CN108238040B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够消除使发动机运转而后退行驶时的驱动力不足的混合动力车辆的控制装置。根据本发明的混合动力车辆的控制装置,将发动机、第一电动机、第二电动机以及第三电动机作为驱动力源,所述发动机被连接于所述差动机构的第一旋转部件,所述第一电动机被连接于第二旋转部件,所述第二电动机被连接于第三旋转部件,输出传动机构被连接于第四旋转部件,所述第三电动机被连接于与所述第四旋转部件连接的所述输出传动机构,其中,在所述混合动力车辆在使所述发动机运转的状态下后退行驶的情况下,利用所述第一电动机以及所述第二电动机两者输出反抗所述发动机的发动机转矩的反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出使所述混合动力车辆后退的方向的驱动转矩(步骤S105~S107)。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及以发动机及至少三个电动机作为驱动力源的混合动力车辆的控制装置。
背景技术
在专利文献1中,记载了以发动机及三个电动机·发电机(具有发电功能的电动机)作为驱动力源的混合动力车辆。该专利文献1记载的混合动力车辆配备有由两组行星齿轮机构构成的动力分配机构。动力分配机构具有相互能够差动旋转的四个旋转部件。发动机被连接于动力分配机构的第一旋转部件,第一电动机被连接于第二旋转部件,第二电动机被连接于第三旋转部件,驱动轮经由输出传动机构被连接于第四旋转部件。第三电动机被连接于输出传动机构。并且,通过控制第一电动机或者第二电动机,能够无级地控制动力分配机构中的第一旋转部件与第四旋转部件之间的变速比。进而,该专利文献1中记载的混合动力车辆,由第一电动机或者第二电动机中的输出低的一方的电动机承担对于发动机转矩的反作用力,将由承担该发动机转矩的反作用力的电动机发出的电力供应给第三电动机。
另外,在专利文献2中记载了与上述专利文献1中记载的混合动力车辆同样的、配备有发动机以及三个电动机的混合动力车辆。该专利文献2中记载的混合动力车辆以复合分离模式、输入分离模式、起步模式或者全轮驱动模式等各种动作模式进行动作。例如,在复合分离模式中,在发动机运转的状态下,第一电动机及第二电动机中的一个电动机作为发电机起作用,另一个电动机作为原动机起作用,驱动第一驱动轴。在输入分离模式中,在发动机运转的状态下,第一电动机及第二电动机中的一个电动机作为发电机起作用,第三电动机作为原动机起作用,驱动第二驱动轴。在起步模式中,在发动机运转的状态下,第一电动机及第二电动机中的一个电动机作为发电机起作用,另一个电动机作为原动机起作用,输出阻止由发动机转矩引起的第一驱动轴的旋转的转矩。与此同时,第三电动机接受所述一个电动机发出的电力的剩余电力,驱动第二驱动轴使车辆起步。并且,在全轮驱动模式中,在发动机运转的状态下,第一电动机及第二电动机中的一个电动机作为发电机起作用,另一个电动机及第三电动机作为原动机起作用,分别驱动第一驱动轴及第二驱动轴。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第4069901号公报
专利文献2:美国专利第8512189号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
在如上面所述的以发动机及两个以上的电动机作为驱动力源且配备有动力分配机构的结构的现有的混合动力车辆中,例如,在蓄电池的SOC(充电状态)高、充电余量足够的状态下后退行驶的情况下,只用连接到输出传动机构上的电动机的输出来驱动车辆。另一方面,在蓄电池的SOC低、充电余量不足的状态下后退行驶的情况下,使发动机运转,借助该发动机的输出来驱动连接到动力分配机构上的电动机并发电。并且,将发出的电力供应给连接到输出传动机构上的电动机,利用该电动机的输出来驱动车辆。在使发动机运转而使车辆后退行驶的情况下,利用电动机输出的电动机转矩承担发动机的反作用力。因此,制动转矩作用到向后退方向旋转的驱动轮上,后退方向的驱动转矩降低相应的量。其结果是,与只用电动机的输出进行后退行驶的情况相比,用于使车辆后退行驶的驱动力减少。从而,在上述那种现有的混合动力车辆中,在使发动机运转而后退行驶时,存在着驱动力不足的可能性。
如上所述,在专利文献1中,记载了抑制电动机的高输出化及大型化,并且,避免动力循环用的控制技术。另外,在专利文献2中,记载了为了提高车辆的油耗性能,根据需要选择性地设定各种动作模式的控制技术。但是,关于用于消除上述那样的后退行驶时的驱动力降低的控制技术等,在专利文献1及专利文献2中都没有记载。这样,在专利文献1及专利文献1中记载的现有的混合动力车辆中,为了抑制在使发动机运转的状态下后退行驶时的驱动力的降低而实现恰当的后退行驶,还存在着改进的余地。
本发明是着眼于上述技术课题而想到的,其目的是提供一种混合动力车辆的控制装置,所述混合动力车辆的控制装置以将发动机及至少三个电动机作为驱动力源的混合动力车辆作为对象,能够抑制在使发动机运转的状态下后退行驶时的驱动力的降低。
解决课题的手段
为了达到上述目的,本发明为一种混合动力车辆的控制装置,所述混合动力车辆配备有:具有发动机以及至少三个电动机的驱动力源、具有能够相互差动旋转的至少四个旋转部件的差动机构、对驱动轮传递动力的至少一个输出传动机构、以及分别控制所述驱动力源的工作状态的控制器,所述发动机被连接于所述差动机构的第一旋转部件,所述驱动力源的第一电动机被连接于所述差动机构的第二旋转部件,所述驱动力源的第二电动机被连接于所述差动机构的第三旋转部件,所述输出传动机构被连接于所述差动机构的第四旋转部件,所述驱动力源的第三电动机被连接于与所述第四旋转部件连接的任一所述输出传动机构或者不与所述第四旋转部件连接的另外的所述输出传动机构,其特征在于,所述控制器判断所述混合动力车辆的行驶状态,在判断为所述混合动力车辆后退行驶、并且成为在所述发动机输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态的情况下,分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机,以便利用所述第一电动机及所述第二电动机两者输出反抗所述发动机转矩的反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出使所述混合动力车辆后退的方向的驱动转矩。
另外,其特征在于,本发明中的所述控制器,基于所述混合动力车辆后退行驶时的后退车速和要求驱动力中的至少一项,选择性地切换并实施第一控制和第二控制,所述第一控制为:利用所述第一电动机及所述第二电动机两者输出所述反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出所述驱动转矩,所述第二控制为:利用所述第一电动机和所述第二电动机中的任一个电动机输出所述反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出所述驱动转矩。
另外,其特征在于,本发明中的所述控制器,对所述后退车速和预定的车速阈值进行比较,在所述后退车速比所述车速阈值低的情况下,选择并实施所述第一控制,在所述后退车速在所述车速阈值以上的情况下,选择并实施所述第二控制。
另外,其特征在于,本发明中的所述控制器,对所述要求驱动力和预定的驱动力阈值进行比较,在所述要求驱动力比所述驱动力阈值大的情况下,选择并实施所述第一控制,在所述要求驱动力在所述驱动力阈值以下的情况下,选择并实施所述第二控制。
另外,其特征在于,本发明中的所述控制器,对所述后退车速和预定的车速阈值进行比较,并对所述要求驱动力和预定的驱动力阈值进行比较,在所述后退车速比所述车速阈值低并且所述要求驱动力比所述驱动力阈值大的情况下,选择并实施所述第一控制,在所述后退车速在所述车速阈值以上或者所述要求驱动力在所述驱动力阈值以下的情况下,选择并实施所述第二控制。
另外,其特征在于,本发明中的所述差动机构由第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构构成,所述第一行星齿轮机构具有第一太阳齿轮、第一行星齿轮架以及第一齿圈,所述第二行星齿轮机构具有第二太阳齿轮、第二行星齿轮架以及第二齿圈,所述第一太阳齿轮与所述第二太阳齿轮连接,所述第一齿圈与所述第二行星齿轮架连接,作为所述第一旋转部件在所述第一行星齿轮架上连接所述发动机,作为所述第二旋转部件在所述第一太阳齿轮或者所述第二太阳齿轮上连接所述第一电动机,作为所述第三旋转部件在所述第二齿圈上连接所述第二电动机,作为所述第四旋转部件在所述第一齿圈或者所述第二行星齿轮架上连接所述输出传动机构。
另外,其特征在于,本发明中的所述差动机构由第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构构成,所述第一行星齿轮机构具有第一太阳齿轮、第一行星齿轮架以及第一齿圈,所述第二行星齿轮机构具有第二太阳齿轮、第二行星齿轮架以及第二齿圈,所述第一行星齿轮架与所述第二齿圈连接,所述第一齿圈与所述第二行星齿轮架连接,作为所述第一旋转部件在所述第一齿圈或者所述第二行星齿轮架上连接所述发动机,作为所述第二旋转部件在所述第二太阳齿轮上连接所述第一电动机,作为所述第三旋转部件在所述第一太阳齿轮上连接所述第二电动机,作为所述第四旋转部件在所述第一行星齿轮架或者所述第二齿圈上连接所述输出传动机构。
发明的效果
根据本发明,在使发动机运转的状态下使车辆后退行驶的情况下,可以利用第一电动机及第二电动机中的至少任一个电动机进行发电。与此同时,可以利用第一电动机及第二电动机两者输出反抗发动机转矩的反作用力转矩。即,可以利用被连接到作为动力分配机构起作用的差动机构上的第一电动机及第二电动机这两个电动机来分担发动机的反作用力。从而,经由输出传动机构被连接于驱动轮的第三电动机不负担发动机的反作用力,可以输出后退行驶用的驱动转矩。因此,即使在使发动机运转而使车辆后退行驶的情况下,也可以抑制由利用电动机来负担发动机的反作用力而引起的驱动力的降低,可以恰当地使车辆后退行驶。
附图说明
图1是表示在本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统(驱动系统及控制系统)的一个例子的框图。
图2是表示构成在本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的齿轮系的一个例子(第一个例子)的梗概图。
图3是用于说明在现有的混合动力车辆中,在使发动机(eng)运转而后退行驶时,因承担发动机转矩的反作用力的电动机(mg2)的电动机转矩在对车辆制动的方向上作用而驱动力减小的状态的共线图。
图4是用于说明利用本发明中的混合动力车辆的控制装置实施的控制的一个例子的流程图。
图5是用于说明通过由本发明中的混合动力车辆的控制装置实施的控制,第一电动机(MG1)、第二电动机(MG2)以及第三电动机(MG3)的动作状态的共线图,是表示第一电动机成为再生(发电)状态,第二电动机成为动力运行状态的例子的图。
