。通过这样的控制,根据上述驱动装置160、170、180等,能够获得在车辆的减速行驶时实现必要充分的减速感这样的效果。
在图21~图29所示的实施例中,与上述的图4~7等所示的实施例同样,在共线图上,在如下的混合动力车辆的驱动控制装置的点上共通,该混合动力车辆具备:具有四个旋转要素(表示为四个旋转要素)的第一差动机构即第一行星齿轮装置14及作为第二差动机构的第二行星齿轮装置16、16′;与这四个旋转要素分别连接的第一电动机MG1、第二电动机MG2、发动机12及输出旋转部件(输出齿轮30),上述四个旋转要素中的一个旋转要素构成为,上述第一行星齿轮装置14的旋转要素和上述第二行星齿轮装置16、16′的旋转要素经由离合器CL而选择性地连接,作为该离合器CL进行的接合对象的上述第二行星齿轮装置16、16′的旋转要素经由制动器BK而与作为非旋转部件的外壳26选择性地连接。
这样一来,根据本实施例,提供一种混合动力车辆的驱动控制装置,该混合动力车辆具备:在将离合器CL接合的状态下整体上具有四个旋转要素(在图4~图7等所示的共线图上作为四个旋转要素表示)的作为第一差动机构的第一行星齿轮装置14及作为第二差动机构的第二行星齿轮装置16、16′;与这四个旋转要素分别连接的发动机12、第一电动机MG1、第二电动机MG2及作为输出旋转部件的输出齿轮30,上述四个旋转要素中的一个旋转要素构成为,上述第一差动机构的旋转要素和上述第二差动机构的旋转要素经由离合器CL而选择性地连接,作为该离合器CL进行的接合对象的上述第一差动机构或上述第二差动机构的旋转要素经由制动器BK而与作为非旋转部件的外壳26选择性地连接,在使上述发动机12驱动的混合动力行驶模式中,在车辆进行减速行驶的情况下,使上述离合器CL或上述制动器BK滑动接合,因此能够通过上述离合器CL或制动器BK的滑动而向输出轴施加制动转矩,能够确保所希望的减速能量。即,能够提供一种在车辆的减速行驶时实现必要充分的减速感的作为混合动力车辆的驱动控制装置的电子控制装置40。
在以使上述离合器CL分离并使上述制动器BK接合的状态使上述发动机12驱动的行驶模式中,在车辆进行减速行驶的情况下,使上述离合器CL滑动接合,因此在上述制动器BK接合的混合动力行驶模式下,能够通过上述离合器CL的滑动而向输出轴施加制动转矩,能够确保所希望的减速能量。
在以使上述离合器CL接合并使上述制动器BK分离的状态使上述发动机12驱动的行驶模式中,在车辆进行减速行驶的情况下,使上述制动器BK滑动接合,因此在上述离合器CL接合的混合动力行驶模式中,能够通过上述制动器BK的滑动而向输出轴施加制动转矩,能够确保所希望的减速能量。能够通过上述制动器BK的滑动接合产生的转矩获得(分担)上述第二电动机MG2的再生反力的至少一部分。
上述第一行星齿轮装置14具备与上述第一电动机MG1连接的作为第一旋转要素的太阳齿轮S1、与上述发动机12连接的作为第二旋转要素的行星架C1、及与上述输出齿轮30连接的作为第三旋转要素的齿圈R1,上述第二行星齿轮装置16(16′)具备与上述第二电动机MG2连接的作为第一旋转要素的太阳齿轮S2(S2′)、作为第二旋转要素的行星架C2(C2′)、及作为第三旋转要素的齿圈R2(R2′),上述行星架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中的任一方与上述第一行星齿轮装置14的齿圈R1连接,上述离合器CL使上述第一行星齿轮装置14的行星架C1与上述行星架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中的未与上述齿圈R1连接的一方的旋转要素选择性地接合,上述制动器BK使上述行星架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中的未与上述齿圈R1连接的一方的旋转要素与作为非旋转部件的外壳26选择性地接合,因此在实用性的混合动力车辆的驱动装置10等中,在车辆的减速行驶时能够实现必要充分的减速感。
