JP2004068852A - Gear shift controller of hybrid transmission - Google Patents

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JP2004068852A JP2002225830A JP2002225830A JP2004068852A JP 2004068852 A JP2004068852 A JP 2004068852A JP 2002225830 A JP2002225830 A JP 2002225830A JP 2002225830 A JP2002225830 A JP 2002225830A JP 2004068852 A JP2004068852 A JP 2004068852A
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羽二生 倫之
Kazuhiro Takeda
竹田 和宏
Hiroshi Oba
大羽  拓
Hiroshi Iwano
岩野  浩
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gear shift controller for a hybrid transmission capable of generating electric power using two sets of motor generators even when a rotary member is fastened by a brake and accomplishing a high efficiency power generation through an appropriate torque distribution of them. <P>SOLUTION: The gear shift controller of the hybrid transmission is structured so that a first motor generator MG1 is coupled with S11, an engine Eng is coupled with S12, a car wheel driving system Out is coupled with S14, the brake Br is coupled with S15, and that a second motor generator MG2 is coupled with S16. When S15 is fixed by engaging the brake Br, the Low side transmitting condition is generated in which a shifting motion is conducted indicated by a lever a where the revolving speed of the wheel driving system Out becomes lower than the revolving speed of the engine Eng. Because the motor generators MG1 and MG2 are both rotatable, they can generate electric power even if the brake Br is engaged as long as a request for power generation is placed. Accordingly in case such a request for power generation is placed in the condition that the brake Br is in engagement, a torque control of the motor generators can be made by deciding a torque distribution of the motor generators so that the power generating efficiency of the two motor generators becomes optimum. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン等の原動機とモータ/ジェネレータとを搭載したハイブリッド車両に有用なハイブリッド変速機、特に、これら原動機とモータ/ジェネレータとの間における差動装置により無段変速動作を行わせることが可能なハイブリッド変速機の変速制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ハイブリッド変速機としては一般的に、エンジン回転エネルギーの全部または一部を発電機により一旦電気エネルギーに変換し、この電気エネルギーとバッテリからの電力とで車両駆動系に結合されたモータを駆動して車両の走行を行わせ、余剰な電気エネルギーをバッテリに蓄電してバッテリの管理を行うようにするのが普通である。
そして、エンジン動作点を最適燃費が実現されるよう定めてバッテリへの充放電をタイミング良く行わせることにより、運転状態に応じた要求駆動力を良好な燃費のもとで発生させることができ、また場合によっては、モータによる車両駆動系の駆動力アシストで動力性能の向上を図ることもできる。
【0003】
ハイブリッド変速機としては従来、上記の差動装置を遊星歯車組で構成し、これと複数のモータ/ジェネレータとを組み合わせて、モータ/ジェネレータの制御により無段変速を実現するハイブリッド変速機が提案されている。
しかし従来のハイブリッド変速機にあっては、モータ/ジェネレータの出力を利用して無段変速を実現するため、目標とすべき変速比によってはモータ/ジェネレータによる発電量が制約され、バッテリ管理に支障をきたす懸念があった。
【0004】
そこで従来、特開平11−332022号公報に記載されたハイブリッド変速機におけるごとく、前記の遊星歯車組を構成する回転メンバをブレーキにより固定可能とし、当該回転メンバの固定により機械的な固定変速比を実現してモータ/ジェネレータによる発電量を確保し得るようにしたハイブリッド変速機が提案されている。
なお上記文献に記載のハイブリッド変速機においては、一方のモータ/ジェネレータの出力軸にブレーキを設け、このブレーキにより、該モータ/ジェネレータが結合されている回転メンバを回転不能に固定することで機械的な固定変速比を実現し、もって他方のモータ/ジェネレータにより発電を行うというものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のように一方のモータ/ジェネレータの出力軸にブレーキを設け、このモータ/ジェネレータが結合されている回転メンバをブレーキにより固定するという構成では、モータ/ジェネレータは2個設置されていても発電可能なモータ/ジェネレータが1個だけであるため、当該発電可能な1個のモータ/ジェネレータの回転数により発電効率が一義的に決まってしまい、常に効率の良い発電状態であるとは必ずしも言えないのが実情であった。
【0006】
本発明は、2個のモータ/ジェネレータを共に用いて常に発電効率を高く保ち得るハイブリッド変速機の変速制御装置を提供し、もって上記発電効率に関する問題を解消することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明によるハイブリッド変速機の変速制御装置は、請求項1に記載のごとく、
共線図上に配置される回転メンバとして5個以上の回転メンバを有する2自由度の差動装置を具え、共線図上の両外測における回転メンバにそれぞれモータ/ジェネレータを、また内側の回転メンバにそれぞれ、原動機からの入力、駆動系への出力、およびブレーキを結合し、該ブレーキの締結・解放および上記モータ/ジェネレータの制御により無段変速を行い得るようにしたハイブリッド変速機を前提とする。
【0008】
そして、上記ブレーキの締結により対応する回転メンバが固定されている時にモータ/ジェネレータによる発電要求が発生した場合、要求発電電力および両モータ/ジェネレータの回転数から、前記両モータ/ジェネレータによる総合的な発電効率が最も良くなるこれらモータ/ジェネレータのトルク配分を決定してモータ/ジェネレータをトルク制御すると共に、要求発電電力を賄い得るよう原動機をトルク制御する構成となす。
【0009】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、ブレーキの締結により対応する回転メンバが固定されている時に発電要求が発生した場合において、ブレーキがいずれのモータ/ジェネレータの軸も固定しないため、2個のモータ/ジェネレータが共に発電可能であり、しかも、両モータ/ジェネレータによる総合的な発電効率が最も良くなるこれらモータ/ジェネレータのトルク配分を決定してモータ/ジェネレータをトルク制御するから、常に効率の良い発電状態を保つことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態になる変速制御装置を適用するためのハイブリッド変速機における差動装置22を例示し、この差動装置を以下のような遊星歯車組で構成する。
【0011】
この遊星歯車組は、サンギヤ1,2およびリングギヤ3,4を具え、サンギヤ1およびリングギヤ3間にピニオン5を噛合させ、サンギヤ2およびリングギヤ4間にピニオン6を噛合させ、サンギヤ1およびピニオン6間にピニオン7を噛合させ、ピニオン5〜7を共通なキャリア8に回転自在に支持する。
サンギヤ1は回転メンバS11を構成し、キャリア8は回転メンバS12,S13を構成し、リングギヤ4は回転メンバS14を構成し、リングギヤ3は回転メンバS15を構成し、サンギヤ2は回転メンバS16を構成する。
【0012】
上記の差動装置を共線図により表すと図2に示すごとくになり、この図における横軸は、サンギヤ1、リングギヤ3、ピニオン5およびキャリア8よりなる遊星歯車組のギヤ比と、サンギヤ1、リングギヤ4、ピニオン6,7、およびキャリア8よりなる遊星歯車組のギヤ比と、サンギヤ2、リングギヤ4、ピニオン6、およびキャリア8よりなる遊星歯車組のギヤ比とで決まる回転メンバ間の距離比、つまり回転メンバS12,S14間の距離を1とした時の回転メンバS11,S12間の距離の比をαで示し、回転メンバS14,S16間の距離をβで示し、回転メンバS14,S15間の距離をγで示し、回転メンバS13,S14間の距離をσで表したものである。
【0013】
上記の差動装置を成す各回転メンバS11〜S16に対して、図3の構成例1〜構成例6に示すごとくに第1および第2モータ/ジェネレータMG1,MG2、原動機としてのエンジンEng、車輪駆動系Out、ブレーキBrをそれぞれ結合してハイブリッド変速機を構成する。
【0014】
構成例1のハイブリッド変速機は、回転メンバS11に第1のモータ/ジェネレータMG1を結合し、回転メンバS12にエンジンEngを結合し、回転メンバS14に車輪駆動系Outを結合し、回転メンバS15にブレーキBrを結合し、回転メンバS16に第2のモータ/ジェネレータMG2を結合したものである。
かかる構成例1のハイブリッド変速機は、ブレーキBrの締結により回転メンバS15を回転不能に固定した状態で、図4の共線図上にレバーaとして例示するような変速動作を行うことができる。
【0015】