图6是用于说明通过由本发明中的混合动力车辆的控制装置实施的控制,第一电动机(MG1)、第二电动机(MG2)以及第三电动机(MG3)的动作状态的共线图,是表示第一电动机及第二电动机均成为再生(发电)状态的例子的图。
图7是用于说明利用本发明中的混合动力车辆的控制装置实施的控制的其它例子的流程图。
图8是用于说明在实施图7的流程图所示的控制的情况下,选择性地切换并实施本发明中的“第一控制”和“第二控制”时的“车速阈值”的图。
图9是用于说明图7的流程图所示的控制的变形例的流程图。
图10是用于说明图7的流程图所示的控制的另外的变形例的流程图。
图11是表示构成在本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的齿轮系的其它例子(第二个例子)的梗概图。
图12是表示构成在本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的齿轮系的其它例子(第三个例子)的梗概图。
图13是表示构成在本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的齿轮系的其它例子(第四个例子)的梗概图。
图14是表示构成在本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的齿轮系的其它例子(第五个例子)的梗概图。
图15是表示构成在本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的齿轮系的其它例子(第六个例子)的梗概图。
图16是表示构成在本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的齿轮系的其它例子(第七个例子)的梗概图。
图17是表示构成在本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的齿轮系的其它例子(第八个例子)的梗概图。
图18是表示构成在本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的齿轮系的其它例子(第九个例子)的梗概图。
图19是表示构成在本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的齿轮系的其它例子(第十个例子)的梗概图。
图20是表示构成在本发明中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统的齿轮系的其它例子(第十一个例子)的梗概图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。另外,下面所示的实施方式只不过是将本发明具体化的情况下的例子,并不限定本发明。
在本发明的实施方式中作为控制对象的车辆是将发动机以及至少三个电动机作为驱动力源的混合动力车辆。另外,在本发明的实施方式中作为控制对象的混合动力车辆配备有:具有能够相互差动旋转的至少四个旋转部件的差动机构、以及对前轮及后轮中的至少任一方的车轮传递动力的至少一个输出传动机构。在图1中,表示在本发明的实施方式中作为控制对象的混合动力车辆的驱动系统(驱动系统以及控制系统)的一个例子。
图1所示的混合动力车辆(下面,称为车辆)Ve,作为驱动力源配备有:发动机(ENG)1、第一电动机(MG1)2、第二电动机(MG2)3、以及第三电动机(MG3)4。另外,车辆Ve配备有:作为动力分配机构起作用的差动机构5、以及对驱动轮6传递动力的输出传动机构7。
发动机1例如是汽油发动机或柴油发动机等内燃机,以输出的调整、以及起动及停止等动作状态被电气控制的方式构成。如果是汽油发动机,则节气门的开度、燃料的供应量、点火的实施及停止、以及点火正时等被电气控制。
第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4均是具有发电功能的电动机(所谓的电动机·发电机),例如,由永久磁铁式的同步电动机(PM)或者感应电动机(IM)等构成。第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4分别被连接于配备有蓄电池及逆变器或者转换器的电源控制部(图中未示出),以转速或转矩的调整、以及作为原动机起作用和作为发电机起作用的切换等的动作状态被电气控制的方式构成。另外,可以将由第一电动机2及第二电动机3中的至少任一方产生的电力供应给第三电动机4,驱动第三电动机4。
差动机构5具有第一旋转部件5a、第二旋转部件5b、第三旋转部件5c以及第四旋转部件5d这样的能够相互差动旋转的至少四个“旋转部件”。发动机1被连接于第一旋转部件5a。第一电动机2被连接于第二旋转部件5b。第二电动机3被连接于第三旋转部件5c。并且,输出传动机构7被连接于第四旋转部件5d。
另外,差动机构5例如由第一行星齿轮机构(PL1)8以及第二行星齿轮机构(PL2)9两组行星齿轮机构构成。第一行星齿轮机构8具有第一输入部件8a、第一反作用力部件8b以及第一输出部件8c三个旋转部件。同样地,第二行星齿轮机构9具有第二输入部件9a、第二反作用力部件9b以及第二输出部件9c三个旋转部件。并且,第一反作用力部件8b与第二反作用力部件9b被连接起来。另外,第一输出部件8c与第二输出部件9c被连接起来。
发动机1的输出轴1a被连接于上述第一输入部件8a。第一电动机2的输出轴2a被连接于第一反作用力部件8b及第二反作用力部件9b。第二电动机3的输出轴3a被连接于第二输入部件9a。并且,输出传动机构7被连接于第一输出部件8c及第二输出部件9c。输出传动机构7相对于驱动轮6能够进行动力传递地被连接。
从而,被连接到发动机1上的第一输入部件8a形成差动机构5中的第一旋转部件5a。另外,被连接到第一电动机2上的第一反作用力部件8b及第二反作用力部件9b形成差动机构5中的第二旋转部件5b。另外,连接到第二电动机3上的第二输入部件9a形成差动机构5中的第三旋转部件5c。并且,连接到输出传动机构7上的第一输出部件8c及第二输出部件9c形成差动机构5中的第四旋转部件5d。
在本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve配备有对驱动轮6传递动力的至少一个“输出传动机构”。例如,在将前轮或者后轮中的任一方作为驱动轮6的车辆Ve中,设置对前轮或者后轮中的任一方传递动力的一个“输出传动机构”。另外,在将前轮及后轮两者作为驱动轮6的车辆Ve中,设置对前轮及后轮两者传递动力的两个“输出传动机构”。在图1所示的例子中,车辆Ve配备有在差动机构5的第四旋转部件5d与前轮(驱动轮6)之间传递动力的一个输出传动机构7。
如上所述,输出传动机构7相对于前轮及后轮中的至少任一方的驱动轮6能够进行动力传递地被连接。与此同时,第三电动机4被连接于输出传动机构7。例如,第三电动机4被连接于与驱动轮6以及第四旋转部件5d连接的“输出传动机构”。或者,第三电动机4被连接于只与驱动轮6连接而不与第四旋转部件5d连接的“输出传动机构”。在图1所示的例子中,第三电动机4被连接于与前轮(驱动轮6)及第四旋转部件5d连接的输出传动机构7。从而,车辆Ve可以利用从差动机构5的第四旋转部件5d传递给输出传动机构7的转矩而由驱动轮6产生驱动力。与此同时,可以通过将第三电动机4输出的电动机转矩附加到输出传动机构7上而由驱动轮6产生驱动力。
另外,在该图1所示的例子中,在车辆Ve中设置有选择性地停止发动机1的输出轴1a以及第一输入部件8a的旋转的制动器10。通过将该制动器10卡合,可以使第一输入部件8a作为第一行星齿轮机构8中的反作用力部件起作用,使得第一电动机2输出的电动机转矩传递给输出传动机构7。因此,在将发动机1停止了的状态下,例如,可以利用第一电动机2或第二电动机3中的任一个和第三电动机4这两个电动机输出的电动机转矩,或者,利用第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4这三个电动机输出的电动机转矩,以高输出并且高效率地使车辆Ve进行电动机行驶。
设置有用于分别控制该车辆Ve中的驱动力源、即上述发动机1、第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4的工作状态的控制器(ECU)11。控制器11例如是以微型计算机作为主体而构成的电子控制装置。
各种传感器的检测数据被输入到控制器11中,作为一个例子,所述各种传感器包括:检测车辆Ve的车速的车速传感器12、检测加速踏板的踩下量以及踩下速度的加速踏板位置传感器13、检测发动机1的转速的发动机转速传感器14、检测第一电动机2的转速的电动机转速传感器(或者旋转变压器)15、检测第二电动机3的转速的电动机转速传感器(或者旋转变压器)16、检测第三电动机4的转速的电动机转速传感器(或者旋转变压器)17、检测蓄电池的充电状态(SOC)及充电余量等的蓄电池传感器18、以及检测由变速杆或者变速开关等设定的变速档位置的换档位置传感器19等。控制器11利用被输入的各种数据以及预先存储的数据及计算式等进行运算。并且,控制器11将该运算结果作为控制指令信号输出,分别控制如上所述的驱动力源的工作状态。
图2表示上述车辆Ve的驱动系统中的具体的齿轮系的一个例子。图2所示的齿轮系是将第三电动机4连接到与第四旋转部件5b连接的输出传动机构7上的结构,是作为变速驱动桥,适合于向FF(前置发动机·前轮驱动)车辆、RR(后置发动机·后轮驱动)车辆、或者MR(中置式发动机·后轮驱动)车辆上搭载的结构的例子。
在图2所示的齿轮系中,差动机构5由将第一行星齿轮机构8及第二行星齿轮机构9彼此的旋转部件相互连接起来而成的复合行星齿轮机构构成。第一行星齿轮机构8采用单小齿轮型的行星齿轮机构,具有第一太阳齿轮S1、第一齿圈R1以及第一行星齿轮架C1三个旋转部件。第一行星齿轮机构8配置在与发动机1的输出轴1a相同的旋转轴线上。具体地说,第一太阳齿轮S1配置在与输出轴1a相同的旋转轴线上。第一齿圈R1相对于第一太阳齿轮S1配置在同心圆上。第一行星齿轮架C1保持着第一小齿轮P1,所述第一小齿轮P1啮合到作为外齿齿轮的第一太阳齿轮S1和作为内齿齿轮的第一齿圈R1两者上。
同样地,第二行星齿轮机构9采用单小齿轮型的行星齿轮机构,具有第二太阳齿轮S2、第二齿圈R2以及第二行星齿轮架C2三个旋转部件。第二行星齿轮机构9与第一行星齿轮机构8一起配置在与输出轴1a相同的旋转轴线上。具体地说,第二太阳齿轮S2配置在与输出轴1a相同的旋转轴线上。第二齿圈R2相对于第二太阳齿轮S2配置在同心圆上。第二行星齿轮架C2保持着第二小齿轮P2,所述第二小齿轮P2啮合到作为外齿齿轮的第二太阳齿轮S2和作为内齿齿轮的第二齿圈R2两者上。
