JP2016083962A - Vehicular drive apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の駆動装置に関し、特に、エンジン、第1モータおよび第2モータの少なくともいずれかの出力を用いて走行する車両の駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive device, and more particularly to a vehicle drive device that travels using the output of at least one of an engine, a first motor, and a second motor.
国際公開第2013/114594号(特許文献1)には、エンジン、第1モータ、第2モータ、動力分配装置、変速装置、およびカウンタ軸(出力軸)を備えたハイブリッド車両が開示されている。カウンタ軸は、第2モータおよび駆動輪に接続される。動力分配装置は、変速装置を介してエンジンに接続されたキャリアと、第1モータに接続されたサンギヤと、カウンタ軸に接続されたリングギヤとを含む遊星歯車装置である。 International Publication No. 2013/114594 (patent document 1) discloses a hybrid vehicle including an engine, a first motor, a second motor, a power distribution device, a transmission, and a counter shaft (output shaft). The counter shaft is connected to the second motor and the drive wheel. The power distribution device is a planetary gear device including a carrier connected to an engine via a transmission, a sun gear connected to a first motor, and a ring gear connected to a counter shaft.
この車両においては、第1モータおよび第2モータの両方の動力で走行する両モータ走行モードで走行する場合、電動オイルポンプから変速装置の摩擦係合要素(C1クラッチ)に油圧を供給して変速装置の各回転要素の回転を規制することによって動力分配装置のキャリアを停止状態に維持する。これにより、キャリアを支点として第1モータのトルクがリングギヤに伝達される。 In this vehicle, when traveling in the both-motor traveling mode in which both the first motor and the second motor are driven, hydraulic pressure is supplied from the electric oil pump to the friction engagement element (C1 clutch) of the transmission to change the speed. The carrier of the power distribution device is maintained in a stopped state by restricting the rotation of each rotating element of the device. Thereby, the torque of the first motor is transmitted to the ring gear with the carrier as a fulcrum.
特許文献1に開示された車両が両モータ走行モードで走行する場合、第1モータのトルクに応じた反力トルクがキャリアを介して変速装置の摩擦係合要素に入力される。したがって、第1モータのトルクが大きいと、摩擦係合要素の負荷が高くなり、摩擦係合要素に油圧を供給する電動オイルポンプの負荷も高くなる。これにより、電動オイルポンプの負荷が過剰に高くなると、電動オイルポンプの寿命低下につながるおそれがある。 When the vehicle disclosed in Patent Document 1 travels in the both-motor travel mode, a reaction torque corresponding to the torque of the first motor is input to the friction engagement element of the transmission via the carrier. Therefore, when the torque of the first motor is large, the load of the friction engagement element is increased, and the load of the electric oil pump that supplies hydraulic pressure to the friction engagement element is also increased. Thereby, when the load of the electric oil pump becomes excessively high, the life of the electric oil pump may be reduced.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、両モータ走行中に係合装置に油圧を供給する電動オイルポンプの負荷が過剰に高くなることを抑制することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to suppress an excessive increase in the load of an electric oil pump that supplies hydraulic pressure to the engagement device while both motors are running. That is.
この発明に係る車両の駆動装置は、エンジン、第1モータおよび第2モータの少なくともいずれかの出力を用いて走行する車両の駆動装置であって、第2モータおよび車両の駆動輪に接続された出力軸と、エンジンに接続されたキャリアと、第1モータに接続されたサンギヤと、出力軸に接続されたリングギヤとを含む遊星歯車装置と、遊星歯車装置のキャリアの回転を規制するための油圧式の係合装置と、係合装置に油圧を供給する電動オイルポンプと、エンジンを停止して第1モータおよび第2モータの出力を用いて車両を走行させる両モータ走行制御を実行可能な制御装置とを備える。制御装置は、両モータ走行制御中において、電動オイルポンプを作動して係合装置を係合することによって遊星歯車装置のキャリアを停止状態に維持する。制御装置は、両モータ走行制御中において、電動オイルポンプの負荷がしきい値以上である場合には、電動オイルポンプの負荷がしきい値未満となるように第1モータの出力を低下させる。 The vehicle drive device according to the present invention is a vehicle drive device that travels using the output of at least one of the engine, the first motor, and the second motor, and is connected to the second motor and the drive wheels of the vehicle. A planetary gear device including an output shaft, a carrier connected to the engine, a sun gear connected to the first motor, and a ring gear connected to the output shaft, and a hydraulic pressure for restricting rotation of the carrier of the planetary gear device Type of engagement device, an electric oil pump that supplies hydraulic pressure to the engagement device, and a control capable of executing both-motor traveling control for stopping the engine and causing the vehicle to travel using the outputs of the first motor and the second motor Device. The control device maintains the carrier of the planetary gear device in a stopped state by operating the electric oil pump and engaging the engaging device during the both-motors traveling control. The control device reduces the output of the first motor so that the load of the electric oil pump is less than the threshold value when the load of the electric oil pump is equal to or greater than the threshold value during both-motor running control.
