JP2008007052A - Driving device for vehicle and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車や電気自動車等、車両の駆動源として回転電機を備えた車両に適用可能な車両用駆動装置及びその制御方法に関し、特に、トランスファや変速機等であって噛み合い式の係合切替手段を有する動力伝達装置を備えた車両に適用可能な車両用駆動装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle drive device and a control method thereof applicable to a vehicle including a rotary electric machine as a vehicle drive source, such as a hybrid vehicle and an electric vehicle, and more particularly to a meshing engagement of a transfer, a transmission, or the like. The present invention relates to a vehicle drive device applicable to a vehicle including a power transmission device having a combination switching unit and a control method thereof.
ハイブリッド車用駆動装置を四輪駆動方式の車両に適用するために、ハイブリッド車用駆動装置の出力軸側の端部に、前輪と後輪とに駆動力を分配するためのトランスファを設けた構成が既に知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1に記載されているトランスファは、摩擦係合式の多板クラッチを係合切替手段として有する構成となっている。ところで、このようなトランスファとしてドグクラッチ等の噛み合い式の係合切替手段を有するものが用いられる場合もある(例えば特許文献2参照)。
In order to apply the hybrid vehicle drive device to a four-wheel drive vehicle, a configuration in which a transfer for distributing the drive force to the front wheels and the rear wheels is provided at the output shaft side end of the hybrid vehicle drive device Is already known (see, for example, Patent Document 1). The transfer described in
上記のような噛み合い式の係合切替手段を有するトランスファ等の動力伝達装置を、ハイブリッド車や電気自動車等、車両の駆動源として回転電機を備えた車両に適用する場合には、以下のような特有の課題が生じる。 When the power transmission device such as a transfer having the meshing engagement switching means as described above is applied to a vehicle including a rotating electrical machine as a vehicle drive source, such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, the following Unique challenges arise.
すなわち、ドグクラッチ等の噛み合い式の係合切替手段の係合状態を切り替える際には、新たに係合しようとする両部材のそれぞれに設けられた噛合い部同士の位相が合致している必要がある。すなわち、例えば本発明に係る説明のための図6に示すように、係合切替手段が、内歯(It)が形成されたスリーブ(SA)と外歯(Et)が形成されたギヤ(Gc4)とで構成されている場合、これらの噛合い部としての内歯(It)と外歯(Et)との位相が合致していなければ、スリーブ(SA)とギヤ(Gc4)とを係合させることはできない。しかし、ハイブリッド車や電気自動車等、車両の駆動源としての回転電機を備えた車両では、通常の車両の停止状態でエンジン及び回転電機を停止させる。したがって、このような車両停止状態では、出力軸側のトランスファに回転駆動力が伝達されないため、内歯(It)と外歯(Et)との位相を合わせることができず、係合切替手段の係合状態を切り替える操作を容易に行うことができないという問題が生じる。 That is, when the engagement state of the meshing engagement switching means such as a dog clutch is switched, the phases of the meshing portions provided on both members to be newly engaged must be matched. is there. That is, for example, as shown in FIG. 6 for explanation according to the present invention, the engagement switching means includes a sleeve (SA) in which internal teeth (It) are formed and a gear (Gc4) in which external teeth (Et) are formed. If the phases of the internal teeth (It) and the external teeth (Et) as the meshing portions do not match, the sleeve (SA) and the gear (Gc4) are engaged. I can't let you. However, in a vehicle equipped with a rotating electrical machine as a vehicle drive source, such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, the engine and the rotating electrical machine are stopped in a normal vehicle stop state. Therefore, in such a vehicle stop state, the rotational driving force is not transmitted to the transfer on the output shaft side, so the phases of the internal teeth (It) and the external teeth (Et) cannot be matched, and the engagement switching means There arises a problem that the operation of switching the engagement state cannot be easily performed.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の駆動源として回転電機を備えた車両において、噛み合い式の係合切替手段を有する動力伝達装置の切り替え動作を容易に行うことができる車両用駆動装置及びその制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to facilitate switching operation of a power transmission device having a meshing engagement switching unit in a vehicle including a rotating electrical machine as a vehicle drive source. Another object of the present invention is to provide a vehicle drive device and a control method thereof.
上記目的を達成するための本発明に係る車両用駆動装置の特徴構成は、回転電機と、この回転電機に駆動連結された伝動軸と、車輪に駆動連結された1又は2以上の出力軸と、前記伝動軸を介して伝達される駆動力を前記出力軸側へ伝達する動力伝達装置と、前記回転電機及び前記動力伝達装置の制御を行う制御手段と、車両が略停止状態にあることを判定する停止判定手段と、を備え、前記動力伝達装置は、噛み合い式の係合切替手段を有し、前記係合切替手段の係合状態を切り替えることにより複数の動力伝達状態間を切り替え可能に構成され、前記制御手段は、車両が略停止状態にあることを条件として、前記動力伝達装置の係合切り替え動作中に、前記回転電機を回転駆動する切替時制御を行う点にある。 In order to achieve the above object, the vehicle drive device according to the present invention includes a rotating electrical machine, a transmission shaft drivingly connected to the rotating electrical machine, and one or more output shafts drivingly connected to wheels. A power transmission device for transmitting the driving force transmitted through the transmission shaft to the output shaft side, a control means for controlling the rotating electrical machine and the power transmission device, and the vehicle being in a substantially stopped state. Stop determination means for determining, the power transmission device has a meshing engagement switching means, and can switch between a plurality of power transmission states by switching the engagement state of the engagement switching means. The control means is configured to perform switching control for rotationally driving the rotating electrical machine during the engagement switching operation of the power transmission device on condition that the vehicle is substantially stopped.
この特徴構成によれば、車両の略停止状態で、前記動力伝達装置の係合切り替え動作中に前記回転電機を回転駆動する制御を行い、前記伝導軸に回転駆動力を伝達することができる。これにより、通常の車両の略停止状態では前記動力伝達装置に駆動力が伝達されない制御が行われる車両であっても、前記動力伝達装置の噛合い式の係合切替手段の係合状態を切り替える際に、新たに係合しようとする両部材の少なくとも一方を回転させることができる。したがって、噛合い係合しようとする両部材のそれぞれに設けられた噛合い部同士の位相を合わせることができ、係合切替手段の係合状態を切り替える操作を容易に行うことが可能になる。
なお、本願において「略停止状態」は、車両が完全に停止している場合だけでなく、例えばアクセルペダルが操作されていない状態で微速走行している状態等のように所定速度以下の低速で走行している状態も含むものとする。また、本願において、「駆動連結」とは、駆動力の伝達を直接的に行うように連結された構造を含むほか、1又は2以上の部材を介して間接的に駆動力の伝達を行うように連結された構造も含むものとする。また、本願において、「回転電機」は、電動モータ、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
According to this characteristic configuration, when the vehicle is in a substantially stopped state, the rotary electric machine can be controlled to rotate during the engagement switching operation of the power transmission device, and the rotational driving force can be transmitted to the transmission shaft. As a result, even when the vehicle is controlled such that the driving force is not transmitted to the power transmission device when the vehicle is substantially stopped, the engagement state of the meshing engagement switching means of the power transmission device is switched. At this time, at least one of the two members to be newly engaged can be rotated. Therefore, the phases of the meshing portions provided in the two members to be meshed and engaged can be matched, and the operation of switching the engagement state of the engagement switching means can be easily performed.
In the present application, the “substantially stopped state” is not only when the vehicle is completely stopped, but at a low speed equal to or lower than a predetermined speed, for example, when the vehicle is traveling at a low speed when the accelerator pedal is not operated. Including the state of traveling. Further, in the present application, “driving connection” includes a structure in which driving force is transmitted directly, and in addition, the driving force is indirectly transmitted through one or more members. It also includes a structure linked to the. Further, in the present application, the “rotary electric machine” is used as a concept including any of an electric motor, a generator (generator), and a motor / generator functioning as both a motor and a generator as necessary.
ここで、変速機を、前記伝動軸と前記動力伝達装置との間の駆動伝達経路内に備える構成とすると好適である。
このように構成すれば、回転電機の回転を所定の変速比で変速して車輪側に出力することができる。したがって、回転電機の回転駆動力を有効に利用して走行可能な車両を実現することができる。
Here, it is preferable that the transmission is provided in a drive transmission path between the transmission shaft and the power transmission device.
If comprised in this way, rotation of a rotary electric machine can be changed by a predetermined gear ratio, and can be output to the wheel side. Therefore, it is possible to realize a vehicle that can travel by effectively using the rotational driving force of the rotating electrical machine.
また、前記変速機は、係合又は係合解除により前記伝動軸を介して伝達される駆動力を前記動力伝達装置側へ選択的に伝達するクラッチを備え、前記制御手段は、前記切替時制御として、前記クラッチの係合解除状態で、前記クラッチ内の油の粘性抵抗を利用した駆動力の伝達により前記動力伝達装置の入力軸が所定速度で回転するように前記回転電機を回転駆動する制御を行う構成とすると好適である。 In addition, the transmission includes a clutch that selectively transmits a driving force transmitted through the transmission shaft to the power transmission device side by engagement or disengagement, and the control unit is configured to perform the switching control. Control that rotationally drives the rotating electrical machine so that the input shaft of the power transmission device rotates at a predetermined speed by the transmission of the driving force using the viscous resistance of the oil in the clutch in the disengaged state of the clutch It is preferable to adopt a configuration for performing the above.
このように構成すれば、前記回転電機を、エンジンのアイドリング回転程度の比較的制御が容易な回転数で回転駆動するだけで、前記クラッチ内の油の粘性抵抗を利用して前記動力伝達装置の入力軸に適切な大きさの回転駆動力を伝達することができる。したがって、前記動力伝達装置の係合切替手段の係合状態を切り替える際に、前記動力伝達装置の入力軸を、前記係合切替手段の係合状態の切り替えを容易にするための適切な回転速度で回転させることができる。 With this configuration, the rotary electric machine can be rotated at a rotational speed that is relatively easy to control, such as the idling rotation of the engine, and the power transmission device can be connected to the power transmission device using the viscous resistance of the oil in the clutch. An appropriate rotational drive force can be transmitted to the input shaft. Therefore, when switching the engagement state of the engagement switching means of the power transmission device, the input shaft of the power transmission device is rotated at an appropriate rotational speed for facilitating switching of the engagement state of the engagement switching means. Can be rotated.
ここで、上記のような変速機のクラッチの係合解除状態での切替時制御は、通常の変速機の制御で前記クラッチが係合解除状態となる場合、すなわち前記変速指示手段の選択位置が停止レンジにある場合に行う構成とすると好適である。
なお、本願における「変速指示手段」には、シフトレバー(変速レバー)、変速スイッチ、変速操作の入力が可能なタッチパネル等、変速機の変速状態を指示することが可能な全ての手段が含まれる。
Here, the switching control in the clutch disengaged state as described above is performed when the clutch is disengaged by the normal transmission control, that is, the selected position of the shift instruction means is A configuration that is performed when the vehicle is in the stop range is preferable.
The “shift instruction means” in the present application includes all means capable of instructing the shift state of the transmission, such as a shift lever (shift lever), a shift switch, and a touch panel capable of inputting a shift operation. .
また、前記変速機は、係合又は係合解除により前記伝動軸を介して伝達される駆動力を前記動力伝達装置側へ選択的に伝達するクラッチを備え、前記制御手段は、前記切替時制御として、前記クラッチの係合状態で、前記動力伝達装置の入力軸が所定速度で回転するように前記回転電機を回転駆動する制御を行う構成とすると好適である。 In addition, the transmission includes a clutch that selectively transmits a driving force transmitted through the transmission shaft to the power transmission device side by engagement or disengagement, and the control unit is configured to perform the switching control. As a configuration, it is preferable to perform a control for rotationally driving the rotating electrical machine so that the input shaft of the power transmission device rotates at a predetermined speed in the engaged state of the clutch.
このように構成すれば、前記変速機のクラッチを係合したままの状態で前記動力伝達装置の入力軸に適切な大きさの回転駆動力を伝達することができる。したがって、前記動力伝達装置の係合切替手段の係合状態を切り替える際に、前記動力伝達装置の入力軸を、前記係合切替手段の係合状態の切り替えを容易にするための適切な回転速度で回転させることができる。また、前記変速機のクラッチを係合したままの状態であるので、前記動力伝達装置の係合状態の切り替えの後すぐに車両を発進させる操作が運転者により行われた場合にも、その操作に応じて迅速に車両を発進させることが可能となる。 If comprised in this way, the rotational drive force of a suitable magnitude | size can be transmitted to the input shaft of the said power transmission device in the state which engaged the clutch of the said transmission. Therefore, when switching the engagement state of the engagement switching means of the power transmission device, the input shaft of the power transmission device is rotated at an appropriate rotational speed for facilitating switching of the engagement state of the engagement switching means. Can be rotated. Further, since the clutch of the transmission remains engaged, even when the driver performs an operation to start the vehicle immediately after switching the engagement state of the power transmission device, the operation is performed. Accordingly, the vehicle can be started quickly.
ここで、上記のような変速機のクラッチの係合状態での切替時制御は、通常の変速機の制御で前記クラッチが係合状態となっており、運転者により車両を発進させる操作が行われる可能性がある場合、すなわち前記変速指示手段の選択位置が走行レンジにある場合に行う構成とすると好適である。 Here, the control at the time of switching in the engaged state of the clutch of the transmission as described above is that the clutch is in the engaged state by the normal transmission control, and the driver performs an operation of starting the vehicle. It is preferable to adopt a configuration that is performed when there is a possibility that the shift instruction means is in the travel range.
ここで、前記動力伝達装置は、例えば、車両の前輪及び後輪への駆動力の伝達状態を切り替え可能なトランスファとすることができる。 Here, the power transmission device can be, for example, a transfer that can switch the transmission state of the driving force to the front and rear wheels of the vehicle.
また、前記動力伝達装置の前記係合切り替えのための操作を受け付け可能とする受付状態変更手段を更に備え、前記制御手段は、前記受付状態変更手段により前記動力伝達装置が操作可能となったときに前記切替時制御を開始する構成とすると好適である。
このように構成すれば、前記切替時制御を誤りなく確実に実行することができる。
The power transmission device may further include a reception state changing unit that can receive an operation for switching the engagement of the power transmission device, and the control unit can operate the power transmission device by the reception state changing unit. It is preferable that the control at the time of switching is started.
If comprised in this way, the said control at the time of switching can be performed reliably without an error.
また、前記係合切替手段の係合状態を検出する係合状態検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記係合切替手段の係合が解除されたことを検出したときに前記切替時制御を開始する構成としても好適である。
このように構成すれば、運転者が前記動力伝達装置の操作レバー等による前記係合切り替えの操作を行うだけで前記切替時制御を開始することができる。したがって、運転者が行う操作をより簡便にすることができる。
In addition, it further includes an engagement state detection unit that detects an engagement state of the engagement switching unit, and the control unit performs the switching control when detecting that the engagement switching unit is disengaged. It is also suitable as a configuration for starting the process.
If comprised in this way, the driver | operator at the time of a switch can be started only by performing the operation of the engagement switching by the operation lever etc. of the said power transmission device. Therefore, the operation performed by the driver can be simplified.
また、前記制御手段は、前記切替時制御中は、前記回転電機を所定の上限トルク以下の回転トルクで回転駆動する構成とすると好適である。
このように構成すれば、出力軸を介して車輪に必要以上の大きな駆動力が伝達されることがないので、前記切替時制御中の車両の状態を安定的に維持することができる。
Further, it is preferable that the control means is configured to rotationally drive the rotating electrical machine with a rotational torque equal to or less than a predetermined upper limit torque during the switching control.
If comprised in this way, since the driving force larger than needed is not transmitted to a wheel via an output shaft, the state of the vehicle under the said control at the time of switching can be maintained stably.
