JP3582525B2 - Vehicle drive system - Google Patents

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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車輌用の駆動装置に係り、詳しくは、ガソリン又はディーゼルエンジン等の燃焼エンジンからの出力を入力すると共に、バッテリによる電気エネルギに基づく電気モータ・ジェネレータを有し、モータ・ジェネレータを、車輌の走行による必要動力変動を吸収するバッファとして機能する車輌用駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、燃料消費量（燃費）の向上及び排気ガス（排ガス）のクリーン化の要望が高まり、無段変速機（搭載車輌）及びハイブリット車輌等の各種装置が提案されている。
【０００３】
上記トランスミッションとしてベルト式又はトロイダル式の無段変速機（以下ＣＶＴという）を用いた車輌は、車輌発進時に流体伝動装置又は電磁粉クラッチを介在するため、直結状態になるまでスリップを発生し、エンジン動力の一部を損失すると共に、走行時、特に低負荷領域においてエンジンを最適燃費曲線にトレースすることは困難であり、更にわずかな加速要求に対してもスロットル開度の変化に対応して燃料を増量噴射し、かつ制動時の車輌慣性エネルギを回収できにない等が相俟って、燃費及び排ガス浄化の更なる要求に対して充分ではない。
【０００４】
また、ハイブリット車輌の１種として、例えば特開平７−１２１８５号公報及び米国特許第３，７３２，７５１号公報に示すように、エンジンと、モータ・ジェネレータと、プラネタリギヤとを備え、エンジン出力に対して車輌負荷が大きい、例えば発進時等は、モータ・ジェネレータをエネルギ発生手段（モータ）として機能して、バッテリからの電気エネルギを機械的エネルギに変換して、プラネタリギヤを介してエンジン出力をアシストし、また車輌負荷に対してエンジン出力が余剰する場合、モータ・ジェネレータをジェネレータとして機能して、エンジンの余剰出力を電気エネルギとしてバッテリに貯える、いわゆるパワースプリットトレーンを有する車輌が提案されている。
【０００５】
該車輌は、発進時は、プラネタリギヤを介してのモータ制御により、流体伝動装置等の発進装置を不要として、エンジン駆動状態のままでの零速からの発進が可能であり、また制動・減速時、モータを回生ブレーキとして、車輌慣性エネルギを電気エネルギとして貯えることが可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記パワースプリットトレーンは、多段自動変速機（以下ＡＴという）又は手動変速機を連結して、車輪に動力伝達している。
【０００７】
このため、エンジンを最適燃費曲線に沿ってその出力（エンジン回転数及びトルク）を制御しようとしても、例えばＡＴによりステップ的に変速すると、前記パワースプリットトレーンの出力部に急激な負荷トルク変動を生じ、エンジン出力を定常状態に保ち又は最適燃費曲線に沿って滑らかに変化することを困難にしている。
【０００８】
このため、発進時の加速及び減速時、ＡＴ等のギヤ変速を行う度に、急激なエンジンの出力変動を生じて、燃費及び排ガス浄化に対して悪影響を与える虞れがある。
【０００９】
そこで、本発明は、トランスミッションとして無段変速機を用い、該無段変速機を無段変速すると共にモータ出力を制御して、エンジン出力を所定状態に保持し又は例えば最良燃費曲線に沿ってゆっくりと変更し得るように構成し、もって上述課題を解消した車輌用駆動装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１，２及び３に係る本発明は、
バッテリ（３）からの電気エネルギを機械エネルギに変換して出力し又は機械エネルギを電気エネルギに変換して前記バッテリに貯えるモータ・ジェネレータ（５）と、
少なくとも３個の回転要素を有するプラネタリギヤ（６）と、
を備えてなる車輌用駆動装置（１）において、
入力部材（７ａ）の回転を無段階に変速して駆動車輪に出力する無段変速機（７）を備え、かつ、