第一行星齿轮架C1被连接于发动机1的输出轴1a。第一太阳齿轮S1与第二太阳齿轮S2一起被连接于第一电动机2的输出轴2a。第二齿圈R2被连接于第二电动机3的输出轴3a。第一齿圈R1与第二行星齿轮架C2一起被连接于输出传动机构7。在该图2所示的例子中,输出传动机构7由后面描述的主动齿轮21、副轴22、副轴从动齿轮23、末端传动齿轮24、以及差动齿轮25等构成,经由驱动轴27将转矩传递给驱动轮6。
如上所述,在该图2所示的例子中,第一行星齿轮架C1相当于所述的第一输入部件8a,第一太阳齿轮S1相当于所述的第一反作用力部件8b,第一齿圈R1相当于所述的第一输出部件8c。另外,第二齿圈R2相当于所述的第二输入部件9a,第二太阳齿轮S2相当于所述的第二反作用力部件9b,第二行星齿轮架C2相当于所述的第二输出构件9c。从而,第一行星齿轮架C1形成所述的差动机构5中的第一旋转部件5a。另外,第一太阳齿轮S1及第二太阳齿轮S2形成所述的差动机构5中的第二旋转部件5b。另外,第二齿圈R2形成所述的差动机构5中的第三旋转部件5c。并且,第一齿圈R1及第二行星齿轮架C2形成所述的差动机构5中的第四旋转部件5d。
另外,代替如上所述的将第一行星齿轮架C1与输出轴1a直接连接起来的结构,也可以经由齿轮机构等传动机构将第一行星齿轮架C1与输出轴1a连接起来。另外,也可以在第一行星齿轮架C1与输出轴1a之间设置缓冲机构或液力变矩器(图中均未示出)等机构。
在第二行星齿轮架C2上设置有与第二行星齿轮架C2成一体地旋转的主动齿轮21。另外,副轴22与发动机1的输出轴1a平行地配置。在该副轴22的一个(在图2中的右侧)端部,安装有与上述主动齿轮21啮合的副轴从动齿轮23。在副轴22的另一个(在图2中的左侧)端部,安装有末端传动齿轮24。末端传动齿轮24与作为最终减速器的差动齿轮25的末端从动齿轮(差动齿圈)26啮合。驱动轮6经由驱动轴27安装于差动齿轮25上。
从而,利用上述主动齿轮21、副轴22、副轴从动齿轮23、末端传动齿轮24、以及差动齿轮25构成对驱动轮6传递动力的输出传动机构7。即,输出传动机构7经由驱动轴27向驱动轮6传递从第二行星齿轮架C2传递的转矩。
这样,能够将第三电动机4输出的电动机转矩附加到从差动机构5传递给驱动轮6的转矩上。具体地说,第三电动机4的输出轴4a与所述的副轴22平行地配置。与上述副轴从动齿轮23啮合的小齿轮28被安装于该输出轴4a的前端(图2中的左端)。从而,第三电动机4与上述第二行星齿轮架C2一起经由输出轴传动机构7连接于驱动轮6。
另外,在该图2所示的例子中,设置有选择性地停止发动机1的输出轴1a及第一行星齿轮架C1的旋转的制动器10。制动器10是在将发动机1停止了的状态下使第一电动机2作为原动机动作,在将该第一电动机2输出的电动机转矩作为行驶用的驱动转矩时卡合,对第一行星齿轮架C1给予反作用力用的制动器。如果是设有该制动器10的结构,则在向第一电动机2供应电力使之向负旋转方向(与发动机1相反的旋转方向)旋转的情况下,经由制动器10由壳体等规定的固定部承受反作用力。因此,在将发动机1停止了的状态下,可以借助第一电动机2的输出来产生驱动力,使车辆Ve行驶。另外,可以除了利用第一电动机2的输出之外还利用第二电动机3的输出来产生驱动力。进而,可以除了利用第一电动机2的输出之外还利用第二电动机3及第三电动机4共三个电动机的输出来产生驱动力。
上述制动器10例如可以利用湿式多板离合器等摩擦式的离合器、或者犬牙式离合器等啮合式的离合器构成。另外,制动器10只要是以阻止第一行星齿轮架C1的负旋转方向的旋转的方式构成即可。因此,制动器10例如也可以利用单向离合器构成。
如上所述,在本发明的实施方式的车辆Ve中,通过利用控制器11分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4,可以将发动机转速变速。另外,能够设定多个行驶模式。即,不用离合器或制动器等卡合机构,就可以实施发动机转速的变速及行驶模式的切换。
例如,在搭载了上述图2所示的齿轮系的车辆Ve的情况下,在将发动机1的运转停止了的电动机行驶模式中,至少可以利用第三电动机4输出的电动机转矩使车辆Ve进行电动机行驶。另外,可以利用第一电动机2及第三电动机4两个电动机分别输出的电动机转矩,或者,利用第二电动机3及第四电动机4两个电动机分别输出的电动机转矩,使车辆Ve进行电动机行驶。另外,也可以利用第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4三个电动机分别输出的电动机转矩,使车辆Ve进行电动机行驶。
另一方面,在使发动机1运转的混合动力行驶模式中,利用发动机1、第一电动机2以及第三电动机4分别输出的转矩,在相对于与发动机1连接的第一旋转部件5a的转速而言使与输出传动机构7连接的第四旋转部件5d的转速增速的所谓的超速传动状态下使车辆Ve行驶。另外,可以利用发动机1、第二电动机3以及第三电动机4分别输出的转矩,在相对于与发动机1连接的第一旋转部件5a的转速而言使与输出传动机构7连接的第四旋转部件5d的转速减速的所谓的减速传动状态下使车辆Ve行驶。另外,可以利用发动机1、第一电动机2以及第二电动机3分别输出的转矩,适当地使发动机转速变速,使车辆Ve行驶。
并且,本发明的实施方式中的车辆Ve,能够以将发动机1停止了的电动机行驶进行后退行驶,以及在使发动机1运转的状态下进行后退行驶。即,在将发动机1的运转停止了的倒退·电动机行驶模式中,至少可以利用第三电动机4输出的电动机转矩使车辆Ve后退行驶。另外,可以利用第一电动机2及第三电动机4两个电动机分别输出的电动机转矩,或者,利用第二电动机3及第三电动机4两个电动机分别输出的电动机转矩,使车辆Ve后退行驶。另外,也可以利用第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4三个电动机分别输出的电动机转矩,使车辆Ve后退行驶。该倒退·电动机行驶模式,如后面描述的那样,例如,在蓄电池的SOC高、充电余量足够的情况下被实施。
另一方面,例如,在蓄电池的SOC低、充电余量不足的情况下,实施使发动机1运转的倒车·混合动力行驶模式。通过使发动机1运转,利用发动机1输出的发动机转矩,可以将连接到差动机构5上的第一电动机2或者第二电动机3作为发电机来驱动,进行发电。例如,可以将第一电动机2作为发电机来驱动,进行发电。并且,可以将第一电动机2发出的电力供应给第三电动机4,利用第三电动机4输出的驱动转矩驱动车辆Ve。从而,即使在蓄电池的SOC低的情况下,也可以利用第三电动机4输出的电动机转矩使车辆Ve后退行驶。
但是,在以发动机以及多个电动机作为驱动力源且搭载有由行星齿轮机构构成的动力分配机构的现有的混合动力车辆中,如前面所述,当在后退行驶时使发动机运转时,承担发动机转矩的反作用力的电动机转矩在将车辆制动的方向上作用。从而,驱动转矩会减小相当于在该制动方向上作用的电动机转矩的量。在上述那样的现有的混合动力车辆中,例如,在以蓄电池的SOC低、充电余量不足的状态后退行驶的情况下,使发动机运转,利用该发动机的输出将连接到动力分配机构上的电动机作为发电机来驱动,进行发电。与此同时,将发出的电力直接或者间接地供应给与输出传动机构连接的电动机,将连接到该输出传动机构上的电动机作为电动机来驱动,输出驱动转矩。在这种情况下,由于发动机的旋转方向被限定在一个方向上,所以,输出驱动转矩的电动机为了使车辆后退而向与发动机相反的旋转方向旋转。
这种状况的具体的例子示于图3的共线图。在图3的共线图上,用箭头Tmg1表示的电动机(mg1)的电动机转矩的方向,在图3的共线图上,与利用朝上的箭头Teng表示的发动机(eng)的发动机转矩的方向相对向。该电动机(mg1)被连接于动力分配机构。另外,在图3的共线图上,箭头Tmg2表示的电动机(mg2)的电动机转矩的方向也与发动机转矩的方向相对向。该电动机(mg2)经由输出传动机构(out)被连接于驱动轮及动力分配机构。从而,在该图3的共线图中所示的动力分配机构中,利用被连接于动力分配机构上的电动机(mg1)以及经由输出传动机构被连接于动力分配机构上的电动机(mg2)来分担发动机(eng)的反作用力。另外,在图3的共线图中,箭头Trf表示车辆从路面受到的反作用力。
在该图3的共线图上,当把发动机(eng)的旋转方向作为正旋转方向,以及把发动机转矩的方向作为正转矩方向时,被连接到动力分配机构上的电动机(mg1)的电动机转矩成为正旋转方向且负转矩方向的转矩。从而,该情况下的电动机(mg1)成为作为发电机起作用的再生状态。另一方面,经由输出传动机构被连接到动力分配机构上的电动机(mg2)的电动机转矩成为负旋转方向且负转矩方向的转矩。从而,该情况下的电动机(mg2)成为作为原动机起作用的动力运行状态。
这样,在现有的混合动力车辆中,在使发动机运转而后退行驶时,由连接到动力分配机构上的电动机和经由输出传动机构连接到动力分配机构上的电动机来分担并承受发动机的反作用力。即,用连接到动力分配机构上的电动机和经由输出传动机构连接到动力分配机构上的电动机输出反抗发动机转矩的反作用力转矩。在该情况下,经由输出传动机构连接到动力分配机构上的电动机,如上所述,成为动力运行状态,输出使车辆后退的方向的驱动转矩,并且,也输出上述那样的反作用力转矩。从而,对后退的车辆进行制动的方向的制动转矩与使车辆后退的方向的驱动转矩一起作用于驱动轮。因此,在使发动机运转而后退行驶的情况下,与只用电动机的输出来后退行驶的情况相比,使车辆后退行驶用的驱动力减小。其结果是,存在着后退行驶时的驱动力不足的可能性。另外,在只用电动机的输出来后退行驶的情况和使发动机运转而后退行驶的情况下,由于获得的驱动力的大小产生差异,所以,存在着给予驾驶员不适感的担忧。
因此,本发明的实施方式中的控制器11构成为,在倒车·混合动力行驶模式中使发动机1运转而后退行驶的情况下,利用连接到输出传动机构7上的第三电动机4输出使车辆Ve后退的方向的驱动转矩,另一方面,利用被连接到差动机构5上的第一电动机2及第二电动机3两者输出反抗发动机1的发动机转矩的反作用力转矩。
下面列举以避免上述那样的在使发动机1运转的后退行驶时的驱动力不足为目的而由控制器11实施的控制的例子。
在图4的流程图中,列举了由本发明的实施方式中的控制器11实施的基本的控制的一个例子。在图4的流程图中,首先,判断车辆Ve是否处于倒车行驶的行驶状态,即,是否处于向后退方向行驶的行驶状态(步骤S101)。例如,在利用换档传感器19检测出换档位置为R(倒车)位置的情况下,判断为车辆Ve处于倒车行驶的行驶状态。
在由于车辆Ve的行驶状态不是倒车行驶因而在该步骤S101中作出否定的判断的情况下,不实施此后的控制,一度结束该程序。与此相对,在由于车辆Ve的行驶状态是倒车行驶因而在步骤S101中作出肯定的判断的情况下,进入步骤S102。
在步骤S102,判断是否有发动机驱动要求。具体地说,判断是否为了使车辆Ve后退行驶而要求使发动机1运转,且车辆Ve成为在发动机1输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态。如前面所述,车辆Ve在后退行驶时,在蓄电池的SOC低、充电余量少的情况下,使发动机1运转,利用发动机1输出的发动机转矩驱动第一电动机2以及第二电动机3中的至少任一个进行发电。从而,在该步骤S102,例如,在蓄电池传感器18的检测值比预定的规定阈值小的情况下,判断为有发动机驱动要求。另外,在用于使车辆Ve后退行驶的要求驱动力大的情况下,也判断为有发动机驱动要求。例如,在由加速踏板位置传感器13检测出的加速踏板的踩下量比预定的规定阈值大的情况下,或者,在由加速踏板传感器13检测出的加速踏板的踩下速度比预定的规定阈值大的情况下,判断为有发动机驱动要求。