このような構成によれば、両モータ走行制御中において、電動オイルポンプの負荷がしきい値以上である場合には、第1モータの出力を低下させてキャリアから係合装置に入力される負荷(反力トルク)を低減することによって、電動オイルポンプの負荷をしきい値未満にする。そのため、電動オイルポンプの負荷が過剰に高くなることを抑制することができる。 According to such a configuration, when the load of the electric oil pump is equal to or greater than the threshold value during both-motor running control, the load that is input from the carrier to the engagement device by reducing the output of the first motor. By reducing (reaction torque), the load of the electric oil pump is made less than the threshold value. Therefore, it can suppress that the load of an electric oil pump becomes high too much.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、本実施の形態による駆動装置を備える車両1の全体構成を示す図である。車両1は、エンジン10と、第1モータジェネレータ(以下「第1MG」という)20と、第2モータジェネレータ(以下「第2MG」という)30と、変速装置40と、動力伝達装置(遊星歯車装置)50と、カウンタ軸(出力軸)70と、差動装置80と、駆動輪90と、ECU(Electronic Control Unit)100とを含む。
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a vehicle 1 including a drive device according to the present embodiment. The vehicle 1 includes an
車両1は、エンジン10、第1MG20および第2MG30の少なくともいずれかの動力を用いて走行する、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)方式のハイブリッド車両である。なお、車両1の駆動方式は、FF方式に限定されず、FR(フロントエンジン・リアドライブ)方式であってもよい。また、車両1は、図示しない車載バッテリを外部電源により充電可能なプラグインハイブリッド車両であってもよい。
The vehicle 1 is an FF (front engine / front drive) type hybrid vehicle that travels using at least one of the power of the
エンジン10は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。第1MG20および第2MG30は、たとえば、三相交流回転電機である。第1MG20および第2MG30は、図示しない車載バッテリから供給される電力で駆動する。第1MG20の回転軸21は、エンジン10のクランク軸と同軸上に配置されている。第2MG30の回転軸31は、第1MG20の回転軸21と平行に配置される。カウンタ軸(出力軸)70は、第1MG20の回転軸21および第2MG30の回転軸31と平行に配置される。
The
変速装置40は、エンジン10と動力伝達装置(遊星歯車装置)50との間に設けられ、エンジン10の回転を変速して動力伝達装置50に出力する。変速装置40は、サンギヤS1とピニオンギヤP1とリングギヤR1とキャリアCA1とを含むシングルピニオン式の遊星歯車機構と、クラッチC1およびブレーキB1とを備える。
The
キャリアCA1は、エンジン10のクランク軸と連結される。ピニオンギヤP1は、サンギヤS1とリングギヤR1との間に配置され、サンギヤS1およびリングギヤR1とそれぞれ噛み合う。ピニオンギヤP1は、キャリアCA1によって自転および公転可能に支持される。
Carrier CA1 is coupled to the crankshaft of
サンギヤS1の回転速度、キャリアCA1の回転速度(すなわちエンジン10の回転速度)、リングギヤR1の回転速度は、後述の図3〜5に示すように、共線図上で直線で結ばれる関係(すなわち、いずれか2つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係)になる。 The rotational speed of the sun gear S1, the rotational speed of the carrier CA1 (that is, the rotational speed of the engine 10), and the rotational speed of the ring gear R1 are connected in a straight line on the nomograph (ie, as shown in FIGS. If any two rotation speeds are determined, the remaining rotation speed is also determined).
クラッチC1は、サンギヤS1とキャリアCA1とを連結可能な油圧式の摩擦係合要素である。クラッチC1が係合されると、サンギヤS1とキャリアCA1が連結される。クラッチC1が解放されると、サンギヤS1とキャリアCA1とが切り離される。 The clutch C1 is a hydraulic friction engagement element capable of connecting the sun gear S1 and the carrier CA1. When the clutch C1 is engaged, the sun gear S1 and the carrier CA1 are connected. When the clutch C1 is released, the sun gear S1 and the carrier CA1 are disconnected.
ブレーキB1は、サンギヤS1の回転を規制(ロック)可能な油圧式の摩擦係合要素である。ブレーキB1が係合されると、サンギヤS1がギヤケース(車体)に固定されるため、サンギヤS1の回転が規制される。ブレーキB1が解放されると、サンギヤS1がギヤケース(車体)から切り離されるため、サンギヤS1の回転が許容される。 The brake B1 is a hydraulic friction engagement element that can restrict (lock) the rotation of the sun gear S1. When the brake B1 is engaged, the sun gear S1 is fixed to the gear case (vehicle body), so that the rotation of the sun gear S1 is restricted. When the brake B1 is released, the sun gear S1 is disconnected from the gear case (vehicle body), so that the sun gear S1 is allowed to rotate.
