JP2005143285A - Driving force control device for hybrid transmission - Google Patents

Driving force control device for hybrid transmission Download PDF

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武男 相澤
Taiichi Onoyama
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving force control device for a hybrid transmission capable of utilizing excess power by both motor generators and achieving high driving force. <P>SOLUTION: This hybrid transmission, equipped with an engine E; a power source having at least a first motor generator MG1 and a second motor generator MG2; and a differential gear transmission in which the power sources MG1, MG2 and an output member OUT are connected to rotating elements respectively and which has a planetary gear train, comprises a third motor MG3 provided at a drivetrain, and a driving force control device for supplying the excess power to the third motor MG3 when the energy balance between the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 is on the power generating side. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、前輪または後輪をハイブリッド変速機を経過した駆動力により駆動し、後輪または前輪を別に設けたモータにより駆動するモータ四輪駆動車等に適用されるハイブリッド変速機の駆動力制御装置に関するものである。   The present invention relates to a driving force control for a hybrid transmission that is applied to a motor four-wheel drive vehicle or the like in which a front wheel or a rear wheel is driven by a driving force that has passed through a hybrid transmission and a rear wheel or a front wheel is driven by a motor provided separately. It relates to the device.

従来、１つのエンジンと２つの第１モータジェネレータと第２モータジェネレータを動力源とする差動歯車変速機によるハイブリッド変速機では、発進時の高い駆動力を要求される時、エンジン出力に相当する出力を第１モータジェネレータと第２モータジェネレータで吸収する必要があることから、0km/h〜30km/h程度の低速域で第１モータジェネレータが発電する発電量が、第２モータジェネレータが消費する電力消費量よりも大きくなるような高駆動力走行モードが選択される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３２８０８号公報 Conventionally, in a hybrid transmission using a differential gear transmission that uses one engine, two first motor generators, and two motor generators as power sources, this corresponds to engine output when a high driving force is required at the time of starting. Since the output needs to be absorbed by the first motor generator and the second motor generator, the second motor generator consumes the amount of power generated by the first motor generator in the low speed range of about 0 km / h to 30 km / h. A high driving force travel mode that is greater than the power consumption is selected (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-32808 A

しかしながら、従来のハイブリッド変速機においては、高駆動力走行モード選択しての発進時、最大駆動力を出力しつつ発電電動機である第１モータジェネレータによりバッテリが充電されるため、バッテリ容量が既にフル容量となっている場合、バッテリに充電しきれない余剰電力は、第１モータジェネレータの熱損失として消費される。   However, in the conventional hybrid transmission, when starting with the high driving force driving mode selected, the battery is already fully charged because the first motor generator, which is a generator motor, outputs the maximum driving force while charging. When the capacity is reached, surplus power that cannot be charged to the battery is consumed as heat loss of the first motor generator.

このため、熱損失によって発生する熱量に見合ったモータ冷却方法を講じなければならないし、また、余剰電力を熱に置き換えるだけで、燃料の有効な活用となってない、という問題があった。   For this reason, there has been a problem that a motor cooling method corresponding to the amount of heat generated due to heat loss has to be taken, and that it is not possible to effectively use fuel simply by replacing surplus power with heat.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、両モータジェネレータによる余剰電力を活用し、さらに高い駆動力を得ることができるハイブリッド変速機の駆動力制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a driving force control device for a hybrid transmission that can utilize surplus electric power from both motor generators to obtain a higher driving force. .

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド変速機の駆動力制御装置では、エンジンと、少なくとも第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータと、を有する動力源と、前記各動力源と出力部材がそれぞれ回転要素に連結される遊星歯車列を有する差動歯車変速機と、を備えたハイブリッド変速機において、
前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータとは別に、車両駆動系に設けた第３モータと、
前記第１モータジェネレータと第２モータジェネレータのエネルギーバランスが発電側であるとき、その余剰電力を前記第３モータに供給する駆動力制御手段と、
を有することを特徴とする。 To achieve the above object, in the driving force control apparatus for a hybrid transmission according to the present invention, a power source having an engine, at least a first motor generator and a second motor generator, and each of the power sources and output members are respectively A differential gear transmission having a planetary gear train coupled to a rotating element, and a hybrid transmission comprising:
A third motor provided in the vehicle drive system separately from the first motor generator and the second motor generator;
When the energy balance of the first motor generator and the second motor generator is on the power generation side, driving force control means for supplying the surplus power to the third motor;
It is characterized by having.

ここで、「第３モータ」は、例えば、ハイブリッド変速機を経過した駆動力により駆動される左右前輪に対し左右後輪を駆動する動力源とし、または、ハイブリッド変速機を経過した駆動力により駆動される左右後輪に対し左右前輪を駆動する動力源として設けたモータ四輪駆動車として適用しても良い。また、ハイブリッド変速機を経過した駆動力により駆動される駆動輪の駆動力を、アシストする動力源として設けても良い。   Here, the “third motor” is, for example, a power source that drives the left and right rear wheels with respect to the left and right front wheels driven by the driving force that has passed through the hybrid transmission, or is driven by the driving force that has passed through the hybrid transmission. It may be applied as a motor four-wheel drive vehicle provided as a power source for driving the left and right front wheels with respect to the left and right rear wheels. Moreover, you may provide the driving force of the driving wheel driven by the driving force which passed through the hybrid transmission as an assisting power source.

よって、本発明のハイブリッド変速機の駆動力制御装置にあっては、駆動力制御手段において、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータのエネルギーバランスが発電側であるとき、その余剰電力が、第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータとは別に、駆動系に設けられた第３モータに供給されるため、両モータジェネレータによる余剰電力を活用し、さらに高い駆動力を得ることができる。   Therefore, in the driving force control apparatus for a hybrid transmission according to the present invention, when the energy balance between the first motor generator and the second motor generator is on the power generation side in the driving force control means, the surplus power is the first power. Separately from the motor generator and the second motor generator, the power is supplied to a third motor provided in the drive system, so that surplus power from both motor generators can be utilized to obtain a higher driving force.

以下、本発明のハイブリッド変速機の駆動力制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing a driving force control apparatus for a hybrid transmission according to the present invention will be described based on a first embodiment shown in the drawings.

まず、構成を説明する。
［ハイブリッド変速機の駆動系］
図１は実施例１の駆動力制御装置が適用されたハイブリッド変速機を示す全体システム図である。 First, the configuration will be described.
[Hybrid transmission drive system]
FIG. 1 is an overall system diagram showing a hybrid transmission to which the driving force control apparatus of Embodiment 1 is applied.

実施例１におけるハイブリッド変速機の駆動系は、図１に示すように、動力源として、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1と、第２モータジェネレータMG2と、を有する。これらの動力源Ｅ,MG1,MG2と出力軸OUT（出力部材）とが連結される差動歯車変速機は、第１遊星歯車PG1（遊星歯車列）と、第２遊星歯車PG2（遊星歯車列）と、第３遊星歯車PG3（遊星歯車列）と、エンジンクラッチECと、ローブレーキLBと、ハイクラッチHCと、ハイローブレーキHLBと、を有する。   As shown in FIG. 1, the drive system of the hybrid transmission in the first embodiment has an engine E, a first motor generator MG1, and a second motor generator MG2 as power sources. The differential gear transmission in which these power sources E, MG1, MG2 and the output shaft OUT (output member) are connected includes a first planetary gear PG1 (planetary gear train) and a second planetary gear PG2 (planetary gear train). ), A third planetary gear PG3 (planetary gear train), an engine clutch EC, a low brake LB, a high clutch HC, and a high / low brake HLB.

前記差動歯車変速機を構成する第１遊星歯車PG1と第２遊星歯車PG2と第３遊星歯車PG3は、何れもシングルピニオン型遊星歯車である。前記第１遊星歯車PG1は、第１サンギアS1と、第１ピニオンP1を支持する第１ピニオンキャリアPC1と、第１ピニオンP1に噛み合う第１リングギアR1と、によって構成されている。前記第２遊星歯車PG2は、第２サンギアS2と、第２ピニオンP2を支持する第２ピニオンキャリアPC2と、第２ピニオンP2に噛み合う第２リングギアR2と、によって構成されている。前記第３遊星歯車PG3は、第３サンギアS3と、第３ピニオンP3を支持する第３ピニオンキャリアPC3と、第３ピニオンP3に噛み合う第３リングギアR3と、によって構成されている。   The first planetary gear PG1, the second planetary gear PG2, and the third planetary gear PG3 that constitute the differential gear transmission are all single-pinion type planetary gears. The first planetary gear PG1 includes a first sun gear S1, a first pinion carrier PC1 that supports the first pinion P1, and a first ring gear R1 that meshes with the first pinion P1. The second planetary gear PG2 includes a second sun gear S2, a second pinion carrier PC2 that supports the second pinion P2, and a second ring gear R2 that meshes with the second pinion P2. The third planetary gear PG3 includes a third sun gear S3, a third pinion carrier PC3 that supports the third pinion P3, and a third ring gear R3 that meshes with the third pinion P3.