また、本発明は、前記回転電機を第二回転電機とし、これとは異なる第一回転電機と、エンジンに駆動連結されたエンジン側軸と、このエンジン側軸から伝達される駆動力を前記第一回転電機と前記伝動軸とに分配する動力分配機構と、を更に備えたハイブリッド車用の駆動装置にも適用することができる。
この場合、前記制御手段は、前記切替時制御として、前記エンジン側軸に駆動力が伝達されないように前記第一回転電機を制御しつつ、前記第二回転電機を回転駆動する構成とすると好適である。
このように構成すれば、前記第二回転電機の回転駆動力がエンジン側に伝達され、無駄な動力が消費されることを抑制できる。
In the present invention, the rotating electrical machine is a second rotating electrical machine, and a first rotating electrical machine different from the rotating electrical machine, an engine side shaft that is drivingly connected to the engine, and a driving force transmitted from the engine side shaft are the first rotating electrical machine. The present invention can also be applied to a drive device for a hybrid vehicle that further includes a power distribution mechanism that distributes to a single rotating electric machine and the transmission shaft.
In this case, it is preferable that the control unit is configured to rotate the second rotating electrical machine while controlling the first rotating electrical machine so that the driving force is not transmitted to the engine side shaft as the switching time control. is there.
If comprised in this way, it can suppress that the rotational drive force of said 2nd rotary electric machine is transmitted to the engine side, and useless power is consumed.
また、本発明は、エンジンに駆動連結されたエンジン側軸と、係合又は係合解除により前記エンジン側軸と前記伝動軸との間で駆動力を選択的に伝達する伝動クラッチと、を更に備えたハイブリッド車用の駆動装置にも適用することができる。
この場合、前記制御手段は、前記切替時制御として、前記伝動クラッチの係合解除状態で、前記回転電機を回転駆動する構成とすると好適である。
このように構成すれば、前記第二回転電機の回転駆動力がエンジン側に伝達され、無駄な動力が消費されることを抑制できる。
The present invention further includes an engine side shaft that is drivingly connected to the engine, and a transmission clutch that selectively transmits driving force between the engine side shaft and the transmission shaft by engagement or disengagement. The present invention can also be applied to a drive device for a hybrid vehicle provided.
In this case, it is preferable that the control means is configured to rotate the rotating electrical machine in the disengaged state of the transmission clutch as the switching control.
If comprised in this way, it can suppress that the rotational drive force of said 2nd rotary electric machine is transmitted to the engine side, and useless power is consumed.
本発明に係る、回転電機と、この回転電機に駆動連結された伝動軸と、車輪に駆動連結された1又は2以上の出力軸と、前記伝動軸を介して伝達される駆動力を前記出力軸側へ伝達する動力伝達装置と、前記回転電機及び前記動力伝達装置の制御を行う制御手段と、車両が略停止状態にあることを判定する停止判定手段と、を備え、前記動力伝達装置は、噛み合い式の係合切替手段を有し、前記係合切替手段の係合状態を切り替えることにより複数の動力伝達状態間を切り替え可能に構成された車両用駆動装置の制御方法の特徴構成は、車両が略停止状態にあることを条件として、前記動力伝達装置の係合切り替え動作中に、前記回転電機を回転駆動する切替時制御を行う点にある。 According to the present invention, a rotating electrical machine, a transmission shaft drivingly connected to the rotating electrical machine, one or more output shafts drivingly connected to wheels, and a driving force transmitted via the transmission shaft are output. A power transmission device that transmits to the shaft side, a control unit that controls the rotating electrical machine and the power transmission device, and a stop determination unit that determines that the vehicle is substantially stopped. The characteristic configuration of the control method of the vehicle drive device, which has a meshing engagement switching means and is configured to be able to switch between a plurality of power transmission states by switching the engagement state of the engagement switching means, On the condition that the vehicle is in a substantially stopped state, switching control for rotationally driving the rotating electrical machine is performed during the engagement switching operation of the power transmission device.
この特徴構成によれば、車両の略停止状態で、前記動力伝達装置の係合切り替え動作中に前記回転電機を回転駆動する制御を行い、前記伝導軸に回転駆動力を伝達することができる。これにより、通常の車両の略停止状態では前記動力伝達装置に駆動力が伝達されない制御が行われる車両であっても、前記動力伝達装置の噛合い式の係合切替手段の係合状態を切り替える際に、新たに係合しようとする両部材の少なくとも一方を回転させることができる。したがって、噛合い係合しようとする両部材のそれぞれに設けられた噛合い部同士の位相を合わせることができ、係合切替手段の係合状態を切り替える操作を容易に行うことが可能なる。 According to this characteristic configuration, when the vehicle is in a substantially stopped state, the rotary electric machine can be controlled to rotate during the engagement switching operation of the power transmission device, and the rotational driving force can be transmitted to the transmission shaft. As a result, even when the vehicle is controlled such that the driving force is not transmitted to the power transmission device when the vehicle is substantially stopped, the engagement state of the meshing engagement switching means of the power transmission device is switched. At this time, at least one of the two members to be newly engaged can be rotated. Therefore, the phases of the meshing portions provided in each of the two members to be meshed and engaged can be matched, and the operation of switching the engagement state of the engagement switching means can be easily performed.
ここで、前記車両用駆動装置を、係合又は係合解除により前記伝動軸を介して伝達される駆動力を前記動力伝達装置側へ選択的に伝達するクラッチを有する変速機を、前記伝動軸と前記動力伝達装置との間の駆動伝達経路内に備える構成とし、前記切替時制御として、前記クラッチの係合解除状態で、前記クラッチ内の油の粘性抵抗を利用した駆動力の伝達により前記動力伝達装置の入力軸が所定速度で回転するように前記回転電機を回転駆動する構成とすると好適である。 Here, a transmission having a clutch that selectively transmits the driving force transmitted through the transmission shaft by engagement or disengagement of the vehicle drive device to the power transmission device side is provided as the transmission shaft. In the drive transmission path between the clutch and the power transmission device, and as the control at the time of switching, the clutch is disengaged and the driving force is transmitted using the viscous resistance of the oil in the clutch. It is preferable that the rotating electrical machine is rotationally driven so that the input shaft of the power transmission device rotates at a predetermined speed.
このように構成すれば、前記回転電機を、エンジンのアイドリング回転程度の比較的制御が容易な回転数で回転駆動するだけで、前記クラッチ内の油の粘性抵抗を利用して前記動力伝達装置の入力軸に適切な大きさの回転駆動力を伝達することができる。したがって、前記動力伝達装置の係合切替手段の係合状態を切り替える際に、前記動力伝達装置の入力軸を、前記係合切替手段の係合状態の切り替えを容易にするための適切な回転速度で回転させることができる。 With this configuration, the rotary electric machine can be rotated at a rotational speed that is relatively easy to control, such as the idling rotation of the engine, and the power transmission device can be connected to the power transmission device using the viscous resistance of the oil in the clutch. An appropriate rotational drive force can be transmitted to the input shaft. Therefore, when switching the engagement state of the engagement switching means of the power transmission device, the input shaft of the power transmission device is rotated at an appropriate rotational speed for facilitating switching of the engagement state of the engagement switching means. Can be rotated.
また、前記車両用駆動装置を、係合又は係合解除により前記伝動軸を介して伝達される駆動力を前記動力伝達装置側へ選択的に伝達するクラッチを有する変速機を、前記伝動軸と前記動力伝達装置との間の駆動伝達経路内に備える構成とし、前記切替時制御として、前記クラッチの係合状態で、前記動力伝達装置の入力軸が所定速度で回転するとともに、前記出力軸に伝達される回転トルクが所定の上限トルク以下となるように前記回転電機を回転駆動する構成とすると好適である。 A transmission having a clutch that selectively transmits the driving force transmitted through the transmission shaft to the power transmission device by engaging or disengaging the vehicle drive device; In the drive transmission path with the power transmission device, the input shaft of the power transmission device rotates at a predetermined speed in the engaged state of the clutch, and the output shaft It is preferable that the rotating electrical machine is rotationally driven so that the transmitted rotational torque is not more than a predetermined upper limit torque.
このように構成すれば、前記変速機のクラッチを係合したままの状態で前記動力伝達装置の入力軸に適切な大きさの回転駆動力を伝達することができる。したがって、前記動力伝達装置の係合切替手段の係合状態を切り替える際に、前記動力伝達装置の入力軸を、前記係合切替手段の係合状態の切り替えを容易にするための適切な回転速度で回転させることができる。また、前記変速機のクラッチを係合したままの状態であるので、前記動力伝達装置の係合状態の切り替えの後すぐに車両を発進させる操作が運転者により行われた場合にも、その操作に応じて迅速に車両を発進させることが可能となる。 If comprised in this way, the rotational drive force of a suitable magnitude | size can be transmitted to the input shaft of the said power transmission device in the state which engaged the clutch of the said transmission. Therefore, when switching the engagement state of the engagement switching means of the power transmission device, the input shaft of the power transmission device is rotated at an appropriate rotational speed for facilitating switching of the engagement state of the engagement switching means. Can be rotated. Further, since the clutch of the transmission remains engaged, even when the driver performs an operation to start the vehicle immediately after switching the engagement state of the power transmission device, the operation is performed. Accordingly, the vehicle can be started quickly.
〔第一の実施形態〕
以下に、本発明の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態においては、本発明をハイブリッド車両用の駆動装置に適用した場合を例として説明する。図1は、本実施形態に係る車両用駆動装置1を含む車両の構成を模式的に示すブロック図である。この図に示すように、車両用駆動装置1は、エンジンEと前輪Wf及び後輪Wrとの間の駆動力の伝達経路中に設けられている。また図2は、本実施形態に係る車両用駆動装置1の駆動伝達構造を示すスケルトン図である。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a drive device for a hybrid vehicle will be described as an example. FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a vehicle including a
1.車両用駆動装置1の駆動伝達構造
まず、図2を用いて本実施形態に係る車両用駆動装置1の駆動伝達構造について説明する。この図に示すように、車両用駆動装置1は、主な構成として、第一モータ・ジェネレータMG1、第二モータ・ジェネレータMG2、動力分配機構PG0、変速機SC、及びトランスファTFを備えている。また、車両用駆動装置1は、エンジンEに駆動連結された入力軸Iと、第二モータ・ジェネレータMG2に駆動連結された第一中間軸M1と、前輪用ディファレンシャル装置DIfを介して前輪Wf(図1参照)に駆動連結された前輪出力軸Ofと、後輪用ディファレンシャル装置DIrを介して後輪Wr(図1参照)に駆動連結された後輪出力軸Orとを備えている。また、車両用駆動装置1は、変速機SCの内部に第二中間軸M2、トランスファTFの内部に第三中間軸M3を備え、更にこれら変速機SCとトランスファTFとの間を接続して駆動連結する接続軸Mcを備えている。本例では、これらの軸は、前側から入力軸I、第一中間軸M1、第二中間軸M2、接続軸Mc、第三中間軸M3、後輪出力軸Orの順に、エンジンEの駆動力が出力される駆動軸(クランク軸)Ecと同軸に配置されている。また、前輪出力軸Ofは、これらの軸と平行に配置されている。なお、本実施形態の説明では、エンジンE側を前側(図1における左側)、後輪出力軸Or側を後側(図1における右側)として説明する。本実施形態においては、トランスファTFが本発明における「動力伝達装置」に相当する。
1. First, the drive transmission structure of the
駆動軸Ecと入力軸Iとの間には、ダンパ装置Dが設けられている。このダンパ装置Dは、エンジンEの出力の変動を吸収して入力軸Iに伝達する。なお、ダンパ装置Dを備えず、駆動軸Ecと入力軸Iとを一体とした構成とすることも可能である。また、入力軸Iと第一中間軸M1との間には、動力分配機構PG0が設けられている。この動力分配機構PG0は、エンジンEからダンパ装置D及び入力軸Iを介して伝達されてきた駆動力を、第一モータ・ジェネレータMG1と第一中間軸M1とに必要に応じて分配して伝達する。これにより、この車両用駆動装置1は、2個のモータ・ジェネレータMG1及びMG2を有するスプリット方式として構成されている。なお、動力分配機構PG0の図2における下方には、機械式オイルポンプOPmが配置されている。また、第一中間軸M1の後方には、変速機SC及びトランスファTFが設けられている。
A damper device D is provided between the drive shaft Ec and the input shaft I. The damper device D absorbs fluctuations in the output of the engine E and transmits it to the input shaft I. Note that the damper shaft D may not be provided, and the drive shaft Ec and the input shaft I may be integrated. A power distribution mechanism PG0 is provided between the input shaft I and the first intermediate shaft M1. The power distribution mechanism PG0 distributes and transmits the driving force transmitted from the engine E via the damper device D and the input shaft I to the first motor / generator MG1 and the first intermediate shaft M1 as necessary. To do. Thus, the
以上の車両用駆動装置1の各構成はケースCASの内部に収納されている。なお、図2に、ケースCASの一部のみを模式的に表している。また、この車両用駆動装置1は、機械式オイルポンプOPm及び電動オイルポンプOPe(図1参照)から供給された油の各部への供給を制御する油圧制御装置HCを有している。なお、エンジンEの動作中は機械式オイルポンプOPmにより油圧制御装置HCに油が供給され、エンジンEの停止中は電動オイルポンプOPeにより油圧制御装置HCに油が供給される。
Each structure of the above
なお、本実施形態においては、第一中間軸M1が本発明における「伝動軸」に相当し、入力軸Iが本発明における「エンジン側軸」に相当し、接続軸Mcが本発明における「動力伝達装置の入力軸」に相当する。また、第一モータ・ジェネレータMG1が本発明における「第一回転電機」に相当し、第二モータ・ジェネレータMG2が本発明における「第二回転電機」又は「回転電機」に相当する。 In the present embodiment, the first intermediate shaft M1 corresponds to the “transmission shaft” in the present invention, the input shaft I corresponds to the “engine side shaft” in the present invention, and the connection shaft Mc corresponds to the “power” in the present invention. This corresponds to the “input shaft of the transmission device”. The first motor / generator MG1 corresponds to the “first rotating electrical machine” in the present invention, and the second motor / generator MG2 corresponds to the “second rotating electrical machine” or the “rotating electrical machine” in the present invention.
2.車両用駆動装置1の各部の構成
動力分配機構PG0は、入力軸Iと同軸状に配置されたシングルピニオン式の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、動力分配機構PG0は、複数のピニオンギヤを支持するキャリアca0と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤs0及びリングギヤr0とを回転要素として有している。この動力分配機構PG0は、キャリアca0が入力軸Iと一体回転するように連結され、サンギヤs0が第一モータ・ジェネレータMG1のロータRo1と一体回転するように連結され、リングギヤr0が第一中間軸M1と一体回転するように連結されている。これにより、動力分配機構PG0は、エンジンEから入力軸Iを介してキャリアca0に伝達された駆動力を、第一モータ・ジェネレータMG1の回転制御によって、第一モータ・ジェネレータMG1側と第一中間軸M1側とに分配する。なお、第一モータ・ジェネレータMG1に分配された駆動力は主に発電用に供され、第一中間軸M1に伝達された駆動力は主に車両の走行用に供される。また、動力分配機構PG0のキャリアca0には、機械式オイルポンプOPmを駆動するための駆動ギヤg0が一体回転するように連結されている。この駆動ギヤg0は、機械式オイルポンプOPmの回転軸と一体回転する従動ギヤgmに噛み合うように設けられている。
2. Configuration of Each Part of
第一モータ・ジェネレータMG1は、ケースCASに固定されたステータSt1と、このステータSt1の径方向内側に回転自在に支持されたロータRo1と、を有している。この第一モータ・ジェネレータMG1のロータRo1は、動力分配機構PG0のサンギヤs0と一体回転するように連結されている。また、第二モータ・ジェネレータMG2は、ケースCASに固定されたステータSt2と、このステータSt2の径方向内側に回転自在に支持されたロータRo2と、を有している。この第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2は、第一中間軸M1と一体回転するように連結されている。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は、それぞれインバータInを介して蓄電装置としてのバッテリBaに電気的に接続されている。そして、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は、それぞれ電力の供給を受けて動力を発生するモータとしての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータとしての機能を果すことが可能とされている。 The first motor / generator MG1 includes a stator St1 fixed to the case CAS, and a rotor Ro1 that is rotatably supported on the radially inner side of the stator St1. The rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 is connected to rotate integrally with the sun gear s0 of the power distribution mechanism PG0. The second motor / generator MG2 includes a stator St2 fixed to the case CAS, and a rotor Ro2 that is rotatably supported on the radially inner side of the stator St2. The rotor Ro2 of the second motor / generator MG2 is connected to rotate integrally with the first intermediate shaft M1. The first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 are each electrically connected to a battery Ba as a power storage device via an inverter In. Each of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 functions as a motor that generates power by receiving power, and functions as a generator that generates power by receiving power. It is possible.