変速装置40の変速比(入力要素であるキャリアCA1の回転速度と出力要素であるリングギヤR1の回転速度との比、具体的にはキャリアCA1の回転速度/リングギヤR1の回転速度)は、クラッチC1およびブレーキB1の係合および解放の組合せに応じて切り替えられる。クラッチC1を係合しかつブレーキB1を解放すると、変速比が1.0(直結状態)となるローギヤ段Loが形成される。クラッチC1を解放しかつブレーキB1を係合すると、変速比が1.0よりも小さい値(たとえば0.7、いわゆるオーバードライブ状態)となるハイギヤ段Hiが形成される。なお、クラッチC1を係合しかつブレーキB1を係合すると、サンギヤS1およびキャリアCA1の回転が規制されるため、リングギヤR1の回転も規制される。 The speed ratio of the transmission 40 (the ratio between the rotational speed of the carrier CA1 as an input element and the rotational speed of the ring gear R1 as an output element, specifically, the rotational speed of the carrier CA1 / the rotational speed of the ring gear R1) is determined by the clutch C1. And switching according to the combination of engagement and release of the brake B1. When the clutch C1 is engaged and the brake B1 is released, a low gear stage Lo having a gear ratio of 1.0 (directly connected state) is formed. When the clutch C1 is released and the brake B1 is engaged, a high gear stage Hi is formed in which the gear ratio becomes a value smaller than 1.0 (for example, 0.7, so-called overdrive state). Note that when the clutch C1 is engaged and the brake B1 is engaged, the rotation of the sun gear S1 and the carrier CA1 is restricted, so that the rotation of the ring gear R1 is also restricted.
動力伝達装置50は、サンギヤS2とピニオンギヤP1とリングギヤR2とキャリアCA2とを含むシングルピニオン式の遊星歯車装置である。動力伝達装置50のキャリアCA2は、変速装置40の出力要素であるリングギヤR1に連結され、リングギヤR1と一体的に回転する。
The
ピニオンギヤP2は、サンギヤS2とリングギヤR2との間に配置され、サンギヤS2およびリングギヤR2とそれぞれ噛み合う。ピニオンギヤP2は、キャリアCA2によって自転および公転可能に支持される。 Pinion gear P2 is arranged between sun gear S2 and ring gear R2, and meshes with sun gear S2 and ring gear R2, respectively. Pinion gear P2 is supported by carrier CA2 so as to be capable of rotating and revolving.
サンギヤS2は、第1MG20の回転軸21に連結される。リングギヤR2には、カウンタドライブギヤ51が接続されている。カウンタドライブギヤ51は、リングギヤR2と一体回転する、動力伝達装置50の出力ギヤである。
Sun gear S2 is coupled to rotating
サンギヤS2の回転速度(すなわち第1MG20の回転速度)、キャリアCA2の回転速度、リングギヤR2の回転速度は、後述の図3〜5に示すように、共線図上で直線で結ばれる関係(すなわち、いずれか2つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係)になる。したがって、第1MG20の回転速度を調整することによって、キャリアCA2の回転速度とリングギヤR2との比を無段階に切り替えることができる。 The rotational speed of the sun gear S2 (that is, the rotational speed of the first MG 20), the rotational speed of the carrier CA2, and the rotational speed of the ring gear R2, as shown in FIGS. If any two rotation speeds are determined, the remaining rotation speed is also determined). Therefore, by adjusting the rotation speed of the first MG 20, the ratio between the rotation speed of the carrier CA2 and the ring gear R2 can be switched steplessly.
カウンタ軸(出力軸)70には、ドリブンギヤ71およびドライブギヤ72が設けられる。ドリブンギヤ71は、動力伝達装置50のカウンタドライブギヤ51と噛み合う。つまり、エンジン10および第1MG20の動力は、動力伝達装置50のカウンタドライブギヤ51を介してカウンタ軸(出力軸)70に伝達される。
The counter shaft (output shaft) 70 is provided with a driven
なお、変速装置40と動力伝達装置50とは、エンジン10からカウンタ軸(出力軸)70までの動力伝達経路上において直列に接続されている。そのため、エンジン10の回転は、変速装置40と動力伝達装置50とにおいて変速された後に、カウンタ軸(出力軸)70に伝達される。
The
また、ドリブンギヤ71は、第2MG30の回転軸31に接続されたリダクションギヤ32とも噛み合う。つまり、第2MG30の動力は、リダクションギヤ32を介してカウンタ軸(出力軸)70に伝達される。