另外,在该车辆Ve中,除了上述那样的蓄电池的SOC低的情况或要求驱动力大的情况以外,还存在进行发动机驱动要求的情况。例如,在蓄电池的电压降低的情况下、蓄电池的输出比规定的阈值低的情况下、极低温时(发动机1的冷却水温比规定阈值低的情况下)、要求发动机1的预热的情况下、要求催化剂的预热的情况下、空调等辅助设备类的驱动负荷高的情况下、由于温度上升等使驱动力源的电动机的输出受到限制的情况下等,也进行发动机驱动要求。
在由于没有发动机驱动要求而在该步骤S102中作出否定的判断的情况下,进入步骤S103。在步骤S103,利用第三电动机4输出的驱动转矩来驱动车辆Ve。即,在倒车·电动机行驶模式中,控制第三电动机4的动作状态以输出使车辆Ve后退的方向的驱动转矩。另外,在该情况下的倒车·电动机行驶模式中,也可以根据蓄电池的SOC或充电余量,如前面所述,利用第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4中的至少任一个电动机输出的电动机转矩使车辆Ve后退行驶。在该步骤S103中,在发动机1停止了的状态下,当车辆Ve在电动机行驶中后退行驶时,之后,一度结束该程序。
另一方面,在由于有发动机驱动要求,即,为了使车辆Ve形成以发动机1输出发动机转矩的状态产生驱动力的行驶状态而要求发动机1的运转,因而在所述步骤S102中作出肯定的判断的情况下,进入步骤S104。在步骤S104中,车辆Ve形成发动机驱动的状态。即,形成发动机1运转的状态。在发动机1停止着的情况下,发动机1被起动。在处于发动机1已经处于运转着的状态的情况下,该发动机1的运转状态被保持。通过在该步骤S104中发动机1运转,车辆Ve后退行驶,并且,成为在发动机1输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态。
接着,利用第一电动机2及第二电动机3两者分担发动机1的反作用力转矩(步骤S105)。具体地说,分别控制第一电动机2以及第二电动机3的动作状态,以便由第一电动机2及第二电动机3两者来输出反抗发动机转矩的反作用力转矩。另外,分别控制第一电动机2以及第二电动机3的动作状态,以便利用第一电动机2及第二电动机3中的至少任一个来发电(步骤S106)。即,分别控制第一电动机2及第二电动机3的动作状态,以便第一电动机2及第二电动机3输出反抗发动机转矩的反作用力转矩,并且,在该情况下至少任一个电动机成为再生状态。
具体地说,如图5的共线图所示,分别控制第一电动机2及第二电动机3的动作状态,以便第一电动机2(MG1)以及第二电动机3(MG2)均输出反抗发动机1(ENG)的发动机转矩的电动机转矩。例如,在该图5的共线图所示的状态下,在图5的共线图上,由箭头TMG1表示的第一电动机2的电动机转矩的方向、以及由箭头TMG2表示的第二电动机3的电动机转矩的方向,在图5的共线图上,均与由朝上的箭头TENG表示的发动机转矩的方向相对向。即,第一电动机2及第三电动机3均输出反抗发动机转矩的反作用力转矩。换句话说,由连接到差动机构80上的第一电动机2及第二电动机3两者来承担发动机1在差动机构5中的反作用力。
另外,分别控制第一电动机2及第二电动机3的动作状态,以便第一电动机2及第二电动机3中的至少任一个进行发电。在上述图2所示的齿轮系的情况下,在图5的共线图上,当将发动机1的旋转方向作为正旋转方向,以及将发动机转矩(TENG)的方向作为正转矩方向时,第一电动机2的电动机转矩(TMG1)成为正旋转方向且负转矩方向的转矩。从而,在这种情况下,第一电动机2成为作为发电机起作用的再生状态。另一方面,第二电动机3的电动机转矩(TMG2)成为负旋转方向且负转矩方向的转矩。从而,在该情况下,第二电动机3成为作为原动机起作用的动力运行状态。另外,在图5及后面描述的图6的共线图上,箭头TRF表示车辆Ve从路面上受到的反作用力。
另外,例如,在搭载了后面描述的图16所示的齿轮系的车辆Ve中,如图6的共线图所示,也存在着控制第一电动机2及第二电动机3的动作状态,以便利用第一电动机2(MG1)以及第二电动机3(MG2)两者发电的情况。在图6的共线图所示的状态下,在图6的共线图上,由箭头TMG1表示的第一电动机2的电动机转矩的方向、以及由箭头TMG2表示的第二电动机3的电动机转矩的方向,在图6的共线图上,均与由朝上的箭头TENG表示的发动机转矩的方向相对向。即,第一电动机2以及第二电动机3均输出反抗发动机转矩的反作用力转矩。换句话说,由被连接到差动机构80上的第一电动机2及第二电动机3两者来承担发动机1在差动机构80中的反作用力。
在这种情况下,分别控制第一电动机2及第二电动机3的动作状态,以便利用第一电动机2以及第二电动机3两者进行发电。在图6的共线图上,当将发动机1的旋转方向作为正旋转方向,以及将发动机转矩(TENG)的方向作为正转矩方向时,第一电动机2的电动机转矩(TMG1)成为正旋转方向且负转矩方向的转矩。从而,在该情况下,第一电动机2成为作为发电机起作用的再生状态。另外,第二电动机3的电动机转矩(TMG2)成为正旋转方向且负转矩方向的转矩。从而,在该情况下,第二电动机3也成为作为发电机起作用的再生状态。
并且,车辆Ve被第三电动机4输出的驱动转矩驱动(步骤S107)。即,在倒车·电动机行驶模式中,控制第三电动机4的动作状态,以便输出使车辆Ve后退的方向的驱动转矩。如上所述,由第一电动机2及第二电动机3中的至少任一个电动机发出的电力被供应给第三电动机4,第三电动机4成为作为原动机起作用的动力运行状态。
具体地说,如图5及图6的共线图所示,在图5及图6的共线图上由箭头TMG3表示的第三电动机4(MG3)的电动机转矩的旋转方向成为与发动机转矩(TENG)的旋转方向相反的负旋转方向。从而,第三电动机4被控制为成为作为原动机起作用的动力运行状态,并且,输出使驱动轮6向相反方向旋转、也就是使车辆Ve后退的方向的电动机转矩(驱动转矩)。在该情况下,由于如上所述利用第一电动机2以及第二电动机3两者分担发动机1的反作用力,所以,第三电动机4不负担发动机1的反作用力,而输出使车辆Ve后退用的驱动转矩。
当在步骤S105、步骤S106以及步骤S107中分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4时,之后,一度结束该程序。
如上所述,根据利用本发明的实施方式中的控制器11实施的控制,在以使发动机1运转的状态使车辆Ve后退行驶的情况下,可以利用第一电动机2及第二电动机3中的至少任一个进行发电。与此同时,可以利用第一电动机2及第二电动机3两者输出反抗发动机转矩的反作用力转矩。即,可以利用连接到作为动力分配机构起作用的差动机构5(或者在图6、图16所示的例子中的差动机构80)上的第一电动机2及第二电动机3两个电动机分担发动机1的反作用力。从而,经由输出传动机构7连接到驱动轮6上的第三电动机4,可以不负担发动机1的反作用力,而输出后退行驶用的驱动转矩。因此,即使在使发动机运转而使车辆Ve后退行驶的情况下,也可以抑制由于利用电动机负担发动机1的反作用力而引起的驱动力的降低,可以恰当地使车辆Ve后退行驶。
如上述图4的流程图所示的控制例那样,在实施利用第一电动机2及第二电动机3两者分担发动机1的反作用力,利用第三电动机4输出驱动转矩的控制的情况下,当车辆Ve后退时的车速变高时,存在着驱动力降低的区域。因此,该车辆Ve中的控制器11也可以如下面的图7的流程图所示的控制例那样,根据车辆Ve后退行驶时的车速,选择性地切换并实施控制的内容。
在图7的流程图中,首先,判断车辆Ve是否处于倒车行驶的行驶状态,即,是否处于向后退方向行驶的行驶状态(步骤S201)。在由于车辆Ve的行驶状态不是倒车行驶因而在步骤S201中作出否定的判断的情况下,不实施此后的控制,一度结束该程序。与此相对,在由于车辆Ve的行驶状态是倒车行驶因而在步骤S201中作出肯定的判断的情况下,进入步骤S202。
在步骤S202中,判断是否有发动机驱动要求。具体地说,判断是否为了使车辆Ve后退行驶而要求使发动机1运转,且车辆Ve成为在发动机1输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态。
在由于没有发动机驱动要求因而在该步骤S202中作出否定的判断的情况下,进入步骤S203。在步骤S203中,车辆Ve被第三电动机4输出的驱动转矩驱动。即,在倒车·电动机行驶模式中,控制第三电动机4的动作状态,以便输出使车辆Ve后退的方向的驱动转矩。另外,在该情况下的倒车·电动机行驶模式下,也可以根据蓄电池的SOC或充电剩余量,如前面所述,利用第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4中的至少任一个电动机输出的电动机转矩使车辆Ve后退行驶。在该步骤S203中,当在发动机1停止了的状态下,车辆Ve以电动机行驶来进行后退行驶时,之后,一度结束该程序。
另一方面,在由于有发动机驱动要求,即,为了使车辆Ve形成在发动机1输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态而要求发动机1的运转,因而在所述的步骤S202中作出肯定的判断的情况下,进入步骤S204。在步骤S204中,车辆Ve形成发动机驱动的状态。即,形成发动机1运转的状态。在发动机1停止着的情况下,发动机1被起动。在发动机1已经处于运转着的状态的情况下,该发动机1的运转状态被保持。通过在该步骤S204中发动机1运转,车辆Ve后退行驶,并且,成为在发动机1输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态。
接着,判断车辆Ve的后退车速是否低于车速阈值α(步骤S205)。后退车速是车辆Ve后退行驶时的车速。车速阈值α是在选择性地切换并实施本发明的实施方式中的“第一控制”和“第二控制”时作为判断基准的阈值。
本发明的实施方式中的“第一控制”是从后面描述的步骤S206到步骤S208实施的控制,是在使发动机1运转的状态下使车辆Ve后退行驶时,利用第一电动机2及第二电动机3两者分担发动机1的反作用力,利用第三电动机4输出驱动转矩的控制。即,是利用第一电动机2及第二电动机3两者输出反抗发动机转矩的反作用力转矩,并且,利用第三电动机4输出使车辆Ve后退的方向的驱动转矩的控制。另外,本发明的实施方式中的“第二控制”是从后面描述的步骤S209到步骤S211实施的控制,是在使发动机1运转的状态下使车辆Ve后退行驶时,利用第一电动机2及第二电动机3中的任一个电动机分担发动机1的反作用力,利用第三电动机4输出驱动转矩的控制。即,是利用第一电动机2及第二电动机3中的任一个输出反抗发动机转矩的反作用力转矩,并且,利用第三电动机4输出使车辆Ve后退的方向的驱动转矩的控制。