この場合、共線図上においてエンジンEngがブレーキBrに対し車輪駆動系Outと同じ側でこれよりもブレーキBrから遠い個所に位置しているため、ブレーキBrの締結状態ではエンジンEngの回転数よりも車輪駆動系Outの回転数が低くなり、ロー側変速比が選択された状態を得ることができる。
また、モータ/ジェネレータMG1,MG2が共に回転可能なため、これらモータ/ジェネレータMG1,MG2の双方により車輪駆動系Outの駆動力をアシストすることができるほか、逆の発電要求時はブレーキBrの締結によってもモータ/ジェネレータMG1,MG2が共に発電可能である。
よって構成例1では、ブレーキBrの締結により低速走行時の駆動力を増強でき、発進性能および登坂性能などを向上させることができるほか、逆に発電要求時は、両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率が最も良くなるこれらモータ/ジェネレータのトルク配分を決定して発電効率を高く保つことができる。
【0016】
構成例2のハイブリッド変速機は、回転メンバS11に第1のモータ/ジェネレータMG1を結合し、回転メンバS12にエンジンEngを結合し、回転メンバS13にブレーキBrを結合し、回転メンバS14に車輪駆動系Outを結合し、回転メンバS16に第2のモータ/ジェネレータMG2を結合したものである。
かかる構成例2のハイブリッド変速機は、ブレーキBrの締結により回転メンバS13を回転不能に固定した状態で、図5の共線図上にレバーbとして例示するような変速動作を行うことができる。
【0017】
この場合、共線図上においてエンジンEngがブレーキBrに対し車輪駆動系Outとは反対に位置しているため、ブレーキBrの締結状態で車輪駆動系Outの回転方向がエンジンEngの回転方向と逆向きとなり、後進走行の変速比が選択された状態を得ることができる。
また、モータ/ジェネレータMG1,MG2が共に回転可能なため、これらモータ/ジェネレータMG1,MG2の双方により車輪駆動系Outの逆回転方向駆動力をアシストすることができるほか、発電要求時はブレーキBrの締結によってもモータ/ジェネレータMG1,MG2が共に発電可能である。
よって構成例2では、ブレーキBrの締結により後進走行時の駆動力を増強でき、後進性能を向上させることができるほか、発電要求時は、両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率が最も良くなるこれらモータ/ジェネレータのトルク配分を決定して発電効率を高く保つことができる。
【0018】
構成例3のハイブリッド変速機は、回転メンバS11に第1のモータ/ジェネレータMG1を結合し、回転メンバS12にブレーキBrを結合し、回転メンバS13にエンジンEngを結合し、回転メンバS15に車輪駆動系Outを結合し、回転メンバS16に第2のモータ/ジェネレータMG2を結合したものである。
かかる構成例3のハイブリッド変速機は、ブレーキBrの締結により回転メンバS12を回転不能に固定した状態で、図6の共線図上にレバーcとして例示するような変速動作を行うことができる。
【0019】
この場合、共線図上においてエンジンEngがブレーキBrに対し車輪駆動系Outと同じ側でこれよりもブレーキBrの近くに位置しているため、ブレーキBrの締結状態ではエンジンEngの回転数よりも車輪駆動系Outの回転数が高くなり、ハイ側の変速比が選択された状態を得ることができる。
また、モータ/ジェネレータMG1,MG2が共に回転可能なため、これらモータ/ジェネレータMG1,MG2の双方により車輪駆動系Outの駆動力をアシストすることができるほか、発電要求時はブレーキBrの締結によってもモータ/ジェネレータMG1,MG2が共に発電可能である。
よって構成例3では、ブレーキBrの締結により高速走行時の駆動力を増強でき、追い越し加速性能などを向上させることができるほか、発電要求時は、両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率が最も良くなるこれらモータ/ジェネレータのトルク配分を決定して発電効率を高く保つことができる。
【0020】
なお上記構成例1〜3では何れも、ブレーキBrが1個である場合について述べたが、図3の構成例4〜6に例示するごとくブレーキBrを複数個(2個)設けてハイブリッド変速機を構成することができる。
【0021】
構成例4のハイブリッド変速機は、構成例3において回転メンバS14に別のブレーキBr2を結合して付加したもので、回転メンバS11に第1のモータ/ジェネレータMG1を結合し、回転メンバS12に第1ブレーキBr1を結合し、回転メンバS13にエンジンEngを結合し、回転メンバS14に第2ブレーキBr2を結合し、回転メンバS15に車輪駆動系Outを結合し、回転メンバS16に第2のモータ/ジェネレータMG2を結合したものである。
かかる構成例4のハイブリッド変速機は、第1ブレーキBr1の締結により回転メンバS12を回転不能に固定した状態で、図7の共線図上にレバーcとして例示するような変速動作を行うことができる他に、第2ブレーキBr2の締結により回転メンバS14を回転不能に固定した状態で、図7の共線図上にレバーdとして例示するような変速動作をも行うことができる。
【0022】
第1ブレーキBr1の締結により実現可能なレバーcで示す変速動作は、図6につき前述したと同じ変速動作で、構成例3の場合と同様に高速走行時の駆動力を増強でき、追い越し加速性能などを向上させることができるほか、発電要求時は、両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率が最も良くなるこれらモータ/ジェネレータのトルク配分を決定して発電効率を高く保つことができる。
第2ブレーキBr2の締結により実現可能なレバーdで示す変速動作は、共線図上においてエンジンEngがブレーキBrに対し車輪駆動系Outとは反対の側に位置しているため、車輪駆動系Outの回転方向がエンジンEngの回転方向と逆になり、後進走行の変速比が選択された状態を得ることができ、後進走行時の駆動力を増強することができる。
この場合も、モータ/ジェネレータMG1,MG2が共に回転可能なため、これらモータ/ジェネレータMG1,MG2の双方により車輪駆動系Outの駆動力をアシストすることができるほか、発電要求時は、両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率が最も良くなるこれらモータ/ジェネレータのトルク配分を決定して発電効率を高く保つことができる。
よって構成例4では、第1ブレーキBr1の締結により高速走行時の駆動力を増強して追い越し加速性能などを向上させることができるほか、発電要求時においては両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率を高く保つことができ、
また第2ブレーキBr2の締結により後進走行時の駆動力を増強して後進性能をも向上させることができるほか、発電要求時においては、両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率を高く保つことができる。
【0023】
構成例5のハイブリッド変速機は、構成例2において回転メンバS15に別のブレーキBr2を結合して付加したもので、回転メンバS11に第1のモータ/ジェネレータMG1を結合し、回転メンバS12にエンジンEngを結合し、回転メンバS13に第1ブレーキBr1を結合し、回転メンバS14に車輪駆動系Outを結合し、回転メンバS15に第2ブレーキBr2を結合し、回転メンバS16に第2のモータ/ジェネレータMG2を結合したものである。
かかる構成例5のハイブリッド変速機は、第1ブレーキBr1の締結により回転メンバS13を回転不能に固定した状態で、図8の共線図上にレバーbとして例示するような変速動作を行うことができる他に、第2ブレーキBr2の締結により回転メンバS15を回転不能に固定した状態で、図8の共線図上にレバーeとして例示するような変速動作をも行うことができる。
【0024】
第1ブレーキBr1の締結により実現可能なレバーbで示す変速動作は、図5につき前述したと同じ変速動作で、構成例2の場合と同様に後進走行時の駆動力を増強でき、後進性能を向上させることができるほか、発電要求時において両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率を高く保つことができる。
第2ブレーキBr2の締結により実現可能なレバーeで示す変速動作は、共線図上においてエンジンEngがブレーキBr2に対し車輪駆動系Outと同じ側にあってこれよりもブレーキBr2から遠い個所に位置しているため、車輪駆動系Outの回転数がエンジンEngの回転数よりも低くなり、ロー側の変速比が選択された状態を得ることができ、よって、ブレーキBr2の締結により低速走行時の駆動力を増強でき、発進性能および登坂性能などを向上させることができる。
この場合も、モータ/ジェネレータMG1,MG2が共に回転可能なため、これらモータ/ジェネレータMG1,MG2の双方により車輪駆動系Outの駆動力をアシストすることができるほか、発電要求時は、両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率が最も良くなるこれらモータ/ジェネレータのトルク配分を決定して発電効率を高く保つことができる。
よって構成例5では、第1ブレーキBr1の締結により後進走行時の駆動力を増強して後進性能を向上させることができるほか、発電要求時のいて両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率を高く保つことができ、
また第2ブレーキBr2の締結により低速走行時の駆動力を増強して発進性能および登坂性能などを向上させることができるほか、発電要求時において両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率を高く保つことができる。
【0025】
構成例6のハイブリッド変速機は、構成例1において回転メンバS12に結合していたエンジンEngを回転メンバS13に結合すると共に回転メンバS12に別のブレーキBr1を結合して付加したもので、回転メンバS11に第1のモータ/ジェネレータMG1を結合し、回転メンバS12に第1ブレーキBr1を結合し、回転メンバS13にエンジンEngを結合し、回転メンバS14に車輪駆動系Outを結合し、回転メンバS15に第2ブレーキBr2を結合し、回転メンバS16に第2のモータ/ジェネレータMG2を結合したものである。
かかる構成例6のハイブリッド変速機は、第2ブレーキBr2の締結により回転メンバS15を回転不能に固定した状態で、図9の共線図上にレバーaとして例示するような変速動作を行うことができる他に、第1ブレーキBr1の締結により回転メンバS12を回転不能に固定した状態で、図9の共線図上にレバーfとして例示するような変速動作をも行うことができる。
【0026】
第2ブレーキBr2の締結により実現可能なレバーaで示す変速動作は、図4につき前述したと類似の変速動作で、構成例1の場合と同様にエンジンEngが第2ブレーキBr2に対し車輪駆動系Outと同じ側でこれよりもブレーキBr2から遠い個所に位置しているため、第2ブレーキBr2の締結状態ではエンジンEngの回転数よりも車輪駆動系Outの回転数が低くなり、ロー側変速比が選択された状態を得ることができ、ブレーキBr2の締結により低速走行時の駆動力を増強できて発進性能および登坂性能などを向上させることができるほか、発電要求時において両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率を高く保つことができる。第1ブレーキBr1の締結により実現可能なレバーfで示す変速動作は、共線図上においてエンジンEngがブレーキBr2に対し車輪駆動系Outと同じ側にあってこれよりもブレーキBr2に近い個所に位置しているため、車輪駆動系Outの回転数がエンジンEngの回転数よりも高くなり、ハイ側の変速比が選択された状態を得ることができ、よって、ブレーキBr1の締結により高速走行時の駆動力を増強でき、追い越し加速性能などを向上させることができる。