前記プラネタリギヤ（６）は、その第１の回転要素（Ｒ）を前記燃焼エンジンの出力軸（２ａ）に連結し、また該第１の回転要素の反力関係となる第２の回転要素（Ｓ）を前記モータ・ジェネレータ（５）に連結し、そして第３の回転要素（ＣＲ）を前記無段変速機（７）の入力部材（７ａ）に連結してなる。
そして、少なくとも車速、スロットル開度又はアクセル開度に基づき、前記プラネタリギヤ（６）を一体回転させ得る係合手段（Ｃｄ）を備えることを特徴とする（図２〜図１２参照）。
【００１１】
請求項４に係る本発明は、前記燃焼エンジン（２）の出力を所定状態に保持した状態で、前記第３の回転要素（ＣＲ）が定トルクで回転数を変化することにより車輌の要求出力を満たすように、前記燃焼エンジン（２）の出力に加えて又は減じて前記モータ・ジェネレータ（５）の出力を制御すると共に、前記第３の回転要素（ＣＲ）の回転数が車輌の要求回転数を満たすように前記無段変速機（７）のトルク比を制御するパワースプリットモード用制御手段を備え（図１９参照）、
前記係合手段（Ｃｄ）を前記プラネタリギヤの第１、第２及び第３の回転要素がそれぞれ回転し得るように制御すると共に、前記パワースプリットモード用制御手段により前記モータ・ジェネレータ（５）及び前記無段変速機（７）を制御してなる。
【００１３】
請求項５に係る本発明は、前記係合手段（Ｃｄ）は、前記第１の回転要素と前記第２又は第３の回転要素とを連結する直結クラッチである（図２〜図１２参照）。
【００１４】
請求項６に係る本発明では、前記無段変速機（７）は、トロイダル式無段変速機である（図１、図４参照）。
【００１５】
請求項７に係る本発明では、前記無段変速機（７）は、ベルト式無段変速機である（図５参照）。
【００１６】
請求項８に係る本発明では、前記プラネタリギヤ（６）は、シンプルプラネタリギヤであって、前記第１の回転要素がリングギヤ（Ｒ）であり、前記第２の回転要素がサンギヤ（Ｓ）であり、前記第３の回転要素がキャリヤ（ＣＲ）である（図１、図２、図４、図５、図６参照）。
【００１７】
請求項９に係る本発明では、前記プラネタリギヤ（６）は、シンプルプラネタリギヤであって、前記第１の回転要素がサンギヤ（Ｓ）であり、前記第２の回転要素がリングギヤ（Ｒ）であり、前記第３の回転要素がキャリヤ（ＣＲ）である（図９、図１０参照）。
【００１８】
請求項１０に係る本発明では、前記プラネタリギヤ（６）は、ダブルピニオンプラネタリギヤであって、前記第１の回転要素がキャリヤ（ＣＲ）であり、前記第２の回転要素がサンギヤ（Ｓ）であり、前記第３の回転要素がリングギヤ（Ｒ）である（図１１参照）。
【００１９】
請求項１１に係る本発明では、前記プラネタリギヤ（６）は、ダブルピニオンプラネタリギヤであって、前記第１の回転要素がサンギヤ（Ｓ）であり、前記第２の回転要素がキャリヤ（ＣＲ）であり、前記第３の回転要素がリングギヤ（Ｒ）である（図１２参照）。
【００３０】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、本発明の構成を何等限定するものではない。
【００３１】
【発明の作用及び効果】
請求項１，２，３に係る本発明によると、燃焼エンジンを所定状態に保持した状態で、モータ・ジェネレータを制御すると共に無段変速機を無段階に制御することにより、車輌要求出力を満たすことができる。これにより、車輌要求出力の変更時、無段変速機の変速制御と相俟ってモータ・ジェネレータにより車輌出力変動を完全に吸収することができ、燃費を向上すると共に排ガスをクリーン化することが可能となる。
【００３２】
そして、車速、スロットル開度又はアクセル開度により係合手段を制御して、プラネタリギヤの各回転要素がそれぞれ回転し得る状態と一体回転に回転し得る状態に変更することにより、例えばパワースプリットモード、パラレルハイブリットモードを選択することができる。
【００３３】
請求項４に係る本発明によると、例えば、発進時及び低中車速走行時、モータ・ジェネレータを定トルクで回転数を変化することによりその出力を制御すると共に、無段変速機のトルク比を制御することにより、車輌要求出力を満たすトルク及び回転数を出力するパワースプリットモードを選択することができる。これにより、発進時や低中車速走行時のように駆動力変化が大きい場合でも、エンジン出力を所定状態に保持した状態で（定常状態）又は滑らかにゆっくりと変化して（準定常状態）、車輌要求出力を満たすことができ、従前の車輌加減速時に生じる燃焼エンジンへの燃料噴射をなくして、燃費性能及び排ガス性能を向上することができる。