前記第１サンギアS1と前記第２サンギアS2とは第１回転メンバM1により直結され、前記第１リングギアR1と第３サンギアS3とは第２回転メンバM2により直結され、前記第２ピニオンキャリアPC2と前記第３リングギアR3とは第３回転メンバM3により直結される。したがって、３組の遊星歯車PG1,PG2,PG3は、第１回転メンバM1と第２回転メンバM2と第３回転メンバM3と第１ピニオンキャリアPC1と第２リングギアR2と第３ピニオンキャリアPC3との６つの回転要素を有する。   The first sun gear S1 and the second sun gear S2 are directly connected by a first rotating member M1, and the first ring gear R1 and the third sun gear S3 are directly connected by a second rotating member M2, and the second pinion carrier PC2 And the third ring gear R3 are directly connected by a third rotating member M3. Accordingly, the three planetary gears PG1, PG2, and PG3 include the first rotating member M1, the second rotating member M2, the third rotating member M3, the first pinion carrier PC1, the second ring gear R2, and the third pinion carrier PC3. 6 rotation elements.

前記差動歯車変速機の６つの回転要素に対する動力源Ｅ,MG1,MG2と出力軸OUTとエンジンクラッチECと各係合要素LB,HC,HLBの連結関係について説明する。なお、第２回転メンバM2については、これらの何れにも連結されないフリーの状態であり、残りの５つの回転要素が、下記のように連結される。   A connection relationship among the power sources E, MG1, MG2, the output shaft OUT, the engine clutch EC, and the engagement elements LB, HC, HLB for the six rotating elements of the differential gear transmission will be described. The second rotating member M2 is in a free state that is not connected to any of these, and the remaining five rotating elements are connected as follows.

前記エンジンＥのエンジン出力軸は、エンジンクラッチECを介して第３回転メンバM3に連結される。つまり、エンジンクラッチECの締結時には、第３回転メンバM3を介して第２ピニオンキャリアPC2と第３リングギアR3をエンジン回転数にする。   The engine output shaft of the engine E is connected to the third rotating member M3 via the engine clutch EC. That is, when the engine clutch EC is engaged, the second pinion carrier PC2 and the third ring gear R3 are set to the engine speed via the third rotation member M3.

前記第１モータジェネレータMG1の第１モータジェネレータ出力軸は、第２リングギアR2に直結される。また、第１モータジェネレータ出力軸と変速機ケースTCとの間には、ハイローブレーキHLBが介装される。つまり、ハイローブレーキHLBの解放時には、第２リングギアR2を第１モータジェネレータMG1の回転数にする。また、ハイローブレーキHLBの締結時には、第２リングギアR2と第１モータジェネレータMG1の回転を停止する。   The first motor generator output shaft of the first motor generator MG1 is directly connected to the second ring gear R2. Further, a high / low brake HLB is interposed between the first motor generator output shaft and the transmission case TC. That is, when releasing the high / low brake HLB, the second ring gear R2 is set to the rotation speed of the first motor generator MG1. When the high / low brake HLB is engaged, the rotation of the second ring gear R2 and the first motor generator MG1 is stopped.

前記第２モータジェネレータMG2の第２モータジェネレータ出力軸は、第１回転メンバM1に直結される。また、第２モータジェネレータ出力軸と第１ピニオンキャリアPC1との間には、ハイクラッチHCが介装され、第１ピニオンキャリアPC1と変速機ケースTCとの間には、ローブレーキLBが介装される。つまり、ローブレーキLBのみの締結時には、第１ピニオンキャリアPC1を停止し、ハイクラッチHCのみの締結時には、第１サンギアS1と第２サンギアS2と第１ピニオンキャリアPC1とを第２モータジェネレータMG2の回転数にする。さらに、ローブレーキLBとハイクラッチHCの締結時には、第１サンギアS1と第２サンギアS2と第１ピニオンキャリアPC1とを停止する。   The second motor generator output shaft of the second motor generator MG2 is directly connected to the first rotating member M1. Further, a high clutch HC is interposed between the second motor generator output shaft and the first pinion carrier PC1, and a low brake LB is interposed between the first pinion carrier PC1 and the transmission case TC. Is done. That is, when only the low brake LB is engaged, the first pinion carrier PC1 is stopped, and when only the high clutch HC is engaged, the first sun gear S1, the second sun gear S2, and the first pinion carrier PC1 are connected to the second motor generator MG2. Set the rotation speed. Further, when the low brake LB and the high clutch HC are engaged, the first sun gear S1, the second sun gear S2, and the first pinion carrier PC1 are stopped.

前記出力軸OUTは、第３ピニオンキャリアPC3に直結されている。なお、出力軸OUTからは、図外のフロントディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の前輪に駆動力が伝達される。一方、左右後輪の駆動部には、第３モータMG3が設けられ、第３モータMG3からの駆動力は、図外の減速歯車やクラッチやリヤディファレンシャルやドライブシャフトを介して、左右後輪へ伝達される。つまり、実施例１では、前輪駆動ベースであって、第１モータジェネレータMG1の余剰電力により駆動される第３モータMG3により後輪を駆動するモータ四輪駆動車を構成している。   The output shaft OUT is directly connected to the third pinion carrier PC3. A driving force is transmitted from the output shaft OUT to the left and right front wheels via a front differential and a drive shaft (not shown). On the other hand, the drive unit for the left and right rear wheels is provided with a third motor MG3, and the driving force from the third motor MG3 is transmitted to the left and right rear wheels via a reduction gear, clutch, rear differential, and drive shaft (not shown). Communicated. In other words, the first embodiment constitutes a motor four-wheel drive vehicle that drives the rear wheels by the third motor MG3 that is the front wheel drive base and is driven by the surplus power of the first motor generator MG1.

これにより、図４及び図５に示すように、共線図上において、第１モータジェネレータMG1(R2)、エンジンＥ(PC2,R3)、出力軸OUT(PC3)、第２モータジェネレータMG2(S1,S2,PC1)の回転速度順にてあらわされ、遊星歯車列の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。   As a result, as shown in FIGS. 4 and 5, the first motor generator MG1 (R2), the engine E (PC2, R3), the output shaft OUT (PC3), the second motor generator MG2 (S1) , S2, PC1) can be introduced in order of rotation speed, and a rigid lever model can be introduced that can simply represent the dynamic behavior of the planetary gear train.

ここで、「共線図」とは、差動歯車のギア比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸にリングギア、キャリア、サンギア等の各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギアとリングギアの歯数比（α，β，δ）になるように配置したものである。ちなみに、図４(a)に示す(1)は第１遊星歯車PG1の共線図であり、(2)は第２遊星歯車PG2の共線図であり、(3)は第３遊星歯車PG3の共線図である。   Here, the “collinear diagram” is a velocity diagram used in a simple and easy-to-understand method of drawing instead of the method of obtaining by equation when considering the gear ratio of the differential gear. Take the number of rotations (rotation speed) of the rotating elements, take each rotating element such as ring gear, carrier, sun gear, etc. on the horizontal axis, and set the spacing between each rotating element to the gear ratio of the sun gear and ring gear (α, β, δ) It is arranged to become. 4A is a collinear diagram of the first planetary gear PG1, (2) is a collinear diagram of the second planetary gear PG2, and (3) is a third planetary gear PG3. FIG.

前記エンジンクラッチECは、油圧により締結され多板摩擦クラッチであり、図４及び図５の共線図上において、エンジンＥとの回転速度軸と一致する位置に配置され、締結によりエンジンＥの回転とトルクを差動歯車変速機のエンジン入力回転要素である第３回転メンバM3に入力する。   The engine clutch EC is a multi-plate friction clutch that is fastened by hydraulic pressure, and is disposed at a position that coincides with the rotational speed axis of the engine E on the alignment charts of FIGS. 4 and 5. And torque are input to the third rotating member M3 which is an engine input rotating element of the differential gear transmission.