この場合も、モータ/ジェネレータMG1,MG2が共に回転可能なため、これらモータ/ジェネレータMG1,MG2の双方により車輪駆動系Outの駆動力をアシストすることができるほか、発電要求時は、両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率が最も良くなるこれらモータ/ジェネレータのトルク配分を決定して発電効率を高く保つことができる。
よって構成例6では、第2ブレーキBr2の締結により低速走行時の駆動力を増強して発進性能および登坂性能などを向上させることができるほか、発電要求時において両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率を高く保つことができ、
また第1ブレーキBr1の締結により高速走行時の駆動力を増強して追い越し加速性能などを向上させることができるほか、発電要求時において両モータ/ジェネレータMG1,MG2による総合的な発電効率を高く保つことができる。
【0027】
上記構成例1〜6のいずれのハイブリッド変速機にしても、ブレーキBr(Br1,Br2)の締結・解放制御と、エンジンEngおよびモータ/ジェネレータMG1,MG2の出力(トルク)制御を介してハイブリッド変速機を変速制御する装置は、例えば図10に示すように構成することができる。
この図において21は、前記した構成例1〜6のいずれかの構成になるハイブリッド変速機を示し、このハイブリッド変速機21は、図1に例示した差動装置22を具え、この差動装置をなす回転メンバに対し前記した構成例1〜6のごとくにエンジンEng、ブレーキBr(またはBr1およびBr2)、車輪駆動系Out、およびモータ/ジェネレータMG1,MG2を結合して構成すると共に、モータ/ジェネレータMG1,MG2に駆動電力を供給したり、発電電力を充電しておくためのバッテリ23を具える。
【0028】
図10におけるハイブリッドコントローラ24は、エンジンEngおよびモータ/ジェネレータMG1,MG2の出力(トルク)制御、およびブレーキBr(Br1,Br2)の締結・解放制御を介してハイブリッド変速機を変速制御するもので、車輪の目標駆動力を演算する目標駆動力演算部25と、この目標駆動力を達成するためにブレーキBr(Br1,Br2)を締結すべきか解放すべきかを決定すると同時に、これとの関連において上記目標駆動力を達成するのに必要なエンジントルク指令値Te、第1モータ/ジェネレータMG1のトルク指令値Tm1および第2モータ/ジェネレータMG2のトルク指令値Tm2をそれぞれ求めるためのトルク指令値演算部26と、これらトルク指令値を個々に達成するためのエンジンコントローラ27、第1モータ/ジェネレータコントローラ28および第2モータ/ジェネレータコントローラ29とで構成する。
【0029】
車両状態検出手段30は、バッテリ23の放電可能電力SOCを検出する放電可能電力演算部31と、第1モータ/ジェネレータMG1の温度Cm1を検出(または推定)する第1モータ/ジェネレータ温度検出部32と、第2モータ/ジェネレータMG2の温度Cm2を検出(または推定)する第2モータ/ジェネレータ温度検出部33と、第1モータ/ジェネレータMG1の回転数NM/G1を検出する第1モータ/ジェネレータ回転数検出部34と、第2モータ/ジェネレータMG2の回転数NM/G2を検出する第2モータ/ジェネレータ回転数検出部37と、エンジンEngの回転数NEngを検出するエンジン回転数検出部35と、車速VSP(変速機出力回転数NOut)を検出する車速検出部36とで構成する。
なお、モータ/ジェネレータMG1,MG2の温度Cm1,Cm2についてはこれらモータ/ジェネレータMG1,MG2への供給電流とその継続時間とから推定することができるため、温度検出部32,33の機能をハイブリッドコントローラ24に持たせて、車両状態検出手段30から温度検出部32,33を省略することができる。
【0030】
トルク指令値演算部26は、車両状態検出手段30で求めたバッテリ23の放電可能電力SOC、第1モータ/ジェネレータMG1の温度Cm1、第2モータ/ジェネレータMG2の温度Cm2、第1モータ/ジェネレータMG1の回転数NM/G1、エンジンEngの回転数NEng、および車速VSPを基に、詳しくは後述する処理により、演算部25で求めた目標駆動力を達成するためにブレーキBr(Br1,Br2)を締結・解放制御すると同時に、当該目標駆動力の達成に必要なエンジントルク指令値Te、第1モータ/ジェネレータMG1のトルク指令値Tm1および第2モータ/ジェネレータMG2のトルク指令値Tm2を対応するエンジンコントローラ27、第1モータ/ジェネレータコントローラ28および第2モータ/ジェネレータコントローラ29に供給し、これらコントローラはそれぞれのトルク指令値を実現すべくエンジンEngおよびモータ/ジェネレータMG1,MG2を出力制御する。
【0031】
以下、ハイブリッド変速機が図3における構成例1のごときものであって、図4につき前述した変速動作を行うものである場合につき、図10の変速制御装置が実行する変速制御を説明する。
差動装置22として図1のような遊星歯車組を用い、図3における構成例1を採用するから、図4につき前述した変速動作を行う時のモータ/ジェネレータMG1,MG2による車輪駆動用のアシスト力の倍率は、図4の共線図上に示した距離比(遊星歯車組のギヤ比)α,β,γ, σのうち、前3者のα,β,γにより決まる。
【0032】
図10の変速制御装置が実行する変速制御は図11に示すごときもので、同図におけるハイブリッドコントローラ24は、先ずステップ51において、前記したバッテリ放電可能電力SOCなどからバッテリ23(図10参照)の要求発電量を決定する。
次のステップ52においては、ブレーキBrが締結しておるか否かをチェックする。ここでブレーキBrは、演算部25で求めた目標駆動力が設定値(エンジンEngの出力、モータ/ジェネレータMG1,MG2の出力、バッテリ23の出力、並びに遊星歯車組のギヤ比α,β,γに,安全率を考慮して定める)以上の場合に締結する。
【0033】
ステップ52でブレーキBrを締結していないと判別する場合は制御をステップ53に進め、エンジンEngおよびモータ/ジェネレータMG1,MG2の効率がバランスする運転点を求める。
エンジンEngは更に、発電電力と発電損失の和に相当する出力を発生するような運転点とし、モータ/ジェネレータMG1,MG2の何れかで発電を行い、モータ/ジェネレータMG1,MG2のうち、いずれが発電状態となるかは変速比により定まる。
【0034】
ここで遊星歯車の特性上、入出力のトルクはバランスする必要があるため、エンジンEng、およびモータ/ジェネレータMG1,MG2は、回転数およびトルクに関して以下の関係を満たす必要がある。
つまり回転数の関係に関しては、エンジンEngの回転数をNEngとし、モータ/ジェネレータMG1,MG2の回転数をNM/G1,NM/G2とし、車輪駆動系Outへの出力回転数をNOutとしたとき、
【数1】

Figure 2004068852
が成立する必要があり、
またトルクの関係に関しては、エンジンEngのトルクをTEngとし、モータ/ジェネレータMG1,MG2のトルクをTM/G1,TM/G2とし、車輪駆動系Outへの出力トルクをTOutとしたとき、
【数2】
Figure 2004068852
が成立する必要がある。
なお、上記した(1)〜(4)式は静的な関係を表しており、過渡的には、上記の関係に更に慣性の影響が加わること勿論である。
【0035】
ステップ53では、上記のバランス式から求めたエンジンEngのトルクをTEngに、モータ/ジェネレータMG1,MG2の発電電力と発電損失の和に相当するトルクを加算してエンジントルク指令Teとし、モータ/ジェネレータMG1,MG2のトルクTM/G1,TM/G2をモータ/ジェネレータMG1,MG2のトルク指令Tm1,Tm2とし、これらをエンジンEngの運転点およびモータ/ジェネレータMG1,MG2の運転点とする。かようにして求めたエンジントルク指令Teは、ステップ54においてエンジンコントローラ27(図10参照)に供給し、エンジンEngをこのトルク指令値になるよう制御し、モータ/ジェネレータトルク指令Tm1,Tm2は、ステップ55においてモータ/ジェネレータコントローラ28,29(図10参照)に供給し、モータ/ジェネレータMG1,MG2をこれらのトルク指令値になるよう制御する。
【0036】
ステップ52でブレーキBrが締結していると判定する場合、ステップ56以後において、本発明が狙いとする以下の変速制御を実行する。
先ずステップ56においては、モータ/ジェネレータMG1,MG2の温度Cm1,Cm2(制御系の温度も含む)が過熱気味を表す設定値未満か否かを判定し、どちらのモータ/ジェネレータMG1,MG2も加熱気味でなければ制御をステップ57に進めて、モータ/ジェネレータMG1,MG2の最適トルク配分(Tm1,Tm2)およびエンジントルク指令Teを求める。
【0037】
ところで、ブレーキBrの締結状態では、ブレーキBrがエンジンEngおよびモータ/ジェネレータMG1,MG2の反力を受け止めるため,遊星歯車の回転メンバに関してトルクバランスを保つ必要はなく、回転数の関係式およびトルクの関係式は以下のようになる。
【数3】
Figure 2004068852
これら(5),(6)式も静的な関係を表しており、過渡的には、上記の関係に更に慣性の影響が加わること勿論である。
一方、ここで用いた構成例(1)では、ブレーキBrの締結状態を示す図4の共線図からも明らかなように、NM/G1>NM/G 2 である。
ここで、一般的にモータ/ジェネレータMG1,MG2は回転数が高い方が発電効率が良いため、第1モータ/ジェネレータMG1を優先的に用いて発電量の割り振りを行うこととする。
【0038】
図12は、第1モータ/ジェネレータMG1の温度Cm1が或る値である時について、発電電力ごとにこれを発生するモータ/ジェネレータ回転数NM/G1とモータ/ジェネレータトルクTM/G1との組み合わせを例示するもので、Pg1〜Pg4はそれぞれ要求発電電力を、またPmgは最大効率発電電力を示す。
この図において、モータ/ジェネレータ回転数NM/G1の低回転領域N1は、モータ/ジェネレータMG1の発電電力が定格出力よりも小さい低トルク運転領域であり、中回転領域N2は、モータ/ジェネレータMG1の発電効率が最も高くなる運転領域であり、高回転領域N3は、モータ/ジェネレータ回転数NM/G1が高くて弱め界磁制御により発電効率がN2領域よりも低くなる領域である。
【0039】
図11のステップ57においては、第1モータ/ジェネレータ温度Cm1に対応した図12のような発電電力マップを選択し、当該選択した発電電力マップをもとにモータ/ジェネレータ回転数NM/G1がN1,N2,N3領域のどこの領域にあるかを判定する。