【００３６】
請求項５に係る本発明によると、係合手段を簡単な構成の直結クラッチとすることができる。
【００３７】
請求項６に係る本発明によると、比較的小型なトロイダル式無段変速機を採用することにより、コンパクトに構成できる。
【００３８】
請求項７に係る本発明によると、実績のあるベルト式無段変速機を採用することにより、信頼性を向上することができる。
【００３９】
請求項８に係る本発明によると、パワースプリットモードにおけるプラネタリギヤのギヤ比を適度な減速状態（例えば１．５）とすることができ、該パワースプリットモードの使用範囲を大きくとることができる。
【００４０】
請求項９に係る本発明によると、パワースプリットモードにおけるプラネタリギヤのギヤ比を大きな減速状態（例えば３）とすることができ、発進時に大きな駆動力を得ることができる。
【００４１】
請求項１０及び１１に係る本発明によると、パワースプリットモードにおけるプラネタリギヤのギヤ比を従来のトルクコンバータのストールトルク比（例えば２）と同等とすることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って本発明による実施の形態について説明する。
【００４３】
まず、図１に沿って、本車輌用駆動装置の原理について説明する。車輌用駆動装置１は、図１（ａ） に示すように、燃焼エンジン２（具体的にはガソリンエンジン等の内燃エンジン）と、バッテリ３からの電気エネルギを機械エネルギに変換して出力すると共に機械エネルギを電気エネルギに変換してバッテリ３に貯えるモータ・ジェネレータ５と、プラネタリギヤ６と、無段変速機７（以下ＣＶＴという）と、を備え、エンジン２の出力軸２ａがプラネタリギヤ６のリングギヤＲに連結し、モータ・ジェネレータ５のロータ５ａがリングギヤＲの反力関係となるサンギヤＳに連結し、無段変速機７の入力軸７ａがピニオンＰを支持するキャリヤＣＲに連結し、そして該無段変速機の出力軸７ｂが車輪に連結している。なお、前記エンジン２、モータ・ジェネレータ５及びプラネタリギヤ６にてスプリット発進装置（ドライブ部）９を構成している。
【００４４】
該スプリット発進装置９の一例を図２に示すと、前記プラネタリギヤ６のリングギヤＲとサンギヤＳとを連結する直結クラッチＣｄを有しており、かつリングギヤＲとサンギヤＳとのギヤ比ｉ（＝ＮＲ／ＮＳ）が１．５に設定されている。そして、図２（ｂ）に示すように、エンジン出力軸２ａが回転数Ｎｅ（ａｒｐｍ）、トルクＴｅ（ａ′ｋｇ・ｍ）で出力している状態で車輌が停止している場合（発進直前状態）、図２（ｃ）の速度線図に示すように、エンジン出力軸に連結しているリングギヤＲは、Ａ位置にあってａ（ｒｐｍ）であり、ＣＶＴ入力軸であるスプリット部出力部に連結しているキャリヤＣＲの回転は０であり、従ってモータ・ジェネレータ５に連結しているサンギヤＳは、−２ａ（ｒｐｍ）にあって、モータ・ジェネレータ５を例えば３０ＫＷで充電している。
【００４５】
この状態でから、モータ・ジェネレータ５を制御してバッテリに取出すエネルギを減じると、サンギヤＳの回転が零に近づき、出力部に連結しているキャリヤＣＲの回転が徐々に増加し、更にサンギヤＳの回転が零を越えて、即ちモータ・ジェネレータ５を電気モータとして機能してトルクを出力して（放電）、キャリヤＣＲの回転を増加する。これにより、車輌は、流体伝動装置等の発進装置がなくとも、零速度から滑らかに発進する。なお、出力部であるキャリヤＣＲの回転が、エンジン出力軸に連結しているリングギヤＲと（回転速度Ａ（ａｒｐｍ））同じになると、直結クラッチＣｄが係合し、モータ・ジェネレータ５の出力トルクを制御しつつ、エンジン出力回転数と一体に出力部を回転するパラレルハイブリットモード（後述）となる（Ａ→Ｂ）。
【００４６】
そして、上述した発進時（及び低速走行時）には、エンジン出力即ち回転数Ｎｅ及びトルクＴｅは一定に保持され、モータ・ジェネレータ５の発電量が減じられまたモータ出力によりアシストされて、スプリット部の出力部であるＣＶＴ７の入力軸７ａが徐々に増速する。この際、モータ・ジェネレータ５は、エンジン出力に加えて（放電）又は減じて（充電）出力し、これによりスプリット部の出力は、図１（ｃ）に示すようにトルク（入力軸７ａのトルク）Ｔｉｎが一定でありかつ回転数Ｎｉｎが変化する。更に、ＣＶＴ７は、前記モータ・ジェネレータ５により所定回転数に設定されたスプリット出力部（入力軸７ａ）の回転をその出力軸７ｂが要求回転数になるように増速側に変速され、この際変速に伴い伝達トルクが変化する。