前記ローブレーキLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図４及び図５の共線図上において、第２モータジェネレータMG2の回転速度軸より外側位置に配置され、締結により図４の(a),(b)及び図５の(a),(b)に示すようにロー側変速比を分担するロー側変速比モードを実現する。   The low brake LB is a multi-plate friction brake that is fastened by hydraulic pressure, and is disposed at a position outside the rotational speed axis of the second motor generator MG2 on the alignment chart of FIGS. As shown in (a) and (b) of FIG. 5 and (a) and (b) of FIG.

前記ハイクラッチHCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図４及び図５の共線図上において、第２モータジェネレータMG2の回転速度軸と一致する位置に配置され、締結により図４の(d),(e)及び図５の(d),(e)に示すようにハイ側変速比を分担するハイ側変速比モードを実現する。   The high clutch HC is a multi-plate friction clutch that is engaged by hydraulic pressure, and is disposed at a position that coincides with the rotational speed axis of the second motor generator MG2 on the alignment charts of FIGS. 4 (d), (e) and (d), (e) of FIG. 5 realize the high side gear ratio mode for sharing the high side gear ratio.

前記ハイローブレーキHLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図４及び図５の共線図上において、第１モータジェネレータMG1の回転速度軸と一致する位置に配置され、ローブレーキLBと共に締結することにより変速比をアンダードライブ側のロー変速比に固定し、ハイクラッチHCと共に締結することにより変速比をオーバードライブ側のハイ変速比に固定する。   The high / low brake HLB is a multi-plate friction brake fastened by hydraulic pressure, and is disposed at a position coincident with the rotational speed axis of the first motor generator MG1 on the alignment charts of FIGS. The gear ratio is fixed to the low gear ratio on the underdrive side by fastening together with the high gear ratio, and the gear ratio is fixed to the high gear ratio on the overdrive side by fastening with the high clutch HC.

［ハイブリッド変速機の制御系］   [Control system for hybrid transmission]

実施例１のハイブリッド変速機における制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、油圧制御装置５と、統合コントローラ６と、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、を有して構成されている。   As shown in FIG. 1, the control system in the hybrid transmission of the first embodiment includes an engine controller 1, a motor controller 2, an inverter 3, a battery 4, a hydraulic control device 5, an integrated controller 6, an accelerator opening. A degree sensor 7, a vehicle speed sensor 8, an engine speed sensor 9, a first motor generator speed sensor 10, and a second motor generator speed sensor 11 are configured.

前記エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（以下、「動作点」とは回転数とトルクにより特定される動作の点をいう。）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。   The engine controller 1 responds to an engine operating point (hereinafter referred to as an engine operating point) according to a target engine torque command from an integrated controller 6 that inputs an accelerator opening AP from an accelerator opening sensor 7 and an engine speed Ne from an engine speed sensor 9. The “operating point” refers to an operating point specified by the rotational speed and torque.), For example, is output to a throttle valve actuator (not shown).

前記モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０，１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第１モータジェネレータMG1の動作点と、第２モータジェネレータMG2の動作点と、をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、モータコントローラ２から統合コントローラ６へは、バッテリ充電状態（以下、「バッテリS.O.C(state of charge)」という。）を示す情報がもたらされる（バッテリ充電状態検出手段）。   The motor controller 2 operates the first motor generator MG1 in response to a target motor generator torque command or the like from the integrated controller 6 that inputs the motor generator rotation speeds N1 and N2 from both the motor generator rotation speed sensors 10 and 11 by the resolver. A command for independently controlling the point and the operating point of the second motor generator MG2 is output to the inverter 3. Information indicating the battery charge state (hereinafter referred to as “battery S.O.C (state of charge)”) is provided from the motor controller 2 to the integrated controller 6 (battery charge state detection means).

前記インバータ３は、それぞれ電力線を介し、前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2第３モータMG3のステータコイルに接続され、モータコントローラ２からの指令により、それぞれの駆動電流を作り出す。このインバータ３には、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４が接続されている。   The inverters 3 are connected to the stator coils of the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 and the third motor MG3 via power lines, respectively, and generate respective drive currents according to commands from the motor controller 2. The inverter 3 is connected to a battery 4 that is discharged during power running and charged during regeneration.

前記油圧制御装置５は、統合コントローラ６からの油圧指令を受け、エンジンクラッチECと、ローブレーキLBと、ハイクラッチHCと、ハイローブレーキHLBと、の締結油圧制御及び解放油圧制御を行う。   The hydraulic control device 5 receives a hydraulic command from the integrated controller 6 and performs engagement hydraulic pressure control and release hydraulic pressure control of the engine clutch EC, the low brake LB, the high clutch HC, and the high / low brake HLB.

前記統合コントローラ６は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APと、車速センサ８からの車速VSPと、エンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neと、第１モータジェネレータ回転数センサ１０からの第１モータジェネレータ回転数N1と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からの第２モータジェネレータ回転数N2と、バッテリS.O.C等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ１、モータコントローラ２、油圧制御装置５に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。   The integrated controller 6 includes an accelerator opening AP from the accelerator opening sensor 7, a vehicle speed VSP from the vehicle speed sensor 8, an engine speed Ne from the engine speed sensor 9, and a first motor generator speed sensor 10. The first motor generator rotational speed N1, the second motor generator rotational speed N2 from the second motor generator rotational speed sensor 11, and information such as the battery SOC are input, and predetermined calculation processing is performed. Then, a control command is output to the engine controller 1, the motor controller 2, and the hydraulic control device 5 according to the calculation processing result.

なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、および、統合コントローラ６とモータコントローラ２とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線１４，１５により接続されている。   The integrated controller 6 and the engine controller 1, and the integrated controller 6 and the motor controller 2 are connected to each other by bidirectional communication lines 14 and 15 for information exchange.

［走行モード］   [Driving mode]

実施例１のハイブリッド変速機は、変速機の出力軸OUTをエンジン出力軸と同軸上に一致させることができることから、ＦＦ車（フロントエンジン・フロントドライブ車）に限らず、ＦＲ車（フロントエンジン・リヤドライブ車）に搭載できる。また、無段変速比モードとして１つのモードで常用変速比域をカバーするのではなく、ロー側の無段変速比モードとハイ側の無段変速比モードとに分担して常用変速比域をカバーするようにしているため、２つのモータジェネレータMG1,MG2の出力分担率は、エンジンＥが発生する出力の約２０％以下に抑えることができるという特徴を持つ。   Since the hybrid transmission of the first embodiment can coaxially match the output shaft OUT of the transmission with the engine output shaft, the hybrid transmission is not limited to an FF vehicle (front engine / front drive vehicle) but also an FR vehicle (front engine Can be mounted on rear drive vehicles. In addition, as a continuously variable transmission ratio mode, the common transmission ratio range is not covered by one mode but is divided into a low-side continuously variable transmission ratio mode and a high-side continuously variable transmission ratio mode. Since it covers, the output sharing ratio of the two motor generators MG1 and MG2 has a feature that it can be suppressed to about 20% or less of the output generated by the engine E.

走行モードとしては、図２に示すように、ロー固定変速比モード（以下、「Lowモード」という。）と、ロー側無段変速比モード（以下、「Low-iVTモード」という。）と、２速固定モード（以下、「2ndモード」という。）と、ハイ側無段変速比モード（以下、「High-iVTモード」という。）と、ハイ固定変速比モード（以下、「Highモード」という。）と、の５つの走行モードを有する。   As shown in FIG. 2, the traveling mode includes a low fixed speed ratio mode (hereinafter referred to as “Low mode”), a low-side continuously variable speed ratio mode (hereinafter referred to as “Low-iVT mode”), and 2-speed fixed mode (hereinafter referred to as “2nd mode”), high-side continuously variable gear ratio mode (hereinafter referred to as “High-iVT mode”), and high fixed gear ratio mode (hereinafter referred to as “High mode”). And 5) driving modes.

そして、図２に示すように、前記Lowモードは、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを締結することで得られる。前記Low-iVTモードは、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる。前記2ndモードは、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる。前記High-iVTモードは、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる。前記Highモードは、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを締結することで得られる。   As shown in FIG. 2, the Low mode is obtained by engaging the low brake LB, releasing the high clutch HC, and engaging the high / low brake HLB. The Low-iVT mode is obtained by engaging the low brake LB, releasing the high clutch HC, and releasing the high / low brake HLB. The 2nd mode is obtained by engaging the low brake LB, engaging the high clutch HC, and releasing the high / low brake HLB. The High-iVT mode is obtained by releasing the low brake LB, engaging the high clutch HC, and releasing the high / low brake HLB. The High mode is obtained by releasing the low brake LB, engaging the high clutch HC, and engaging the high / low brake HLB.