N1領域であれば、モータ/ジェネレータMG1のトルクTM/G1が図12のT1以上であるとモータ/ジェネレータMG1の発電効率が低下するため、要求発電電力Pg1〜Pg4のうち、T1以上のモータ/ジェネレータトルクTM/G1でないと実現し得ない要求発電電力である場合、第1モータ/ジェネレータMG1のトルク指令値Tm1をT1と定めてモータ/ジェネレータトルクTM/G1が発電効率の悪いT1以上になることのないようにする。
そして、Tm1=T1と定めたことで要求発電電力に対し第1モータ/ジェネレータMG1による発電電力が不足することになるが、この不足分を他方の第2モータ/ジェネレータMG2の発電により補って要求発電電力を実現するようそのトルク指令値Tm2を決定する。
【0040】
なお、T1未満のモータ/ジェネレータトルクTM/G1で実現可能な要求発電電力である場合は、図12のような発電電力マップをもとにモータ/ジェネレータ回転数NM/G1から要求発電電力に対応したモータ/ジェネレータトルクを検索し、この検索値をそのまま第1モータ/ジェネレータMG1のトルク指令値Tm1として第1モータ/ジェネレータMG1のみで要求発電電力を実現すること勿論である。
【0041】
モータ/ジェネレータ回転数NM/G1がN2領域である場合、第1モータ/ジェネレータMG1の発電効率が高いため、要求発電電力Pg1〜Pg4のうち、最大効率発電電力Pmg以下の要求発電電力は以下のようにしてこれを実現する。
つまり、図12のような発電電力マップをもとにモータ/ジェネレータ回転数NM/G1から要求発電電力に対応したモータ/ジェネレータトルクを検索し、この検索値をそのまま第1モータ/ジェネレータMG1のトルク指令値Tm1として第1モータ/ジェネレータMG1のみで要求発電電力を実現する。
【0042】
しかして、図12にPg1で示す要求発電電力のように最大効率発電電力Pmgを越えた要求発電電力である場合、図12のような発電電力マップをもとにモータ/ジェネレータ回転数NM/G1から最大効率発電電力Pmgに対応したモータ/ジェネレータトルクを検索し、この検索値を第1モータ/ジェネレータMG1のトルク指令値Tm1とする。
この場合、最大効率発電電力Pmgと要求発電電力との差分だけ第1モータ/ジェネレータMG1による発電電力が不足することになるが、この不足分を他方の第2モータ/ジェネレータMG2の発電により補って要求発電電力を実現するようそのトルク指令値Tm2を決定する。
【0043】
モータ/ジェネレータ回転数NM/G1がN3領域である場合、モータ/ジェネレータMG1が磁石モータであると弱め界磁が強くなって発電効率が低下するから、これよりも回転数が低い第2モータ/ジェネレータMG2で優先的に要求発電電力を実現するように切り替える。
このとき第2モータ/ジェネレータMG2の回転数NM/G2は通常、N2領域の値であるため、第2モータ/ジェネレータMG2の発電効率が高くなる。
この場合、第2モータ/ジェネレータMG2のための、図12に対応した発電電力マップをもとに、要求発電電力Pg2〜Pg4のごとく、最大効率発電電力Pmg以下の要求発電電力は以下のようにしてこれを実現する。
つまり、当該発電電力マップをもとにモータ/ジェネレータ回転数NM/G から要求発電電力に対応したモータ/ジェネレータトルクを検索し、この検索値をそのまま第2モータ/ジェネレータMG2のトルク指令値Tm2として第2モータ/ジェネレータMG2のみで要求発電電力を実現する。
【0044】
しかし、最大効率発電電力Pmgを越えた要求発電電力である場合、図12のような発電電力マップをもとにモータ/ジェネレータ回転数NM/G から最大効率発電電力Pmgに対応したモータ/ジェネレータトルクを検索し、この検索値を第2モータ/ジェネレータMG2のトルク指令値Tm2とする。
この場合、最大効率発電電力Pmgと要求発電電力との差分だけ第2モータ/ジェネレータMG2による発電電力が不足することになるが、この不足分を他方の第1モータ/ジェネレータMG1の発電により補って要求発電電力を実現するよう第1モータ/ジェネレータMG1のトルク指令値Tm1を決定する。
【0045】
図11のステップ57においては更に、上記のごとくに第1モータ/ジェネレータMG1のトルク指令値Tm1および第2モータ/ジェネレータMG2のトルク指令値Tm2を求めるほか、前記(6)式からエンジンEngのバランストルクTEngを求め、ステップ58では、当該エンジンEngのバランストルクTEngに、モータ/ジェネレータMG1,MG2の発電電力と発電損失の和に相当するトルクを加算してエンジントルク指令Teとする。
かようにして求めたエンジントルク指令Teは、ステップ54においてエンジンコントローラ27(図10参照)に供給し、エンジンEngをこのトルク指令値になるよう制御する。
一方、ステップ57で前記のごとくに求めたモータ/ジェネレータトルク指令Tm1,Tm2は、ステップ55においてモータ/ジェネレータコントローラ28,29(図10参照)に供給し、モータ/ジェネレータMG1,MG2をこれらのトルク指令値になるよう制御する。
【0046】
ステップ56で、モータ/ジェネレータMG1,MG2の温度Cm1,Cm2(制御系の温度も含む)の一方が過熱気味を表す設定値以上であると判定した時は、他方の過熱していないモータ/ジェネレータMG1またはMG2の前記したと同様な発電効率を考慮したトルク指令により、当該他方のモータ/ジェネレータのみによる発電を行わせるべくこのトルク指令をステップ55において出力する。
同時にステップ58で、エンジンEngのバランストルクTEngに、過熱していないモータ/ジェネレータMG1またはMG2の発電電力と発電損失の和に相当するトルクを加算してエンジントルク指令Teとし、これをステップ54において出力する。
【0047】
以上の変速制御によれば、ブレーキBrの締結により対応する回転メンバS15が固定されている時に発電要求が発生した場合、図4の共線図のようにブレーキBrがいずれのモータ/ジェネレータMG1,MG2の軸も固定しないため、これら2個のモータ/ジェネレータが共に発電可能であり、また両モータ/ジェネレータによる総合的な発電効率が最も良くなるこれらモータ/ジェネレータのトルク配分(Tm1,Tm2)を決定することになるため、常に効率の良い発電状態を保って前記のバッテリ管理を良好なものにすることができる。
【0048】
なお、上記両モータ/ジェネレータMG1,MG2のトルク配分(Tm1,Tm2)を決定するに際し、回転数の高いモータ/ジェネレータ(上記では第1モータ/ジェネレータMG1)が高い効率で発生させ得る要求発電電力部分をこの高回転モータ/ジェネレータにより発生させ、また要求発電電力の不足部分を他方のモータ/ジェネレータ(上記では第2モータ/ジェネレータMG2)により発生させるようトルク配分(Tm1,Tm2)を決定するため、
当該トルク配分の決定を容易に行いつつ前記の作用効果を確実に達成することができる。
【0049】
また、上記高回転モータ/ジェネレータMG1の発電効率が悪くなる高回転域(N3領域)では、他方のモータ/ジェネレータMG2が高い効率で発生させ得る要求発電電力部分をこのモータ/ジェネレータにより発生させ、要求発電電力の不足部分を高回転モータ/ジェネレータMG1により発生させるようトルク配分(Tm1,Tm2)を決定するため、
両モータ/ジェネレータMG1,MG2の発電効率の高低が逆転した場合も引き続き前記の作用効果を達成することができる。
【0050】
更に、モータ/ジェネレータMG1,MG2が高い効率で発生させ得る発電電力Pmgをモータ/ジェネレータの温度Cm1,Cm2ごとのマップとして図12のごとく予め求めておき、当該高効率で発生可能な発電電力Pmgと要求発電電力Pg1〜Pg4との対比によりモータ/ジェネレータMG1,MG2トルク配分(Tm1,Tm2)を決定するため、モータ/ジェネレータMG1,MG2の温度Cm1,Cm2変化にかかわらず、前記の作用効果を確実に達成することができる。
【0051】
また、モータ/ジェネレータMG1,MG2の一方が過熱気味になった時は、過熱していない他方のモータ/ジェネレータのみにより要求発電電力を発生させるよう構成したから、
過熱によるモータ/ジェネレータMG1,MG2の損傷を回避することができると共に、両方のモータ/ジェネレータMG1,MG2が過熱してしまう弊害を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による変速制御装置を適用し得るハイブリッド変速機の差動装置を例示する線図的構成図である。
【図2】同差動装置の共線図である。
【図3】同差動装置の回転メンバに対するモータ/ジェネレータMG1,MG2、エンジンEng、車輪駆動系Out、ブレーキBr(Br1,Br2)の結合を異ならせたハイブリッド変速機の構成例1〜6を示す説明図である。
【図4】構成例1になるハイブリッド変速機のブレーキを締結させて得られる変速状態の一例を示す共線図である。
【図5】構成例2になるハイブリッド変速機のブレーキを締結させて得られる変速状態の一例を示す共線図である。
【図6】構成例3になるハイブリッド変速機のブレーキを締結させて得られる変速状態の一例を示す共線図である。
【図7】構成例4になるハイブリッド変速機のブレーキを締結させて得られる変速状態の2例を示す共線図である。
【図8】構成例5になるハイブリッド変速機のブレーキを締結させて得られる変速状態の2例を示す共線図である。
【図9】構成例6になるハイブリッド変速機のブレーキを締結させて得られる変速状態の2例を示す共線図である。
【図10】本発明の一実施の形態になるハイブリッド変速機の変速制御装置を示す機能別ブロック線図である。
【図11】構成例1のハイブリッド変速機の変速制御プログラムを示すフローチャートである。
【図12】モータ/ジェネレータの発電電力マップを示す特性線図である。
【符号の説明】
1 サンギヤ
2 サンギヤ
3 リングギヤ
4 リングギヤ
6 ピニオン
7 ピニオン
8 キャリア
S11 回転メンバ
S12 回転メンバ
S13 回転メンバ
S14 回転メンバ
S15 回転メンバ
S16 回転メンバ
MG1 第1のモータ/ジェネレータ
MG2 第2のモータ/ジェネレータ
Eng エンジン(原動機)
Out 車輪駆動系
Br ブレーキ
Br1 第1ブレーキ
Br2 第2ブレーキ
22 差動装置
23 バッテリ
24 ハイブリッドコントローラ
25 目標駆動力演算部
26 トルク指令値演算部
27 エンジンコントローラ
28 第1モータ/ジェネレータコントローラ
29 第2モータ/ジェネレータコントローラ
30 車両状態検出手段
31 放電可能電力演算部
32 第1モータ/ジェネレータ温度検出部
33 第2モータ/ジェネレータ温度検出部
34 第1モータ/ジェネレータ回転数検出部
35 エンジン回転数検出部
36 車速検出部
37 第2モータ/ジェネレータ回転数検出部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a hybrid transmission useful for a hybrid vehicle equipped with a prime mover such as an engine and a motor / generator, and more particularly, a stepless speed change operation performed by a differential device between the prime mover and the motor / generator. The present invention relates to a shift control device for a possible hybrid transmission.