本例では、第一モータ・ジェネレータMG1は、主にサンギヤs0を介して入力された駆動力により発電を行い、バッテリBaを充電し、或いは第二モータ・ジェネレータMG2を駆動する。ただし、車両の高速走行時には第一モータ・ジェネレータMG1はモータとして機能する場合もある。一方、第二モータ・ジェネレータMG2は、主に車両の走行用の駆動力を補助する駆動モータとして機能する。ただし、車両の減速時等には第二モータ・ジェネレータMG2は発電機として機能し、車両の慣性力を電気エネルギとして回生する。これら第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2の動作は、制御装置ECUから制御指令に従って行われる。 In this example, the first motor / generator MG1 generates electric power mainly by the driving force input via the sun gear s0, charges the battery Ba, or drives the second motor / generator MG2. However, the first motor / generator MG1 may function as a motor when the vehicle is traveling at high speed. On the other hand, the second motor / generator MG2 mainly functions as a drive motor that assists the driving force for driving the vehicle. However, when the vehicle is decelerated, the second motor / generator MG2 functions as a generator and regenerates the inertial force of the vehicle as electric energy. The operations of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 are performed in accordance with a control command from the control unit ECU.
変速機SCは、1組の遊星歯車機構又は複数組の遊星歯車機構の組み合わせにより構成されおり、第一中間軸M1とトランスファTFとの間の駆動伝達経路内に配置されている。この変速機SCは、複数の変速段を有し、選択された変速段に応じた変速比で第一中間軸M1と接続軸Mcとの間の回転の伝達を行う。図3は、本実施形態に係る変速機SCのスケルトン図である。この図に示すように、変速機SCは、2組の遊星歯車機構PG1、PG2を組み合わせてなる遊星歯車装置PGSを備えて構成される。また、変速機SCは、この遊星歯車装置PGSを構成する回転要素に対応して複数の摩擦係合要素C1、C2、C3、B1、B2、F1を備えている。具体的には、変速機SCは、これらの摩擦係合要素として、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第三クラッチC3、第一ブレーキB1、第二ブレーキB2、及び一方向クラッチF1を備えている。 The transmission SC is configured by a set of planetary gear mechanisms or a combination of a plurality of planetary gear mechanisms, and is disposed in a drive transmission path between the first intermediate shaft M1 and the transfer TF. The transmission SC has a plurality of shift speeds, and transmits rotation between the first intermediate shaft M1 and the connection shaft Mc at a gear ratio according to the selected shift speed. FIG. 3 is a skeleton diagram of the transmission SC according to the present embodiment. As shown in this figure, the transmission SC is configured to include a planetary gear unit PGS formed by combining two sets of planetary gear mechanisms PG1 and PG2. Further, the transmission SC includes a plurality of friction engagement elements C1, C2, C3, B1, B2, and F1 corresponding to the rotation elements constituting the planetary gear device PGS. Specifically, the transmission SC includes a first clutch C1, a second clutch C2, a third clutch C3, a first brake B1, a second brake B2, and a one-way clutch F1 as these friction engagement elements. ing.
ここでは、変速機SCの遊星歯車装置PGSを構成する2組の遊星歯車機構のうち、第一中間軸M1側(前側)を第一遊星歯車機構PG1、トランスファTF側(後側)を第二遊星歯車機構PG2とする。図3からも明らかなように、第一遊星歯車機構PG1は、複数のピニオンギヤを支持するキャリアca1と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤs1及びリングギヤr1とを回転要素として有するシングルピニオン式の遊星歯車機構である。また、第二遊星歯車機構PG2も同様に、複数のピニオンギヤを支持するキャリアca2と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤs2及びリングギヤr2とを回転要素として有するシングルピニオン式の遊星歯車機構である。 Here, of the two planetary gear mechanisms constituting the planetary gear device PGS of the transmission SC, the first intermediate shaft M1 side (front side) is the first planetary gear mechanism PG1, and the transfer TF side (rear side) is the second. This is a planetary gear mechanism PG2. As apparent from FIG. 3, the first planetary gear mechanism PG1 is a single pinion planetary gear mechanism having a carrier ca1 that supports a plurality of pinion gears, and a sun gear s1 and a ring gear r1 that respectively mesh with the pinion gears as rotating elements. It is. Similarly, the second planetary gear mechanism PG2 is a single pinion type planetary gear mechanism that has a carrier ca2 that supports a plurality of pinion gears, and a sun gear s2 and a ring gear r2 that mesh with the pinion gears as rotating elements.
次に、第一遊星歯車機構PG1及び第二遊星歯車機構PG2の各回転要素と摩擦係合要素C1、C2、C3、B1、B2、F1との関係について説明する。第一遊星歯車機構PG1のサンギヤs1は、第三クラッチC3により第一中間軸M1の回転が選択的に伝達されるとともに、第一ブレーキB1によりケースCASに選択的に固定される。第一遊星歯車機構PG1のキャリアca1は、第二遊星歯車機構PG2のリングギヤr2に連結され、第二クラッチC2により第一中間軸M1の回転が選択的に伝達されるとともに、第二ブレーキB2によりケースCASに選択的に固定される。また、このキャリアca1の回転は、一方向クラッチF1によりその逆転が止められる。第一遊星歯車機構PG1のリングギヤr1は、第二遊星歯車機構PG2のキャリアca2に連結されるとともに、接続軸Mcに連結されている。第二遊星歯車機構PG2のサンギヤs2は、第一クラッチC1により第一中間軸M1の回転が選択的に伝達される。したがって、本例では、第一クラッチC1、第二クラッチC2、及び第三クラッチC3が、その係合又は係合解除により第一中間軸M1を介して伝達される駆動力を動力伝達装置としてのトランスファTFへ選択的に伝達する本発明に係る「クラッチ」となる。 Next, the relationship between the rotation elements of the first planetary gear mechanism PG1 and the second planetary gear mechanism PG2 and the friction engagement elements C1, C2, C3, B1, B2, and F1 will be described. The sun gear s1 of the first planetary gear mechanism PG1 is selectively transmitted to the case CAS by the first brake B1 while the rotation of the first intermediate shaft M1 is selectively transmitted by the third clutch C3. The carrier ca1 of the first planetary gear mechanism PG1 is connected to the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism PG2, and the rotation of the first intermediate shaft M1 is selectively transmitted by the second clutch C2 and is also transmitted by the second brake B2. It is selectively fixed to the case CAS. The rotation of the carrier ca1 is stopped by the one-way clutch F1. The ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1 is coupled to the carrier ca2 of the second planetary gear mechanism PG2 and is coupled to the connection shaft Mc. In the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism PG2, the rotation of the first intermediate shaft M1 is selectively transmitted by the first clutch C1. Therefore, in this example, the first clutch C1, the second clutch C2, and the third clutch C3 use the driving force transmitted through the first intermediate shaft M1 by the engagement or disengagement as the power transmission device. The “clutch” according to the present invention is selectively transmitted to the transfer TF.
図4は、これらの摩擦係合要素C1、C2、C3、B1、B2、F1の作動表を示す図である。この図に示す作動表において、「○」は各摩擦係合要素が係合状態にあることを示している。また「無印」は、各摩擦係合要素が係合解除状態にあること示している。なお「(○)」は、一方向クラッチF1が働くことにより、実現される状態と同じ状態が摩擦係合要素B2の係合で実現することを示している。この作動表に示すように、変速機SCでは、各変速段においていずれか2つの摩擦係合要素が係合状態とされ、残りの摩擦係合要素が係合解除状態とされることで、各変速段を選択する。なお、図示は省略するが、第一クラッチC1、第二クラッチC2、及び第三クラッチC3は、例えば、多板式クラッチとし、第一ブレーキB1及び第二ブレーキB2は、多板式ブレーキとすることができる。また、一方向クラッチF1は、例えば、ケースCASに固定されたアウターレースと、第一遊星歯車機構PG1のキャリアca1と一体回転するように連結されたインナーレースとの間にスプラグを備えたスプラグタイプの一方向クラッチとすることができる。 FIG. 4 is a diagram showing an operation table of these friction engagement elements C1, C2, C3, B1, B2, and F1. In the operation table shown in this figure, “◯” indicates that each friction engagement element is in an engaged state. “No mark” indicates that each friction engagement element is in a disengaged state. Note that “(◯)” indicates that the same state as the state realized by the one-way clutch F1 is realized by the engagement of the friction engagement element B2. As shown in this operation table, in the transmission SC, any two friction engagement elements are engaged in each shift stage, and the remaining friction engagement elements are disengaged. Select the gear position. Although illustration is omitted, the first clutch C1, the second clutch C2, and the third clutch C3 are, for example, multi-plate clutches, and the first brake B1 and the second brake B2 are multi-plate brakes. it can. The one-way clutch F1 is, for example, a sprag type provided with a sprag between an outer race fixed to the case CAS and an inner race connected to rotate integrally with the carrier ca1 of the first planetary gear mechanism PG1. One-way clutch.
図2に示すように、トランスファTFは、第一中間軸M1及び変速機SCを介して伝達される駆動力を出力軸側へ伝達する動力伝達装置であって、ここでは、トランスファTFは、前輪出力軸Of及び後輪出力軸Orの一方又は双方への駆動力の伝達状態を切り替えることにより、前輪Wf及び後輪Wrへの駆動力の伝達状態を切り替える。具体的には、トランスファTFは、後輪Wrのみを駆動する二輪駆動状態と、前輪Wf及び後輪Wrの両方を駆動する四輪駆動状態とを切り替える動作と、減速比が大きいローギヤ状態と、減速比が小さいハイギヤ状態とを切り替える動作とを行うことができる構成となっている。そのため、本例では、トランスファTFは、ハイ・ロー切替機構CM1と、二駆・四駆切替機構CM2と、センターディファレンシャル装置PG3と、ビスカスカップリングVCとを有して構成されている。ここではハイ・ロー切替機構CM1及び二駆・四駆切替機構CM2は、いわゆるドグクラッチと称される噛み合い式の係合切替手段30となっている。そして、トランスファTFは、これらのハイ・ロー切替機構CM1及び二駆・四駆切替機構CM2の係合状態を切り替えることにより、複数の動力伝達状態間を切り替え可能に構成されている。このトランスファTFの詳細な構成については以下に説明する。 As shown in FIG. 2, the transfer TF is a power transmission device that transmits a driving force transmitted through the first intermediate shaft M1 and the transmission SC to the output shaft side. Here, the transfer TF is a front wheel. By switching the transmission state of the driving force to one or both of the output shaft Of and the rear wheel output shaft Or, the transmission state of the driving force to the front wheel Wf and the rear wheel Wr is switched. Specifically, the transfer TF includes an operation for switching between a two-wheel drive state in which only the rear wheel Wr is driven and a four-wheel drive state in which both the front wheel Wf and the rear wheel Wr are driven, a low gear state with a large reduction ratio, It is configured to be able to perform an operation of switching to a high gear state with a small reduction ratio. Therefore, in this example, the transfer TF includes a high / low switching mechanism CM1, a two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2, a center differential device PG3, and a viscous coupling VC. Here, the high / low switching mechanism CM1 and the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2 are meshing engagement switching means 30 called a dog clutch. The transfer TF is configured to be able to switch between a plurality of power transmission states by switching the engagement states of the high / low switching mechanism CM1 and the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2. The detailed configuration of this transfer TF will be described below.
3.トランスファTFの詳細な構成
次に、本実施形態に係るトランスファTFのスケルトン図である図5を用いて、本実施形態に係るトランスファTFの詳細な構成について説明する。この図に示すように、本実施形態においては、トランスファTFは、接続軸Mc側(前側)から、ハイ・ロー切替機構CM1、二駆・四駆切替機構CM2、ビスカスカップリングVC、センターディファレンシャル装置PG3の順に、同軸上に配置されて構成されている。これらのトランスファTFを構成する各部は、図示しないケース内に収められている。
3. Detailed Configuration of Transfer TF Next, a detailed configuration of the transfer TF according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 5 which is a skeleton diagram of the transfer TF according to the present embodiment. As shown in this figure, in this embodiment, the transfer TF is connected to the high / low switching mechanism CM1, the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2, the viscous coupling VC, the center differential device from the connection shaft Mc side (front side). They are arranged on the same axis in the order of PG3. Each part constituting these transfer TFs is housed in a case (not shown).
ハイ・ロー切替機構CM1は、第一入力ギヤGa1及び第二入力ギヤGa2と、第一から第四減速ギヤGc1〜Gc4と、第一伝動ギヤGb1と、ハイ・ロー切替用スリーブSAとを有して構成されている。ここで、第一入力ギヤGa1及び第二入力ギヤGa2は、ともに接続軸Mcと一体回転するように設けられている。第一減速ギヤGc1及び第二減速ギヤGc2は、接続軸Mc及び第三中間軸M3等に平行な軸により一体回転するように連結されている。そして、第一減速ギヤGc1は第一入力ギヤGa1に噛み合い、第二減速ギヤGc2は第三減速ギヤGc3に噛み合うように設けられている。第三減速ギヤGc3及び第四減速ギヤGc4は、第三中間軸M3と同軸上に配置され、この第三中間軸M3とは独立に回転可能に設けられた軸により一体回転するように連結されている。そして、第一から第四減速ギヤGc1〜Gc4の歯数は、第一入力ギヤGa1の回転が所定の減速比で減速されて第四減速ギヤGc4に伝達されるように設定されている。また、第一伝動ギヤGb1は、第三中間軸M3と一体回転するように設けられている。そして、これらの各ギヤは、接続軸Mc及び第三中間軸M3と同軸上に、前側から後側に向かって、第一入力ギヤGa1、第二入力ギヤGa2、第一伝動ギヤGb1、第四減速ギヤGc4、第三減速ギヤGc3の順に配置されている。 The high / low switching mechanism CM1 includes a first input gear Ga1 and a second input gear Ga2, first to fourth reduction gears Gc1 to Gc4, a first transmission gear Gb1, and a high / low switching sleeve SA. Configured. Here, the first input gear Ga1 and the second input gear Ga2 are both provided to rotate integrally with the connection shaft Mc. The first reduction gear Gc1 and the second reduction gear Gc2 are connected to rotate integrally with an axis parallel to the connection shaft Mc, the third intermediate shaft M3, and the like. The first reduction gear Gc1 is engaged with the first input gear Ga1, and the second reduction gear Gc2 is engaged with the third reduction gear Gc3. The third reduction gear Gc3 and the fourth reduction gear Gc4 are arranged coaxially with the third intermediate shaft M3, and are connected to rotate integrally with a shaft provided to be rotatable independently of the third intermediate shaft M3. ing. The number of teeth of the first to fourth reduction gears Gc1 to Gc4 is set so that the rotation of the first input gear Ga1 is reduced at a predetermined reduction ratio and transmitted to the fourth reduction gear Gc4. The first transmission gear Gb1 is provided so as to rotate integrally with the third intermediate shaft M3. Each of these gears is coaxial with the connection shaft Mc and the third intermediate shaft M3, and from the front side toward the rear side, the first input gear Ga1, the second input gear Ga2, the first transmission gear Gb1, the fourth transmission gear. The reduction gear Gc4 and the third reduction gear Gc3 are arranged in this order.