これら５つの走行モードについては、エンジンＥを用いないで両モータージェネレータMG1,MG2のみで走行する電気走行モード（以下、「EVモード」という。）と、エンジンＥと両モータージェネレータMG1,MG2を用いて走行するハイブリッド走行モード（以下、「HEVモード」という。）とに分けられる。よって、図３に示すように、EVモードとHEVモードとを合わせると１０の走行モードが実現されることになる。図４にEVモード関連のEV-Lowモードの共線図、EV-Low-iVTモードの共線図、EV-2ndモードの共線図、EV-High-iVTモードの共線図、EV-Highモードの共線図をそれぞれ示す。図５にHEVモード関連のHEV-Lowモードの共線図、HEV-Low-iVTモードの共線図、HEV-2ndモードの共線図、HEV-High-iVTモードの共線図、HEV-Highモードの共線図をそれぞれ示す。   Regarding these five driving modes, the electric driving mode (hereinafter referred to as “EV mode”) in which only the motor generators MG1 and MG2 are driven without using the engine E, and the engine E and both motor generators MG1 and MG2 are used. And a hybrid driving mode (hereinafter referred to as “HEV mode”). Therefore, as shown in FIG. 3, when the EV mode and the HEV mode are combined, ten travel modes are realized. Figure 4 shows the EV-Low mode collinear diagram, EV-Low-iVT mode collinear diagram, EV-2nd mode collinear diagram, EV-High-iVT mode collinear diagram, EV-High A collinear chart of each mode is shown. Fig. 5 shows HEV-related HEV-Low mode alignment chart, HEV-Low-iVT mode alignment chart, HEV-2nd mode alignment chart, HEV-High-iVT mode alignment chart, HEV-High The collinear chart of each mode is shown.

ここで、アクセル開度APと車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、前記１０の走行モードを割り振った走行モードマップが予め設定されていて、車両の停止時や走行時には、アクセル開度APと車速VSPとバッテリS.O.Cの検出値により走行モードマップが検索され、アクセル開度APと車速VSPにより決まる車両の運転点やバッテリ充電量に応じた最適な走行モードマップが選択される。   Here, a travel mode map in which the 10 travel modes are allocated is preset in a three-dimensional space by the accelerator opening AP, the vehicle speed VSP, and the battery SOC, and when the vehicle stops or travels, the accelerator opening AP A travel mode map is searched based on the detected values of the vehicle speed VSP and the battery SOC, and an optimal travel mode map is selected according to the vehicle operating point and battery charge determined by the accelerator opening AP and the vehicle speed VSP.

前記走行モードマップの選択により、「EVモード」と「HEVモード」との間においてモード遷移を行う場合には、エンジン始動やエンジン停止を要することに伴い、エンジンクラッチECの締結制御やエンジンクラッチECの解放制御、あるいは、これに加え、クラッチ・ブレーキ等の係合要素の締結・解放制御が実行される。また、「EVモード」の５つのモード間でのモード遷移や「HEVモード」の５つのモード間でのモード遷移を行う場合には、クラッチ・ブレーキ等の係合要素の締結・解放制御が実行される。これらのモード遷移制御は、動作点の受け渡しが円滑に行われるように、決められた手順にしたがったシーケンス制御により行われる。   When the mode is changed between the “EV mode” and the “HEV mode” by selecting the travel mode map, the engine clutch EC engagement control and the engine clutch EC Release control, or in addition, engagement / release control of engagement elements such as clutches and brakes is executed. In addition, when performing mode transition between the five modes of “EV mode” and mode transition between the five modes of “HEV mode”, the engagement / release control of the engagement elements such as clutches and brakes is executed. Is done. These mode transition controls are performed by sequence control according to a predetermined procedure so that the operating points are transferred smoothly.

次に、作用を説明する。
［駆動力制御処理］
図６は実施例１の統合コントローラ６により実行される駆動力制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（駆動力制御手段）。 Next, the operation will be described.
[Driving force control processing]
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the driving force control process executed by the integrated controller 6 according to the first embodiment. Each step will be described below (driving force control means).

ステップＳ１では、車速センサ８からの車速VSPが読み取られ、ステップＳ２へ移行する。   In step S1, the vehicle speed VSP from the vehicle speed sensor 8 is read, and the process proceeds to step S2.

ステップＳ２では、アクセル開度センサ７によりアクセル開度APが検知され、検知されたアクセル開度APを読み込み、ステップＳ３へ移行する。   In step S2, the accelerator opening AP is detected by the accelerator opening sensor 7, the detected accelerator opening AP is read, and the process proceeds to step S3.

ステップＳ３では、アクセル開度APにより車速VSPに応じた目標駆動力Ｆを演算し、ステップＳ４へ移行する。
ここで、例えば、発進時における「目標駆動力Ｆ」は、図７に示すように、アクセル開度APが大きいほど発進時点t0の初期の目標駆動力Ｆを大きくし、また、発進時点t0から僅かの時間、または、所定の車速VSPになるまでは、初期の目標駆動力Ｆを維持し、その後、車速VSPの上昇にしたがって低下させる特性にて与える。 In step S3, the target driving force F corresponding to the vehicle speed VSP is calculated from the accelerator opening AP, and the process proceeds to step S4.
Here, for example, as shown in FIG. 7, the “target driving force F” at the time of starting increases the initial target driving force F at the starting time t0 as the accelerator opening AP increases, and from the starting time t0. The initial target driving force F is maintained for a short period of time or until a predetermined vehicle speed VSP is reached, and then given as a characteristic that decreases as the vehicle speed VSP increases.

ステップＳ４では、両モータジェネレータMG1.MG2による余剰電力発生時の駆動力Ｆ1が、ステップＳ３で演算された目標駆動力Ｆより小さいか否かの判断をし、YESの場合はステップＳ５へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。   In step S4, it is determined whether or not the driving force F1 when surplus power is generated by both motor generators MG1 and MG2 is smaller than the target driving force F calculated in step S3. If YES, the process proceeds to step S5. If NO, go to return.

ステップＳ５では、ステップＳ４でのＦ1<Ｆとの判断に基づき、両モータジェネレータMG1,MG2による余剰電力を演算し、ステップＳ６へ移行する。   In step S5, based on the determination of F1 <F in step S4, surplus power by both motor generators MG1 and MG2 is calculated, and the process proceeds to step S6.

ここで、両モータジェネレータMG1,MG2により余剰電力が生じるのは、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2のエネルギーバランスが発電側であるときであり、下記の３通りのパターンである。
(1) 図８に示すように、前記両モータジェネレータMG1,MG2のうち、第１モータジェネレータMG1による発電量が、第２モータジェネレータMG2による電力消費量よりも大きいとき。このとき、余剰電力は、（MG1発電量−MG2電力消費量）の式により演算される。
(2) 図９に示すように、前記両モータジェネレータMG1,MG2のうち、第１モータジェネレータMG1が発電モードであり、第２モータジェネレータMG2が出力ゼロであるとき。このとき、余剰電力は、（MG1発電量−０）の式により演算される。
(3) 図１０に示すように、両モータジェネレータMG1,MG2が共に発電モードであるとき。このとき、余剰電力は、（MG1発電量＋MG2発電量）の式により演算される。 Here, the surplus power is generated by the motor generators MG1 and MG2 when the energy balance between the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 is on the power generation side, and has the following three patterns.
(1) As shown in FIG. 8, when the power generation amount by the first motor generator MG1 is larger than the power consumption amount by the second motor generator MG2 among the motor generators MG1 and MG2. At this time, the surplus power is calculated by an equation of (MG1 power generation amount−MG2 power consumption amount).
(2) As shown in FIG. 9, when the first motor generator MG1 is in the power generation mode and the second motor generator MG2 is at the output zero among the motor generators MG1 and MG2. At this time, the surplus power is calculated by the equation (MG1 power generation amount-0).
(3) When both motor generators MG1, MG2 are in the power generation mode as shown in FIG. At this time, the surplus power is calculated by the formula of (MG1 power generation amount + MG2 power generation amount).

ステップＳ６では、モータコントローラ２からバッテリS.O.Cを読み取り、ステップＳ７へ移行する。   In step S6, the battery S.O.C is read from the motor controller 2, and the process proceeds to step S7.