The driven
ドライブギヤ72は、差動装置80のデフリングギヤ81と噛み合っている。差動装置80は、左右の駆動軸82を介してそれぞれ左右の駆動輪90と接続されている。つまり、カウンタ軸(出力軸)70の回転は、差動装置80を介して左右の駆動軸82に伝達される。
The
さらに、車両1は、電動式オイルポンプ(以下「EOP」ともいう)61、機械式オイルポンプ(以下「MOP」ともいう)62、油圧回路63を備える。
Further, the vehicle 1 includes an electric oil pump (hereinafter also referred to as “EOP”) 61, a mechanical oil pump (hereinafter also referred to as “MOP”) 62, and a
EOP61は、内部に設けられるモータ(以下「内部モータ」ともいう)によって駆動されて油圧を発生し、油圧回路63に供給する。EOP61の内部モータは、ECU100からの制御信号によって制御される。したがって、EOP61は、エンジン10の停止中も作動可能である。
The
MOP62は、エンジン10の動力によって駆動されて油圧を発生し、油圧回路63に供給する。したがって、エンジン10が作動されるとMOP62も駆動され、エンジン10が停止されるとMOP62も停止される。
The
油圧回路63は、EOP61およびMOP62の少なくとも一方から供給される油圧を元圧として、変速装置40のクラッチC1、ブレーキB1に供給する油圧をそれぞれ調圧するソレノイドバルブを含む。油圧回路63の各ソレノイドバルブは、ECU100からの制御信号によって制御される。
The
ECU100は、図示しないCPU(Central Processing Unit)およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報および各センサからの情報に基づいて、車両1に搭載された各機器(エンジン10、第1MG20、第2MG30、EOP61、油圧回路63など)を制御する。
ECU100は、「ハイブリッド走行モード(以下「HV走行モード」という)」あるいは「モータ走行モード(以下「EV走行モード」という)」で車両1を走行させる。HV走行モードとは、エンジン10および第2MG30の動力で車両1を走行させる制御モードである。EV走行モードとは、エンジン10を停止し、第1MG20あるいは第2MG30の少なくとも一方の動力で車両1を走行させる制御モードである。EV走行モード中においては、ECU100は、第2MG30単独の動力で車両1を走行させる「単モータ走行モード」と、第1MG20および第2MG30の両方の動力で車両1を走行させる「両モータ走行モード」とを、ユーザの要求トルクなどに応じて選択的に切り替える。
図2は、各走行モードにおける変速装置40のクラッチC1およびブレーキB1の作動係合表を示す図である。図2において、「C1」、「B1」、「MG1」、「MG2」はそれぞれクラッチC1、ブレーキB1、第1MG20、第2MG30を示す。C1の欄およびB1の欄の丸(○)印は「係合」を示し、×印は「解放」を示し、三角(△)印はエンジンブレーキ時にクラッチC1およびブレーキB1のどちらか一方を係合することを示す。また、MG1の欄およびMG2の欄の「G」はジェネレータとして動作させることを示し、「M」はモータとして動作させることを示す。
FIG. 2 is a diagram showing an operation engagement table of the clutch C1 and the brake B1 of the
HV走行モードにおいては、ECU100は、車速に応じて変速装置40の変速比を切り替える。高速域で車両1を前進させる場合、ECU100は、クラッチC1を解放しかつブレーキB1を係合することで、ハイギヤ段Hiを形成する。一方、中低速域で車両1を前進させる場合あるいは車両1を後進させる場合、ECU100は、クラッチC1を係合しかつブレーキB1を解放することで、ローギヤ段Loを形成する。また、エンジン走行モードにおいては、ECU100は、第1MG20をジェネレータとして動作させ、第2MG20をモータとして動作させる(後述の図3参照)。
In the HV traveling mode, the
HV走行モードでは、エンジン10が作動しているため、MOP62も作動している。したがって、HV走行モードでは、主にMOP62の油圧を用いてクラッチC1あるいはブレーキB1が係合される。
In the HV traveling mode, since the
EV走行モードにおいては、ECU100は、上述したように、単モータ走行モードと両モータ走行モードとを選択的に切り替える。単モータ走行モードで車両1を駆動(前進あるいは後進)させる場合、ECU100は、クラッチC1を解放しかつブレーキB1を解放することで、変速装置40をニュートラル状態(動力を伝達しない状態)とする。単モータ走行モードで車両1を制動する場合でかつエンジンブレーキが必要な場合、ECU100は、クラッチC1およびブレーキB1のどちらか一方を係合する。これにより、駆動輪90の回転がエンジン10に伝達されることによってエンジン10が回転させられる、いわゆるエンジンブレーキ状態となる。なお、単モータ走行モードにおいては、ECU100は、第1MG20をジェネレータとして動作させ、第2MG20をモータとして動作させる(後述の図4参照)。
In the EV travel mode, the
一方、両モータ走行モードで車両1を駆動(前進あるいは後進)させる場合、ECU100は、クラッチC1を係合しかつブレーキB1を係合して変速装置40のリングギヤR1の回転を規制(ロック)する。これにより、変速装置40のリングギヤR1に連結された動力伝達装置50のキャリアCA2の回転も規制(ロック)されるため、動力伝達装置50のキャリアCA2が停止状態に維持される。そして、ECU100は、第1MG20および第2MG20をモータとして動作させる(後述の図5参照)。
On the other hand, when the vehicle 1 is driven (forward or reverse) in the both-motor running mode, the
EV走行モード(単モータ走行モードおよび両モータ走行モード)では、エンジン10が停止しているため、MOP62も作動している。したがって、EV走行モードでは、EOP61の油圧を用いてクラッチC1あるいはブレーキB1が係合される。
In the EV travel mode (single motor travel mode and dual motor travel mode), since the