ハイ・ロー切替用スリーブSAは、その軸方向に移動することにより、図5に(a)位置(ハイ・ロー切替用スリーブSAが実線で表されている位置)で示す、第一伝動ギヤGb1と第二入力ギヤGa2とを係合させた「ハイギヤ状態」と、図5に(b)位置で示す、第一伝動ギヤGb1と第四減速ギヤGc4とを係合させた「ローギヤ状態」との切り替えを行う。また、本例では、「ハイギヤ状態」と「ローギヤ状態」との間(図5における(a)位置と(b)位置との間)に、ハイ・ロー切替用スリーブSAが第一伝動ギヤGb1のみに係合し、第二入力ギヤGa2及び第四減速ギヤGc4のいずれにも係合しない「ニュートラル状態」となる位置を有している。図6は、ハイ・ロー切替用スリーブSAが、第一伝動ギヤGb1と第二入力ギヤGa2とを係合させたハイギヤ状態から、第一伝動ギヤGb1と第四減速ギヤGc4とを係合させたローギヤ状態に切り替える際の状態を示す部分斜視図である。この図に示すように、ハイ・ロー切替用スリーブSAは、その内周面に内歯Itが形成された略円筒状部材で構成されている。この内歯Itは、第一伝動ギヤGb1、第二入力ギヤGa2、及び第四減速ギヤGc4の外周面に形成された外歯Etに係合可能に構成されている。なお、このハイ・ロー切替用スリーブSAの軸方向への移動は、外周面に設けられた凹部SAaに係合される図示しないシフトフォーク等の切替用部材が、運転者により操作されるトランスファTFの操作手段としての操作レバーTLに連動して動作することにより行われる。 The high / low switching sleeve SA moves in the axial direction thereof, whereby the first transmission gear Gb1 shown in FIG. 5 at the position (a) (the position where the high / low switching sleeve SA is represented by a solid line) is shown. And a “low gear state” in which the first transmission gear Gb1 and the fourth reduction gear Gc4 are engaged, as shown in FIG. 5 at the position (b). Switch. In this example, the high / low switching sleeve SA is provided between the “high gear state” and the “low gear state” (between the positions (a) and (b) in FIG. 5). Only the second input gear Ga2 and the fourth reduction gear Gc4 are engaged, and the position is in the “neutral state”. FIG. 6 shows that the high / low switching sleeve SA engages the first transmission gear Gb1 and the fourth reduction gear Gc4 from the high gear state in which the first transmission gear Gb1 and the second input gear Ga2 are engaged. It is a fragmentary perspective view which shows the state at the time of switching to the low gear state. As shown in this figure, the high / low switching sleeve SA is constituted by a substantially cylindrical member having an inner tooth It formed on the inner peripheral surface thereof. This internal tooth It is configured to be able to engage with external teeth Et formed on the outer peripheral surfaces of the first transmission gear Gb1, the second input gear Ga2, and the fourth reduction gear Gc4. The high / low switching sleeve SA is moved in the axial direction by a transfer TF in which a switching member such as a shift fork (not shown) engaged with a recess SAa provided on the outer peripheral surface is operated by the driver. This is performed by operating in conjunction with an operation lever TL as the operation means.
ここで、ハイ・ロー切替用スリーブSAの軸方向の移動による「ハイギヤ状態」と「ローギヤ状態」との切り替えに際しては、ハイ・ロー切替用スリーブSAの内歯Itと、係合しようとするギヤ(第二入力ギヤGa2又は第四減速ギヤGc4)の外歯Etとの位相が合致しなければならない。すなわち、それらの位相が合っていない状態でハイ・ロー切替用スリーブSAを軸方向に移動させても、ハイ・ロー切替用スリーブSAの側面と前記係合しようとするギヤの側面とが当接するだけで、ハイ・ロー切替用スリーブSAの内歯Itを前記ギヤの外歯Etに係合させることができない。よって、車両が停止状態にあるために、ハイ・ロー切替用スリーブSAと、それが係合しようとする第二入力ギヤGa2又は第四減速ギヤGc4との双方が回転停止状態にある場合には、内歯Itと外歯Etとの位相を合わせることができず、係合を切り替えることが非常に困難となる。そこで、本発明に係る車両用駆動装置1では、後述するように、車両の停止状態で接続軸Mcを所定速度で回転させることにより、内歯Itと外歯Etとの位相を合わせることを可能とし、係合の切り替えを容易に行い得るようにしている。
Here, when switching between the “high gear state” and the “low gear state” by the axial movement of the high / low switching sleeve SA, the gear to be engaged with the internal teeth It of the high / low switching sleeve SA. The phase with the external tooth Et of (the second input gear Ga2 or the fourth reduction gear Gc4) must match. That is, even if the high / low switching sleeve SA is moved in the axial direction in a state where the phases are not matched, the side surface of the high / low switching sleeve SA and the side surface of the gear to be engaged abut. As a result, the internal teeth It of the high / low switching sleeve SA cannot be engaged with the external teeth Et of the gear. Therefore, when the vehicle is in a stopped state, both the high / low switching sleeve SA and the second input gear Ga2 or the fourth reduction gear Gc4 to be engaged are in the rotation stopped state. The phases of the internal teeth It and the external teeth Et cannot be matched, and it is very difficult to switch the engagement. Therefore, in the
センターディファレンシャル装置PG3は、シングルピニオン式の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、センターディファレンシャル装置PG3は、複数のピニオンギヤを支持するキャリアca3と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤs3及びリングギヤr3とを回転要素として有している。このセンターディファレンシャル装置PG3は、キャリアca3が第三中間軸M3と一体回転するように連結され、サンギヤs3が二駆・四駆切替機構CM2を構成する分配ギヤGd及びビスカスカップリングVCのインナープレートVCiと一体回転するように連結され、リングギヤr3が後輪出力軸Or及びビスカスカップリングVCのアウタープレートVCoと一体回転するように連結されている。これにより、センターディファレンシャル装置PG3は、後述するように二駆・四駆切替機構CM2において「四輪駆動・デフアンロック状態」が選択されている状態で、前輪出力軸Of及び後輪出力軸Orに必要に応じて駆動力を分配する差動装置として機能する。この際、ビスカスカップリングVCは、インナープレートVCiとアウタープレートVCoとの間の油の粘性により、前輪出力軸Of側へ駆動力を伝達するサンギヤs3と、後輪出力軸Or側へ駆動力を伝達するリングギヤr3との回転差を制限する差動制限装置として機能する。 The center differential device PG3 is configured by a single pinion type planetary gear mechanism. That is, the center differential device PG3 includes a carrier ca3 that supports a plurality of pinion gears, and a sun gear s3 and a ring gear r3 that respectively mesh with the pinion gears as rotating elements. The center differential device PG3 is connected so that the carrier ca3 rotates integrally with the third intermediate shaft M3, and the sun gear s3 forms the two-wheel / four-wheel drive switching mechanism CM2, and the inner plate VCi of the viscous coupling VC. The ring gear r3 is connected to rotate integrally with the rear wheel output shaft Or and the outer plate VCo of the viscous coupling VC. As a result, the center differential device PG3 is in a state where the “four-wheel drive / diff unlocked state” is selected in the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2, as will be described later, and the front wheel output shaft Of and the rear wheel output shaft Or. It functions as a differential device that distributes the driving force as needed. At this time, the viscous coupling VC transmits the driving force to the rear wheel output shaft Or side and the sun gear s3 that transmits the driving force to the front wheel output shaft Of side due to the viscosity of the oil between the inner plate VCi and the outer plate VCo. It functions as a differential limiting device that limits the rotational difference with the ring gear r3 to be transmitted.
二駆・四駆切替機構CM2は、第二伝動ギヤGb2と、分配ギヤGdと、前輪用駆動ギヤGe1と、二駆・四駆切替用スリーブSBとを有して構成されている。ここで、第二伝動ギヤGb2は、第一伝動ギヤGb1とともに第三中間軸M3と一体回転するように設けられている。分配ギヤGdは、第三中間軸M3と同軸上に配置され、この第三中間軸M3とは独立に回転可能に設けられた軸により、センターディファレンシャル装置PG3のサンギヤs3と一体回転するように連結されている。前輪用駆動ギヤGe1は、第三中間軸M3と同軸上に配置され、この第三中間軸M3とは独立に回転可能に設けられた軸により、前輪用駆動スプロケットGe2と一体回転するように連結されている。そして、これらの各ギヤは、第三中間軸M3と同軸上に、前側から後側に向かって、第二伝動ギヤGb2、分配ギヤGd、前輪用駆動ギヤGe1、前輪用駆動スプロケットGe2の順に配置されている。また、前輪用駆動スプロケットGe2は、チェーンchを介して前輪用従動スプロケットGfと一体回転するように駆動連結されている。この前輪用従動スプロケットGfは、前輪出力軸Ofと一体回転するように連結されている。 The two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2 includes a second transmission gear Gb2, a distribution gear Gd, a front wheel drive gear Ge1, and a two-wheel drive / four-wheel drive switching sleeve SB. Here, the second transmission gear Gb2 is provided so as to rotate integrally with the third intermediate shaft M3 together with the first transmission gear Gb1. The distribution gear Gd is arranged coaxially with the third intermediate shaft M3, and is connected so as to rotate integrally with the sun gear s3 of the center differential device PG3 by a shaft that is rotatably provided independently of the third intermediate shaft M3. Has been. The front wheel drive gear Ge1 is arranged coaxially with the third intermediate shaft M3, and is connected to rotate integrally with the front wheel drive sprocket Ge2 by a shaft that is rotatably provided independently of the third intermediate shaft M3. Has been. These gears are arranged in the order of the second transmission gear Gb2, the distribution gear Gd, the front wheel drive gear Ge1, and the front wheel drive sprocket Ge2 from the front side to the rear side coaxially with the third intermediate shaft M3. Has been. Further, the front wheel drive sprocket Ge2 is drivingly coupled to rotate integrally with the front wheel driven sprocket Gf via the chain ch. The front wheel driven sprocket Gf is coupled to rotate integrally with the front wheel output shaft Of.
二駆・四駆切替用スリーブSBは、その軸方向に移動することにより、図5に(c)位置で示す、第二伝動ギヤGb2と分配ギヤGdとを係合させた「二輪駆動状態」と、図5に(d)位置(二駆・四駆切替用スリーブSBが実線で表されている位置)で示す、分配ギヤGdと前輪用駆動ギヤGe1とを係合させた「四輪駆動・デフアンロック状態」と、図5に(e)位置で示す、第二伝動ギヤGb2と分配ギヤGdと前輪用駆動ギヤGe1とを全て係合させた「四輪駆動・デフロック状態」との切り替えを行う。また、本例では、「二輪駆動状態」と「四輪駆動・デフアンロック状態」との間(図5における(c)位置と(d)位置との間)に、二駆・四駆切替用スリーブSBが分配ギヤGdのみに係合し、第二伝動ギヤGb2及び前輪用駆動ギヤGe1のいずれにも係合しない「ニュートラル状態」となる位置を有している。この二駆・四駆切替用スリーブSBの構成は、上記ハイ・ロー切替用スリーブSAと同様であり、図示は省略するが、その内周面に内歯が形成された略円筒状部材で構成されている。この内歯は、第二伝動ギヤGb2、分配ギヤGd、及び前輪用駆動ギヤGe1の外周面に形成された図示しない外歯に係合可能に構成されている。ただし、この二駆・四駆切替用スリーブSBでは、「四輪駆動・デフアンロック状態」を実現するために、図5の(d)位置で第二伝動ギヤGb2に係合しないように、内周面の当該部分には内歯が形成されていない。なお、この二駆・四駆切替用スリーブSBの軸方向への移動は、外周面に設けられた凹部SBaに係合される図示しないシフトフォーク等の切替用部材が、運転者により操作されるトランスファTFの操作レバーTLに連動して動作することにより行われる。 The two-wheel drive / four-wheel drive switching sleeve SB moves in the axial direction thereof, and the “two-wheel drive state” in which the second transmission gear Gb2 and the distribution gear Gd shown in FIG. FIG. 5 shows a “four-wheel drive” in which the distribution gear Gd and the front-wheel drive gear Ge1 are engaged as shown in FIG. 5 (d) (the position where the two-wheel drive / four-wheel drive switching sleeve SB is represented by a solid line). "Differential unlocked state" and "four-wheel drive / diff locked state" in which the second transmission gear Gb2, the distribution gear Gd, and the front wheel drive gear Ge1 are all engaged as shown in FIG. Switch. Further, in this example, the two-wheel drive / four-wheel drive switching is performed between the “two-wheel drive state” and the “four-wheel drive / diff unlocked state” (between the positions (c) and (d) in FIG. 5). The sleeve SB engages only with the distribution gear Gd, and has a position in a “neutral state” where it does not engage with either the second transmission gear Gb2 or the front wheel drive gear Ge1. The structure of the two-wheel drive / four-wheel drive switching sleeve SB is the same as the above-described high / low switching sleeve SA, and although not shown in the drawings, it is composed of a substantially cylindrical member having inner teeth formed on the inner peripheral surface thereof. Has been. The internal teeth are configured to be engageable with external teeth (not shown) formed on the outer peripheral surfaces of the second transmission gear Gb2, the distribution gear Gd, and the front wheel drive gear Ge1. However, in this two-wheel drive / four-wheel drive switching sleeve SB, in order to realize the “four-wheel drive / diff unlocked state”, the second transmission gear Gb2 is not engaged at the position (d) of FIG. No internal teeth are formed on the inner peripheral surface. In addition, when the two-wheel drive / four-wheel drive switching sleeve SB is moved in the axial direction, a switching member such as a shift fork (not shown) that is engaged with a recess SBa provided on the outer peripheral surface is operated by the driver. This is performed by operating in conjunction with the operation lever TL of the transfer TF.
ここで、二駆・四駆切替機構CM2においても、上記ハイ・ロー切替機構CM1と同様の課題が存在する。すなわち、二駆・四駆切替用スリーブSBの軸方向の移動による「二輪駆動状態」と「四輪駆動・デフアンロック状態」と「四輪駆動・デフロック状態」との間の切り替えに際しては、二駆・四駆切替用スリーブSBの内歯と、係合しようとするギヤ(第二伝動ギヤGb2又は前輪用駆動ギヤGe1)の外歯との位相が合致しなければならない。すなわち、それらの位相が合っていない状態で二駆・四駆切替用スリーブSBを軸方向に移動させても、二駆・四駆切替用スリーブSBの側面と前記係合しようとするギヤの側面とが当接するだけで、二駆・四駆切替用スリーブSBの内歯を前記ギヤの外歯に係合させることができない。よって、車両が停止状態にあるために、二駆・四駆切替用スリーブSBと、それが係合しようとする第二伝動ギヤGb2又は前輪用駆動ギヤGe1との双方が回転停止状態にある場合には、内歯と外歯との位相を合わせることができず、係合を切り替えることが非常に困難となる。そこで、本発明に係る車両用駆動装置1では、後述するように、車両の停止状態で接続軸Mcを所定速度で回転させることにより、内歯と外歯との位相を合わせることを可能とし、係合の切り替えを容易に行い得るようにしている。
Here, the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2 has the same problem as the high / low switching mechanism CM1. That is, when switching between the “two-wheel drive state”, “four-wheel drive / diff unlock state”, and “four-wheel drive / diff lock state” by the axial movement of the two-wheel drive / four-wheel drive switching sleeve SB, The phases of the internal teeth of the two-wheel drive / four-wheel drive switching sleeve SB and the external teeth of the gear (second transmission gear Gb2 or front wheel drive gear Ge1) to be engaged must match. That is, even if the two-wheel drive / four-wheel drive switching sleeve SB is moved in the axial direction in a state where the phases are not matched, the side surface of the two-wheel drive / four-wheel drive switching sleeve SB and the side surface of the gear to be engaged are engaged. And the inner teeth of the two-wheel drive / four-wheel drive switching sleeve SB cannot be engaged with the outer teeth of the gear. Therefore, when the vehicle is in a stopped state, both the 2WD / 4WD switching sleeve SB and the second transmission gear Gb2 or the front wheel drive gear Ge1 to be engaged are in a rotation stopped state. Therefore, the phases of the inner teeth and the outer teeth cannot be matched, and it is very difficult to switch the engagement. Therefore, in the
以上のように、トランスファTFは、ハイ・ロー切替機構CM1及び二駆・四駆切替機構CM2の係合状態を切り替えることにより、複数の駆動伝達状態を切り替え可能に構成されている。本実施形態においては、トランスファTFは、ハイ・ロー切替機構CM1を「ハイギヤ状態」として二駆・四駆切替機構CM2を「二輪駆動状態」とすることによる(1)二輪駆動・ハイギヤ状態、ハイ・ロー切替機構CM1を「ハイギヤ状態」として二駆・四駆切替機構CM2を「四輪駆動・デフアンロック状態」とすることによる(2)四輪駆動・ハイギヤ・デフアンロック状態、ハイ・ロー切替機構CM1を「ハイギヤ状態」として二駆・四駆切替機構CM2を「四輪駆動・デフロック状態」とすることによる(3)四輪駆動・ハイギヤ・デフロック状態、及びハイ・ロー切替機構CM1を「ローギヤ状態」として二駆・四駆切替機構CM2を「四輪駆動・デフロック状態」とすることによる(4)四輪駆動・ローギヤ・デフロック状態等の複数の動力伝達状態間を切り替え可能としている。これらの動力伝達状態の切り替えは、運転者により操作されるトランスファTFの操作レバーTLに連動して行われる。 As described above, the transfer TF is configured to be able to switch between a plurality of drive transmission states by switching the engagement states of the high / low switching mechanism CM1 and the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2. In this embodiment, the transfer TF is performed by setting the high / low switching mechanism CM1 to the “high gear state” and the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2 to the “two-wheel drive state”. (1) Two-wheel drive / high gear state, high・ By changing the low switching mechanism CM1 to the “high gear state” and the 2WD / four-wheel switching mechanism CM2 to the “four-wheel drive / diff-unlocked state” (2) four-wheel drive ・ high gear / diff-unlocked state, high (3) Four-wheel drive / high gear / diff lock state and high / low switch mechanism CM1 by setting the low switch mechanism CM1 to “high gear state” and the two-wheel drive / four-wheel drive switch mechanism CM2 to “four wheel drive / diff lock state” (4) Four-wheel drive, low gear, diff lock state by setting the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2 to "four-wheel drive / diff lock state" Thereby enabling switching between a plurality of power transmission state and the like. These power transmission states are switched in conjunction with the operation lever TL of the transfer TF operated by the driver.