在图8的线图中,实线L1表示实施上述“第一控制”的情况下的车速与驱动力的关系。另外,单点划线L2表示实施上述“第二控制”的情况下的车速与驱动力的关系。如该图8的线图所示,在实施“第一控制”的情况下,在后退车速高的区域,驱动力会降低。另一方面,在实施“第二控制”的情况下,与实施“第一控制”的情况相比,尽管总体上获得的驱动力小,但是,驱动力降低的、后退车速高的区域变少。因此,在图8的线图上,在实线L1与单点划线L2交叉的点A处的后退车速的附近,实施“第一控制”的情况下的驱动力的大小和实施“第二控制”的情况下的驱动力的大小被交换。从而,在步骤S205中,将在图8的线图上的点A处的后退车速设定为车速阈值α。这样的车速阈值α例如可以基于实验或模拟的结果来求出。
在由于后退车速比车速阈值α低因而在该步骤S205中作出肯定的判断的情况下,进入步骤S206。从而,在该情况下,在步骤S206、步骤S207及步骤S208中,实施本发明的实施方式中的“第一控制”。
在步骤S206中,利用第一电动机2及第二电动机3两者分担发动机1的反作用力。具体地说,分别控制第一电动机2及第二电动机3的动作状态,以便利用第一电动机2及第二电动机3两者输出反抗发动机转矩的反作用力转矩。
在步骤S207中,分别控制第一电动机2及第二电动机3的动作状态,以便利用第一电动机2及第二电动机3中的至少任一个电动机进行发电。即,分别控制第一电动机2及第二电动机3的动作状态,以便第一电动机2及第二电动机3输出反抗发动机转矩的反作用力转矩,并且,在该情况下至少任一个电动机成为再生状态。
在步骤S208中,车辆Ve被第三电动机4输出的驱动转矩驱动。即,在倒车·电动机行驶模式下,控制第三电动机4的动作状态,以便输出使车辆Ve后退的方向的驱动转矩。在该情况下,如上所述,将第一电动机2及第二电动机3中的至少任一个电动机发出的电力供应给第三电动机4,第三电动机4成为作为原动机起作用的动力运行状态。具体地说,第三电动机4被控制为成为作为原动机起作用的动力运行状态,并且,输出使驱动轮6向相反方向旋转、也就是使车辆Ve后退的方向的电动机转矩(驱动转矩)。在这种情况下,由于如上所述利用第一电动机2及第二电动机3两者分担发动机1的反作用力,所以,第三电动机4不负担发动机的反作用力,而输出使车辆Ve后退用的驱动转矩。
当在上述步骤S206、步骤S207、以及步骤S208中,分别控制第一电动机2、第二电动机3、以及第三电动机4时,即,当实施本发明的实施方式中的“第一控制”时,之后,一度结束该程序。
另一方面,在由于后退车速在车速阈值α以上因而在所述步骤S205中作出否定的判断的情况下,进入步骤S209。在该情况下,在步骤S209、步骤S210以及步骤S211中,实施本发明的实施方式中的“第二控制”。
在步骤S209中,利用第一电动机2及第二电动机3中的任一个电动机负担发动机1的反作用力。具体地说,分别控制第一电动机2及第二电动机3的动作状态,以便利用第一电动机2及第二电动机3中的任一个电动机输出反抗发动机转矩的反作用力转矩。
在步骤S210中,分别控制第一电动机2及第二电动机3的动作状态,以便利用第一电动机2及第二电动机3中的任一个电动机发电。即,分别控制第一电动机2及第二电动机3的动作状态,以便第一电动机2及第二电动机3中的任一个电动机输出反抗发动机转矩的反作用力转矩,并且,在该情况下其中的任一个电动机成为再生状态。
在步骤S211中,车辆Ve被第三电动机4输出的驱动转矩驱动。即,在倒车·电动机行驶模式下,控制第三电动机4的动作状态,以便输出使车辆Ve后退的方向的驱动转矩。如上所述,由第一电动机2及第二电动机3中的任一个电动机发出的电力被供应给第三电动机4,第三电动机4成为作为原动机起作用的动力运行状态。具体地说,第三电动机4被控制为成为作为原动机起作用的动力运行状态,并且,输出使驱动轮6向相反方向旋转。也就是使车辆Ve后退的方向的电动机转矩(驱动转矩)。在该情况下,由于如上所述利用第一电动机2及第二电动机3中的任一个电动机负担发动机1的反作用力,因此,第三电动机4不负担发动机1的反作用力,或者只负担发动机1的反作用力的一部分,而输出使车辆Ve后退用的驱动转矩。
当在上述步骤S209、步骤S210以及步骤S211中分别控制第一电动机2、第二电动机3以及第三电动机4时,即,当实施本发明的实施方式中的“第二控制”时,之后,一度结束该程序。
另外,上述图7的流程图中的步骤S205的控制,可以如下面的图9的流程图中的步骤S301或者图10的流程图中的步骤S401所示的控制内容那样实施。另外,图9及图10的流程图,除了步骤S301或者步骤S401以外,与上述图7的流程图一样。从而,在图9及图10的流程图中,对于控制内容与上述图7的流程图相同的控制步骤,赋予和图7的流程图同样的步骤编号。
在图9的流程图中,在步骤S301中,判断车辆Ve的要求驱动力是否比驱动力阈值β大。驱动力阈值β是在选择性地切换并实施本发明的实施方式中的“第一控制”和“第二控制”时作为判断基准的阈值。如所述图8的线图所示,在实施“第二控制”的情况下,与实施“第一控制”的情况相比,尽管总体上获得的驱动力小,但是,在大范围的后退车速的区域中平均地获得规定的驱动力。因此,在该步骤S301中,将如上所述实施“第二控制”的情况下平均地获得的规定的驱动力设定为驱动力阈值β。这样的驱动力阈值β例如可以通过实验或模拟的结果来求出。
并且,在由于车辆Ve的要求驱动力比驱动力阈值β大因而在该步骤S301中作出肯定的判断的情况下,从步骤S206进入步骤S208,实施本发明的实施方式中的“第一控制”。与此相对,在由于车辆Ve的要求驱动力在驱动力阈值β以下因而在步骤S301中作出否定的判断的情况下,从步骤S209进入步骤S211,实施本发明的实施方式中的“第二控制”。
另外,在图10的流程图中,在步骤S401中,判断是否车辆Ve的后退车速比车速阈值α低并且车辆Ve的要求驱动力比驱动力阈值β大。如所述图8的线图所示,如果后退车速比车速阈值α低并且要求驱动力小,则存在着能够以“第二控制”满足要求驱动力的情况。因此,在该步骤S401中,通过如上所述设定车速阈值α以及驱动力阈值β两个阈值,并且切换并实施“第一控制”和“第二控制”,从而可以实施更高精度的恰当的控制。
并且,在由于车辆Ve的后退车速比车速阈值α低,并且,车辆Ve的要求驱动力比驱动力阈值β大,因而在该步骤S401中作出肯定的判断的情况下,从步骤S206进入步骤S208,实施本发明的实施方式中的“第一控制”。与此相对,在由于车辆Ve的后退车速在车速阈值α以上,或者,车辆Ve的要求驱动力在驱动力阈值β以下,因而在步骤S401中作出否定的判断的情况下,从步骤S209进入步骤S211,实施本发明的实施方式中的“第二控制”。
在本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve的齿轮系并不限定于所述图2所示的结构。在本发明的实施方式中,所述图2所示的结构之外的齿轮系也可以作为控制的对象。在下面的图中表示这样的齿轮系的其它的例子。另外,在下面的图中所示的各个车辆Ve的齿轮系中,对于结构或功能与图2所示的车辆Ve的齿轮系或者已有的图中所示的车辆Ve的齿轮系相同的构件,赋予和图2或者已有的图相同的附图标记。
例如,图11所示的车辆Ve与所述图2所示的车辆Ve一样,作为驱动力源配备有发动机1、以及第一电动机2、第二电动机3和第三电动机4三个“电动机”。另外,配备有作为动力分配机构起作用的差动机构30。差动机构30与所述差动机构5一样,由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构31与单小齿轮型的第二行星齿轮机构32连接起来而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构30具有四个“旋转部件”:连接有发动机1的第一旋转部件30a、连接有第一电动机2的第二旋转部件30b、连接有第二电动机3的第三旋转部件30c、以及连接有输出传动机构7的第四旋转部件30d。
第一行星齿轮机构31具有三个旋转部件:第一太阳齿轮S11、第一齿圈R11、以及第一行星齿轮架C11。同样地,第二行星齿轮机构32具有三个旋转部件:第二太阳齿轮S21、第二齿圈R21、以及第二行星齿轮架C21。第一齿圈R11与第二行星齿轮架C21被连接起来。第一行星齿轮架C11与第二齿圈R21被连接起来。
第一齿圈R11与第二行星齿轮架C21一起,被连接于发动机1的输出轴1a。第一太阳齿轮S11被连接于第一电动机2的输出轴2a。第二太阳齿轮S21被连接于第二电动机3的输出轴3a。第一行星齿轮架C11与第二齿圈R21一起被连接于输出差动机构7。
从而,在该图11所示的例子中,第一齿圈R11及第二行星齿轮架C21形成差动机构30中的第一旋转部件30a。另外,第一太阳齿轮S11形成差动机构30中的第二旋转部件30b。另外,第二太阳齿轮S21形成差动机构30中的第三旋转部件30c。并且,第一行星齿轮架C11及第二齿圈R21形成差动机构30中的第四旋转部件30d。
图12所示的车辆Ve与所述图2所示的车辆Ve一样,作为驱动力源配备有发动机1、以及第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4三个“电动机”。另外,配备有作为动力分配机构起作用的差动机构40。差动机构40与所述差动机构5一样,由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构41与单小齿轮型的第二行星齿轮机构42连接起来而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构40具有四个“旋转部件”:连接有发动机1的第一旋转部件40a、连接有第一电动机2的第二旋转部件40b、连接有第二电动机3的第三旋转部件40c、以及连接有输出传动机构7的第四旋转部件40d。
第一行星齿轮机构41具有三个旋转部件:第一太阳齿轮S12、第一齿圈R12、以及第一行星齿轮架C12。同样地,第二行星齿轮机构42具有三个旋转部件:第二太阳齿轮S22、第二齿圈R22、以及第二行星齿轮架C22。第一太阳齿轮S21与第二太阳齿轮S22被连接起来。第一齿圈R12与第二行星齿轮架C22被连接起来。
第一行星齿轮架C12被连接于发动机1的输出轴1a。第一太阳齿轮S12与第二太阳齿轮S22一起被连接于第一电动机2的输出轴2a。第二齿圈R22被连接于第二电动机3的输出轴3a。第一齿圈R12与第二行星齿轮架C22一起被连接于输出传动机构7。
从而,在该图12所示的例子中,第一行星齿轮架C12形成差动机构40中的第一旋转部件40a。另外,第一太阳齿轮S12及第二太阳齿轮S22形成差动机构40中的第二旋转部件40b。另外,第二齿圈R22形成差动机构40中的第三旋转部件40c。并且,第一齿圈R12及第二行星齿轮架C22形成差动机构40中的第四旋转部件40d。