ステップＳ７では、バッテリS.O.Cによりバッテリ４への充電が可能か否かが判断し、YESの場合はステップＳ８へ移行し、NOの場合はステップＳ９へ移行する。   In step S7, it is determined whether or not the battery 4 can be charged by the battery S.O.C. If YES, the process proceeds to step S8, and if NO, the process proceeds to step S9.

ステップＳ８では、ステップＳ７でのバッテリ４への充電可能という判断に基づいて、バッテリ４へ充電し、リターンへ移行する。   In step S8, based on the determination that the battery 4 can be charged in step S7, the battery 4 is charged and the process proceeds to return.

ステップＳ９では、ステップＳ７でのバッテリ４への充電不可能（フル充電状態）という判断に基づいて、第３モータMG3の目標モータトルクを演算し、ステップＳ１０へ移行する。
ここで、第３モータMG3の目標モータトルクは、ステップＳ３の目標駆動力Ｆから余剰電力発生時の駆動力Ｆ1を差し引くことで演算される。 In step S9, the target motor torque of the third motor MG3 is calculated based on the determination that the battery 4 cannot be charged (full charge state) in step S7, and the process proceeds to step S10.
Here, the target motor torque of the third motor MG3 is calculated by subtracting the driving force F1 when surplus power is generated from the target driving force F in step S3.

ステップＳ１０では、インバータ３から第３モータMG3に電力を供給し、第３モータMG3により左右後輪を駆動し、リターンへ移行する。   In step S10, electric power is supplied from the inverter 3 to the third motor MG3, the left and right rear wheels are driven by the third motor MG3, and the process proceeds to return.

［駆動力制御作動］   [Driving force control operation]

例えば、アクセル開度1/8開度以下等で「HEV-Low-iVTモード」を選択しての緩発進時において、第１モータジェネレータMG1による余剰電力発生時の駆動力Ｆ1が目標駆動力Ｆ以上である場合、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→リターンへと進み、第３モータMG3による左右後輪の駆動はなく、エンジンＥと両モータージェネレータMG1,MG2を動力源として、緩やかに車速を上げての発進となる。   For example, at the time of slow start when the “HEV-Low-iVT mode” is selected at an accelerator opening of 1/8 or less, the driving force F1 when surplus power is generated by the first motor generator MG1 is the target driving force F In this case, in the flowchart of FIG. 6, the process proceeds from step S1, step S2, step S3, step S4, and return, and the left and right rear wheels are not driven by the third motor MG3, and the engine E and both motor generators MG1, MG2 are driven. The vehicle will start with a moderately increased vehicle speed.

例えば、アクセル開度3/8開度以上等で「HEV-Low-iVTモード」を選択しての急発進時において、第１モータジェネレータMG1による余剰電力発生時の駆動力Ｆ1が目標駆動力Ｆより小さく、かつ、バッテリ４への充電が可能である場合、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→リターンへと進み、第３モータMG3による左右後輪の駆動はなく、第１モータージェネレータMG1により発電された電力は、バッテリ４に充電される。   For example, at the time of sudden start when the “HEV-Low-iVT mode” is selected when the accelerator opening is 3/8 or more, etc., the driving force F1 when surplus power is generated by the first motor generator MG1 is the target driving force F If it is smaller and the battery 4 can be charged, in the flowchart of FIG. 6, the process proceeds from step S1, step S2, step S3, step S4, step S5, step S6, step S7, step S8, and return. The left and right rear wheels are not driven by the third motor MG3, and the power generated by the first motor generator MG1 is charged to the battery 4.

例えば、アクセル開度3/8開度以上等でHEV-Low-iVTモードを選択しての急発進時において、第１モータジェネレータMG1による余剰電力発生時の駆動力Ｆ1が目標駆動力Ｆより小さく、かつ、バッテリ４への充電が不可能である場合（前記バッテリ４への充電により充電が不可能となった場合も含む）、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ９→ステップＳ１０→リターンへと進み、第１モータージェネレータMG1により発電された余剰電力により第３モータMG3が駆動され、左右前輪をハイブリッド変速機を経過した駆動力により駆動し、左右後輪を第３モータMG3による駆動する四輪駆動状態での発進となる。   For example, at the time of sudden start with the HEV-Low-iVT mode selected with an accelerator opening of 3/8 or more, etc., the driving force F1 when surplus power is generated by the first motor generator MG1 is smaller than the target driving force F When the battery 4 cannot be charged (including the case where the battery 4 cannot be charged due to the charging of the battery 4), in the flowchart of FIG. 6, step S1, step S2, step S3, step Step S4 → Step S5 → Step S6 → Step S7 → Step S9 → Step S10 → Return, the third motor MG3 is driven by the surplus power generated by the first motor generator MG1, and the left and right front wheels pass through the hybrid transmission. The vehicle starts with the four-wheel drive state in which the left and right rear wheels are driven by the third motor MG3.

［駆動力制御作用］   [Driving force control action]

例えば、図８は発進時における「HEV-Low-iVTモード」での共線図の一例であり、Teはエンジントルク、T1は第１モータジェネレータトルク、T2は第２モータジェネレータトルク、Toは出力軸トルク、Neはエンジン回転数、N1は第１モータジェネレータ回転数、N2は第２モータジェネレータ回転数、Noは出力軸回転数を示す。   For example, FIG. 8 is an example of a collinear diagram in the “HEV-Low-iVT mode” at the time of starting, where Te is the engine torque, T1 is the first motor generator torque, T2 is the second motor generator torque, and To is the output. The shaft torque, Ne is the engine speed, N1 is the first motor generator speed, N2 is the second motor generator speed, and No is the output shaft speed.

この発進時におけるHEV-Low-iVTモードでの共線図で、入出力の収支は、
Te・Ne＋T1・N1＋T2・N2＋To・No＝０ …(1)
の式によりあらわされる。この(1)式において、発進時には、車速０km/hであり、No＝０とすることができるので、
Te・Ne＝−T1・N1−T2・N2 …(2)
の式であらわされる。 In the alignment chart in HEV-Low-iVT mode at the start, the balance of input and output is
Te ・ Ne ＋ T1 ・ N1 ＋ T2 ・ N2 + To ・ No = 0 (1)
It is expressed by the following formula. In this formula (1), at the time of departure, the vehicle speed is 0 km / h and No = 0 can be set.
Te ・ Ne ＝ −T1 ・ N1−T2 ・ N2 (2)
It is expressed by the following formula.

よって、ハイローブレーキHLBが締結される「HEV-Lowモード」での変速比よりもロー側の変速比となる発進時は、(2)式により、エンジン出力に相当する出力を、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2により吸収する必要がある。このうち、第２モータジェネレータMG2での放電量よりも第１モータジェネレータMG1での発電量が大きいことで、第１モータジェネレータMG1での発電動作によりバッテリ４への充電を行うことができるが、バッテリ４がステップでのフル充電である場合には熱損失となる。なお、車速が０km/hの近傍の車速（例えば、車速30km/h以下の領域）においても、第２モータジェネレータMG2での放電量よりも第１モータジェネレータMG1での発電量が大きい場合には同様となる。   Therefore, when starting with a gear ratio that is lower than the gear ratio in the "HEV-Low mode" where the high / low brake HLB is engaged, the output corresponding to the engine output is expressed by the formula (2) as the first motor generator. It must be absorbed by MG1 and second motor generator MG2. Among these, since the amount of power generated by the first motor generator MG1 is larger than the amount of discharge by the second motor generator MG2, the battery 4 can be charged by the power generation operation of the first motor generator MG1. When the battery 4 is fully charged in steps, heat loss occurs. Even when the vehicle speed is near 0 km / h (for example, in the region where the vehicle speed is 30 km / h or less), when the power generation amount at the first motor generator MG1 is larger than the discharge amount at the second motor generator MG2. It becomes the same.

従来技術では、過剰となった回生エネルギーを、回生している第１モータジェネレータMG1にｄ軸電流を流す制御手段を備え、第１モータジェネレータMG1の熱損失として回生エネルギーを吸収していた。このため、熱損失によって発生する熱量に見合った第１モータジェネレータMG1のモータ冷却方法を講じなければならないし、また、余剰電力を熱に置き換えるだけで、燃料の有効な活用となってないという問題があった。   In the prior art, there is provided control means for causing d-axis current to flow through the regenerated first motor generator MG1 to the excessive regenerative energy, and the regenerative energy is absorbed as heat loss of the first motor generator MG1. For this reason, the motor cooling method of the first motor generator MG1 corresponding to the amount of heat generated due to heat loss must be taken, and the problem that the surplus power is simply replaced with heat and the fuel is not effectively utilized. was there.