図3〜5は、それぞれHV走行モード中、単モータ走行モード中、両モータ走行モード中の共線図である。図3〜5に示す「S1」、「CA1」、「R1」はそれぞれ変速装置40のサンギヤS1、キャリアCA1、リングギヤR1を示し、「S2」、「CA2」、「R2」はそれぞれ動力伝達装置50のサンギヤS2、キャリアCA2、リングギヤR2を示す。
3 to 5 are collinear charts during the HV traveling mode, the single motor traveling mode, and the both motor traveling mode, respectively. 3 to 5, “S1”, “CA1”, and “R1” respectively indicate the sun gear S1, the carrier CA1, and the ring gear R1 of the
図3を参照して、HV走行モード中の制御状態について説明する。なお、図3には、ハイギヤ段Hiで前進走行している場合が例示されている。ハイギヤ段Hi形成時には、ブレーキB1が係合されるため、サンギヤS1の回転が規制される。これにより、変速装置40のキャリアCA1に入力されたエンジン10の回転は、増速されて変速装置40のリングギヤR1から動力伝達装置50のキャリアCA2に伝達される。すなわち、変速装置40のキャリアCA1に入力されたエンジン10のトルク(以下「エンジントルクTe」という)は、変速装置40のリングギヤR1から動力伝達装置50のキャリアCA2に伝達されることになる。
With reference to FIG. 3, the control state in the HV traveling mode will be described. FIG. 3 illustrates a case where the vehicle is traveling forward at the high gear stage Hi. Since the brake B1 is engaged when the high gear stage Hi is formed, the rotation of the sun gear S1 is restricted. Thus, the rotation of the
なお、図示していないが、ローギヤ段Lo形成時には、クラッチC1が係合されてサンギヤS1とキャリアCA1とが連結されるとともに、ブレーキB1が解放されてサンギヤS1の回転が許容される。これにより、各回転要素S1,CA1,R1は一体回転する。そのため、変速装置40のキャリアCA1に入力されたエンジン10の回転は、増速も減速もされず、等速で変速装置40のリングギヤR1から動力伝達装置50のキャリアCA2に伝達される。
Although not shown, when the low gear stage Lo is formed, the clutch C1 is engaged to connect the sun gear S1 and the carrier CA1, and the brake B1 is released to allow the sun gear S1 to rotate. Thereby, each rotation element S1, CA1, R1 rotates integrally. Therefore, the rotation of the
動力伝達装置50のキャリアCA2に伝達されたエンジン10の回転は、サンギヤS2の回転速度(第1MG20の回転速度)によって無段階に変速されて動力伝達装置50のリングギヤR2に伝達される。この際、ECU100は、第1MG20をジェネレータとして動作させて、第1MG20のトルク(以下「第1MGトルクTm1」という)を負方向に作用させる。これにより、キャリアCA2に入力されたエンジントルクTeをリングギヤR2に伝達するための反力を第1MGトルクTm1が受け持つことになる。
The rotation of the
リングギヤR2に伝達されたエンジントルクTe(以下「エンジン伝達トルクTec」という)は、カウンタドライブギヤ51からカウンタ軸(出力軸)70に伝達され、車両1の駆動力として作用する。
Engine torque Te transmitted to ring gear R2 (hereinafter referred to as “engine transmission torque Tec”) is transmitted from
また、HV走行モードでは、ECU100は、第2MG30をモータとして動作させる。第2MG30のトルク(以下「第2MGトルクTm2」という)は、リダクションギヤ32からカウンタ軸(出力軸)70に伝達され、車両1の駆動力として作用する。つまり、HV走行モードでは、エンジン伝達トルクTecと第2MGトルクTm2とを用いて、車両1は走行する。
Further, in the HV travel mode,
図4を参照して、単モータ走行モード中の制御状態について説明する。単モータ走行モードでは、ECU100は、エンジン10を停止し、第2MG30をモータとして動作させる。そのため、単モータ走行モードでは、第2MGトルクTm2を用いて車両1は走行する。
With reference to FIG. 4, the control state in the single motor travel mode will be described. In the single motor travel mode,
この際、ECU100は、サンギヤS1の回転速度が0となるように第1MGトルクTm1をフィードバック制御する。そのため、サンギヤS1は回転しない。しかしながら、変速装置40のクラッチC1およびブレーキB1は解放されているため、動力伝達装置50のキャリアCA2の回転は規制されない。したがって、動力伝達装置50のリングギヤR2、キャリアCA2および変速装置40のリングギヤR1は、第2MG30の回転に連動して、第2MG30の回転方向と同じ方向に回転(空転)させられる。
At this time, the
一方、変速装置40のキャリアCA1は、エンジン10が停止されていることによって、停止状態に維持される。変速装置40のサンギヤS1は、リングギヤR1の回転に連動して、リングギヤR1の回転方向とは反対の方向に回転(空転)させられる。
On the other hand, the carrier CA1 of the
図5を参照して、両モータ走行モード中における制御状態について説明する。両モータ走行モードでは、ECU100は、エンジン10を停止し、変速装置40のクラッチC1を係合しかつブレーキB1を係合する。したがって、変速装置40のサンギヤS1、キャリアCA1、リングギヤR1の回転が規制される。