图13所示的车辆Ve与所述图2所示的车辆Ve一样,作为驱动力源配备有发动机1、以及第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4三个“电动机”。另外,配备有作为动力分配机构起作用的差动机构50。差动机构50与所述差动机构5一样,由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构51与单小齿轮型的第二行星齿轮机构52连接起来而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构50具有四个“旋转部件”:连接有发动机1的第一旋转部件50a、连接有第一电动机2的第二旋转部件50b、连接有第二电动机3的第三旋转部件50c、以及连接有输出传动机构7的第四旋转部件50d。
第一行星齿轮机构51具有三个旋转部件:第一太阳齿轮S13、第一齿圈R13以及第一行星齿轮架C13。同样地,第二行星齿轮机构52具有三个旋转部件:第二太阳齿轮S23、第二齿圈R23、以及第二行星齿轮架C23。第一齿圈R13与第二行星齿轮架C23被连接起来。第一行星齿轮架C13与第二齿圈R23被连接起来。
第一齿圈R13与第二行星齿轮架C23一起被连接于发动机1的输出轴1a。第一太阳齿轮S13被连接于第一电动机2的输出轴2a。第二太阳齿轮S23被连接于第二电动机3的输出轴3a。第一行星齿轮架C13与第二齿圈R23一起被连接于输出传动机构7。
从而,在该图13的例子中,第一齿圈R13及第二行星齿轮架C23形成差动机构50中的第一旋转部件50a。另外,第一太阳齿轮S13形成差动机构50中的第二旋转部件50b。另外,第二太阳齿轮S23形成差动机构50中的第三旋转部件50c。并且,第一行星齿轮架C13及第二齿圈R23形成差动机构50中的第四旋转部件50d。
图14所示的车辆Ve与所述图2所示的车辆Ve一样,作为驱动力源配备有发动机1、以及第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4三个“电动机”。另外,配备有作为动力分配机构起作用的差动机构60。差动机构60与所述差动机构5一样,由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构61与单小齿轮型的第二行星齿轮机构62连接起来而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构60具有四个“旋转部件”:连接有发动机1的第一旋转部件60a、连接有第一电动机2的第二旋转部件60b、连接有第二电动机3的第三旋转部件60c、以及连接有输出传动机构7的第四旋转部件60d。
第一行星齿轮机构61具有三个旋转部件:第一太阳齿轮S14、第一齿圈R14、以及第一行星齿轮架C14。同样地,第二行星齿轮机构62具有三个旋转部件:第二太阳齿轮S24、第二齿圈R24、以及第二行星齿轮架C24。第一太阳齿轮S14与第二齿圈R24被连接起来。第一行星齿轮架C14与第二行星齿轮架C24被连接起来。
第一齿圈R14连接于发动机1的输出轴1a。第一太阳齿轮S14与第二齿圈R24一起被连接于第一电动机2的输出轴2a。第二太阳齿轮S24被连接于第二电动机3的输出轴3a。第一行星齿轮架C14与第二行星齿轮架C24一起被连接于输出传动机构7。
从而,在该图14所示的例子中,第一齿圈R14形成差动机构60中的第一旋转部件60a。另外,第一太阳齿轮S14及第二齿圈R24形成差动机构60中的第二旋转部件60b。另外,第二太阳齿轮S24形成差动机构60中的第三旋转部件60c。并且,第一行星齿轮架C14及第二行星齿轮架C24形成差动机构60中的第四旋转部件60d。
图15所示的车辆Ve与所述图2所示的车辆Ve一样,作为驱动力源配备有:发动机1、以及第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4三个“电动机”。另外,配备有作为动力分配机构起作用的差动机构70。差动机构70与所述差动机构5一样,由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构71与单小齿轮型的第二行星齿轮机构72连接起来而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构70具有四个“旋转部件”:连接有发动机1的第一旋转部件70a、连接有第一电动机2的第二旋转部件70b、连接有第二电动机3的第三旋转部件70c、以及连接有输出传动机构7的第四旋转部件70d。
第一行星齿轮机构71具有三个旋转部件:第一太阳齿轮S15、第一齿圈R15、以及第一行星齿轮架C15。同样地,第二行星齿轮机构72具有三个旋转部件:第二太阳齿轮S25、第二齿圈R25、以及第二行星齿轮架C25。第一行星齿轮架C15与第二行星齿轮架C25被连接起来。第一太阳齿轮S15与第二齿圈R25被连接起来。
第一行星齿轮架C15与第二行星齿轮架C25一起被连接于发动机1的输出轴1a。第一太阳齿轮S15与第二齿圈R25一起被连接于第一电动机2的输出轴2a。第二太阳齿轮S25被连接于第二电动机3的输出轴3a。第一齿圈R15被连接于输出传动机构7。
从而,在该图15所示的例子中,第一行星齿轮架C15及第二行星齿轮架C25形成差动机构70中的第一旋转部件70a。另外,第一太阳齿轮S15及第二齿圈R25形成差动机构70中的第二旋转部件70b。另外,第二太阳齿轮S25形成差动机构70中的第三旋转部件70c。并且,第一齿圈R15形成差动机构70中的第四旋转部件70d。
图16所示的车辆Ve与所述图2所示的车辆Ve一样,作为驱动力源配备有发动机1、以及第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4三个“电动机”。另外,配备有作为动力分配机构起作用的差动机构80。差动机构80与所述差动机构5一样,由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构81与单小齿轮型的第二行星齿轮机构82连接起来而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构80具有四个“旋转部件”:连接有发动机1的第一旋转部件80a、连接有第一电动机2的第二旋转部件80b、连接有第二电动机3的第三旋转构件80c、以及连接有输出传动机构7的第四旋转部件80d。
第一行星齿轮机构81具有三个旋转部件:第一太阳齿轮S16、第一齿圈R16、以及第一行星齿轮架C16。同样地,第二行星齿轮机构82具有三个旋转部件:第二太阳齿轮S26、第二齿圈R26、以及第二行星齿轮架C26。第一行星齿轮架C16与第二齿圈R26被连接起来。第一齿圈R16与第二太阳齿轮S26被连接起来。
第一行星齿轮架C16与第二齿圈R26一起被连接于发动机1的输出轴1a。第一太阳齿轮S16被连接于第一电动机2的输出轴2a。第二行星齿轮架C26被连接于第二电动机3的输出轴3a。第一齿圈R16与第二太阳齿轮S26一起被连接于输出传动机构7。
从而,在该图16所示的例子中,第一行星齿轮架C16及第二齿圈R26形成差动机构80中的第一旋转部件80a。另外,第一太阳齿轮S16形成差动机构80中的第二旋转部件80b。另外,第二行星齿轮架C26形成差动机构80中的第三旋转部件80c。并且,第一齿圈R16及第二太阳齿轮S26形成差动机构80中的第四旋转部件80d。
虽然上述各个具体例子中的差动机构5、30、40、50、60、70、80均由两组单小齿轮型的行星齿轮机构构成,但是在本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve中的“差动机构”并不局限于单小齿轮型的行星齿轮机构,也可以由其它形式的行星齿轮机构构成。例如,也可以采用双小齿轮型的行星齿轮机构。或者,如图17所示,也可以用拉维挪(Ravigneaux)式行星齿轮机构构成“差动机构”。
图17所示的车辆Ve与所述图2所示的车辆Ve同样,作为驱动力源配备有三个“电动机”:发动机1、以及第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4。另外,配备有作为动力分配机构起作用的差动机构90。差动机构90由拉维挪式行星齿轮机构91构成。差动机构90具有四个“旋转部件”:连接有发动机1的第一旋转部件90a、连接有第一电动机2的第二旋转部件90b、连接有第二电动机3的第三旋转部件90c、以及连接有输出传动机构7的第四旋转部件90d。
行星齿轮机构91具有四个旋转部件:第一太阳齿轮S17、齿圈R17、行星齿轮架C17、以及第二太阳齿轮S27。更具体地说,拉维瑙式行星齿轮机构91由配置于同轴上的第一太阳齿轮S17及齿圈R17、与第一太阳齿轮S17啮合的窄齿轮P17、与该窄齿轮P17和齿圈R17两者啮合的宽齿轮P27、分别保持窄齿轮P17及宽齿轮P27的行星齿轮架C17、以及与宽齿轮P27啮合的第二太阳齿轮S27构成。第一太阳齿轮S17和第二太阳齿轮S27在同轴上并且能够相对旋转地配置。
行星齿轮架C17被连接于发动机1的输出轴1a。第一太阳齿轮S17被连接于第一电动机2的输出轴2a。第二太阳齿轮S27被连接于第二电动机3的输出轴3a。齿圈R17被连接于输出传动机构7。
从而,在该图17所示的例子中,行星齿轮架C17形成差动机构90中的第一旋转部件90a。另外,第一太阳齿轮S17形成差动机构90中的第二旋转部件90b。另外,第二太阳齿轮S27形成差动机构90中的第三旋转部件90c。并且,齿圈R17形成差动机构90中的第四旋转部件90d。
虽然上述各个具体例子中的差动机构5、30、40、50、60、70、80、90均成为具有能够相互差动旋转的四个“旋转部件”的结构,但是,在本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve中的“差动机构”,例如,如图18所示,也可以具有能够相互差动旋转的五个“旋转部件”。
图18所示的车辆Ve与所述图2所示的车辆Ve一样,作为驱动力源配备有发动机1、以及第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4三个“电动机”。另外,配备有作为动力分配机构起作用的差动机构100。差动机构100由将单小齿轮型的第一行星齿轮机构101、单小齿轮型的第二行星齿轮机构102和单小齿轮型的第三行星齿轮机构103连接起来而成的复合行星齿轮机构构成。差动机构100具有五个“旋转部件”:连接有发动机1的第一旋转部件100a、连接有第一电动机2的第二旋转部件100b、连接有第二电动机3的第三旋转部件100c、连接有输出传动机构7的第四旋转部件100d、以及与第一旋转部件90a一起连接有发动机1的第五旋转部件100e。