[0002]
[Prior art]
As a hybrid transmission, generally, all or a part of the engine rotational energy is once converted into electric energy by a generator, and the electric energy and electric power from a battery drive a motor coupled to a vehicle drive system. Usually, the vehicle is made to run, and surplus electric energy is stored in the battery to manage the battery.
Then, by setting the engine operating point so that the optimal fuel efficiency is realized and performing the charging and discharging of the battery with good timing, it is possible to generate the required driving force according to the driving state with good fuel efficiency, Further, in some cases, the power performance can be improved by the driving force assist of the vehicle drive system by the motor.
[0003]
Conventionally, as a hybrid transmission, there has been proposed a hybrid transmission in which the above-mentioned differential device is constituted by a planetary gear set, and this is combined with a plurality of motors / generators to realize a continuously variable transmission by controlling the motor / generator. ing.
However, in the conventional hybrid transmission, since the continuously variable transmission is realized by using the output of the motor / generator, the amount of power generation by the motor / generator is restricted depending on the target gear ratio, which hinders battery management. Was a concern.
[0004]
Therefore, conventionally, as in a hybrid transmission described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-332022, a rotating member constituting the planetary gear set can be fixed by a brake, and a mechanical fixed gear ratio can be obtained by fixing the rotating member. There has been proposed a hybrid transmission that can be realized to secure the amount of power generated by the motor / generator.
In the hybrid transmission described in the above document, a brake is provided on the output shaft of one of the motors / generators, and the brake is used to mechanically fix the rotating member to which the motor / generator is coupled so as not to rotate. In this case, the power generation is performed by the other motor / generator.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration in which a brake is provided on the output shaft of one motor / generator and the rotating member to which the motor / generator is coupled is fixed by the brake, even if two motor / generators are provided. Since there is only one motor / generator capable of generating power, the power generation efficiency is uniquely determined by the number of rotations of the single motor / generator capable of generating power, and it can be said that the power generation state is always efficient. There was no fact.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a shift control device for a hybrid transmission that can always maintain high power generation efficiency by using two motors / generators together, and to solve the above-described problems relating to power generation efficiency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To this end, a shift control device for a hybrid transmission according to the present invention has the following features.
A two-degree-of-freedom differential device having five or more rotating members as rotating members arranged on a collinear diagram is provided. A hybrid transmission in which an input from a prime mover, an output to a drive system, and a brake are coupled to the rotating members, and a continuously variable transmission can be performed by engaging and releasing the brake and controlling the motor / generator. And
[0008]
When a power generation request is generated by the motor / generator when the corresponding rotating member is fixed by the engagement of the brake, the total power generation by the two motors / generators is determined based on the required power generation and the rotation speeds of the two motors / generators. The torque distribution of these motors / generators with the best power generation efficiency is determined to control the torque of the motors / generators, and the torque of the motor is controlled so as to cover the required power generation.
[0009]
【The invention's effect】
According to the configuration of the present invention, when a power generation request is generated while the corresponding rotating member is fixed by fastening of the brake, the brake does not fix the shaft of any motor / generator, so that two motors / motors are not fixed. Since both generators can generate power, and the torque distribution of these motors / generators is determined so that the overall power generation efficiency of both motors / generators is the best, the motor / generator is always in an efficient power generation state. Can be kept.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 illustrates a differential device 22 in a hybrid transmission to which a shift control device according to an embodiment of the present invention is applied, and the differential device is configured by a planetary gear set as described below.
[0011]
The planetary gear set includes sun gears 1 and 2 and ring gears 3 and 4. A pinion 5 meshes between the sun gear 1 and the ring gear 3, a pinion 6 meshes between the sun gear 2 and the ring gear 4, and the sun gear 1 and the pinion 6 And the pinions 5 to 7 are rotatably supported by the common carrier 8.
The sun gear 1 forms the rotating member S11, the carrier 8 forms the rotating members S12 and S13, the ring gear 4 forms the rotating member S14, the ring gear 3 forms the rotating member S15, and the sun gear 2 forms the rotating member S16. I do.
[0012]
The above-mentioned differential device is represented by a collinear diagram as shown in FIG. 2, in which the horizontal axis represents the gear ratio of the planetary gear set including the sun gear 1, the ring gear 3, the pinion 5 and the carrier 8, and the sun gear 1. , The distance between the rotating members determined by the gear ratio of the planetary gear set consisting of the ring gear 4, the pinions 6, 7 and the carrier 8, and the gear ratio of the planetary gear set consisting of the sun gear 2, the ring gear 4, the pinion 6 and the carrier 8. The ratio, that is, the ratio of the distance between the rotating members S11 and S12 when the distance between the rotating members S12 and S14 is 1 is represented by α, the distance between the rotating members S14 and S16 is represented by β, and the rotating members S14 and S15 The distance between the rotating members S13 and S14 is represented by σ, and the distance between the rotating members S13 and S14 is represented by σ.
[0013]
The first and second motors / generators MG1 and MG2, the engine Eng as the prime mover, and the wheels as shown in the configuration examples 1 to 6 of FIG. The drive train Out and the brake Br are combined to form a hybrid transmission.
[0014]
In the hybrid transmission of the configuration example 1, the first motor / generator MG1 is connected to the rotating member S11, the engine Eng is connected to the rotating member S12, the wheel driving system Out is connected to the rotating member S14, and the rotating member S15 is connected to the rotating member S15. The brake Br is connected, and the second motor / generator MG2 is connected to the rotating member S16.
The hybrid transmission of the configuration example 1 can perform a shift operation as exemplified as the lever a on the alignment chart of FIG. 4 in a state where the rotation member S15 is fixed so as not to rotate by the engagement of the brake Br.
[0015]
In this case, since the engine Eng is located on the same side as the wheel drive system Out with respect to the brake Br and farther from the brake Br on the alignment chart, the rotation speed of the engine Eng is smaller than the rotation speed of the engine Eng when the brake Br is engaged. Also in this case, it is possible to obtain a state in which the rotation speed of the wheel drive system Out is low and the low-side speed ratio is selected.
Further, since both motor / generators MG1 and MG2 are rotatable, both motor / generators MG1 and MG2 can assist the driving force of wheel drive system Out, and apply brake Br at the time of reverse power generation request. , Both motor / generators MG1 and MG2 can generate power.
Therefore, in the configuration example 1, by applying the brake Br, the driving force at the time of low-speed traveling can be increased, and the starting performance and the climbing performance can be improved. On the contrary, when power generation is requested, the two motor / generators MG1 and MG2 are used. The power distribution efficiency can be kept high by determining the torque distribution of these motors / generators that gives the best overall power generation efficiency.
[0016]
In the hybrid transmission of the configuration example 2, the first motor / generator MG1 is connected to the rotating member S11, the engine Eng is connected to the rotating member S12, the brake Br is connected to the rotating member S13, and the wheel driving is performed to the rotating member S14. The system Out is connected, and the second motor / generator MG2 is connected to the rotating member S16.
The hybrid transmission of Configuration Example 2 can perform a shift operation as illustrated as the lever b on the alignment chart in FIG. 5 in a state where the rotation member S13 is fixed so as not to rotate by the application of the brake Br.
[0017]
In this case, since the engine Eng is located on the alignment chart opposite to the wheel drive system Out with respect to the brake Br, the rotation direction of the wheel drive system Out is opposite to the rotation direction of the engine Eng when the brake Br is engaged. Direction, and a state in which the speed ratio of the reverse running is selected can be obtained.
Further, since both motor / generators MG1 and MG2 can rotate, both motor / generators MG1 and MG2 can assist the driving force in the reverse rotation direction of wheel drive system Out. Both motors / generators MG1 and MG2 can also generate power by fastening.
Therefore, in the configuration example 2, by applying the brake Br, the driving force at the time of reverse traveling can be enhanced, and the reverse performance can be improved. When power generation is required, the overall power generation efficiency of both motors / generators MG1 and MG2 is reduced. The power distribution efficiency can be kept high by determining the best torque distribution of these motors / generators.
[0018]
In the hybrid transmission of Configuration Example 3, the first motor / generator MG1 is connected to the rotating member S11, the brake Br is connected to the rotating member S12, the engine Eng is connected to the rotating member S13, and the wheel driving is performed to the rotating member S15. The system Out is connected, and the second motor / generator MG2 is connected to the rotating member S16.
The hybrid transmission of Configuration Example 3 can perform a shift operation as exemplified by the lever c on the alignment chart in FIG. 6 in a state where the rotation member S12 is fixed so as not to rotate by applying the brake Br.
[0019]
In this case, since the engine Eng is located on the same side as the wheel drive system Out with respect to the brake Br and closer to the brake Br on the alignment chart, the rotation speed of the engine Eng is smaller than the rotation speed of the engine Eng when the brake Br is engaged. It is possible to obtain a state in which the rotation speed of the wheel drive system Out increases and the gear ratio on the high side is selected.
Further, since both motor / generators MG1 and MG2 are rotatable, both motor / generators MG1 and MG2 can assist the driving force of wheel drive system Out. Both motor / generators MG1 and MG2 can generate power.
Therefore, in the configuration example 3, by applying the brake Br, the driving force at the time of high-speed running can be increased, the overtaking acceleration performance and the like can be improved, and when power generation is required, the total power generation by the two motors / generators MG1 and MG2 is performed. The power generation efficiency can be kept high by determining the torque distribution of these motors / generators that provides the highest efficiency.
[0020]
Note that, in all of the above configuration examples 1 to 3, the case where one brake Br is provided has been described. However, as illustrated in configuration examples 4 to 6 in FIG. Can be configured.
[0021]
The hybrid transmission of Configuration Example 4 is obtained by connecting and adding another brake Br2 to the rotating member S14 in Configuration Example 3, connecting the first motor / generator MG1 to the rotating member S11, and connecting the first motor / generator MG1 to the rotating member S12. One brake Br1 is connected, the engine Eng is connected to the rotating member S13, the second brake Br2 is connected to the rotating member S14, the wheel drive system Out is connected to the rotating member S15, and the second motor / motor is connected to the rotating member S16. This is a combination of the generator MG2.