これに対し、実施例１では、過大な回生エネルギー（過剰電力）を、左右後輪を駆動する第３モータMG3に供給し、車両の駆動力として活用する。具体的には、アクセル開度APにより車速VSPに応じた目標駆動力Ｆが要求された場合であって、バッテリS.O.Cが大きくて充電することができないと判断された場合、余剰エネルギーに応じた第３モータMG3への目標モータトルクをモータコントローラ２に指令し、インバータ３により第３モータMG3を駆動する電力を供給する。   On the other hand, in the first embodiment, excessive regenerative energy (excess electric power) is supplied to the third motor MG3 that drives the left and right rear wheels and utilized as the driving force of the vehicle. Specifically, when the target driving force F corresponding to the vehicle speed VSP is requested by the accelerator opening AP, and when it is determined that the battery SOC is large and cannot be charged, the second driving power corresponding to the surplus energy is determined. The motor controller 2 is instructed with a target motor torque for the third motor MG3, and the inverter 3 supplies power for driving the third motor MG3.

したがって、例えば、アクセル全開による急発進時には、図７(a)に示すように、実線の目標駆動力Ｆと１点鎖線の余剰電力発生時の駆動力Ｆ1との差であるハッチングで示す部分だけ駆動力を増しての４輪駆動発進となり、発進駆動性能の向上が図れる。なお、点線で示す余剰電力０時の駆動力Ｆ0とは、第１モータジェネレータMG1での発電量と第２モータジェネレータMG2での放電量とが一致するバッテリ負担０での駆動力を示す。   Therefore, for example, when the vehicle starts suddenly with the accelerator fully open, as shown in FIG. 7A, only the portion indicated by hatching, which is the difference between the solid-line target driving force F and the driving force F1 when the surplus power is generated on the one-dot chain line. Four-wheel drive starting with increased driving force is achieved, and the starting drive performance can be improved. The driving force F0 at the time of zero surplus power indicated by the dotted line indicates the driving force at the battery load 0 where the power generation amount at the first motor generator MG1 and the discharge amount at the second motor generator MG2 coincide.

また、例えば、アクセル3/8開度による発進時には、図７(b)に示すように、実線の目標駆動力Ｆと１点鎖線の余剰電力発生時の駆動力Ｆ1との差であるハッチングで示す部分だけ駆動力を増しての４輪駆動発進となり、アクセル全開による急発進時より劣るが発進駆動性能の向上が図れる。   Further, for example, when starting with the accelerator 3/8 opening, as shown in FIG. 7 (b), hatching that is the difference between the target driving force F shown by a solid line and the driving force F1 when surplus power is generated by a one-dot chain line is shown. The four-wheel drive start is performed by increasing the driving force only in the portion shown, and the start drive performance can be improved although it is inferior to the sudden start with the accelerator fully open.

さらに、例えば、アクセル1/8開度による緩発進時には、図７(c)に示すように、目標駆動力Ｆと余剰電力発生時の駆動力Ｆ1とが一致し、第３モータMG3を駆動させることのない２輪駆動発進となる。   Further, for example, at the time of slow start with the accelerator 1/8 opening, as shown in FIG. 7 (c), the target driving force F and the driving force F1 when surplus power is generated coincide with each other to drive the third motor MG3. It will be a two-wheel drive start without any problems.

次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド変速機の駆動力制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。 Next, the effect will be described.
In the driving force control apparatus for a hybrid transmission according to the first embodiment, the effects listed below can be obtained.

(1) エンジンＥと、少なくとも第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2と、を有する動力源と、前記各動力源Ｅ，MG1,MG2と出力部材OUTがそれぞれ回転要素に連結される遊星歯車列を有する差動歯車変速機と、を備えたハイブリッド変速機において、前記第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2とは別に、車両駆動系に設けた第３モータMG3と、前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2のエネルギーバランスが発電側であるとき、その余剰電力を前記第３モータMG3に供給する駆動力制御手段と、を有するため、両モータジェネレータMG1,MG2による余剰電力を活用し、さらに高い駆動力を得ることができる。加えて、従来技術に比べ、例えば、第１モータジェネレータMG1の熱損失分の冷却を要さない等、燃料の無駄も生じない。   (1) A power source having an engine E, at least a first motor generator MG1 and a second motor generator MG2, and planetary gears in which the power sources E, MG1 and MG2 and an output member OUT are respectively connected to rotating elements. In a hybrid transmission including a differential gear transmission having a row, a third motor MG3 provided in a vehicle drive system separately from the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2, and the first motor When the energy balance between the generator MG1 and the second motor generator MG2 is on the power generation side, there is driving force control means for supplying the surplus power to the third motor MG3. It can be used to obtain a higher driving force. In addition, compared to the prior art, there is no waste of fuel, for example, it is not necessary to cool the heat loss of the first motor generator MG1.

(2) 前記駆動力制御手段は、前記両モータジェネレータMG1,MG2のうち、一方のモータジェネレータによる発電量が、他方のモータジェネレータの電力消費量よりも大きいとき、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2のエネルギーバランスが発電側であると判断するため、エンジン駆動力とモータジェネレータ駆動力とを共に用いた高駆動力を要求する走行状況において、余剰電力による第３モータMG3の駆動により高駆動力要求に応えることができる。   (2) When the amount of power generated by one of the motor generators MG1, MG2 is greater than the amount of power consumed by the other motor generator, the driving force control means includes the first motor generator MG1 and the second motor generator MG1. In order to determine that the energy balance of the motor generator MG2 is on the power generation side, the driving of the third motor MG3 with surplus power increases in driving situations that require a high driving force using both the engine driving force and the motor generator driving force. It can meet the driving force requirement.

(3) 前記駆動力制御手段は、前記両モータジェネレータMG1,MG2のうち、一方のモータジェネレータが発電モードであり、他方のモータジェネレータが出力ゼロであるとき、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2のエネルギーバランスが発電側であると判断するため、エンジン駆動力のみにより駆動出力と一方のモータジェネレータの発電をまかなっている状況において、余剰電力による第３モータMG3の駆動により駆動出力の増大を図ることができる。   (3) The driving force control means includes the first motor generator MG1 and the second motor when one of the motor generators MG1 and MG2 is in a power generation mode and the other motor generator is at zero output. In order to determine that the energy balance of the generator MG2 is on the power generation side, the drive output is increased by driving the third motor MG3 with surplus power in a situation where the drive output and power generation of one motor generator are covered only by the engine driving force. Can be achieved.

(4) 前記駆動力制御手段は、前記両モータジェネレータMG1,MG2が共に発電モードであるとき、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2のエネルギーバランスが発電側であると判断するため、エンジン駆動力のみにより駆動出力と両モータジェネレータMG1,MG2の発電をまかなっている状況において、余剰電力による第３モータMG3の駆動により駆動出力の増大を図ることができる。   (4) The driving force control means determines that the energy balance between the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 is on the power generation side when both the motor generators MG1, MG2 are in the power generation mode. In a situation where the driving output and the power generation of both motor generators MG1, MG2 are covered only by the driving force, the driving output can be increased by driving the third motor MG3 with surplus power.

(5) 前記第３モータMG3を、左右前輪と左右後輪のうち、ハイブリッド変速機を経過した駆動力により駆動される駆動輪を第１駆動輪とした場合、第２駆動輪を駆動する動力源として設けたため、第１モータジェネレータMG1からの余剰電力による第３モータMG3の駆動により、駆動スリップを抑えた高い発進加速性が得られる四輪駆動発進を達成することができる。   (5) When the third motor MG3 is the first driving wheel driven by the driving force that has passed through the hybrid transmission among the left and right front wheels and the left and right rear wheels, the power for driving the second driving wheel Since the third motor MG3 is driven by surplus power from the first motor generator MG1, four-wheel drive start with high start acceleration with reduced drive slip can be achieved.