With reference to FIG. 5, the control state during the dual motor travel mode will be described. In the both-motor running mode, the
変速装置40のリングギヤR1の回転が規制されることで、動力伝達装置50のキャリアCA2の回転も規制(ロック)される。この状態で、ECU100は、第1MG20および第2MG30をモータとして動作させる。具体的には、第2MGトルクTm2を正トルクとして第2MG30を正回転させるとともに、第1MGトルクTm1を負トルクとして第1MG20を負回転させる。
By restricting the rotation of the ring gear R1 of the
クラッチC1を係合してキャリアCA2の回転を規制することで、第1MGトルクTm1は、キャリアCA2を支点としてリングギヤR2に伝達される。リングギヤR2に伝達される第1MGトルクTm1(以下「第1MG伝達トルクTm1c」という)は、正方向に作用し、カウンタ軸(出力軸)70に伝達される。そのため、両モータ走行モードでは、第1MG伝達トルクTm1cと第2MGトルクTm2とを用いて、車両1は走行する。ECU100は、第1MG伝達トルクTm1cと第2MGトルクTm2との合計によってユーザ要求トルクを満たすように、第1MGトルクTm1と第2MGトルクTm2との分担比率を調整する。
By engaging clutch C1 and restricting rotation of carrier CA2, first MG torque Tm1 is transmitted to ring gear R2 with carrier CA2 as a fulcrum. First MG torque Tm1 (hereinafter referred to as “first MG transmission torque Tm1c”) transmitted to ring gear R2 acts in the positive direction and is transmitted to counter shaft (output shaft) 70. Therefore, in both motor travel modes, vehicle 1 travels using first MG transmission torque Tm1c and second MG torque Tm2.
以上のような構成を有する車両1において、両モータ走行中の第1MGトルクTm1が大きいと、クラッチC1の負荷が大きくなり、クラッチC1に油圧を供給するEOP61の寿命低下につながるおそれがある。
In the vehicle 1 having the above-described configuration, if the first MG torque Tm1 during travel of both motors is large, the load on the clutch C1 increases, which may lead to a reduction in the life of the
図6は、両モータ走行中にクラッチC1の負荷が大きくなる原理を説明するための図である。両モータ走行モード中に第1MGトルクTm1をリングギヤR2に伝達するためには、第1MGトルクTm1に応じた反力トルクTcをキャリアCA2に正方向に作用させてキャリアCA2を停止状態に維持する必要がある。本実施の形態において、この反力トルクTcは、クラッチC1を係合してキャリアCA2の回転を規制することで実現される。 FIG. 6 is a diagram for explaining the principle that the load on the clutch C1 increases during the traveling of both motors. In order to transmit the first MG torque Tm1 to the ring gear R2 during the both-motor running mode, it is necessary to cause the reaction force torque Tc corresponding to the first MG torque Tm1 to act on the carrier CA2 in the positive direction and maintain the carrier CA2 in the stopped state. There is. In the present embodiment, the reaction force torque Tc is realized by engaging the clutch C1 to restrict the rotation of the carrier CA2.
しかしながら、キャリアCA2上に作用する反力トルクTcは、サンギヤS2とキャリアCA2との間のギヤ比の分、第1MGトルクTm1よりも増幅される。また、第1MGトルクTm1が大きくなるほど、反力トルクTcが大きくなり、クラッチC1の負荷(クラッチC1に入力されるトルク)も大きくなる。これにより、クラッチC1を係合状態に維持するために必要な油圧も大きくなり、その分、EOP61の負荷(EOP61の内部モータの負荷)が大きくなる。EOP61の負荷が過剰に大きくなると、EOP61の寿命低下につながるおそれがある。
However, the reaction force torque Tc acting on the carrier CA2 is amplified more than the first MG torque Tm1 by the amount of the gear ratio between the sun gear S2 and the carrier CA2. Further, as the first MG torque Tm1 increases, the reaction force torque Tc increases and the load of the clutch C1 (torque input to the clutch C1) also increases. As a result, the hydraulic pressure required to maintain the clutch C1 in the engaged state also increases, and the load on the EOP 61 (the load on the internal motor of the EOP 61) increases accordingly. If the load on the