The hybrid transmission of Configuration Example 4 can perform a shift operation as illustrated as the lever c on the alignment chart of FIG. 7 in a state where the rotation member S12 is fixed so as not to rotate by the engagement of the first brake Br1. In addition to the above, a shift operation as exemplified by the lever d on the alignment chart of FIG. 7 can be performed in a state where the rotation member S14 is fixed so as not to rotate by the engagement of the second brake Br2.
[0022]
The shift operation indicated by the lever c that can be realized by the engagement of the first brake Br1 is the same shift operation as described above with reference to FIG. 6, and the driving force during high-speed running can be increased as in the case of the configuration example 3, and the overtaking acceleration performance In addition, when power generation is requested, it is possible to determine the torque distribution of these motors / generators MG1 and MG2 so that the overall power generation efficiency becomes the best, thereby keeping the power generation efficiency high. .
The gear shift operation indicated by the lever d that can be realized by the engagement of the second brake Br2 is such that the engine Eng is located on the side opposite to the wheel drive system Out with respect to the brake Br on the alignment chart. Is rotated in the opposite direction to the rotation direction of the engine Eng, and a state in which the speed ratio of the reverse running is selected can be obtained, and the driving force during the reverse running can be enhanced.
Also in this case, both motors / generators MG1 and MG2 can rotate, so that both motors / generators MG1 and MG2 can assist the driving force of wheel drive system Out. The power distribution efficiency can be kept high by determining the torque distribution of these motors / generators at which the total power generation efficiency by generators MG1 and MG2 is the best.
Therefore, in the configuration example 4, by applying the first brake Br1, the driving force at the time of high-speed running can be enhanced to improve the overtaking acceleration performance and the like, and when power generation is required, the overall performance of the two motor / generators MG1 and MG2 can be improved. Power generation efficiency can be kept high,
In addition, by applying the second brake Br2, the driving force at the time of reverse running can be enhanced to improve the reverse performance, and when power generation is required, the overall power generation efficiency of both motors / generators MG1 and MG2 can be increased. Can be kept.
[0023]
The hybrid transmission of Configuration Example 5 is obtained by connecting and adding another brake Br2 to the rotating member S15 in Configuration Example 2, connecting the first motor / generator MG1 to the rotating member S11, and connecting the engine to the rotating member S12. Eng, the first brake Br1 is connected to the rotating member S13, the wheel drive system Out is connected to the rotating member S14, the second brake Br2 is connected to the rotating member S15, and the second motor / brother is connected to the rotating member S16. This is a combination of the generator MG2.
The hybrid transmission of Configuration Example 5 can perform a shift operation as illustrated as the lever b on the alignment chart of FIG. 8 in a state where the rotation member S13 is fixed so as not to rotate by the engagement of the first brake Br1. In addition to the above, a shift operation as exemplified by the lever e on the alignment chart of FIG. 8 can be performed in a state where the rotation member S15 is fixed so as not to rotate by the engagement of the second brake Br2.
[0024]
The speed change operation indicated by the lever b that can be realized by the engagement of the first brake Br1 is the same speed change operation as described above with reference to FIG. 5, and the driving force at the time of reverse running can be enhanced as in the case of the configuration example 2, thereby improving the reverse performance. In addition to being able to improve power generation, it is possible to keep the overall power generation efficiency of both motors / generators MG1 and MG2 high when power generation is required.
The shift operation indicated by the lever e that can be realized by the engagement of the second brake Br2 is such that the engine Eng is located on the same side as the wheel drive system Out with respect to the brake Br2 on the alignment chart, and is farther from the brake Br2. Therefore, the rotation speed of the wheel drive system Out becomes lower than the rotation speed of the engine Eng, and a state in which the gear ratio on the low side is selected can be obtained. The driving force can be increased, and the starting performance and the climbing performance can be improved.
Also in this case, both motors / generators MG1 and MG2 can rotate, so that both motors / generators MG1 and MG2 can assist the driving force of wheel drive system Out. The power distribution efficiency can be kept high by determining the torque distribution of these motors / generators at which the total power generation efficiency by generators MG1 and MG2 is the best.
Therefore, in the configuration example 5, by applying the first brake Br1, the driving force at the time of reverse running can be enhanced to improve the reverse performance, and when the power generation is requested, the total power generation by the two motors / generators MG1 and MG2 is performed. Efficiency can be kept high,
Further, by applying the second brake Br2, the driving force during low-speed running can be increased to improve the starting performance and the climbing performance, and the total power generation efficiency of both motors / generators MG1 and MG2 can be improved when power generation is required. Can be kept high.
[0025]
The hybrid transmission of Configuration Example 6 is configured such that the engine Eng connected to the rotating member S12 in Configuration Example 1 is connected to the rotating member S13, and another brake Br1 is connected to and added to the rotating member S12. The first motor / generator MG1 is connected to S11, the first brake Br1 is connected to the rotating member S12, the engine Eng is connected to the rotating member S13, the wheel driving system Out is connected to the rotating member S14, and the rotating member S15 is connected. And a second motor / generator MG2 coupled to the rotating member S16.
The hybrid transmission of Configuration Example 6 can perform a shift operation as illustrated as the lever a on the alignment chart of FIG. 9 in a state where the rotation member S15 is fixed so as not to rotate by the engagement of the second brake Br2. In addition to the above, a shift operation as exemplified by the lever f on the alignment chart of FIG. 9 can be performed in a state where the rotation member S12 is non-rotatably fixed by fastening the first brake Br1.
[0026]
The speed change operation indicated by the lever a that can be realized by the engagement of the second brake Br2 is a speed change operation similar to that described above with reference to FIG. 4, and the engine Eng operates the wheel drive system with respect to the second brake Br2 in the same manner as in the configuration example 1. Since it is located on the same side as Out and farther from the brake Br2, the rotational speed of the wheel drive system Out becomes lower than the rotational speed of the engine Eng when the second brake Br2 is engaged, and the low side gear ratio Can be obtained, and by applying the brake Br2, the driving force at the time of low-speed running can be enhanced, so that the starting performance and the ascending performance can be improved. The overall power generation efficiency of the MG2 can be kept high. The shift operation indicated by the lever f that can be realized by the engagement of the first brake Br1 is that the engine Eng is located on the same side of the brake Br2 as the wheel drive system Out and closer to the brake Br2 on the alignment chart. Therefore, the rotation speed of the wheel drive system Out becomes higher than the rotation speed of the engine Eng, and it is possible to obtain a state in which the gear ratio on the high side is selected. The driving force can be increased, and the overtaking acceleration performance and the like can be improved.
Also in this case, both motors / generators MG1 and MG2 can rotate, so that both motors / generators MG1 and MG2 can assist the driving force of wheel drive system Out. The power distribution efficiency can be kept high by determining the torque distribution of these motors / generators at which the total power generation efficiency by generators MG1 and MG2 is the best.
Therefore, in the configuration example 6, the second brake Br2 is engaged to enhance the driving force at the time of low-speed traveling to improve the starting performance and the hill-climbing performance, and also to integrate the two motors / generators MG1 and MG2 when power generation is requested. Power generation efficiency can be kept high,
Further, by applying the first brake Br1, the driving force during high-speed running can be increased to improve the overtaking acceleration performance and the like, and the overall power generation efficiency of both motors / generators MG1 and MG2 can be kept high when power generation is required. be able to.
[0027]
In any of the hybrid transmissions of the above configuration examples 1 to 6, the hybrid transmission is controlled via the engagement / release control of the brake Br (Br1, Br2) and the output (torque) control of the engine Eng and the motor / generators MG1, MG2. An apparatus for controlling the speed change of the machine can be configured as shown in FIG. 10, for example.
In this figure, reference numeral 21 denotes a hybrid transmission having any one of the above-described configuration examples 1 to 6. The hybrid transmission 21 includes the differential device 22 illustrated in FIG. The engine Eng, the brake Br (or Br1 and Br2), the wheel drive system Out, and the motor / generators MG1 and MG2 are connected to the rotating member as described in the configuration examples 1 to 6, and the motor / generator is formed. A battery 23 is provided for supplying drive power to MG1 and MG2 and charging generated power.
[0028]
The hybrid controller 24 in FIG. 10 controls the speed of the hybrid transmission through the output (torque) control of the engine Eng and the motor / generators MG1 and MG2, and the engagement / release control of the brake Br (Br1, Br2). A target driving force calculating unit 25 for calculating a target driving force of the wheels; and determining whether to apply or release the brake Br (Br1, Br2) to achieve the target driving force. A torque command value calculator 26 for obtaining an engine torque command value Te required to achieve the target driving force, a torque command value Tm1 of the first motor / generator MG1, and a torque command value Tm2 of the second motor / generator MG2. Engine control to achieve these torque command values individually. Over La 27, constituted by a first motor / generator controller 28 and the second motor / generator controller 29.
[0029]
Vehicle state detecting means 30 includes dischargeable power calculating section 31 for detecting dischargeable power SOC of battery 23, and first motor / generator temperature detecting section 32 for detecting (or estimating) temperature Cm1 of first motor / generator MG1. A second motor / generator temperature detector 33 for detecting (or estimating) the temperature Cm2 of the second motor / generator MG2; and a rotation speed N of the first motor / generator MG1.M / G1Motor / generator rotation speed detection unit 34 for detecting the rotation speed, and rotation speed N of second motor / generator MG2M / G2Motor / generator rotation speed detecting section 37 for detecting the rotation speed of engine EngEngThe engine speed detecting unit 35 for detecting the vehicle speed VSP (the transmission output speed NOut) To detect the vehicle speed.
Since the temperatures Cm1 and Cm2 of motor / generators MG1 and MG2 can be estimated from the supply currents to motor / generators MG1 and MG2 and the duration thereof, the functions of temperature detection units 32 and 33 are determined by the hybrid controller. 24, the temperature detectors 32 and 33 can be omitted from the vehicle state detector 30.
[0030]
The torque command value calculation unit 26 calculates the dischargeable power SOC of the battery 23 obtained by the vehicle state detection means 30, the temperature Cm1 of the first motor / generator MG1, the temperature Cm2 of the second motor / generator MG2, and the first motor / generator MG1. Rotation speed NM / G1, The rotational speed N of the engine EngEngBased on the vehicle speed VSP and the vehicle speed VSP, engagement / release control of the brake Br (Br1, Br2) is performed at the same time as achieving the target driving force obtained by the calculation unit 25 by the processing described later in detail, and at the same time, achieving the target driving force. Engine controller 27, first motor / generator controller 28, and second motor corresponding to engine torque command value Te required for motor, torque command value Tm1 of first motor / generator MG1, and torque command value Tm2 of second motor / generator MG2. / Generator controllers 29, which control the output of the engine Eng and the motor / generators MG1, MG2 in order to realize the respective torque command values.