第一行星齿轮机构101具有三个旋转部件:第一太阳齿轮S18、第一齿圈R18、以及第一行星齿轮架C18。同样地,第二行星齿轮机构102具有三个旋转部件:第二太阳齿轮S28、第二齿圈R28、以及第二行星齿轮架C28。同样地,第三行星齿轮机构103具有三个旋转部件:第三太阳齿轮S38、第三齿圈R38、以及第三行星齿轮架C38。第一太阳齿轮S18与第二行星齿轮架C28被连接起来。第一齿圈R18与第二太阳齿轮S28被连接起来。第二齿圈R28与第三齿圈R38被连接起来。第一行星齿轮架C18与第三行星齿轮架C38被连接起来。
第一齿圈R18被连接于发动机1的输出轴1a。第二齿圈R28与第三齿圈R38一起被连接于第一电动机2的输出轴2a。第三太阳齿轮S38被连接于第二电动机3的输出轴3a。第一行星齿轮架C18与第三行星齿轮架C38一起被连接于输出传动机构7。进而,第二太阳齿轮S28与第一齿圈R18一起被连接于发动机1的输出轴1a。
从而,在该图18所示的例子中,第一齿圈R18形成差动机构100中的第一旋转部件100a。另外,第二齿圈R28以及第三齿圈R38形成差动机构100中的第二旋转部件100b。另外,第三太阳齿轮S38形成差动机构100中的第三旋转部件100c。并且,第一行星齿轮架C18及第三行星齿轮架C38形成差动机构100中的第四旋转部件100d。进而,第二太阳齿轮S28形成差动机构100中的第五旋转部件100e。
虽然在上述各个具体的例子中,均表示为车辆Ve配备有对于前轮和后轮中的任一方传递动力的一个输出传动机构7的结构,但是,在本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve,例如,如图19所示,也可以配备有对前轮及后轮两者传递动力的两个“输出传动机构”。
图19所示的车辆Ve,作为驱动力源配备有发动机1、以及第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4三个“电动机”。并且,配备有第一输出传动机构201以及第二输出传动机构202两个“输出传动机构”。
第一输出传动机构201与前面所述的输出传动机构7一样,由主动齿轮21、副轴22、副轴从动齿轮23、末端传动齿轮24、以及差动齿轮25构成。在该图19中所示的车辆Ve中,主动齿轮21也构成为与差动机构5的第二行星齿轮架C2成一体地旋转。从而,第一输出传动机构201与差动机构5的第四旋转部件5d连接,对驱动轮6传递动力。在图19所示的例子中,第三电动机4不被连接于第一输出传动机构201。第三电动机4被连接于后面描述的第二输出传动机构202。在图19所示的例子中,驱动轮6构成齿轮Ve的前轮。
第二输出传动机构202由副轴203、副轴从动齿轮204、末端传动齿轮205、以及差动齿轮206构成。副轴从动齿轮204安装于副轴203的一个(图19中的右侧)端部。末端传动齿轮205安装于副轴203的另一个(图19中的左侧)端部。末端传动齿轮205与作为最终减速器的差动齿轮206的末端从动齿轮(差动齿圈)207啮合。驱动轮209经由驱动轴208安装于差动齿轮206。在图19所示的例子中,驱动轮209构成车辆Ve的后轮。
车辆Ve构成为可以将第三电动机4输出的电动机转矩附加到上述驱动轮209上。具体地说,第三电动机4的输出轴4a与上述副轴203平行地配置。与上述副轴从动齿轮204啮合的小齿轮210安装于该输出轴4a的前端(图19的左端)。即,第三电动机4经由第二输出传动机构202被连接于驱动轮209。从而,第二输出传动机构202为不与差动机构5的第四旋转部件5d连接的“输出传动机构”,将第三电动机4的电动机转矩经由驱动轴208传递给驱动轮209。
虽然在上述各个具体的例子中,均表示为车辆Ve配备有发动机1、以及第一电动机2、第二电动机3及第三电动机4三个“电动机”来作为驱动力源的结构,但是,在本发明的实施方式中作为控制对象的车辆Ve,例如,如图20所示,也可以配备有发动机1以及四个“电动机”来作为驱动力源。
图20所示的车辆Ve,作为驱动力源配备有:发动机1、以及第一电动机2、第二电动机3、第三电动机4及第四电动机(MG4)220四个“电动机”。并且,配备有第一输出传动机构221以及第二输出传动机构222两个“输出传动机构”。
第一输出传动机构221为与所述输出传动机构7同样的结构。从而,第一输出传动机构221被连接于差动机构5的第四旋转部件5d,对驱动轮6传递动力。在图20所示的例子中,第三电动机4被连接于第一输出传动机构221。驱动轮6构成车辆Ve的前轮。
第二输出传动机构222为与所述第二输出传动机构202同样的结构。在图20所示的例子中,代替第三电动机4,在第二输出传动机构222上连接有第四电动机220。从而,第二输出传动机构222为不与差动机构5的第四旋转部件5d连接的“输出传动机构”,将第四电动机220的电动机转矩经由驱动轴208向驱动轮209传递。驱动轮209构成车辆Ve的后轮。
附图标记说明
1···发动机(ENG),2···第一电动机(MG1),3···第二电动机(MG2),4···第三电动机(MG3),5、30、40、50、60、70、80···差动机构,5a、30a、40a、50a、60a、70a、80a···第一旋转部件,5b、30b、40b、50b、60b、70b、80b···第二旋转部件,5c、30c、40c、50c、60c、70c、80c···第三旋转部件,5d、30d、40d、50d、60d、70d、80d···第四旋转部件,6、209···驱动轮,7、201、202、221、222···输出传动机构,8、31、41、51、61、71、81···第一行星齿轮机构(PL1),9、32、42、52、62、72、82···第二行星齿轮机构(PL2),10···制动器,11···控制器(ECU),220···第四电动机(MG4),C1、C11、C12、C13、C14、C15、C16···第一行星齿轮架,R1、R11、R12、R13、R14、R15、R16···第一齿圈,S1、S11、S12、S13、S14、S15、S16···第一太阳齿轮,C2、C21、C22、C23、C24、C25、C26···第二行星齿轮架,R2、R21、R22、R23、R24、R25、R26···第二齿圈,S2、S21、S22、S23、S24、S25、S26···第二太阳齿轮,Ve···车辆(混合动力车辆)。

Claims (11)

1.一种混合动力车辆的控制装置,配备有:
具有发动机以及至少三个电动机的驱动力源;
具有能够相互差动旋转的至少四个旋转部件的差动机构;
对驱动轮传递动力的至少一个输出传动机构;以及
分别控制所述驱动力源的动作状态的控制器,
所述发动机被连接于所述差动机构的第一旋转部件,
所述驱动力源的第一电动机被连接于所述差动机构的第二旋转部件,
所述驱动力源的第二电动机被连接于所述差动机构的第三旋转部件,
所述输出传动机构被连接于所述差动机构的第四旋转部件,
所述驱动力源的第三电动机被连接于与所述第四旋转部件连接的任一个所述输出传动机构、或者不与所述第四旋转部件连接的另外的所述输出传动机构,其特征在于,
所述差动机构,
由具有第一太阳齿轮、第一行星齿轮架及第一齿圈的第一行星齿轮机构和具有第二太阳齿轮、第二行星齿轮架及第二齿圈的第二行星齿轮机构构成,
所述第一太阳齿轮与所述第二太阳齿轮被连接起来,
所述第一齿圈与所述第二行星齿轮架被连接起来,
作为所述第一旋转部件,在所述第一行星齿轮架上连接所述发动机,
作为所述第二旋转部件,在所述第一太阳齿轮或者所述第二太阳齿轮上连接所述第一电动机,
作为所述第三旋转部件,在所述第二齿圈上连接所述第二电动机,
作为所述第四旋转部件,在所述第一齿圈或者所述第二行星齿轮架上连接所述输出传动机构,
所述控制器,
判断所述混合动力车辆的行驶状态,
在判断为所述混合动力车辆后退行驶、并且成为在所述发动机输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态的情况下,分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机,以便利用所述第一电动机及所述第二电动机两者输出反抗所述发动机转矩的反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出使所述混合动力车辆后退的方向的驱动转矩。
2.一种混合动力车辆的控制装置,配备有:
具有发动机以及至少三个电动机的驱动力源;
具有能够相互差动旋转的至少四个旋转部件的差动机构;
对驱动轮传递动力的至少一个输出传动机构;以及
分别控制所述驱动力源的动作状态的控制器,
所述发动机被连接于所述差动机构的第一旋转部件,
所述驱动力源的第一电动机被连接于所述差动机构的第二旋转部件,
所述驱动力源的第二电动机被连接于所述差动机构的第三旋转部件,
所述输出传动机构被连接于所述差动机构的第四旋转部件,
所述驱动力源的第三电动机被连接于与所述第四旋转部件连接的任一个所述输出传动机构、或者不与所述第四旋转部件连接的另外的所述输出传动机构,其特征在于,
所述差动机构,
由具有第一太阳齿轮、第一行星齿轮架及第一齿圈的第一行星齿轮机构和具有第二太阳齿轮、第二行星齿轮架及第二齿圈的第二行星齿轮机构构成,
所述第一行星齿轮架与所述第二齿圈被连接起来,
所述第一齿圈与所述第二行星齿轮架被连接起来,
作为所述第一旋转部件,在所述第一齿圈或者所述第二行星齿轮架上连接所述发动机,
作为所述第二旋转部件,在所述第一太阳齿轮上连接所述第一电动机,
作为所述第三旋转部件,在所述第二太阳齿轮上连接所述第二电动机,
作为所述第四旋转部件,在所述第一行星齿轮架或者所述第二齿圈上连接所述输出传动机构,
所述控制器,
判断所述混合动力车辆的行驶状态,
在判断为所述混合动力车辆后退行驶、并且成为在所述发动机输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态的情况下,分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机,以便利用所述第一电动机及所述第二电动机两者输出反抗所述发动机转矩的反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出使所述混合动力车辆后退的方向的驱动转矩。
3.一种混合动力车辆的控制装置,配备有:
具有发动机以及至少三个电动机的驱动力源;
具有能够相互差动旋转的至少四个旋转部件的差动机构;
对驱动轮传递动力的至少一个输出传动机构;以及
分别控制所述驱动力源的动作状态的控制器,
所述发动机被连接于所述差动机构的第一旋转部件,
所述驱动力源的第一电动机被连接于所述差动机构的第二旋转部件,
所述驱动力源的第二电动机被连接于所述差动机构的第三旋转部件,
所述输出传动机构被连接于所述差动机构的第四旋转部件,
所述驱动力源的第三电动机被连接于与所述第四旋转部件连接的任一个所述输出传动机构、或者不与所述第四旋转部件连接的另外的所述输出传动机构,其特征在于,
所述差动机构,
由具有第一太阳齿轮、第一行星齿轮架及第一齿圈的第一行星齿轮机构和具有第二太阳齿轮、第二行星齿轮架及第二齿圈的第二行星齿轮机构构成,
所述第一太阳齿轮与所述第二齿圈被连接起来,