そこで、本実施の形態によるECU100は、両モータ走行中において、第1MGトルクTm1が所定値を超えた場合(クラッチC1の負荷が所定値よりも高い場合)、またはクラッチC1に油圧を供給するEOP61の負荷がしきい値を超えた場合、EOP61の負荷がしきい値未満となるように第1MGトルクTm1を低下させる。
Therefore, the
図7は、両モータ走行中において第1MGトルクTm1を低下させる制御を説明する図である。ECU100は、両モータ走行中において、第1MGトルクTm1が所定値を超えた場合(クラッチC1の負荷が所定値よりも高い場合)、またはEOP61の負荷がしきい値を超えた場合、第1MGトルクTm1を低下させる。これにより、クラッチC1に入力される反力トルクTcが低下し、クラッチC1の負荷がしきい値未満となる。そのため、EOP61の負荷が過剰に高くなることが抑制される。これにより、EOP61の耐久性を確保するとともにEOP61の内部モータの温度上昇を抑えることができる。すなわち、EOP61の寿命低下を抑制することができる。
FIG. 7 is a diagram for explaining the control for reducing the first MG torque Tm1 while both motors are running. The
また、第1MGトルクTm1の低下分は、第2MGトルクTm2を増加することによって賄われる。そのため、ユーザ要求トルクを満たしつつ、EOP61の寿命低下を抑制することができる。
Further, the decrease in the first MG torque Tm1 is covered by increasing the second MG torque Tm2. Therefore, it is possible to suppress the life reduction of the
図8は、ECU100が両モータ走行中において第1MGトルクTm1を低下させる制御を行なう際の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、ECU100の作動中に所定周期で繰り返し実行される。
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure when
ステップ(以下、ステップを「S」と略す)10にて、ECU100は、EV走行中(EV走行モードでの制御中)であるか否かを判定する。EV走行中でない場合(S10にてNO)、ECU100は処理を終了する。
In step (hereinafter, step is abbreviated as “S”) 10,
EV走行中である場合(S10にてYES)、S11にて、ECU100は、両モータ走行中(両モータ走行モードでの制御中)であるか否かを判定する。両モータ走行中でない場合(S11にてNO)、ECU100は処理を終了する。
If EV traveling is being performed (YES in S10),
両モータ走行中である場合(S11にてYES)、S12にて、ECU100は、現在の第1MG20、第2MG30のトルク分担(すなわち現在の第1MGトルクTm1および現在の第2MGトルクTm2)を計算する。
When both motors are running (YES in S11), in S12,
S13にて、ECU100は、S12で計算された現在の第1MGトルクTm1が所定値以上であるか否かを判定する。MG1トルクが所定値未満である場合(S13にてNO)、ECU100は、S14にて、EOP61の負荷を計算する。たとえば、ECU100は、EOP61の内部モータの通電量や内部モータの温度に基づいてEOP61の負荷を計算する。ECU100は、EOP61の内部モータの通電量が大きいほど、また、内部モータの温度が高いほど、EOP61の負荷を大きい値として計算する。ECU100は、S15にて、EOP61の負荷がしきい値以上であるか否かを判定する。
In S13,
第1MGトルクTm1が所定値以上である場合(S13にてYES)、あるいはEOP61の負荷がしきい値以上である場合(S15にてYES)、ECU100は、S16にて、第1MG20および第2MG30のトルク分担比率を変更する。具体的には、ECU100は、EOP61の負荷がしきい値未満となるように第1MGトルクTm1の分担比率を低下させるとともに、第1MGトルクTm1を低下させた分だけ第2MGトルクTm2の分担比率を増加させる。
When first MG torque Tm1 is equal to or greater than a predetermined value (YES at S13), or when load on
以上のように、本実施の形態によるECU100は、両モータ走行中において、EOP61の負荷がしきい値を超えた場合、第1MGトルクTm1を低下させる。これにより、クラッチC1に入力される反力トルクTcが低下し、クラッチC1の負荷がしきい値未満となる。そのため、両モータ走行中にクラッチC1に油圧を供給するEOP61の負荷が過剰に高くなることを抑制することができる。
As described above,
<変形例>
上述の実施の形態は、たとえば以下のように変形することも可能である。
(1) 図8のS16の処理で第1MGトルクTm1の分担比率を低下させる際に、第1MGトルクTm1の分担比率の低下量を、EOP61の負荷およびATF(Automatic Transmission Fluid)の温度などに応じて変更するようにしてもよい。これにより、第1MG20の効率とEOP61の耐久性確保とを両立することができる。
(2) 上述の実施の形態においては、両モータ走行中において、第1MGトルクTm1が所定値よりも大きい場合あるいはEOP61の負荷がしきい値よりも大きい場合、両モータ走行を維持したまま第1MGトルクTm1を低下させることによってEOP61の負荷を低下させた。
<Modification>
The above-described embodiment can be modified as follows, for example.
(1) When the share ratio of the first MG torque Tm1 is reduced in the process of S16 of FIG. May be changed. Thereby, the efficiency of 1st MG20 and durability ensuring of EOP61 can be made compatible.