(6) 前記駆動力制御手段は、発進時にアクセル開度APにより車速VSPに応じた目標駆動力Ｆを演算し、余剰電力発生時の駆動力Ｆ1が目標駆動力Ｆより小さいとき、両モータジェネレータMG1,MG2の余剰電力を前記第３モータMG3に供給するため、アクセル踏み込み量が大きな急発進時に第３モータMG3を加えて駆動力を高めることができる。   (6) The driving force control means calculates a target driving force F corresponding to the vehicle speed VSP based on the accelerator opening AP at the time of starting, and when the driving force F1 when surplus power is generated is smaller than the target driving force F, both motor generators Since the surplus power of MG1 and MG2 is supplied to the third motor MG3, the driving force can be increased by adding the third motor MG3 at the time of sudden start with a large accelerator depression amount.

(7) バッテリ４の充電状態を検出するバッテリ充電状態検出手段を設け、前記駆動力制御手段は、余剰電力発生時の駆動力Ｆ1が目標駆動力Ｆより小さいとき、両モータジェネレータMG1,MG2による余剰電力を演算すると共にバッテリ充電状態を検出し、バッテリ充電が可能であるときは、バッテリ４に充電し、バッテリ充電が不可能であるときは、第３モータMG3の必要トルクを演算し、必要トルクを得る両モータジェネレータMG1,MG2による余剰電力を前記第３モータMG3に供給するため、バッテリ充電状態に応じ、第１モータジェネレータMG1の余剰電力を、バッテリ充電のため、または、駆動力増大のために有効に活用することができる。   (7) Battery charge state detection means for detecting the state of charge of the battery 4 is provided, and the driving force control means uses the motor generators MG1 and MG2 when the driving force F1 when surplus power is generated is smaller than the target driving force F. The surplus power is calculated and the battery charge state is detected. When the battery can be charged, the battery 4 is charged. When the battery cannot be charged, the required torque of the third motor MG3 is calculated and required. In order to supply surplus power from both motor generators MG1 and MG2 for obtaining torque to the third motor MG3, surplus power of the first motor generator MG1 is used for charging the battery or increasing the driving force in accordance with the battery charge state. Can be used effectively.

(8) 前記差動歯車変速機は、共線図上で第１モータジェネレータMG1、エンジンＥ、出力軸OUT、第２モータジェネレータMG2の回転速度順になるように連結される遊星歯車列と、係合要素として、少なくとも締結により変速比をロー側変速比にするローブレーキLBを有し、走行モードとして、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2を動力源とし、前記ローブレーキLBを締結し、ロー側無段変速比により走行する「HEV-Low-iVTモード」を有し、前記駆動力制御手段は、「HEV-Low-iVTモード」を選択しての発進時に前記両モータジェネレータMG,MG2による余剰電力を前記第３モータMG3に供給するため、「HEV-Low-iVTモード」を選択しての発進時において、両モータジェネレータMG1,MG2による余剰電力を活用し、高い発進加速性能を得ることができる。   (8) The differential gear transmission includes a planetary gear train coupled so as to be arranged in the order of rotation speeds of the first motor generator MG1, the engine E, the output shaft OUT, and the second motor generator MG2 on a collinear diagram. As a combination element, there is at least a low brake LB that makes the transmission gear ratio low when engaged, and as a running mode, the engine E, the first motor generator MG1, and the second motor generator MG2 are used as power sources, and the low brake LB And has a “HEV-Low-iVT mode” that travels with a low-side continuously variable transmission ratio. In order to supply surplus power from the generators MG and MG2 to the third motor MG3, when starting with the "HEV-Low-iVT mode" selected, the surplus power from both motor generators MG1 and MG2 is used for high start. Get acceleration performance Door can be.

以上、本発明のハイブリッド変速機の駆動力制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   As mentioned above, although the drive force control apparatus of the hybrid transmission of this invention was demonstrated based on Example 1, it is not restricted to this Example 1 about a concrete structure, Each claim of a claim Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention.

例えば、実施例１では、駆動力制御手段として、主に発進時に両モータジェネレータMG1,MG2による余剰電力を活用する例を示したが、中間加速時や後退発進時に両モータジェネレータMG1,MG2による余剰電力を活用する例としても良い。   For example, in the first embodiment, as an example of using the surplus power generated by both motor generators MG1 and MG2 at the time of starting as the driving force control means, the surplus power generated by both motor generators MG1 and MG2 at the time of intermediate acceleration and reverse starting is shown. It is good also as an example using electric power.

実施例１では、駆動力制御手段として、バッテリ充電状態を監視し、バッテリ充電が不可能である場合にのみ両モータジェネレータMG1,MG2による余剰電力を用いて第３モータMG3を駆動する例を示したが、バッテリ充電状態にかかわらず、発進時には常に両モータジェネレータMG1,MG2によるの余剰電力により第３モータMG3を駆動するような例としても良い。   In the first embodiment, as the driving force control means, an example is shown in which the battery charge state is monitored and the third motor MG3 is driven using surplus power from both the motor generators MG1, MG2 only when the battery cannot be charged. However, the third motor MG3 may be driven by the surplus electric power from both motor generators MG1 and MG2 at the time of starting regardless of the battery charge state.

本発明のハイブリッド変速機の駆動力制御装置は、前輪駆動ベースで後輪を第３モータにより駆動するモータ四輪駆動車への適用例を示したが、後輪駆動ベースで前輪を第３モータにより駆動するモータ四輪駆動車へも適用することができるし、また、ハイブリッド変速機により駆動される駆動輪のアシスト駆動として第３モータを駆動する車両にも適用することができる。   Although the driving force control device for a hybrid transmission according to the present invention is applied to a motor four-wheel drive vehicle in which the rear wheels are driven by the third motor on the front wheel drive base, the front wheels are driven to the third motor on the rear wheel drive base. The present invention can also be applied to a motor four-wheel drive vehicle that is driven by the above, and can also be applied to a vehicle that drives a third motor as an assist drive of a drive wheel driven by a hybrid transmission.

実施例１の駆動力制御装置が適用されたハイブリッド変速機のを示す全体システム図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall system diagram illustrating a hybrid transmission to which a driving force control device according to a first embodiment is applied. 実施例１のハイブリッド変速機において各走行モードでの３つの係合要素の締結・解放状態を示す図である。It is a figure which shows the fastening / release state of three engagement elements in each driving mode in the hybrid transmission of Example 1. FIG. 実施例１のハイブリッド変速機において電気自動車モードでの５つの走行モードとハイブリッド車モードでの５つの走行モードでのエンジン・エンジンクラッチ・モータジェネレータ・ローブレーキ・ハイクラッチ・ハイローブレーキの各作動表を示す図である。In the hybrid transmission of the first embodiment, the operation tables of the engine, the engine clutch, the motor generator, the low brake, the high clutch, and the high / low brake in the five traveling modes in the electric vehicle mode and the five traveling modes in the hybrid vehicle mode are shown. FIG. 実施例１のハイブリッド変速機において電気自動車モードでの５つの走行モードを示す共線図である。FIG. 5 is a collinear diagram illustrating five travel modes in an electric vehicle mode in the hybrid transmission according to the first embodiment. 実施例１のハイブリッド変速機においてハイブリッド車モードでの５つの走行モードを示す共線図である。FIG. 5 is a collinear diagram illustrating five travel modes in a hybrid vehicle mode in the hybrid transmission according to the first embodiment. 実施例１の統合コントローラにより実行される駆動力制御処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of a driving force control process executed by the integrated controller according to the first embodiment. 実施例１の統合コントローラによる駆動力制御作用を説明するアクセル全開時・アクセル3/8開度時・アクセル1/8開度時のアクセル開度特性と駆動力特性と車速特性を示すタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart illustrating the accelerator opening characteristics, the driving force characteristics, and the vehicle speed characteristics when the accelerator is fully opened, when the accelerator is opened by 3/8, when the accelerator is opened by 1/8, and when the accelerator is fully opened; is there. 実施例１の統合コントローラにより選択される「HEV-Low-iVTモード」における第１モータジェネレータは発電モードで第２モータジェネレータは消費モードの状況を示す共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram illustrating a state in which the first motor generator is in a power generation mode and the second motor generator is in a consumption mode in the “HEV-Low-iVT mode” selected by the integrated controller according to the first embodiment. 実施例１の統合コントローラにより選択される「HEV-Low-iVTモード」における第１モータジェネレータの発電モードで第２モータジェネレータは出力ゼロの状況を示す共線図である。FIG. 10 is a collinear diagram showing a situation in which the second motor generator outputs zero in the power generation mode of the first motor generator in the “HEV-Low-iVT mode” selected by the integrated controller of the first embodiment. 実施例１の統合コントローラにより選択される「HEV-Low-iVTモード」における両モータジェネレータが共に発電モードの状況を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the situation of both the motor generators in "HEV-Low-iVT mode" selected by the integrated controller of Example 1 in the power generation mode.