4.制御装置ECUの構成
次に、本実施形態に係る車両用駆動装置1の制御手段としての制御装置ECUの構成について図1に基づいて説明する。なお、この図1において、二重の実線は駆動力の伝達経路を示し、二重の破線は電力の伝達経路を示し、白抜きの矢印は油の流れを示している。また、実線の矢印は各種情報の伝達経路を示している。
4). Configuration of Control Device ECU Next, the configuration of the control device ECU as control means of the
この制御装置ECUは、車両の各部に設けられたセンサSe1〜Se11で取得される情報を用いて、エンジンE、第一モータ・ジェネレータMG1、第二モータ・ジェネレータMG2、油圧制御装置HCを介して変速機SCの各摩擦係合要素、及び電動オイルポンプ等の動作制御を行う。特に、この車両用駆動装置1においては、車両が停止状態にあることを条件として、トランスファTFの係合切り替え動作中に、第二モータ・ジェネレータMG2を回転駆動する切替時制御を行う。センサSe1〜Se11として、本例では、第一モータ・ジェネレータ回転速度センサSe1、第二モータ・ジェネレータ回転速度センサSe2、油圧センサSe3、油温センサSe4、出力軸回転速度センサSe5、エンジン回転速度センサSe6、シフト位置検出センサSe7、ブレーキ操作検出センサSe8、蓄電量検出センサSe9、接続軸回転速度検出センサSe10、及びトランスファ係合状態検出センサSe11が設けられている。
This control device ECU uses the information acquired by the sensors Se1 to Se11 provided in each part of the vehicle, via the engine E, the first motor / generator MG1, the second motor / generator MG2, and the hydraulic control device HC. Operation control of each friction engagement element of transmission SC, an electric oil pump, etc. is performed. In particular, the
ここで、第一モータ・ジェネレータ回転速度センサSe1は、第一モータ・ジェネレータMG1のロータRo1の回転速度を検出するためのセンサである。第二モータ・ジェネレータ回転速度センサSe2は、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2の回転速度を検出するためのセンサである。油圧センサSe3は、油圧制御装置HCに供給される油の油圧である元油圧を検出するためのセンサである。油温センサSe4は、油圧制御装置HCから供給される油の温度である油温を検出するためのセンサである。出力軸回転速度センサSe5は、後輪出力軸Orの回転速度を検出するためのセンサである。なお、出力軸回転速度センサSe5が前輪出力軸Ofの回転速度を検出し、或いは前輪出力軸Of及び後輪出力軸Orの両方の回転速度を検出する構成としてもよい。エンジン回転速度センサSe6は、エンジンEの駆動軸Ecの回転速度を検出するためのセンサである。シフト位置検出センサSe7は、変速機SCを操作するためのシフトレバーSLの選択位置を検出するためのセンサである。ブレーキ操作検出センサSe8は、ブレーキペダルbpの操作の有無を検出するためのセンサである。蓄電量検出センサSe9は、バッテリBaの蓄電量を検出するためのセンサである。接続軸回転速度検出センサSe10は、変速機SCとトランスファTFとの間を連結する接続軸Mc(図2参照)の回転速度を検出するためのセンサである。トランスファ係合状態検出センサSe11は、トランスファTFのハイ・ロー切替機構CM1及び二駆・四駆切替機構CM2の係合状態を検出するセンサである。なお、本実施形態では、シフトレバーSLが本発明における「変速指示手段」に相当する。 Here, the first motor / generator rotation speed sensor Se1 is a sensor for detecting the rotation speed of the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1. The second motor / generator rotational speed sensor Se2 is a sensor for detecting the rotational speed of the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2. The hydraulic pressure sensor Se3 is a sensor for detecting the original hydraulic pressure that is the hydraulic pressure of the oil supplied to the hydraulic pressure control device HC. The oil temperature sensor Se4 is a sensor for detecting the oil temperature that is the temperature of the oil supplied from the hydraulic control device HC. The output shaft rotation speed sensor Se5 is a sensor for detecting the rotation speed of the rear wheel output shaft Or. The output shaft rotational speed sensor Se5 may detect the rotational speed of the front wheel output shaft Of, or may detect the rotational speeds of both the front wheel output shaft Of and the rear wheel output shaft Or. The engine rotation speed sensor Se6 is a sensor for detecting the rotation speed of the drive shaft Ec of the engine E. The shift position detection sensor Se7 is a sensor for detecting a selected position of the shift lever SL for operating the transmission SC. The brake operation detection sensor Se8 is a sensor for detecting whether or not the brake pedal bp is operated. The charged amount detection sensor Se9 is a sensor for detecting the charged amount of the battery Ba. The connecting shaft rotational speed detection sensor Se10 is a sensor for detecting the rotational speed of the connecting shaft Mc (see FIG. 2) that connects the transmission SC and the transfer TF. The transfer engagement state detection sensor Se11 is a sensor that detects the engagement state of the high / low switching mechanism CM1 and the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2 of the transfer TF. In the present embodiment, the shift lever SL corresponds to “shift instruction means” in the present invention.
また、制御装置ECUは、エンジン制御手段3、モータ・ジェネレータ制御手段4、蓄電量検出手段5、モータ・ジェネレータ回転検出手段6、接続軸回転速度検出手段7、トランスファ係合状態検出手段8、油圧検出手段9、油温検出手段10、変速機制御手段11、電動オイルポンプ制御手段12、エンジン回転検出手段13、出力軸回転速度検出手段14、シフト位置検出手段15、ブレーキ操作検出手段16、スイッチ位置検出手段17、回転速度決定手段18、回転トルク決定手段19、及び停止判定手段20を備えている。制御装置ECUにおけるこれらの各手段は、CPU等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウエア又はソフトウエア(プログラム)或いはその両方により実装されて構成されている。
Further, the control unit ECU includes an
エンジン制御手段3は、エンジンEの動作開始、停止、回転速度制御、出力トルク制御等の動作制御を行う。モータ・ジェネレータ制御手段4は、インバータInを介して、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2の回転速度制御、回転トルク制御等の動作制御を行う。具体的には、回転速度制御は、第一モータ・ジェネレータMG1又は第二モータ・ジェネレータMG2に供給する電力の周波数を制御することにより行う。また、回転トルク制御は、第一モータ・ジェネレータMG1又は第二モータ・ジェネレータMG2に供給する電流又は電圧を制御することにより行う。蓄電量検出手段5は、蓄電量検出センサSe9からの出力に基づいてバッテリBaの蓄電量を検出する処理を行う。モータ・ジェネレータ回転検出手段6は、第一モータ・ジェネレータ回転速度センサSe1、及び第二モータ・ジェネレータ回転速度センサSe2の出力に基づいて、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2の回転速度を検出する。
The engine control means 3 performs operation control such as operation start, stop, rotation speed control, and output torque control of the engine E. The motor / generator control means 4 performs operation control such as rotational speed control and rotational torque control of the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 via the inverter In. Specifically, the rotational speed control is performed by controlling the frequency of electric power supplied to the first motor / generator MG1 or the second motor / generator MG2. The rotational torque control is performed by controlling the current or voltage supplied to the first motor / generator MG1 or the second motor / generator MG2. The storage amount detection means 5 performs a process of detecting the storage amount of the battery Ba based on the output from the storage amount detection sensor Se9. The motor / generator
接続軸回転速度検出手段7は、接続軸回転速度検出センサSe10からの出力に基づいて、変速機SCとトランスファTFとの間を連結する接続軸Mc(図2参照)の回転速度を検出する。トランスファ係合状態検出手段8は、トランスファ係合状態検出センサSe11からの出力に基づいて、トランスファTFのハイ・ロー切替機構CM1及び二駆・四駆切替機構CM2の係合状態を検出する。油圧検出手段9は、油圧センサSe3からの出力に基づいて、油圧制御装置HCに供給される油の圧力である元油圧を検出する。油温検出手段10は、油温センサSe4からの出力に基づいて、油圧制御装置HCから変速機SCの各部へ供給される油の温度である油温を検出する。変速機制御手段11は、油圧制御装置HCの動作を制御することにより、変速機SCの各摩擦係合要素、本例では、第一クラッチC1、第二クラッチC2、及び第三クラッチC3、並びに第一ブレーキB1及び第二ブレーキB2(図2参照)のそれぞれの係合又は係合解除を行い、変速機SCの変速段を選択する制御を行う。電動オイルポンプ制御手段12は、電動オイルポンプ用インバータInopを介して電動オイルポンプOPeの回転速度制御等の動作制御を行う。エンジン回転検出手段13は、エンジン回転速度センサSe6からの出力に基づいて、エンジンEの駆動軸Ecの回転速度を検出する。出力軸回転速度検出手段14は、出力軸回転速度センサSe5からの出力に基づいて、車両用駆動装置1の出力軸(前輪出力軸Of及び後輪出力軸Orの一方又は双方)の回転速度を検出する。
The connecting shaft rotational speed detection means 7 detects the rotational speed of the connecting shaft Mc (see FIG. 2) that connects between the transmission SC and the transfer TF, based on the output from the connecting shaft rotational speed detection sensor Se10. The transfer engagement state detection means 8 detects the engagement state of the high / low switching mechanism CM1 and the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2 of the transfer TF based on the output from the transfer engagement state detection sensor Se11. The oil pressure detection means 9 detects the original oil pressure that is the pressure of the oil supplied to the oil pressure control device HC based on the output from the oil pressure sensor Se3. Based on the output from the oil temperature sensor Se4, the oil temperature detection means 10 detects the oil temperature, which is the temperature of oil supplied from the hydraulic control device HC to each part of the transmission SC. The transmission control means 11 controls the operation of the hydraulic control device HC, thereby causing each friction engagement element of the transmission SC, in this example, the first clutch C1, the second clutch C2, and the third clutch C3, and The first brake B1 and the second brake B2 (see FIG. 2) are engaged or disengaged, and control is performed to select the gear position of the transmission SC. The electric oil pump control means 12 performs operation control such as rotation speed control of the electric oil pump OPe via the electric oil pump inverter Inop. The engine rotation detection means 13 detects the rotation speed of the drive shaft Ec of the engine E based on the output from the engine rotation speed sensor Se6. Based on the output from the output shaft rotational speed sensor Se5, the output shaft rotational speed detection means 14 determines the rotational speed of the output shaft (one or both of the front wheel output shaft Of and the rear wheel output shaft Or) of the
シフト位置検出手段15は、シフト位置検出センサSe7からの出力に基づいて、変速機SCを操作するためのシフトレバーSLの選択位置を検出する。本例では、「P(パーキング)」、「R(リバース)」、「N(ニュートラル)」、「D(ドライブ)」、「2(セカンド)」、「L(ロー)」のいずれのレンジが選択されているかを検出する。本例では、「N」レンジが車両を停止状態に維持するための停止レンジであり、「R」、「D」、「2」、及び「L」レンジが、車両を走行可能な状態とする走行レンジである。なお、「P」は一般的には停止レンジに含まれるが、本例では、「P」レンジでは変速機SCの出力軸となる接続軸Mcが回転しないように拘束されるため、接続軸Mcに駆動連結された第二モータ・ジェネレータMG2を回転駆動する切替時制御は行わない。したがって、本例では「P」レンジは「拘束レンジ」とし、「停止レンジ」には含まないこととする。ブレーキ操作検出手段16は、ブレーキ操作検出センサSe8からの出力に基づいて、車両の運転者によるブレーキペダルbpの操作状態を検出する。スイッチ位置検出手段17は、トランスファTFの係合状態の切り替えのための操作を受け付け可能とする受付状態変更手段としての操作スイッチSWの位置が、ON位置にあるかOFF位置にあるかを検出する。このスイッチSWがON位置にされると、トランスファTFの操作レバーTLが運転者により操作可能な状態となる。なお、この操作スイッチSWは、車両の運転者により操作可能な位置に設けられている。
The shift position detection means 15 detects the selected position of the shift lever SL for operating the transmission SC based on the output from the shift position detection sensor Se7. In this example, any of the ranges “P (parking)”, “R (reverse)”, “N (neutral)”, “D (drive)”, “2 (second)”, “L (low)” Detect if it is selected. In this example, the “N” range is a stop range for maintaining the vehicle in a stopped state, and the “R”, “D”, “2”, and “L” ranges are in a state where the vehicle can run. It is a driving range. Note that “P” is generally included in the stop range, but in this example, the connection axis Mc is constrained from rotating in the “P” range so that the output shaft of the transmission SC does not rotate. The control at the time of switching to rotationally drive the second motor / generator MG2 connected to the motor is not performed. Therefore, in this example, the “P” range is a “restraint range” and is not included in the “stop range”. The brake operation detection means 16 detects the operation state of the brake pedal bp by the driver of the vehicle based on the output from the brake operation detection sensor Se8. The switch
回転速度決定手段18は、後述する切替時制御に際して、トランスファTFの入力軸となる接続軸Mcが所定速度で回転するように、変速機SCの状態に応じて第二モータ・ジェネレータMG2の目標回転速度を決定する。ここで、接続軸Mcの前記所定速度は、ハイ・ロー切替機構CM1及び二駆・四駆切替機構CM2の切替用スリーブSA又はSB及びそれが係合しようとするギヤの少なくとも一方を回転させることにより、これらの係合を容易にするための接続軸Mcの回転速度である。このような目的が達成される接続軸Mcの回転速度としては、例えば0.05〜5〔回転/分〕程度の範囲内の速度であればよい。したがって、回転速度決定手段18は、このような範囲内の速度で接続軸Mcが回転するように、変速機SCの状態に応じて第二モータ・ジェネレータMG2の目標回転速度を決定する。また、回転トルク決定手段19は、切替時制御に際して、第二モータ・ジェネレータMG2を目標回転速度で回転駆動する際の回転トルクの上限値を決定する。
The rotation speed determination means 18 performs a target rotation of the second motor / generator MG2 in accordance with the state of the transmission SC so that the connecting shaft Mc serving as the input shaft of the transfer TF rotates at a predetermined speed during the switching control described later. Determine the speed. Here, the predetermined speed of the connecting shaft Mc is to rotate at least one of the switching sleeve SA or SB of the high / low switching mechanism CM1 and the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2 and the gear to be engaged therewith. Thus, the rotational speed of the connecting shaft Mc for facilitating these engagements. The rotational speed of the connecting shaft Mc that achieves such an object may be a speed within a range of, for example, about 0.05 to 5 [rotations / minute]. Therefore, the rotational
ここで、この目標回転速度及び回転トルクの上限値の決定に関わる変速機SCの状態としては、各摩擦係合要素の係合状態、油温、油圧等が含まれる。本実施形態においては、変速機SCのクラッチC1、C2、C3の係合状態に応じて目標回転速度及び回転トルクの上限値を決定することとしている。より具体的には、本例では、クラッチC1、C2、C3の係合状態を決定するシフトレバーSLの選択位置に応じて、クラッチC1、C2、C3が係合解除状態となる「N」レンジ(すなわち停止レンジ)が選択されている場合には、停止レンジ用の目標回転速度Ntn及び回転トルクの上限値Ttnに決定する。一方、車両停止状態で第一クラッチC1が係合状態となる「D」レンジや第三クラッチが係合状態となる「R」レンジ等の走行レンジが選択されている場合には、走行レンジ用の目標回転速度Ntd及び回転トルクの上限値Ttdに決定する。なお、本例では「P」レンジ(すなわち拘束レンジ)で変速機SCの出力軸となる接続軸Mcが回転しないように拘束されるため、接続軸Mcに駆動連結された第二モータ・ジェネレータMG2を回転駆動する切替時制御は行わない。したがって、目標回転速度及び回転トルクの上限値の決定も行わない。 Here, the state of the transmission SC related to the determination of the target rotational speed and the upper limit value of the rotational torque includes the engagement state of each friction engagement element, the oil temperature, the hydraulic pressure, and the like. In the present embodiment, the upper limit values of the target rotational speed and the rotational torque are determined according to the engagement state of the clutches C1, C2, and C3 of the transmission SC. More specifically, in this example, the “N” range in which the clutches C1, C2, and C3 are disengaged according to the selected position of the shift lever SL that determines the engaged state of the clutches C1, C2, and C3. When (that is, the stop range) is selected, the target rotational speed Ntn for the stop range and the upper limit value Ttn of the rotational torque are determined. On the other hand, when a travel range such as the “D” range where the first clutch C1 is engaged and the “R” range where the third clutch is engaged when the vehicle is stopped is selected, The target rotation speed Ntd and the upper limit value Ttd of the rotation torque are determined. In this example, since the connecting shaft Mc that is the output shaft of the transmission SC is constrained not to rotate in the “P” range (that is, the constraining range), the second motor generator MG2 that is drivingly coupled to the connecting shaft Mc. The control at the time of switching to rotate is not performed. Therefore, the target rotation speed and the upper limit value of the rotation torque are not determined.