所述第一行星齿轮架与所述第二行星齿轮架被连接起来,
作为所述第一旋转部件,在所述第一齿圈上连接所述发动机,
作为所述第二旋转部件,在所述第一太阳齿轮或者所述第二齿圈上连接所述第一电动机,
作为所述第三旋转部件,在所述第二太阳齿轮上连接所述第二电动机,
作为所述第四旋转部件,在所述第一行星齿轮架或者所述第二行星齿轮架上连接所述输出传动机构,
所述控制器,
判断所述混合动力车辆的行驶状态,
在判断为所述混合动力车辆后退行驶、并且成为在所述发动机输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态的情况下,分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机,以便利用所述第一电动机及所述第二电动机两者输出反抗所述发动机转矩的反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出使所述混合动力车辆后退的方向的驱动转矩。
4.一种混合动力车辆的控制装置,配备有:
具有发动机以及至少三个电动机的驱动力源;
具有能够相互差动旋转的至少四个旋转部件的差动机构;
对驱动轮传递动力的至少一个输出传动机构;以及
分别控制所述驱动力源的动作状态的控制器,
所述发动机被连接于所述差动机构的第一旋转部件,
所述驱动力源的第一电动机被连接于所述差动机构的第二旋转部件,
所述驱动力源的第二电动机被连接于所述差动机构的第三旋转部件,
所述输出传动机构被连接于所述差动机构的第四旋转部件,
所述驱动力源的第三电动机被连接于与所述第四旋转部件连接的任一个所述输出传动机构、或者不与所述第四旋转部件连接的另外的所述输出传动机构,其特征在于,
所述差动机构,
由具有第一太阳齿轮、第一行星齿轮架及第一齿圈的第一行星齿轮机构和具有第二太阳齿轮、第二行星齿轮架及第二齿圈的第二行星齿轮机构构成,
所述第一太阳齿轮与所述第二齿圈被连接起来,
所述第一行星齿轮架与所述第二行星齿轮架被连接起来,
作为所述第一旋转部件,在所述第一行星齿轮架或者所述第二行星齿轮架上连接所述发动机,
作为所述第二旋转部件,在所述第一太阳齿轮或者所述第二齿圈上连接所述第一电动机,
作为所述第三旋转部件,在所述第二太阳齿轮上连接所述第二电动机,
作为所述第四旋转部件,在所述第二齿圈上连接所述输出传动机构,
所述控制器,
判断所述混合动力车辆的行驶状态,
在判断为所述混合动力车辆后退行驶、并且成为在所述发动机输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态的情况下,分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机,以便利用所述第一电动机及所述第二电动机两者输出反抗所述发动机转矩的反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出使所述混合动力车辆后退的方向的驱动转矩。
5.一种混合动力车辆的控制装置,配备有:
具有发动机以及至少三个电动机的驱动力源;
具有能够相互差动旋转的至少四个旋转部件的差动机构;
对驱动轮传递动力的至少一个输出传动机构;以及
分别控制所述驱动力源的动作状态的控制器,
所述发动机被连接于所述差动机构的第一旋转部件,
所述驱动力源的第一电动机被连接于所述差动机构的第二旋转部件,
所述驱动力源的第二电动机被连接于所述差动机构的第三旋转部件,
所述输出传动机构被连接于所述差动机构的第四旋转部件,
所述驱动力源的第三电动机被连接于与所述第四旋转部件连接的任一个所述输出传动机构、或者不与所述第四旋转部件连接的另外的所述输出传动机构,其特征在于,
所述差动机构,
由具有第一太阳齿轮、第一行星齿轮架及第一齿圈的第一行星齿轮机构和具有第二太阳齿轮、第二行星齿轮架及第二齿圈的第二行星齿轮机构构成,
所述第一行星齿轮架与所述第二齿圈被连接起来,
所述第一齿圈与所述第二太阳齿轮被连接起来,
作为所述第一旋转部件,在所述第一行星齿轮架或者所述第二齿圈上连接所述发动机,
作为所述第二旋转部件,在所述第一太阳齿轮上连接所述第一电动机,
作为所述第三旋转部件,在所述第二行星齿轮架上连接所述第二电动机,
作为所述第四旋转部件,在所述第一齿圈或者所述第二太阳齿轮上连接所述输出传动机构,
所述控制器,
判断所述混合动力车辆的行驶状态,
在判断为所述混合动力车辆后退行驶、并且成为在所述发动机输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态的情况下,分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机,以便利用所述第一电动机及所述第二电动机两者输出反抗所述发动机转矩的反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出使所述混合动力车辆后退的方向的驱动转矩。
6.一种混合动力车辆的控制装置,配备有:
具有发动机以及至少三个电动机的驱动力源;
具有能够相互差动旋转的至少四个旋转部件的差动机构;
对驱动轮传递动力的至少一个输出传动机构;以及
分别控制所述驱动力源的动作状态的控制器,
所述发动机被连接于所述差动机构的第一旋转部件,
所述驱动力源的第一电动机被连接于所述差动机构的第二旋转部件,
所述驱动力源的第二电动机被连接于所述差动机构的第三旋转部件,
所述输出传动机构被连接于所述差动机构的第四旋转部件,
所述驱动力源的第三电动机被连接于与所述第四旋转部件连接的任一个所述输出传动机构、或者不与所述第四旋转部件连接的另外的所述输出传动机构,其特征在于,
所述差动机构,
由拉维娜式行星齿轮机构构成,所述拉维娜式行星齿轮机构具有同轴地配置的第一太阳齿轮及齿圈、与所述第一太阳齿轮啮合的窄齿轮、与所述窄齿轮和所述齿圈这两者啮合的宽齿轮、分别保持所述窄齿轮及所述宽齿轮的行星齿轮架、以及与所述宽齿轮啮合的第二太阳齿轮,
所述第一太阳齿轮与所述第二太阳齿轮同轴且能够相对旋转地配置,
作为所述第一旋转部件,在所述行星齿轮架上连接所述发动机,
作为所述第二旋转部件,在所述第一太阳齿轮上连接所述第一电动机,
作为所述第三旋转部件,在所述第二太阳齿轮上连接所述第二电动机,
作为第四旋转部件,在所述齿圈上连接所述输出传动机构,
所述控制器,
判断所述混合动力车辆的行驶状态,
在判断为所述混合动力车辆后退行驶、并且成为在所述发动机输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态的情况下,分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机,以便利用所述第一电动机及所述第二电动机两者输出反抗所述发动机转矩的反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出使所述混合动力车辆后退的方向的驱动转矩。
7.一种混合动力车辆的控制装置,配备有:
具有发动机以及至少三个电动机的驱动力源;
具有能够相互差动旋转的至少四个旋转部件的差动机构;
对驱动轮传递动力的至少一个输出传动机构;以及
分别控制所述驱动力源的动作状态的控制器,
所述发动机被连接于所述差动机构的第一旋转部件,
所述驱动力源的第一电动机被连接于所述差动机构的第二旋转部件,
所述驱动力源的第二电动机被连接于所述差动机构的第三旋转部件,
所述输出传动机构被连接于所述差动机构的第四旋转部件,
所述驱动力源的第三电动机被连接于与所述第四旋转部件连接的任一个所述输出传动机构、或者不与所述第四旋转部件连接的另外的所述输出传动机构,其特征在于,
所述差动机构,
由具有第一太阳齿轮、第一行星齿轮架及第一齿圈的第一行星齿轮机构;具有第二太阳齿轮、第二行星齿轮架及第二齿圈的第二行星齿轮机构;具有第三太阳齿轮、第三行星齿轮架及第三齿圈的第三行星齿轮机构构成,
所述第一太阳齿轮与所述第二行星齿轮架被连接起来,
所述第一行星齿轮架与所述第三行星齿轮架被连接起来,
所述第一齿圈与所述第二太阳齿轮被连接起来,
所述第二齿圈与所述第三齿圈被连接起来,
作为所述第一旋转部件,在所述第一齿圈或者所述第二太阳齿轮上连接所述发动机,
作为所述第二旋转部件,在所述第二齿圈或者所述第三齿圈上连接所述第一电动机,
作为所述第三旋转部件,在所述第三太阳齿轮上连接所述第二电动机,
作为所述第四旋转部件,在所述第一行星齿轮架或者所述第三行星齿轮架上连接所述输出传动机构,
所述控制器,
判断所述混合动力车辆的行驶状态,
在判断为所述混合动力车辆后退行驶、并且成为在所述发动机输出发动机转矩的状态下产生驱动力的行驶状态的情况下,分别控制所述第一电动机、所述第二电动机以及所述第三电动机,以便利用所述第一电动机及所述第二电动机两者输出反抗所述发动机转矩的反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出使所述混合动力车辆后退的方向的驱动转矩。
8.如权利要求1至7中任一项所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述控制器,
基于所述混合动力车辆后退行驶时的后退车速和要求驱动力中的至少任一项,选择性地切换并实施第一控制和第二控制,所述第一控制为:利用所述第一电动机及所述第二电动机两者输出所述反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出所述驱动转矩,所述第二控制为:利用所述第一电动机和所述第二电动机中的任一个电动机输出所述反作用力转矩,并且,利用所述第三电动机输出所述驱动转矩。
9.如权利要求8所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述控制器,
对所述后退车速和预定的车速阈值进行比较,
在所述后退车速比所述车速阈值低的情况下,选择并实施所述第一控制,
在所述后退车速在所述车速阈值以上的情况下,选择并实施所述第二控制。
10.如权利要求8所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述控制器,
对所述要求驱动力和预定的驱动力阈值进行比较,
在所述要求驱动力比所述驱动力阈值大的情况下,选择并实施所述第一控制,
在所述要求驱动力在所述驱动力阈值以下的情况下,选择并实施所述第二控制。
11.如权利要求8所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述控制器,
对所述后退车速和预定的车速阈值进行比较,
并对所述要求驱动力和预定的驱动力阈值进行比较,
在所述后退车速比所述车速阈值低、并且所述要求驱动力比所述驱动力阈值大的情况下,选择并实施所述第一控制,
在所述后退车速在所述车速阈值以上、或者所述要求驱动力在所述驱动力阈值以下的情况下,选择并实施所述第二控制。
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