符号の説明Explanation of symbols

Ｅ エンジン
MG1 第１モータジェネレータ
MG2 第２モータジェネレータ
MG3 第３モータ
OUT 出力軸（出力部材）
PG1 第１遊星歯車（遊星歯車列）
PG2 第２遊星歯車（遊星歯車列）
PG3 第３遊星歯車（遊星歯車列）
EC エンジンクラッチ
LB ローブレーキ
HC ハイクラッチ
HLB ハイローブレーキ
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 油圧制御装置
６ 統合コントローラ
７ アクセル開度センサ
８ 車速センサ
９ エンジン回転数センサ
１０ 第１モータジェネレータ回転数センサ
１１ 第２モータジェネレータ回転数センサ E engine
MG1 1st motor generator
MG2 Second motor generator
MG3 3rd motor
OUT Output shaft (output member)
PG1 1st planetary gear (planetary gear train)
PG2 2nd planetary gear (planetary gear train)
PG3 3rd planetary gear (planetary gear train)
EC engine clutch
LB Low brake
HC high clutch
HLB High / Low Brake 1 Engine Controller 2 Motor Controller 3 Inverter 4 Battery 5 Hydraulic Control Unit 6 Integrated Controller 7 Accelerator Opening Sensor 8 Vehicle Speed Sensor 9 Engine Speed Sensor 10 First Motor Generator Speed Sensor 11 Second Motor Generator Speed Sensor

Claims (8)

エンジンと、少なくとも第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータと、を有する動力源と、
前記各動力源と出力部材がそれぞれ回転要素に連結される遊星歯車列を有する差動歯車変速機と、
を備えたハイブリッド変速機において、
前記第１モータジェネレータ及び第２モータジェネレータとは別に、車両駆動系に設けた第３モータと、
前記第１モータジェネレータと第２モータジェネレータのエネルギーバランスが発電側であるとき、その余剰電力を前記第３モータに供給する駆動力制御手段と、
を有することを特徴とするハイブリッド変速機の駆動力制御装置。 A power source having an engine and at least a first motor generator and a second motor generator;
A differential gear transmission having a planetary gear train in which each power source and output member are coupled to a rotating element, respectively;
In a hybrid transmission with
A third motor provided in the vehicle drive system separately from the first motor generator and the second motor generator;
When the energy balance of the first motor generator and the second motor generator is on the power generation side, driving force control means for supplying the surplus power to the third motor;
A driving force control device for a hybrid transmission, comprising: 請求項１に記載されたハイブリッド変速機の駆動力制御装置において、
前記駆動力制御手段は、前記両モータジェネレータのうち、一方のモータジェネレータによる発電量が、他方のモータジェネレータの電力消費量よりも大きいとき、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータのエネルギーバランスが発電側であると判断することを特徴とするハイブリッド変速機の駆動力制御装置。 The driving force control apparatus for a hybrid transmission according to claim 1,
The driving force control means is configured such that when the amount of power generated by one of the motor generators is greater than the power consumption of the other motor generator, the energy balance between the first motor generator and the second motor generator is generated. A driving force control apparatus for a hybrid transmission, characterized in that the driving power control apparatus determines that the power transmission is on the side. 請求項１に記載されたハイブリッド変速機の駆動力制御装置において、
前記駆動力制御手段は、前記両モータジェネレータのうち、一方のモータジェネレータが発電モードであり、他方のモータジェネレータが出力ゼロであるとき、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータのエネルギーバランスが発電側であると判断することを特徴とするハイブリッド変速機の駆動力制御装置。 The driving force control apparatus for a hybrid transmission according to claim 1,
The driving force control means is configured such that when one of the motor generators is in the power generation mode and the other motor generator is at zero output, the energy balance between the first motor generator and the second motor generator is on the power generation side. A driving force control apparatus for a hybrid transmission, characterized in that: 請求項１に記載されたハイブリッド変速機の駆動力制御装置において、
前記駆動力制御手段は、前記両モータジェネレータが共に発電モードであるとき、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータのエネルギーバランスが発電側であると判断することを特徴とするハイブリッド変速機の駆動力制御装置。 The driving force control apparatus for a hybrid transmission according to claim 1,
The driving force control means determines that the energy balance between the first motor generator and the second motor generator is on the power generation side when both the motor generators are in the power generation mode. Control device. 請求項１乃至４の何れか１項に記載されたハイブリッド変速機の駆動力制御装置において、
前記第３モータを、左右前輪と左右後輪のうち、ハイブリッド変速機を経過した駆動力により駆動される駆動輪を第１駆動輪とした場合、第２駆動輪を駆動する動力源として設けたことを特徴とするハイブリッド変速機の駆動力制御装置。 The driving force control apparatus for a hybrid transmission according to any one of claims 1 to 4,
The third motor is provided as a power source for driving the second driving wheel when the driving wheel driven by the driving force that has passed through the hybrid transmission among the left and right front wheels and the left and right rear wheels is the first driving wheel. A driving force control apparatus for a hybrid transmission. 請求項１乃至５の何れか１項に記載されたハイブリッド変速機の駆動力制御装置において、
前記駆動力制御手段は、発進時にアクセル開度により車速に応じた目標駆動力を演算し、余剰電力発生時の駆動力が目標駆動力より小さいとき、両モータジェネレータによる余剰電力を前記第３モータに供給することを特徴とするハイブリッド変速機の駆動力制御装置。 The driving force control apparatus for a hybrid transmission according to any one of claims 1 to 5,
The driving force control means calculates a target driving force according to the vehicle speed based on the accelerator opening degree at the time of starting, and when the driving force at the time of surplus power generation is smaller than the target driving force, the surplus power generated by both motor generators is supplied to the third motor. A driving force control device for a hybrid transmission, characterized by being supplied to the vehicle. 請求項６に記載されたハイブリッド変速機の駆動力制御装置において、
バッテリの充電状態を検出するバッテリ充電状態検出手段を設け、
前記駆動力制御手段は、余剰電力発生時の駆動力が目標駆動力より小さいとき、両モータジェネレータによる余剰電力を演算すると共にバッテリ充電状態を検出し、バッテリ充電が可能であるときは、バッテリに充電し、バッテリ充電が不可能であるときは、第３モータの必要トルクを演算し、必要トルクを得る両モータジェネレータによる余剰電力を前記第３モータに供給することを特徴とするハイブリッド変速機の駆動力制御装置。 The driving force control device for a hybrid transmission according to claim 6,
Battery charge state detection means for detecting the charge state of the battery is provided;
The driving force control means calculates surplus power by both motor generators when the driving force at the time of surplus power generation is smaller than the target driving force, detects the battery charge state, and when the battery can be charged, The hybrid transmission is characterized in that when charging and battery charging are impossible, the required torque of the third motor is calculated, and surplus power from both motor generators for obtaining the required torque is supplied to the third motor. Driving force control device. 請求項６または請求項７に記載されたハイブリッド変速機の駆動力制御装置において、
前記差動歯車変速機は、共線図上で第１モータジェネレータ、エンジン、出力部材、第２モータジェネレータの回転速度順になるように連結される遊星歯車列と、係合要素として、少なくとも締結により変速比をロー側変速比にするローブレーキを有し、
走行モードとして、エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータを動力源とし、前記ローブレーキを締結し、ロー側無段変速比により走行するハイブリッド車ロー側無段変速比モードを有し、
前記駆動力制御手段は、ハイブリッド車ロー側無段変速比モードを選択しての発進時に前記両モータジェネレータによる余剰電力を前記第３モータに供給することを特徴とするハイブリッド変速機の駆動力制御装置。 In the hybrid transmission driving force control device according to claim 6 or 7,
The differential gear transmission includes a planetary gear train connected so as to be in order of rotational speeds of the first motor generator, the engine, the output member, and the second motor generator on the nomograph, and at least as a fastening element It has a low brake that changes the gear ratio to the low gear ratio,
As a running mode, a hybrid vehicle having a low-side continuously variable gear ratio mode in which the engine, the first motor generator, and the second motor generator are used as power sources, the low brake is engaged, and the vehicle travels with a low-side continuously variable gear ratio,
The driving force control means supplies a surplus power from the two motor generators to the third motor at the time of starting with the hybrid vehicle low-side continuously variable gear ratio mode selected. apparatus.
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