以上,基于附图详细说明了本发明的优选的实施例,但本发明没有限定于此,可以在不脱离其主旨的范围内施加各种变更来实施。
附图标记说明
10、100、110、120、130、140、150、160、170、180:混合动力车辆用驱动装置,12:发动机,14:第一行星齿轮装置(第一差动机构),16、16′:第二行星齿轮装置(第二差动机构),18、22:定子,20,24:转子,26:外壳(非旋转部件),28:输入轴,30:输出齿轮(输出旋转部件),32:油泵,40:电子控制装置(驱动控制装置),42:油门开度传感器,44:发动机转速传感器,46:MG1转速传感器,48:MG2转速传感器,50:输出转速传感器,52:车轮速度传感器,54:蓄电池SOC传感器,56:发动机控制装置,58:逆变器,60:液压控制回路,70:行驶模式判定部,72:电动机工作控制部,74:离合器接合控制部,76:制动器接合控制部,78:发动机驱动控制部,80:减速行驶判定部,BK:制动器,CL:离合器,C1、C2、C2′:行星架(第二旋转要素),MG1:第一电动机,MG2:第二电动机,OWC:单向离合器,P1,P2,P2′:小齿轮,R1、R2、R2′:齿圈(第三旋转要素),S1、S2、S2′:太阳齿轮(第一旋转要素)。

Claims (3)

1.一种混合动力车辆的驱动控制装置(40),
所述混合动力车辆具备:整体上具有四个旋转要素(C1、C2/S1/S2/R1、R2;C1、R2′/S1/S2′/R1、C2′)的第一差动机构(14)及第二差动机构(16;16′);与所述四个旋转要素分别连接的发动机(12)、第一电动机(MG1)、第二电动机(MG2)及输出旋转部件(30),
所述四个旋转要素中的一个旋转要素(C1、C2;C1、R2′)构成为,所述第一差动机构的旋转要素(C1;C1)和所述第二差动机构的旋转要素(C2;R2′)经由离合器(CL)而选择性地连接,
作为所述离合器的接合对象的所述第一差动机构或所述第二差动机构的旋转要素(C2;R2′)经由制动器(BK)而与非旋转部件(26)选择性地连接,
所述混合动力车辆的驱动控制装置(40)的特征在于,
所述混合动力车辆的驱动控制装置具备离合器接合控制部(74)、制动器接合控制部(76)及判定所述混合动力车辆是否进行减速行驶的减速行驶判定部(80),
在使所述发动机驱动的混合动力行驶模式下,在所述减速行驶判定部判定为车辆进行减速行驶的情况下,所述离合器接合控制部及所述制动器接合控制部基于该判定而使所述离合器或所述制动器滑动接合,
所述第一差动机构具备:与所述第一电动机连接的第一旋转要素(S1);与所述发动机连接的第二旋转要素(C1);及与所述输出旋转部件连接的第三旋转要素(R1),
所述第二差动机构具备与所述第二电动机连接的第一旋转要素(S2;S2′)、第二旋转要素(C2;C2′)及第三旋转要素(R2;R2′),所述第二旋转要素及第三旋转要素中的任一方与所述第一差动机构的第三旋转要素连接,
所述离合器使所述第一差动机构的第二旋转要素与所述第二差动机构的第二旋转要素及第三旋转要素中的未与所述第一差动机构的第三旋转要素连接的一方的旋转要素选择性地接合,
所述制动器使所述第二差动机构的第二旋转要素及第三旋转要素中的未与所述第一差动机构的第三旋转要素连接的一方的旋转要素与所述非旋转部件选择性地接合。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的驱动控制装置,其中,
在以使所述离合器分离并使所述制动器接合的状态而使所述发动机驱动的行驶模式中,在车辆进行减速行驶的情况下,使所述离合器滑动接合。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的驱动控制装置,其中,
在以使所述离合器接合并使所述制动器分离的状态而使所述发动机驱动的行驶模式中,在车辆进行减速行驶的情况下,使所述制动器滑动接合。
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