(2) In the above-described embodiment, when the first MG torque Tm1 is larger than the predetermined value or when the load on the
これに対し、両モータ走行中において、第1MGトルクTm1が所定値よりも大きい場合あるいはEOP61の負荷がしきい値よりも大きい場合、単モータ走行に移行することによってEOP61の負荷を低下させるようにしてもよい。すなわち、単モータ走行では、上述の図2、4に示すように、クラッチC1が解放され、ブレーキB1も解放されるため、クラッチC1およびEOP61の負荷を低下させることができる。
On the other hand, when the first MG torque Tm1 is larger than a predetermined value or when the load on the
また、単モータへ移行する条件(図8のS13にて第1MGトルクTm1と比較される所定値、あるいは図8のS15にてEOP61の負荷と比較されるしきい値)を、EOP61の負荷あるいはATFの温度などに応じて変更するようにしてもよい。これにより、EOP61の状態に応じて単モータへ移行するタイミングを変更することができる。たとえば、EOP61の負荷が非常に高い場合には、早めに単モータに移行することで、より確実にEOP61を保護することができる。また、EOP61の温度がそれほど高くない場合には、第1MGトルクTm1が高くても両モータ走行を継続することもできる。
Further, the condition for shifting to a single motor (a predetermined value compared with the first MG torque Tm1 in S13 of FIG. 8 or a threshold value compared with the load of EOP61 in S15 of FIG. 8) You may make it change according to the temperature of ATF, etc. Thereby, the timing to shift to a single motor can be changed according to the state of EOP61. For example, when the load on the
また、第1MGトルク分担比率の低下と単モータへの移行とを併用するようにしてもよい。この場合には、単モータへ移行する条件を、第1MGトルク分担比率を低下させる条件よりも厳しい条件にすればよい。これにより、EOP61を保護しつつ、両モード走行を最大限維持することができる。
Moreover, you may make it use together the fall of the 1st MG torque sharing ratio, and the transfer to a single motor. In this case, the condition for shifting to the single motor may be set to be stricter than the condition for reducing the first MG torque sharing ratio. As a result, the two-mode travel can be maintained to the maximum while the
(3) 上述の実施の形態においては、両モータ走行中に変速装置40の摩擦係合要素(クラッチC1およびブレーキB1)を係合することによってキャリアCA2の回転を規制する場合を説明した。しかしながら、変速装置40とは別に、キャリアCA2をロックするための油圧ブレーキを新たに設け、この油圧ブレーキを両モータ走行中に係合することによってキャリアCA2の回転を規制するようにしてもよい。
(3) In the above-described embodiment, the case has been described in which the rotation of the carrier CA2 is restricted by engaging the friction engagement elements (the clutch C1 and the brake B1) of the
また、キャリアCA2をロックするための油圧ブレーキを新たに設ける場合には、変速装置40を備えない構成(たとえばエンジン10のクランク軸を動力伝達装置50のキャリアCA2に直結する構成)であってもよい。
Further, in the case where a hydraulic brake for locking carrier CA2 is newly provided, even in a configuration not including transmission 40 (for example, a configuration in which the crankshaft of
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 車両、10 エンジン、40 変速装置、50 動力伝達装置、51 カウンタドライブギヤ、61 MOP、62 EOP、63 油圧回路、70 カウンタ軸(出力軸)、71 ドリブンギヤ、72 ドライブギヤ、80 差動装置、81 デフリングギヤ、82 駆動軸、90 駆動輪、100 ECU、B1 ブレーキ、C1 クラッチ、CA1,CA2 キャリア、P1,P2 ピニオンギヤ、R1,R2 リングギヤ、S1,S2 サンギヤ。 1 vehicle, 10 engine, 40 transmission, 50 power transmission device, 51 counter drive gear, 61 MOP, 62 EOP, 63 hydraulic circuit, 70 counter shaft (output shaft), 71 driven gear, 72 drive gear, 80 differential device, 81 diff ring gear, 82 drive shaft, 90 drive wheel, 100 ECU, B1 brake, C1 clutch, CA1, CA2 carrier, P1, P2 pinion gear, R1, R2 ring gear, S1, S2 sun gear.
Claims (1)
前記第2モータおよび前記車両の駆動輪に接続された出力軸と、
前記エンジンに接続されたキャリアと、前記第1モータに接続されたサンギヤと、前記出力軸に接続されたリングギヤとを含む遊星歯車装置と、
前記遊星歯車装置の前記キャリアの回転を規制するための油圧式の係合装置と、
前記係合装置に油圧を供給する電動オイルポンプと、
前記エンジンを停止して前記第1モータおよび前記第2モータの出力を用いて車両を走行させる両モータ走行制御を実行可能な制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記両モータ走行制御中において、前記電動オイルポンプを作動して前記係合装置を係合することによって前記遊星歯車装置の前記キャリアを停止状態に維持し、
前記制御装置は、前記両モータ走行制御中において、前記電動オイルポンプの負荷がしきい値以上である場合には、前記電動オイルポンプの負荷が前記しきい値未満となるように前記第1モータの出力を低下させる、車両の駆動装置。 A drive device for a vehicle that travels using the output of at least one of an engine, a first motor, and a second motor,
An output shaft connected to the second motor and drive wheels of the vehicle;
A planetary gear set including a carrier connected to the engine, a sun gear connected to the first motor, and a ring gear connected to the output shaft;
A hydraulic engagement device for restricting rotation of the carrier of the planetary gear device;
An electric oil pump for supplying hydraulic pressure to the engagement device;
A control device capable of executing both-motor running control for stopping the engine and running the vehicle using the outputs of the first motor and the second motor;
The control device maintains the carrier of the planetary gear device in a stopped state by operating the electric oil pump and engaging the engagement device during the both-motor running control,
The controller controls the first motor so that the load of the electric oil pump is less than the threshold value when the load of the electric oil pump is equal to or greater than a threshold value during the drive control of both the motors. Vehicle drive device that reduces the output of the vehicle.
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