停止判定手段20は、出力軸回転速度検出手段14により検出される出力軸(前輪出力軸Of及び後輪出力軸Orの一方又は双方)の回転速度、及びブレーキ操作検出手段16により検出されるブレーキペダルbpの操作状態に基づいて、車両が停止状態にあるか否かの判定を行う。具体的には、出力軸回転速度検出手段14により検出される後輪出力軸Orの回転速度がゼロである場合には車両が停止状態であると判定することができる。本例では、更にブレーキペダルbpが操作されている状態、すなわちホイールブレーキが効いている状態にあるときに車両が停止状態にあると判定することとしている。なお、出力軸回転速度検出手段14による検出結果のみに基づいて車両の停止状態の判定を行う構成とすることも可能である。 The stop determination means 20 includes the rotation speed of the output shaft (one or both of the front wheel output shaft Of and the rear wheel output shaft Or) detected by the output shaft rotation speed detection means 14 and the brake detected by the brake operation detection means 16. Based on the operation state of the pedal bp, it is determined whether or not the vehicle is stopped. Specifically, when the rotational speed of the rear wheel output shaft Or detected by the output shaft rotational speed detection means 14 is zero, it can be determined that the vehicle is in a stopped state. In this example, when the brake pedal bp is further operated, that is, when the wheel brake is in effect, it is determined that the vehicle is in a stopped state. It is also possible to adopt a configuration in which the stop state of the vehicle is determined based only on the detection result by the output shaft rotation speed detection means 14.
5.制御装置ECUによる動作制御
次に、制御装置ECUによる車両用駆動装置1の切替時制御の際の動作について説明する。図7は、本実施形態に係る車両用駆動装置1の切替時制御の際の動作の流れを示すフローチャートである。この切替時制御は、車両が停止状態にあることを条件として、トランスファTFの係合切替手段30の切り替え動作中に、第二モータ・ジェネレータMG2を回転駆動する制御である。
5. Operation Control by Control Device ECU Next, an operation at the time of switching control of the
この図7に示すように、制御装置ECUは、まず操作スイッチSWがON位置にあるか否かを判定する(ステップ#01)。この判定は、スイッチ位置検出手段17による検出結果に基づいて行う。操作スイッチSWがON位置にない場合、すなわちOFF位置にある場合には(ステップ#01:NO)、トランスファTFの操作が受け付けられない状態にあることから、トランスファTFの係合切り替え動作が行われることはなく、したがって、処理は終了する。 As shown in FIG. 7, the control unit ECU first determines whether or not the operation switch SW is in the ON position (step # 01). This determination is made based on the detection result by the switch position detection means 17. If the operation switch SW is not in the ON position, that is, if it is in the OFF position (step # 01: NO), the transfer TF engagement switching operation is performed because the operation of the transfer TF is not accepted. Therefore, the process ends.
一方、操作スイッチSWがON位置とされた場合には(ステップ#01:YES)、トランスファTFが操作可能な状態となる。そこで次に、停止判定手段20により車両停止状態であるか否かを判定する(ステップ#02)。車両停止状態でない場合には(ステップ#02:NO)、切替時制御を行う必要がないため、処理は終了する。すなわち、車両が移動している場合には、後輪出力軸Or及び前輪出力軸Ofが回転することにより、ハイ・ロー切替機構CM1及び二駆・四駆切替機構CM2の切替用スリーブSA又はSB及びそれが係合しようとするギヤの少なくとも一方が回転している状態にあることから、切替時制御を行う必要がない。また、車両が走行中の場合には、通常はトランスファTFの操作を行うことができないことから、切替時制御を行う必要がない。よって、本発明では、車両の停止状態でのみ切替時制御を行う。 On the other hand, when the operation switch SW is set to the ON position (step # 01: YES), the transfer TF is operable. Then, next, it is determined by the stop determination means 20 whether the vehicle is in a stopped state (step # 02). If the vehicle is not stopped (step # 02: NO), it is not necessary to perform the switching control, and thus the process ends. That is, when the vehicle is moving, the rear-wheel output shaft Or and the front-wheel output shaft Of rotate, so that the switching sleeve SA or SB of the high / low switching mechanism CM1 and the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2 is rotated. In addition, since at least one of the gears to be engaged is rotating, it is not necessary to perform switching control. Further, when the vehicle is traveling, it is not usually possible to operate the transfer TF, so that it is not necessary to perform switching control. Therefore, in the present invention, the switching control is performed only when the vehicle is stopped.
車両停止状態である場合には(ステップ#02:YES)、次に、シフト位置検出手段15によりシフトレバーSLの選択位置が「P」レンジ(すなわち拘束レンジ)であるか否かを判定する。シフトレバーSLの選択位置が「P」レンジである場合には(ステップ#03:YES)、変速機SCの出力軸となる接続軸Mcが回転しないように拘束されるため、接続軸Mcに駆動連結された第二モータ・ジェネレータMG2を回転駆動する切替時制御は行わない。したがって、処理は終了する。 If the vehicle is in a stopped state (step # 02: YES), it is next determined by the shift position detection means 15 whether or not the selected position of the shift lever SL is in the “P” range (that is, the constraint range). When the selected position of the shift lever SL is in the “P” range (step # 03: YES), the connecting shaft Mc serving as the output shaft of the transmission SC is constrained not to rotate, so that it is driven by the connecting shaft Mc. The switching control for rotationally driving the connected second motor / generator MG2 is not performed. Therefore, the process ends.
シフトレバーSLの選択位置が「P」レンジでない場合には(ステップ#03:NO)、次に、シフト位置検出手段15によりシフトレバーSLの選択位置が「N」レンジ(すなわち停止レンジ)であるか否かを判定する(ステップ#04)。シフトレバーSLの選択位置が「N」レンジである場合には(ステップ#04:YES)、回転速度決定手段18及び回転トルク決定手段19により、第二モータ・ジェネレータMG2の目標回転速度及び回転トルクの上限値を、停止レンジ用の目標回転速度Ntn及び回転トルクの上限値Ttnに決定する。そして、それに従って第二モータ・ジェネレータMG2を回転駆動する制御を行う(ステップ#05)。一方、シフトレバーSLの選択位置が「N」レンジでない場合には(ステップ#04:NO)、走行レンジ、すなわち「D」、「2」、「L」又は「R」のいずれかのレンジが選択されていると判断できる。そこで、回転速度決定手段18及び回転トルク決定手段19により、第二モータ・ジェネレータMG2の目標回転速度及び回転トルクの上限値を、走行レンジ用の目標回転速度Ntd及び回転トルクの上限値Ttdに決定する。そして、それに従って第二モータ・ジェネレータMG2を回転駆動する制御を行う(ステップ#06)。この際、第二モータ・ジェネレータMG2の回転駆動力が停止中のエンジンEに伝達されると、その分のエネルギが無駄に消費されることになる。そこで、制御装置ECUは、モータ・ジェネレータ制御手段4により、第一中間軸M1の回転が入力軸I側に伝達されないように第一モータ・ジェネレータMG1を制御する。具体的には、第一モータ・ジェネレータMG1が抵抗なく自由に回転する状態となるように制御する。
If the selected position of the shift lever SL is not in the “P” range (step # 03: NO), then the selected position of the shift lever SL is in the “N” range (that is, the stop range) by the shift
ここで、停止レンジ用の目標回転速度Ntnは、走行レンジ用の目標回転速度Ntdよりも高い回転速度に設定されている。また、停止レンジ用の回転トルクの上限値Ttnは、走行レンジ用の回転トルクの上限値Ttdよりも高いトルクに設定されている。すなわち、停止レンジである「N」レンジでは、第一クラッチC1、第二クラッチC2、及び第三クラッチC3がいずれも係合解除状態となっていることから、接続軸Mcは、クラッチC1、C2、C3内の油の粘性抵抗を利用した駆動力の伝達により回転することになる。これに対して、「D」や「R」等の走行レンジでは、第一クラッチC1、第二クラッチC2、及び第三クラッチC3の少なくとも一つが係合状態となっていることから、接続軸Mcは、係合状態のクラッチC1、C2、C3を介した直接の駆動力の伝達により回転することになる。したがって、停止レンジが選択されている場合と走行レンジが選択されている場合とのいずれにおいても、上記のようにトランスファTFの入力軸となる接続軸Mcを所定の速度範囲内(例えば0.05〜5〔回転/分〕)で回転させるためには、クラッチC1、C2、C3における回転速度及び回転トルクの損失が大きくなる分に応じて、停止レンジ用の目標回転速度Ntn及び回転トルクの上限値Ttnを、走行レンジ用の目標回転速度Ntd及び回転トルクの上限値Ttdより高く設定する必要がある。一方、走行レンジ用の回転トルクの上限値Ttdは、トランスファTFが駆動力を伝達する状態となった際にも車両が停止状態を維持できる程度の低い値に設定すると好適である。 Here, the target rotational speed Ntn for the stop range is set to a rotational speed higher than the target rotational speed Ntd for the travel range. Further, the upper limit value Ttn of the rotational torque for the stop range is set to a torque higher than the upper limit value Ttd of the rotational torque for the travel range. That is, in the “N” range that is the stop range, the first clutch C1, the second clutch C2, and the third clutch C3 are all in the disengaged state, and therefore the connecting shaft Mc is connected to the clutches C1, C2. , It is rotated by transmission of driving force utilizing the viscous resistance of oil in C3. On the other hand, in the travel range such as “D” and “R”, since at least one of the first clutch C1, the second clutch C2, and the third clutch C3 is engaged, the connecting shaft Mc Is rotated by transmission of a direct driving force through the engaged clutches C1, C2, and C3. Therefore, in both cases where the stop range is selected and the travel range is selected, the connecting shaft Mc serving as the input shaft of the transfer TF is set within a predetermined speed range (for example, 0.05) as described above. -5 [rotation / min]), the upper limit of the target rotation speed Ntn and the upper limit of the rotation torque for the stop range is increased according to the increase in the rotation speed and the loss of the rotation torque in the clutches C1, C2, and C3. The value Ttn must be set higher than the target rotational speed Ntd for the travel range and the upper limit value Ttd of the rotational torque. On the other hand, it is preferable to set the upper limit value Ttd of the rotational torque for the travel range to such a low value that the vehicle can maintain the stopped state even when the transfer TF enters the state of transmitting the driving force.
その後、スイッチ位置検出手段17による検出結果に基づいて、操作スイッチSWがOFF位置とされたか否かを判定する(ステップ#07)。操作スイッチSWがOFF位置とされるまでは(ステップ#07:NO)、上記ステップ#04〜#06の処理を継続する。そして、操作スイッチSWがOFF位置とされた場合には(ステップ#07:YES)、処理は終了する。 Thereafter, based on the detection result by the switch position detecting means 17, it is determined whether or not the operation switch SW is set to the OFF position (step # 07). Until the operation switch SW is set to the OFF position (step # 07: NO), the processing of steps # 04 to # 06 is continued. If the operation switch SW is set to the OFF position (step # 07: YES), the process ends.
次に、本実施形態に係る車両用駆動装置1の切替時制御の際の第二モータ・ジェネレータMG2の動作について、図8及び図9に示すタイミングチャートに従って説明する。これらのタイミングチャートは、車両の停止状態において、操作スイッチSWがOFF位置からON位置に操作され、トランスファTFの操作レバーTLが操作されてハイ・ロー切替機構CM1の係合状態が「ローギヤ状態」、「ニュートラル状態」、「ハイギヤ状態」の順に切り替えられ、その後、操作スイッチSWがON位置からOFF位置に操作された場合における、第二モータ・ジェネレータMG2の回転トルク及び回転速度の状態を示している。ここで、図8は、シフトレバーSLの選択位置が「N」レンジ(停止レンジ)である場合の動作を示している。一方、図9は、シフトレバーSLの選択位置が「D」レンジ(走行レンジ)である場合の動作を示している。なお、ここでは、トランスファTFの二駆・四駆切替機構CM2は、「四輪駆動・デフアンロック状態」で固定されているものとする。
Next, the operation of the second motor / generator MG2 during the switching control of the
まず、図8に基づいて、シフトレバーSLの選択位置が「N」レンジである場合の動作について説明する。この場合、第一クラッチC1、第二クラッチC2、及び第三クラッチC3はいずれも係合解除状態(図8には「OFF」として示す)であるが、図8には、第一クラッチC1の状態のみを示している。 First, based on FIG. 8, the operation when the selection position of the shift lever SL is in the “N” range will be described. In this case, the first clutch C1, the second clutch C2, and the third clutch C3 are all in the disengaged state (shown as “OFF” in FIG. 8), but FIG. Only the state is shown.
図8の左端の領域(1)では、操作スイッチSWがOFF位置にあるので、切替時制御は開始されていない。したがって、第二モータ・ジェネレータMG2は回転していない停止状態となっている。そして、領域(2)に入り、操作スイッチSWがON位置になると、第二モータ・ジェネレータMG2の回転駆動が開始される。この回転の開始時には、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2及び第一中間軸M1等を停止状態から回転させるために、第二モータ・ジェネレータMG2により一時的に大きな回転トルクが出力される。ここでは、停止レンジ用の回転トルクの上限値Ttnまで出力トルクが上昇している。その後、第二モータ・ジェネレータMG2が停止レンジ用の目標回転速度Ntnで回転駆動される。 In the leftmost region (1) in FIG. 8, the operation switch SW is in the OFF position, so that the switching control is not started. Therefore, the second motor / generator MG2 is in a non-rotating stop state. Then, when entering the region (2) and the operation switch SW is turned to the ON position, the rotation drive of the second motor / generator MG2 is started. At the start of this rotation, in order to rotate the rotor Ro2 and the first intermediate shaft M1 of the second motor / generator MG2 from the stopped state, a large rotational torque is temporarily output by the second motor / generator MG2. Here, the output torque is increased to the upper limit value Ttn of the rotational torque for the stop range. Thereafter, the second motor / generator MG2 is rotationally driven at the target rotational speed Ntn for the stop range.