[0031]
Hereinafter, the shift control executed by the shift control device of FIG. 10 will be described for the case where the hybrid transmission is the same as the configuration example 1 in FIG. 3 and performs the shift operation described above with reference to FIG.
Since the planetary gear set as shown in FIG. 1 is used as the differential device 22 and the configuration example 1 shown in FIG. The force magnification is determined by the three of the distance ratios (gear ratios of the planetary gear set) α, β, γ, and σ shown on the alignment chart of FIG.
[0032]
The shift control executed by the shift control device shown in FIG. 10 is as shown in FIG. 11, and the hybrid controller 24 shown in FIG. Determine the required power generation.
In the next step 52, it is checked whether or not the brake Br is engaged. Here, the brake Br is set to a target driving force determined by the calculation unit 25 at a set value (the output of the engine Eng, the output of the motor / generators MG1, MG2, the output of the battery 23, and the gear ratios α, β, γ of the planetary gear set). At the same time, taking into account the safety factor).
[0033]
If it is determined in step 52 that the brake Br is not engaged, the control proceeds to step 53, and an operating point at which the efficiencies of the engine Eng and the motor / generators MG1, MG2 are balanced is determined.
Further, the engine Eng is set to an operating point that generates an output corresponding to the sum of the generated power and the power generation loss, generates power using one of the motor / generators MG1 and MG2, and selects one of the motor / generators MG1 and MG2. Whether or not to be in the power generation state is determined by the gear ratio.
[0034]
Here, since the input and output torques need to be balanced due to the characteristics of the planetary gear, the engine Eng and the motor / generators MG1 and MG2 need to satisfy the following relationship with respect to the rotation speed and the torque.
That is, regarding the relationship between the rotation speeds, the rotation speed of the engine Eng is set to NEngAnd the number of rotations of motor / generators MG1 and MG2 is NM / G1, NM / G2And the output rotation speed to the wheel drive system Out is NOutAnd when
(Equation 1)
Figure 2004068852
Must be established,
Regarding the relationship between the torques, the torque of the engine Eng is expressed as TEngAnd the torque of motor / generators MG1 and MG2 is represented by TM / G1, TM / G2And the output torque to the wheel drive system Out is TOutAnd when
(Equation 2)
Figure 2004068852
Must be established.
Note that the above equations (1) to (4) represent a static relation, and of course, the above relation is transiently further affected by inertia.
[0035]
In step 53, the torque of the engine Eng obtained from the above balance equation isEngAnd the torque corresponding to the sum of the power generated by the motor / generators MG1 and MG2 and the power generation loss is added to obtain an engine torque command Te, and the torque T of the motor / generators MG1 and MG2 is obtained.M / G1, TM / G2Are the torque commands Tm1 and Tm2 of the motor / generators MG1 and MG2, and these are the operating point of the engine Eng and the operating points of the motor / generators MG1 and MG2. The engine torque command Te thus obtained is supplied to the engine controller 27 (see FIG. 10) in step 54, and the engine Eng is controlled to have this torque command value. The motor / generator torque commands Tm1 and Tm2 are In step 55, the motor / generator controllers 28 and 29 (see FIG. 10) are supplied to control the motor / generators MG1 and MG2 so that these torque command values are obtained.
[0036]
If it is determined in step 52 that the brake Br is engaged, the following shift control targeted by the present invention is executed after step 56.
First, in step 56, it is determined whether or not the temperatures Cm1 and Cm2 (including the temperature of the control system) of the motors / generators MG1 and MG2 are lower than a set value indicating the degree of overheating, and both the motors / generators MG1 and MG2 are heated. If not, the control proceeds to step 57, where the optimum torque distribution (Tm1, Tm2) of the motor / generators MG1, MG2 and the engine torque command Te are obtained.
[0037]
By the way, in the engaged state of the brake Br, the brake Br receives the reaction force of the engine Eng and the motor / generators MG1 and MG2, so that it is not necessary to maintain a torque balance with respect to the rotating members of the planetary gears. The relational expression is as follows.
(Equation 3)
Figure 2004068852
These equations (5) and (6) also represent a static relation, and of course, the above relation is transiently further affected by inertia.
On the other hand, in the configuration example (1) used here, as is clear from the alignment chart of FIG.M / G1> NM / G 2It is.
Here, in general, the higher the number of revolutions of the motor / generators MG1 and MG2, the better the power generation efficiency. Therefore, the first motor / generator MG1 is preferentially used to allocate the power generation.
[0038]
FIG. 12 shows a motor / generator rotation speed N which generates the temperature Cm1 of the first motor / generator MG1 for each generated power when the temperature Cm1 is a certain value.M / G1And motor / generator torque TM / G1Pg1 to Pg4 indicate required power generation, and Pmg indicates maximum efficiency power generation.
In this figure, the motor / generator rotation speed NM / G1The low rotation region N1 is a low torque operation region in which the generated power of the motor / generator MG1 is smaller than the rated output, and the middle rotation region N2 is an operation region in which the power generation efficiency of the motor / generator MG1 is the highest. The rotation region N3 is the motor / generator rotation speed NM / G1And the power generation efficiency is lower than the N2 region by the field weakening control.
[0039]
In step 57 of FIG. 11, a generated power map as shown in FIG. 12 corresponding to the first motor / generator temperature Cm1 is selected, and the motor / generator rotation speed N is determined based on the selected generated power map.M / G1Is located in the N1, N2, and N3 areas.
In the N1 region, the torque T of the motor / generator MG1M / G112 is equal to or greater than T1 in FIG. 12, the power generation efficiency of motor / generator MG1 is reduced.M / G1If the generated power cannot be realized otherwise, the torque command value Tm1 of the first motor / generator MG1 is determined as T1, and the motor / generator torque TM / G1Should not exceed T1 at which power generation efficiency is poor.
Then, by setting Tm1 = T1, the generated power by the first motor / generator MG1 becomes insufficient with respect to the required generated power, but this shortfall is supplemented by the power generation by the other second motor / generator MG2. The torque command value Tm2 is determined so as to realize the generated power.
[0040]
Note that the motor / generator torque T less than T1M / G1In the case of the required generated power that can be realized by the following equation, the motor / generator rotation speed NM / G1, The motor / generator torque corresponding to the required generated power is searched, and this search value is used as it is as the torque command value Tm1 of the first motor / generator MG1 to realize the required generated power only with the first motor / generator MG1. .
[0041]
Motor / generator rotation speed NM / G1Is in the N2 region, since the power generation efficiency of the first motor / generator MG1 is high, the required power generation of less than the maximum efficiency power generation Pmg among the required power generations Pg1 to Pg4 is realized as follows.
That is, based on the generated power map as shown in FIG.M / G1, A motor / generator torque corresponding to the required power generation is retrieved, and the retrieved value is used as it is as the torque command value Tm1 of the first motor / generator MG1 to realize the required power generation using only the first motor / generator MG1.
[0042]
Thus, when the required power exceeds the maximum efficiency generated power Pmg, such as the required power indicated by Pg1 in FIG. 12, the motor / generator rotation speed N is calculated based on the generated power map shown in FIG.M / G1, A motor / generator torque corresponding to the maximum efficiency generated power Pmg is retrieved, and the retrieved value is set as a torque command value Tm1 of the first motor / generator MG1.
In this case, the power generated by the first motor / generator MG1 becomes insufficient by the difference between the maximum efficiency generated power Pmg and the required generated power, but this shortfall is compensated for by the power generated by the other second motor / generator MG2. The torque command value Tm2 is determined so as to realize the required power generation.
[0043]
Motor / generator rotation speed NM / G1Is in the N3 region, if the motor / generator MG1 is a magnet motor, the field of weakening becomes strong and the power generation efficiency is reduced. Therefore, the required power generation is preferentially performed by the second motor / generator MG2 whose rotation speed is lower than this. Switch to achieve power.
At this time, the rotation speed N of the second motor / generator MG2M / G2Is usually in the N2 region, the power generation efficiency of the second motor / generator MG2 increases.
In this case, based on the generated power map corresponding to FIG. 12 for the second motor / generator MG2, the required generated power less than the maximum efficiency generated power Pmg as in the required generated power Pg2 to Pg4 is as follows. To achieve this.
That is, based on the generated power map, the motor / generator rotation speed NM / G 2, A motor / generator torque corresponding to the required generated power is retrieved, and the retrieved value is used as it is as the torque command value Tm2 of the second motor / generator MG2 to realize the required generated power only with the second motor / generator MG2.
[0044]
However, if the required generated power exceeds the maximum efficiency generated power Pmg, the motor / generator rotation speed N is calculated based on the generated power map shown in FIG.M / G 2, A motor / generator torque corresponding to the maximum efficiency generated power Pmg is retrieved, and the retrieved value is set as a torque command value Tm2 of the second motor / generator MG2.
In this case, the generated power by the second motor / generator MG2 is insufficient by the difference between the maximum efficiency generated power Pmg and the required generated power, but this shortfall is compensated for by the power generated by the other first motor / generator MG1. The torque command value Tm1 of the first motor / generator MG1 is determined so as to realize the required generated power.
[0045]
In step 57 of FIG. 11, in addition to obtaining the torque command value Tm1 of the first motor / generator MG1 and the torque command value Tm2 of the second motor / generator MG2 as described above, the balance of the engine Eng is obtained from the equation (6). Torque TEngIn step 58, the balance torque T of the engine Eng is determined.EngThen, a torque corresponding to the sum of the power generated by the motor / generators MG1 and MG2 and the power generation loss is added to obtain an engine torque command Te.
The engine torque command Te thus obtained is supplied to the engine controller 27 (see FIG. 10) in step 54, and the engine Eng is controlled to have this torque command value.
On the other hand, the motor / generator torque commands Tm1 and Tm2 obtained as described above in step 57 are supplied to the motor / generator controllers 28 and 29 (see FIG. 10) in step 55, and the motor / generators MG1 and MG2 are controlled by these torques. Control to be the command value.
[0046]
If it is determined in step 56 that one of the temperatures Cm1 and Cm2 (including the temperature of the control system) of the motor / generators MG1 and MG2 is equal to or higher than the set value indicating overheating, the other motor / generator not overheating According to the torque command considering the same power generation efficiency of MG1 or MG2 as described above, this torque command is output in step 55 so as to cause only the other motor / generator to generate power.
At the same time, at step 58, the balance torque T of the engine EngEngThen, a torque corresponding to the sum of the power generated by the motor / generator MG1 or MG2 that is not overheated and the power generation loss is added to generate an engine torque command Te, which is output in step 54.
[0047]
According to the above-described shift control, when a power generation request occurs when the corresponding rotating member S15 is fixed by the engagement of the brake Br, as shown in the alignment chart of FIG. Since the shaft of MG2 is not fixed, both of these two motors / generators can generate electric power, and the torque distribution (Tm1, Tm2) of these motors / generators at which the total power generation efficiency by both motors / generators becomes the best is determined. Since the determination is made, it is possible to maintain the efficient power generation state and improve the battery management.
[0048]
In determining the torque distribution (Tm1, Tm2) of the two motors / generators MG1, MG2, the required generated power that can be generated with high efficiency by the motor / generator having a high rotation speed (in the above description, the first motor / generator MG1) In order to determine the torque distribution (Tm1, Tm2) such that the high-speed motor / generator generates the portion and the insufficient portion of the required generated power is generated by the other motor / generator (in the above, the second motor / generator MG2). ,
The above effects can be reliably achieved while easily determining the torque distribution.
[0049]
In the high rotation range (N3 region) where the power generation efficiency of the high-rotation motor / generator MG1 is deteriorated, a required power generation portion that can be generated by the other motor / generator MG2 with high efficiency is generated by the motor / generator. In order to determine the torque distribution (Tm1, Tm2) so that the shortage of the required generated power is generated by the high-speed motor / generator MG1,
Even when the levels of the power generation efficiencies of the two motors / generators MG1 and MG2 are reversed, the above effects can be continuously achieved.
[0050]
Further, the generated power Pmg that the motor / generators MG1 and MG2 can generate with high efficiency is obtained in advance as a map for each motor / generator temperature Cm1 and Cm2 as shown in FIG. 12, and the generated power Pmg that can be generated with high efficiency. Motor / generator MG1, MG2 torque distribution (Tm1, Tm2) is determined based on a comparison between power generation demands Pg1 to Pg4, and therefore the above-described effects are obtained regardless of changes in temperatures Cm1, Cm2 of motor / generators MG1, MG2. Can be reliably achieved.
[0051]
In addition, when one of the motors / generators MG1 and MG2 becomes overheated, the required power generation is generated only by the other motor / generator that is not overheated.
Damage to motor / generators MG1 and MG2 due to overheating can be avoided, and the adverse effect that both motor / generators MG1 and MG2 are overheated can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a differential device of a hybrid transmission to which a shift control device according to the present invention can be applied.
FIG. 2 is an alignment chart of the differential device.
FIG. 3 shows configuration examples 1 to 6 of the hybrid transmission in which the coupling of the motor / generators MG1, MG2, the engine Eng, the wheel drive system Out, and the brakes Br (Br1, Br2) to the rotating members of the differential device is different. FIG.
FIG. 4 is an alignment chart showing an example of a shift state obtained by engaging a brake of the hybrid transmission according to Configuration Example 1.
FIG. 5 is an alignment chart showing an example of a shift state obtained by engaging a brake of the hybrid transmission according to Configuration Example 2.
FIG. 6 is an alignment chart showing an example of a shift state obtained by engaging a brake of the hybrid transmission according to Configuration Example 3.
FIG. 7 is a nomographic chart showing two examples of shift states obtained by engaging a brake of the hybrid transmission according to Configuration Example 4.
FIG. 8 is a nomographic chart showing two examples of shift states obtained by engaging a brake of the hybrid transmission according to Configuration Example 5.
FIG. 9 is a nomographic chart showing two examples of shift states obtained by engaging the brake of the hybrid transmission according to Configuration Example 6.
FIG. 10 is a functional block diagram illustrating a shift control device for a hybrid transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing a shift control program of the hybrid transmission of Configuration Example 1.
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a generated power map of the motor / generator.
[Explanation of symbols]
1 Sun gear
2 sun gear
3 ring gear
4 ring gear
6 pinion
7 pinion
8 career
S11 Rotating member
S12 Rotating member
S13 @ Rotating member
S14 Rotating member
S15 Rotating member
S16 Rotating member
MG1 @ first motor / generator
MG2 second motor / generator
Eng engine (motor)
Out wheel drive system
Br brake
Br1 1st brake
Br2 2nd brake
22 differential
23 battery
24 hybrid controller
25 ° target driving force calculation unit
26 Torque command value calculator
27 engine controller
28 1st motor / generator controller
29 2nd motor / generator controller
30 ° vehicle state detecting means
31 ° dischargeable power calculator
32 ° first motor / generator temperature detector
33 ° second motor / generator temperature detector
34 ° first motor / generator rotation speed detector
35 ° engine speed detector
36 vehicle speed detection unit
37 ° second motor / generator rotation speed detector

Claims (5)

共線図上に配置される回転メンバとして5個以上の回転メンバを有し、これら回転メンバのうち2個のメンバの回転状態を決定すると他のメンバの回転状態が決まる2自由度の差動装置を具え、共線図上の両外測における回転メンバにそれぞれモータ/ジェネレータを結合し、共線図上においてこれらモータ/ジェネレータ間に位置する内側の回転メンバにそれぞれ、原動機からの入力、駆動系への出力、およびブレーキを結合し、該ブレーキの締結・解放および前記モータ/ジェネレータの制御により無段変速を行い得るようにしたハイブリッド変速機において、
前記ブレーキの締結により対応する回転メンバが固定されている時に前記モータ/ジェネレータによる発電要求が発生した場合、要求発電電力および両モータ/ジェネレータの回転数から、前記両モータ/ジェネレータによる総合的な発電効率が最も良くなるこれらモータ/ジェネレータのトルク配分を決定してモータ/ジェネレータをトルク制御すると共に、前記要求発電電力を賄い得るよう原動機をトルク制御する構成としたことを特徴とするハイブリッド変速機の変速制御装置。
It has five or more rotating members as rotating members arranged on the alignment chart, and a two-degree-of-freedom differential that determines the rotating state of the other members when the rotating state of two of these rotating members is determined. A motor / generator is connected to the rotating members in both external measurements on the nomographic chart, and the input and drive from the prime mover are respectively applied to the inner rotating members located between these motors / generators on the nomographic chart. In a hybrid transmission in which an output to a system and a brake are combined, and a stepless speed change can be performed by engagement / release of the brake and control of the motor / generator,
When a power generation request is generated by the motor / generator when the corresponding rotating member is fixed by the engagement of the brake, the total power generation by the two motors / generators is determined based on the required power generation and the rotation speeds of the two motors / generators. The hybrid transmission is characterized in that the torque distribution of the motor / generator with the highest efficiency is determined to control the torque of the motor / generator and the torque of the motor is controlled so as to cover the required power generation. Transmission control device.
請求項1に記載の変速制御装置において、前記両モータ/ジェネレータのうち回転数の高いモータ/ジェネレータが高い効率で発生させ得る前記要求発電電力の部分を該高回転モータ/ジェネレータにより発生させ、また要求発電電力の不足部分を他方のモータ/ジェネレータにより発生させるよう前記モータ/ジェネレータのトルク配分を決定する構成にしたことを特徴とするハイブリッド変速機の変速制御装置。2. The transmission control device according to claim 1, wherein the high-speed motor / generator generates a portion of the required power generated by the high-speed motor / generator of the two motors / generators with high efficiency, and A shift control device for a hybrid transmission, wherein a torque distribution of the motor / generator is determined so that a shortage of required power generation is generated by the other motor / generator. 請求項2に記載の変速制御装置において、前記高回転モータ/ジェネレータの発電効率が悪くなる高回転域では、前記他方のモータ/ジェネレータが高い効率で発生させ得る前記要求発電電力の部分を該他方のモータ/ジェネレータにより発生させ、また要求発電電力の不足部分を前記高回転モータ/ジェネレータにより発生させるよう前記モータ/ジェネレータのトルク配分を決定する構成にしたことを特徴とするハイブリッド変速機の変速制御装置。3. The transmission control device according to claim 2, wherein in the high rotation range where the power generation efficiency of the high-speed motor / generator deteriorates, the required power generated by the other motor / generator can be generated with high efficiency. Transmission control of the hybrid transmission, wherein the torque distribution of the motor / generator is determined such that the motor / generator generates the shortage of the required generated power by the high-speed motor / generator. apparatus. 請求項2または3に記載の変速制御装置において、前記モータ/ジェネレータが高い効率で発生させ得る発電電力をモータ/ジェネレータの温度ごとのマップとして予め求めておき、該高効率で発生可能な発電電力と前記要求発電電力との対比により前記モータ/ジェネレータのトルク配分を決定するよう構成したことを特徴とするハイブリッド変速機の変速制御装置。4. The transmission control device according to claim 2, wherein generated power that can be generated by the motor / generator with high efficiency is obtained in advance as a map for each temperature of the motor / generator, and generated power that can be generated with high efficiency. A transmission control device for the hybrid transmission, wherein a torque distribution of the motor / generator is determined based on a comparison between the required power and the required generated power. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の変速制御装置において、前記モータ/ジェネレータの一方が過熱気味になった時は他方のモータ/ジェネレータのみにより前記要求発電電力を発生させるよう該他方のモータ/ジェネレータをトルク制御する構成にしたことを特徴とするハイブリッド変速機の変速制御装置。5. The transmission control device according to claim 1, wherein when one of the motors / generators becomes overheated, the other motor / generator generates the required power generation only by the other motor / generator. 6. A shift control device for a hybrid transmission, wherein a torque of a motor / generator is controlled.
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