この間、トランスファTFのハイ・ロー切替機構CM1は、領域(2)の「ローギヤ状態」から、領域(3)の「ニュートラル状態」に切り替えられ、更に領域(4)の「ハイギヤ状態」に切り替えられる。その間も第二モータ・ジェネレータMG2は停止レンジ用の目標回転速度Ntnで回転駆動され、接続軸Mcは、クラッチC1、C2、C3内の油の粘性抵抗を利用した駆動力の伝達により所定速度で回転する。これにより、ハイ・ロー切替機構CM1のハイ・ロー切替用スリーブSAを、第四減速ギヤGc4に係合させた「ローギヤ状態」(図5に(b)位置で示す)から第二入力ギヤGa2に係合させて「ハイギヤ状態」(図5に(a)位置で示す)に切り替える操作を容易に行うことができる。その後、領域(5)に入り、操作スイッチSWがOFF位置になると、第二モータ・ジェネレータMG2の回転トルクをゼロとして回転駆動を停止する。 During this time, the high / low switching mechanism CM1 of the transfer TF is switched from the “low gear state” in the region (2) to the “neutral state” in the region (3), and further switched to the “high gear state” in the region (4). . In the meantime, the second motor / generator MG2 is rotationally driven at the target rotational speed Ntn for the stop range, and the connecting shaft Mc is driven at a predetermined speed by transmission of driving force using the viscous resistance of oil in the clutches C1, C2, and C3. Rotate. As a result, the second input gear Ga2 from the “low gear state” (shown in the position (b) in FIG. 5) in which the high / low switching sleeve SA of the high / low switching mechanism CM1 is engaged with the fourth reduction gear Gc4. And switching to the “high gear state” (indicated by the position (a) in FIG. 5) can be easily performed. Thereafter, when entering the region (5) and the operation switch SW is in the OFF position, the rotational torque of the second motor / generator MG2 is set to zero and the rotational drive is stopped.
次に、図9に基づいて、シフトレバーSLの選択位置が「D」レンジである場合の動作について説明する。この場合、車両の停止状態であるので、変速機SCでは第1速が選択されており、図4に示すように第一クラッチC1が係合状態(図9には「ON」として示す)となっている。なお、第二クラッチC2及び第三クラッチC3は係合解除状態であるがその図示は省略する。 Next, based on FIG. 9, the operation when the selection position of the shift lever SL is in the “D” range will be described. In this case, since the vehicle is in a stopped state, the first speed is selected in the transmission SC, and the first clutch C1 is engaged (shown as “ON” in FIG. 9) as shown in FIG. It has become. Although the second clutch C2 and the third clutch C3 are in a disengaged state, illustration thereof is omitted.
図9の左端の領域(1)では、操作スイッチSWがOFF位置にあるので、切替時制御は開始されていない。したがって、第二モータ・ジェネレータMG2は回転していない停止状態となっている。そして、領域(2)に入り、操作スイッチSWがON位置になると、第二モータ・ジェネレータMG2の回転駆動が開始される。しかし、ここでは第一クラッチC1が係合状態であるので、トランスファTFが「ニュートラル状態」以外の駆動伝達状態である場合には、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2は車輪(後輪Wr及び前輪Wfの一方又は双方)に駆動連結された状態となるので、回転することができない。したがって、ハイ・ロー切替機構CM1が「ローギヤ状態」にある領域(2)では、回転トルクが上限値Ttdまで上昇しているが、回転速度はゼロのままである。 In the leftmost area (1) in FIG. 9, since the operation switch SW is in the OFF position, the switching control is not started. Therefore, the second motor / generator MG2 is in a non-rotating stop state. Then, when entering the region (2) and the operation switch SW is turned to the ON position, the rotation drive of the second motor / generator MG2 is started. However, since the first clutch C1 is engaged here, when the transfer TF is in a drive transmission state other than the “neutral state”, the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2 is a wheel (rear wheel Wr and Since it is in a drivingly connected state to one or both of the front wheels Wf, it cannot rotate. Therefore, in the region (2) in which the high / low switching mechanism CM1 is in the “low gear state”, the rotational torque increases to the upper limit value Ttd, but the rotational speed remains zero.
そして、領域(3)に入り、ハイ・ロー切替機構CM1が「ニュートラル状態」となった後は、第二モータ・ジェネレータMG2の回転速度は走行レンジ用の目標回転速度Ntdまで上昇する。これに伴って第二モータ・ジェネレータMG2に必要な出力トルクは減少するので、その回転トルクは低下する。このように第二モータ・ジェネレータMG2が走行レンジ用の目標回転速度Ntdで回転駆動されることにより、接続軸Mcは係合状態の第一クラッチC1を介して伝達される駆動力により所定速度で回転する。これにより、ハイ・ロー切替機構CM1のハイ・ロー切替用スリーブSAを、第四減速ギヤGc4に係合させた「ローギヤ状態」(図5に(b)位置で示す)から第二入力ギヤGa2に係合させて「ハイギヤ状態」(図5に(a)位置で示す)に切り替える操作を容易に行うことができる。 Then, after entering the region (3) and the high / low switching mechanism CM1 is in the “neutral state”, the rotational speed of the second motor / generator MG2 increases to the target rotational speed Ntd for the travel range. Along with this, the output torque required for the second motor / generator MG2 decreases, so the rotational torque decreases. Thus, the second motor / generator MG2 is rotationally driven at the target rotational speed Ntd for the travel range, so that the connecting shaft Mc is driven at a predetermined speed by the driving force transmitted via the engaged first clutch C1. Rotate. As a result, the second input gear Ga2 from the “low gear state” (shown in the position (b) in FIG. 5) in which the high / low switching sleeve SA of the high / low switching mechanism CM1 is engaged with the fourth reduction gear Gc4. And switching to the “high gear state” (indicated by the position (a) in FIG. 5) can be easily performed.
そして、領域(4)に入り、ハイ・ロー切替機構CM1が「ハイギヤ状態」となると、領域(2)のときと同様に、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2は回転できない状態となるので、回転速度がゼロとなり、回転トルクが上限値Ttdまで上昇する。その後、領域(5)に入り、操作スイッチSWがOFF位置になると、第二モータ・ジェネレータMG2の回転トルクはゼロとして回転駆動を停止する。 Then, when entering the region (4) and the high / low switching mechanism CM1 is in the “high gear state”, the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2 cannot rotate as in the region (2). The rotational speed becomes zero, and the rotational torque increases to the upper limit value Ttd. Thereafter, when entering the region (5) and the operation switch SW is set to the OFF position, the rotational torque of the second motor / generator MG2 is set to zero and the rotational drive is stopped.
〔第二の実施形態〕
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。上記第一の実施形態では、シフトレバーSLの選択位置が「D」レンジ(走行レンジ)である場合、切替時制御中も第一クラッチC1が係合状態のままである制御の例について説明した。これに対して、本実施形態では、シフトレバーSLの選択位置が「D」レンジ(走行レンジ)である場合、切替時制御中に第一クラッチC1を係合解除状態とする制御を行う。また、切替時制御中に第一クラッチC1を係合解除状態とすることに伴い、第二モータ・ジェネレータMG2の目標回転速度及び回転トルクの上限値として、上記第一の実施形態における停止レンジ用の目標回転速度Ntn及び回転トルクの上限値Ttnと同じ値を用いることができる。なお、シフトレバーSLの選択位置が「N」レンジ(停止レンジ)である場合の制御は、上記第一の実施形態と同様である。また、その他の構成についても、上記第一の実施形態と同様とすることができる。したがって、上記第一の実施形態との相違点について以下に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the example of the control in which the first clutch C1 remains engaged even during the control at the time of switching when the selection position of the shift lever SL is in the “D” range (traveling range) has been described. . On the other hand, in the present embodiment, when the selection position of the shift lever SL is in the “D” range (traveling range), the first clutch C1 is controlled to be disengaged during the switching control. Further, as the first clutch C1 is disengaged during the control at the time of switching, the upper limit value of the target rotational speed and rotational torque of the second motor / generator MG2 is used for the stop range in the first embodiment. The same values as the target rotational speed Ntn and the upper limit value Ttn of the rotational torque can be used. Note that the control when the selection position of the shift lever SL is in the “N” range (stop range) is the same as in the first embodiment. Other configurations can be the same as those in the first embodiment. Accordingly, differences from the first embodiment will be described below.
図10は、本実施形態における車両用駆動装置1の切替時制御の際の第二モータ・ジェネレータMG2の動作を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、上記第一の実施形態に係る図8及び図9と同様に、シフトレバーSLの選択位置が「D」レンジにある場合の車両の停止状態において、操作スイッチSWがOFF位置からON位置に操作され、トランスファTFの操作レバーTLが操作されてハイ・ロー切替機構CM1の係合状態が「ローギヤ状態」、「ニュートラル状態」、「ハイギヤ状態」の順に切り替えられ、その後、操作スイッチSWがON位置からOFF位置に操作された場合における、第二モータ・ジェネレータMG2の回転トルク及び回転速度の状態を示している。なお、トランスファTFの二駆・四駆切替機構CM2は、「四輪駆動・デフアンロック状態」で固定されているものとする。
FIG. 10 is a timing chart showing the operation of the second motor / generator MG2 during the switching control of the
この場合、車両の停止状態であるので、変速機SCでは第1速が選択されており、通常の制御では、図4に示すように第一クラッチC1が係合状態(図9には「ON」として示す)となる。なお、第二クラッチC2及び第三クラッチC3は係合解除状態であるがその図示は省略する。 In this case, since the vehicle is in a stopped state, the first speed is selected in the transmission SC, and in normal control, the first clutch C1 is engaged as shown in FIG. 4 (“ON” in FIG. 9). ”). Although the second clutch C2 and the third clutch C3 are in a disengaged state, illustration thereof is omitted.
図10の左端の領域(1)では、操作スイッチSWがOFF位置にあるので、切替時制御は開始されていない。したがって、第二モータ・ジェネレータMG2は回転していない停止状態となっている。また、第一クラッチC1は、通常の制御状態である係合状態となっている。そして、領域(2)に入り、操作スイッチSWがON位置になると、第一クラッチC1が係合解除状態とされ、第二モータ・ジェネレータMG2の回転駆動が開始される。この回転の開始時には、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2及び第一中間軸M1等を停止状態から回転させるために、第二モータ・ジェネレータMG2により一時的に大きな回転トルクが出力される。ここでは、回転トルクの上限値Ttnまで出力トルクが上昇している。その後、第二モータ・ジェネレータMG2が目標回転速度Ntnで回転駆動される。 In the leftmost region (1) in FIG. 10, the operation switch SW is in the OFF position, so that the switching control is not started. Therefore, the second motor / generator MG2 is in a non-rotating stop state. The first clutch C1 is in an engaged state, which is a normal control state. Then, when entering the region (2) and the operation switch SW is turned to the ON position, the first clutch C1 is disengaged and the second motor / generator MG2 is started to rotate. At the start of this rotation, in order to rotate the rotor Ro2 and the first intermediate shaft M1 of the second motor / generator MG2 from the stopped state, a large rotational torque is temporarily output by the second motor / generator MG2. Here, the output torque increases to the upper limit value Ttn of the rotational torque. Thereafter, the second motor / generator MG2 is rotationally driven at the target rotational speed Ntn.
この間、トランスファTFのハイ・ロー切替機構CM1は、領域(2)の「ローギヤ状態」から、領域(3)の「ニュートラル状態」に切り替えられ、更に領域(4)の「ハイギヤ状態」に切り替えられる。その間も第二モータ・ジェネレータMG2は目標回転速度Ntnで回転駆動され、接続軸Mcは、クラッチC1、C2、C3内の油の粘性抵抗を利用した駆動力の伝達により所定速度で回転する。これにより、ハイ・ロー切替機構CM1のハイ・ロー切替用スリーブSAを、第四減速ギヤGc4に係合させた「ローギヤ状態」(図5に(b)位置で示す)から第二入力ギヤGa2に係合させて「ハイギヤ状態」(図5に(a)位置で示す)に切り替える操作を容易に行うことができる。その後、領域(5)に入り、操作スイッチSWがOFF位置になると、第二モータ・ジェネレータMG2の回転トルクをゼロとして回転駆動を停止する。 During this time, the high / low switching mechanism CM1 of the transfer TF is switched from the “low gear state” in the region (2) to the “neutral state” in the region (3), and further switched to the “high gear state” in the region (4). . In the meantime, the second motor / generator MG2 is rotationally driven at the target rotational speed Ntn, and the connecting shaft Mc rotates at a predetermined speed by transmission of a driving force using the viscous resistance of oil in the clutches C1, C2, and C3. As a result, the second input gear Ga2 from the “low gear state” (shown in the position (b) in FIG. 5) in which the high / low switching sleeve SA of the high / low switching mechanism CM1 is engaged with the fourth reduction gear Gc4. And switching to the “high gear state” (indicated by the position (a) in FIG. 5) can be easily performed. Thereafter, when entering the region (5) and the operation switch SW is in the OFF position, the rotational torque of the second motor / generator MG2 is set to zero and the rotational drive is stopped.
〔第三の実施形態〕
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。図11は、本実施形態に係る車両用駆動装置1を含む車両の構成を模式的に示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、エンジンE及び第一モータ・ジェネレータMG1に駆動連結された入力軸Iと、第二モータ・ジェネレータMG2に駆動連結された中間軸M1との間に、係合又は係合解除により入力軸Iと中間軸M1との間で駆動力を選択的に伝達する伝動クラッチC0を備えた構成となっている。この構成によると、伝動クラッチC0を係合した状態では、エンジンE、第一モータ・ジェネレータMG1、及び第二モータ・ジェネレータMG2のいずれもが車輪(後輪Wr及び前輪Wfの一方又は双方)に駆動連結された状態のパラレル方式のハイブリッド車両用駆動装置として機能する。一方、伝動クラッチC0を係合解除した状態では、エンジンEは第一モータ・ジェネレータMG1に駆動連結され、第二モータ・ジェネレータMG2が車輪(後輪Wr及び前輪Wfの一方又は双方)に駆動連結された状態のシリーズ方式のハイブリッド車両用駆動装置として機能する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a block diagram schematically showing the configuration of the vehicle including the
また、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、変速機SC(図1参照)を備えていない点でも上記第一の実施形態と相違する。これに伴い、制御装置ECUは、変速機制御手段11(図1参照)も備えていない。また、変速機SC(図1参照)を備えていないことに伴い、トランスファTFはクラッチを介さずに第二モータ・ジェネレータMG2に駆動連結された状態となる。すなわち、本実施形態においては、上記第一の実施形態においてシフトレバーSLの選択位置が常に走行レンジにある場合と同様に考えられる。したがって、第二モータ・ジェネレータMG2の目標回転速度及び回転トルクの上限値は、常に走行レンジ用の目標回転速度Ntd及び回転トルクの上限値Ttdと同じ値となる。このように第二モータ・ジェネレータMG2の目標回転速度及び回転トルクの上限値が変化することがないので、ここでは、回転速度決定手段18及び回転トルク決定手段19は備えていない。また、本実施形態では、トランスファTFの入力軸となるのは中間軸M1であるので、接続軸回転速度検出手段7に代えて、中間軸回転速度検出手段21を備えている。
The
また、本実施形態に係る車両用駆動装置1の切替時制御の際の第二モータ・ジェネレータMG2の動作は、上記第一の実施形態に係る図9のタイミングチャートと同様となる。ただし、本実施形態では、切替時制御の間は、第二モータ・ジェネレータMG2の回転駆動力が停止中のエンジンEに伝達されることを防止するため、伝動クラッチ制御手段22により伝動クラッチC0は係合解除状態として、第二モータ・ジェネレータMG2を回転駆動する制御が行われる。
Further, the operation of the second motor / generator MG2 at the time of switching control of the
〔その他の実施形態〕
(1)上記第一の実施形態では、第二モータ・ジェネレータMG2に駆動連結された第一中間軸M1とトランスファTFとの間に変速機SCを備える構成を例として説明した。しかし、本発明の適用範囲はこれに限定されず、上記第一の実施形態に係る構成で変速機SCを備えない構成とすることも好適な実施形態の一つである。また、上記第三の実施形態に係る構成で変速機を備える構成とすることも好適な実施形態の一つである。
[Other Embodiments]
(1) In the first embodiment, the configuration in which the transmission SC is provided between the first intermediate shaft M1 that is drivingly connected to the second motor / generator MG2 and the transfer TF has been described as an example. However, the scope of application of the present invention is not limited to this, and it is also a preferred embodiment that the transmission SC is not provided in the configuration according to the first embodiment. Moreover, it is one of the suitable embodiments that the transmission according to the third embodiment is provided with a transmission.
(2)上記第一の実施形態では、切替時制御における第二モータ・ジェネレータMG2の目標回転速度及び回転トルクの上限値を、変速機SCのクラッチC1、C2、C3の係合状態に応じて決定する場合を例として説明した。しかし、目標回転速度及び回転トルクの上限値の決定方法はこれに限定されない。例えば、変速機SCに供給される油の油温や油圧等に応じて目標回転速度及び回転トルクの上限値を決定する構成とすることも好適な実施形態の一つである。この場合、例えば、油温及び油圧に応じた適切な目標回転速度及び回転トルクの上限値を規定したマップ等を用いて、目標回転速度及び回転トルクの上限値を決定する構成とすることが可能である。 (2) In the first embodiment, the upper limit values of the target rotational speed and rotational torque of the second motor / generator MG2 in the switching control are set according to the engagement states of the clutches C1, C2, and C3 of the transmission SC. The case of determination has been described as an example. However, the method for determining the upper limit values of the target rotational speed and the rotational torque is not limited to this. For example, it is also a preferred embodiment that the target rotational speed and the upper limit value of the rotational torque are determined according to the oil temperature, hydraulic pressure, etc. of the oil supplied to the transmission SC. In this case, for example, the target rotational speed and the upper limit value of the rotational torque can be determined using a map that defines an appropriate upper limit value of the target rotational speed and rotational torque according to the oil temperature and hydraulic pressure. It is.
(3)上記の各実施形態では、スイッチ位置検出手段17により操作スイッチSWが操作されてON位置となり、トランスファTFが操作可能となったときに制御装置ECUが切替時制御を開始する制御を行う場合を例として説明した。しかし、本発明の適用範囲はこれに限定されない。すなわち、例えば制御装置ECUは、トランスファ係合状態検出手段8により、係合切替手段30としてのハイ・ロー切替機構CM1及び二駆・四駆切替機構CM2の係合が解除されたこと、具体的にはハイ・ロー切替機構CM1及び二駆・四駆切替機構CM2一方又は双方が「ニュートラル状態」となったことを検出したときに切替時制御を開始する構成とすることも好適な実施形態の一つである。 (3) In each of the above embodiments, when the operation switch SW is operated by the switch position detecting means 17 to the ON position and the transfer TF becomes operable, the control device ECU performs control to start the switching control. The case has been described as an example. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. That is, for example, the control device ECU detects that the engagement of the high / low switching mechanism CM1 and the two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism CM2 as the engagement switching means 30 has been released by the transfer engagement state detection means 8. In the preferred embodiment, the control at the time of switching is started when it is detected that one or both of the high / low switching mechanism CM1 and the two-wheel drive / four-wheel drive mechanism CM2 are in the “neutral state”. One.
(4)上記の各実施形態では、本発明に係る「動力伝達装置」がトランスファTFである場合を例として説明した。しかし、本発明に係る「動力伝達装置」はこれに限定されず、
トランスファTF以外にも、例えば噛みあい式の係合切替手段を有する変速機等、他の動力伝達装置を用いるにも本発明は適用することができる。
(4) In each of the above embodiments, the case where the “power transmission device” according to the present invention is the transfer TF has been described as an example. However, the “power transmission device” according to the present invention is not limited to this,
In addition to the transfer TF, the present invention can also be applied to other power transmission devices such as a transmission having a meshing engagement switching means.
(5)上記の第一の実施形態では、入力軸I、第一中間軸M1、及び後輪出力軸Orが、同軸上に配置される場合を例として説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。したがって、例えば、第一中間軸M1及び後輪出力軸Orの一方又は双方が、入力軸Iに対して並列に配置された構成とすることも好適な実施形態の一つである。また、これらの軸が交差する方向に配置された構成とすることも可能である。 (5) In the above-described first embodiment, the case where the input shaft I, the first intermediate shaft M1, and the rear wheel output shaft Or are arranged on the same axis has been described as an example. It is not limited to this. Therefore, for example, it is also a preferred embodiment that one or both of the first intermediate shaft M1 and the rear wheel output shaft Or are arranged in parallel with the input shaft I. Moreover, it is also possible to adopt a configuration in which these axes are arranged in a crossing direction.
(6)上記の各実施形態では、「P」レンジで変速機SCの出力軸となる接続軸Mcが回転しないように拘束される場合を例として説明した。しかし、例えば、「P」レンジでトランスファTFの出力軸となる前輪出力軸Of及び後輪出力軸Orが拘束される構成もあり得る。このような場合は、「P」レンジでも、接続軸Mcに駆動連結された第二モータ・ジェネレータMG2を回転駆動する切替時制御を行うことが可能である。したがって、そのような場合には、「P」レンジは本発明の「停止レンジ」に含まれる。 (6) In each of the above-described embodiments, the case where the connection shaft Mc serving as the output shaft of the transmission SC is restricted so as not to rotate in the “P” range has been described as an example. However, for example, there may be a configuration in which the front wheel output shaft Of and the rear wheel output shaft Or, which are output shafts of the transfer TF, are restricted in the “P” range. In such a case, even in the “P” range, it is possible to perform switching control for rotationally driving the second motor / generator MG2 that is drivingly connected to the connection shaft Mc. Therefore, in such a case, the “P” range is included in the “stop range” of the present invention.
(7)上記の各実施形態では、車両の停止状態として、基本的に車両が完全に停止している状態を前提として説明した。しかし、本発明の適用範囲はこれに限定されない。すなわち、例えばアクセルペダルが操作されていない状態で微速走行している状態等のように所定速度以下の低速で走行している状態でも、上記の各実施形態と同様の動作制御を行う構成とすることは本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、停止判定手段20は、車両が完全停止状態又は車両が所定速度以下の低速で走行している状態である場合に、車両が略停止状態にあると判定する。そして、制御装置ECUは、停止判定手段20により略停止状態にあると判定された場合に、上記の各実施形態において停止状態と判定した場合(図7のステップ#02参照)と同様の処理を行う。これにより、係合切替手段30における噛合い係合しようとする両部材のそれぞれに設けられた噛合い部同士の位相を迅速に合わせることができ、係合切替手段30の係合状態を切り替える操作を容易に行うことが可能になる。
(7) In each of the above-described embodiments, the description has been given on the assumption that the vehicle is basically completely stopped as the vehicle stopped state. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. That is, for example, even when the vehicle is traveling at a low speed equal to or lower than a predetermined speed, such as when the vehicle is traveling at a low speed when the accelerator pedal is not operated, the same operation control as in each of the above embodiments is performed. This is one of the preferred embodiments of the present invention. In this case, the stop determination means 20 determines that the vehicle is in a substantially stopped state when the vehicle is in a completely stopped state or in a state where the vehicle is traveling at a low speed equal to or lower than a predetermined speed. Then, when it is determined by the stop determination means 20 that the control device ECU is in a substantially stopped state, the control device ECU performs the same processing as that in the case where it is determined that the stopped state in each of the above embodiments (see
(8)上記の各実施形態では、本発明をハイブリッド車両用の駆動装置に適用した場合を例として説明した。しかし、本発明に係る車両用駆動装置1は、電気自動車等のハイブリッド車両以外の回転電機を備えた車両に同様に適用することが可能である。
(8) In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to a drive device for a hybrid vehicle has been described as an example. However, the
本発明に係る車両用駆動装置及びその制御方法は、ハイブリッド車や電気自動車等、車両の駆動源として回転電機を備えた車両に利用することが可能である。 The vehicle drive device and the control method thereof according to the present invention can be used for a vehicle including a rotating electric machine as a drive source of a vehicle such as a hybrid vehicle and an electric vehicle.
1:車両用駆動装置
15:シフト位置検出手段
MG1:第一モータ・ジェネレータ(第一回転電機)
MG2:第二モータ・ジェネレータ(回転電機、第二回転電機)
I:入力軸(エンジン側軸)
M1:第一中間軸(伝動軸)
Of:前輪出力軸
Or:後輪出力軸
Mc:接続軸(動力伝達装置の入力軸)
Wf:前輪
Wr:後輪
TF:トランスファ(動力伝達装置)
ECU:制御装置(制御手段)
20:停止判定手段
30:係合切替手段
SC:変速機
C1:第一クラッチ(クラッチ)
C2:第二クラッチ(クラッチ)
C3:第三クラッチ(クラッチ)
SL:シフトレバー(変速指示手段)
SW:操作スイッチ(受付状態変更手段)
E:エンジン
C0:伝動クラッチ
PG0:動力分配機構
1: Vehicle drive device 15: Shift position detecting means MG1: First motor / generator (first rotating electrical machine)
MG2: second motor / generator (rotary electric machine, second rotary electric machine)
I: Input shaft (engine side shaft)
M1: First intermediate shaft (transmission shaft)
Of: Front wheel output shaft Or: Rear wheel output shaft Mc: Connection shaft (input shaft of power transmission device)
Wf: Front wheel Wr: Rear wheel TF: Transfer (power transmission device)
ECU: Control device (control means)
20: Stop determination means 30: Engagement switching means SC: Transmission C1: First clutch (clutch)
C2: Second clutch (clutch)
C3: Third clutch (clutch)
SL: Shift lever (speed change instruction means)
SW: Operation switch (reception status changing means)
E: Engine C0: Transmission clutch PG0: Power distribution mechanism
Claims (15)
前記動力伝達装置は、噛み合い式の係合切替手段を有し、前記係合切替手段の係合状態を切り替えることにより複数の動力伝達状態間を切り替え可能に構成され、
前記制御手段は、車両が略停止状態にあることを条件として、前記動力伝達装置の係合切り替え動作中に、前記回転電機を回転駆動する切替時制御を行う車両用駆動装置。 A rotating electrical machine, a transmission shaft drivingly connected to the rotating electrical machine, one or more output shafts drivingly connected to wheels, and a driving force transmitted via the transmission shaft are transmitted to the output shaft side. A power transmission device, a control means for controlling the rotating electrical machine and the power transmission device, and a stop determination means for determining that the vehicle is substantially stopped,
The power transmission device includes a meshing engagement switching unit, and is configured to be able to switch between a plurality of power transmission states by switching an engagement state of the engagement switching unit.
The vehicle drive device that performs switching control for rotationally driving the rotating electrical machine during the engagement switching operation of the power transmission device on the condition that the vehicle is substantially stopped.
前記制御手段は、前記切替時制御として、前記クラッチの係合解除状態で、前記クラッチ内の油の粘性抵抗を利用した駆動力の伝達により前記動力伝達装置の入力軸が所定速度で回転するように前記回転電機を回転駆動する制御を行う請求項2に記載の車両用駆動装置。 The transmission includes a clutch that selectively transmits a driving force transmitted through the transmission shaft by engagement or disengagement to the power transmission device side,
As the control at the time of switching, the control means is configured so that the input shaft of the power transmission device rotates at a predetermined speed by transmitting a driving force using the viscous resistance of oil in the clutch in the clutch disengaged state. The vehicle drive device according to claim 2, wherein control for rotationally driving the rotating electrical machine is performed.
前記制御手段は、前記変速指示手段の選択位置が停止レンジにある場合に、前記切替時制御を行う請求項3に記載の車両用駆動装置。 A shift position detecting means for detecting a selection position of the shift instruction means of the transmission;
4. The vehicle drive device according to claim 3, wherein the control unit performs the switching control when the selection position of the shift instruction unit is in a stop range. 5.
前記制御手段は、前記切替時制御として、前記クラッチの係合状態で、前記動力伝達装置の入力軸が所定速度で回転するように前記回転電機を回転駆動する制御を行う請求項2に記載の車両用駆動装置。 The transmission includes a clutch that selectively transmits a driving force transmitted through the transmission shaft by engagement or disengagement to the power transmission device side,
3. The control device according to claim 2, wherein the control unit performs control to rotate the rotating electrical machine so that an input shaft of the power transmission device rotates at a predetermined speed in the engaged state of the clutch as the control at the time of switching. Vehicle drive device.
前記制御手段は、前記変速指示手段の選択位置が走行レンジにある場合に、前記切替時制御を行う請求項5に記載の車両用駆動装置。 A shift position detecting means for detecting a selection position of the shift instruction means of the transmission;
The vehicle drive device according to claim 5, wherein the control means performs the switching control when the selected position of the shift instruction means is in a travel range.
前記制御手段は、前記受付状態変更手段により前記動力伝達装置が操作可能となったときに前記切替時制御を開始する請求項7に記載の車両用駆動装置。 A reception state changing means for enabling an operation for switching the engagement of the power transmission device;
The vehicle drive device according to claim 7, wherein the control unit starts the switching control when the power transmission device becomes operable by the reception state changing unit.
前記制御手段は、前記係合切替手段の係合が解除されたことを検出したときに前記切替時制御を開始する請求項7に記載の車両用駆動装置。 An engagement state detection means for detecting an engagement state of the engagement switching means;
The vehicle drive device according to claim 7, wherein the control unit starts the switching control when it is detected that the engagement of the engagement switching unit is released.
前記制御手段は、前記切替時制御として、前記エンジン側軸に駆動力が伝達されないように前記第一回転電機を制御しつつ、前記第二回転電機を回転駆動する請求項1から10のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 The rotary electric machine is a second rotary electric machine, a first rotary electric machine different from this, an engine side shaft that is drivingly connected to the engine, and a driving force transmitted from the engine side shaft to the first rotary electric machine and the transmission A power distribution mechanism that distributes to the shaft,
11. The control device according to claim 1, wherein, as the switching time control, the second rotating electrical machine is rotationally driven while controlling the first rotating electrical machine so that a driving force is not transmitted to the engine side shaft. The vehicle drive device according to one item.
前記制御手段は、前記切替時制御として、前記伝動クラッチの係合解除状態で、前記回転電機を回転駆動する請求項1から10のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 An engine side shaft that is drivingly connected to the engine, and a transmission clutch that selectively transmits driving force between the engine side shaft and the transmission shaft by engagement or disengagement,
The vehicle drive device according to any one of claims 1 to 10, wherein the control means rotationally drives the rotating electrical machine in the disengaged state of the transmission clutch as the switching control.
車両が略停止状態にあることを条件として、前記動力伝達装置の係合切り替え動作中に、前記回転電機を回転駆動する切替時制御を行う車両用駆動装置の制御方法。 A rotating electrical machine, a transmission shaft drivingly connected to the rotating electrical machine, one or more output shafts drivingly connected to wheels, and a driving force transmitted via the transmission shaft are transmitted to the output shaft side. A power transmission device; control means for controlling the rotating electrical machine and the power transmission device; and stop determination means for determining that the vehicle is substantially stopped. A vehicle driving device control method configured to include a combination switching unit and configured to switch between a plurality of power transmission states by switching an engagement state of the engagement switching unit,
A control method for a vehicle drive device that performs switching control for rotationally driving the rotating electrical machine during an engagement switching operation of the power transmission device on condition that the vehicle is substantially stopped.
前記切替時制御として、前記クラッチの係合解除状態で、前記クラッチ内の油の粘性抵抗を利用した駆動力の伝達により前記動力伝達装置の入力軸が所定速度で回転するように前記回転電機を回転駆動する請求項13に記載の車両用駆動装置の制御方法。 The vehicle drive device includes a transmission having a clutch that selectively transmits to the power transmission device side a driving force transmitted through the transmission shaft by engagement or disengagement, and the transmission shaft and the power. Provided in the drive transmission path with the transmission device,
As the control at the time of switching, the rotating electrical machine is controlled so that the input shaft of the power transmission device rotates at a predetermined speed by transmission of driving force using the viscous resistance of oil in the clutch in the disengaged state of the clutch. The method for controlling a vehicle drive device according to claim 13, wherein the vehicle drive device is rotationally driven.
前記切替時制御として、前記クラッチの係合状態で、前記動力伝達装置の入力軸が所定速度で回転するとともに、前記出力軸に伝達される回転トルクが所定の上限トルク以下となるように前記回転電機を回転駆動する請求項13に記載の車両用駆動装置の制御方法。
The vehicle drive device includes a transmission having a clutch that selectively transmits to the power transmission device side a driving force transmitted through the transmission shaft by engagement or disengagement, and the transmission shaft and the power. Provided in the drive transmission path with the transmission device,
As the control at the time of switching, the input shaft of the power transmission device rotates at a predetermined speed while the clutch is engaged, and the rotation torque transmitted to the output shaft is less than or equal to a predetermined upper limit torque. The method for controlling a vehicle drive device according to claim 13, wherein the electric machine is rotationally driven.
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