【００４７】
従って、図１（ｄ）に示すように、エンジン出力を一定状態に保持したままで、ＣＶＴ７の出力軸７ｂを目標回転数Ｎｖにするには、出力回転数が該目標値になるようにＣＶＴ７を変速制御すると共に、該ＣＶＴの変速制御に伴うトルク変動を吸収しかつエンジン出力の車輌要求出力に対する余剰又は不足を補うようにモータ・ジェネレータ５の出力を制御する。即ち、図１（ｄ）において、ＣＶＴの変速制御は、ギヤ比変化に伴いトルクも変化するため、曲線Ｅに示すようになり、またモータ・ジェネレータ制御により入力軸７ａは、水平線Ｇに示すようにトルクが一定のままで回転数のみが変化し、これら両方を制御することにより、垂直線Ｆに示すように、所定目標回転数Ｎｖを維持しつつ、そのトルクをＣＶＴ及びモータ・ジェネレータの制御範囲内にて任意に設定し得る。即ち、エンジン出力及びＣＶＴ出力（トルクＴｅ及び回転数Ｎｅ）を一定に保持した状態で、モータ・ジェネレータ５の出力（トルク一定）及びＣＶＴ７のトルク比を制御することにより、ＣＶＴ７の出力を所定範囲にて任意に変更し得る。
【００４８】
従って、エンジン出力が、図１（ｂ）に示すＣ位置（回転数１５００ｒｐｍ、トルク１０ｋｇ・ｍ）にある場合、スプリット部の出力７ａは、図１（ｃ）に示すＣ位置（１５ｋｇ・ｍ）トルク線上の一定値にあり、そしてモータ・ジェネレータ及びＣＶＴを制御することによりＣＶＴ出力を、図１（ｄ）のＣ点時作動領域の任意の位置に設定し得、同様にエンジン出力が、図１（ｂ）に示すＤ位置（回転数１０００ｒｐｍ、トルク５ｋｇ・ｍ）にある場合、ＣＶＴ出力を、Ｄ点時作動領域の任意の位置に設定し得る。これにより、エンジン出力を定常状態に保持したまま、所定範囲でＣＶＴの出力（回転数及びトルク）を任意に設定することができ、またモータ・ジェネレータ５の出力を徐々に変更すると同時に、該モータ出力を補うべくエンジン出力を制御して、エンジン出力を、図１（ｂ）に示す最良燃費曲線に沿って滑らかにかつゆっくりと制御する（準定常状態）ことができる。
【００４９】
ついで、本発明の実施の形態について説明する。図３は、制御ブロック図であり、２は燃焼エンジン、６はプラネタリギヤ、５はモータ・ジェネレータ、７はＣＶＴ、１０はディファレンシャル装置、１１は駆動車輪である。そして、１２はエンジンコントロール装置、１３はインバータ、１４はシステムリレー、３はバッテリであり、１５はＣＶＴコントロール装置である。更に、１６は車輌制御装置（ＥＣＵ）であって、エンジン制御部１７、モータ・ジェネレータ制御部１９、ＣＶＴ制御部２０、ブレーキ制御部２１を有しており、エンジン出力回転数（速度）、ＣＶＴ入力回転数（速度）、ＣＶＴ出力回転数（速度）、モータ・ジェネレータのロータ回転数（速度）、バッテリ残量、バッテリ温度及びタイヤ回転数（速度）等が入力されていると共に、各コントロール装置に制御信号を出力する。また、２２は、ブレーキ油圧コントロール装置（回生ブレーキ制御部）であり、前記車輌制御装置から制御信号（ブレーキ圧コントロール）を受けて、各ブレーキ（全輪各輪）を作動する。なお、ＣＶＴ出力回転数を検出するセンサ２３は車速センサを構成し、またエンジンをコントロールするアクセルの開度を検出するセンサ２４はスロットルセンサを構成し、またアクセルペダルのオフ即ちパワーオフを検出するセンサは減速状態検出手段を構成し、更にバッテリ充電量を検出するセンサ２７はバッテリ残存量検出手段を構成している。なお実際にはバッテリは直接残存量を検出するものではなく、電圧、電流及び温度等に基づき制御部にて演算して求める。
【００５０】
ついで、本実施の形態の構成部分、即ちスプリットドライブ部９及びＣＶＴ７の構造について説明する。
【００５１】
図４に示すものは、ＣＶＴ７が２個並列に連結したトロイダル式ＣＶＴ２５，２６からなり またプラネタリギヤ６を操作する係合手段が、エンジン２とリングギヤＲとの間に介在する入力クラッチＣｉ、リングギヤＲとサンギヤＳとを連結し得る直結クラッチＣｄ及びリングギヤＲを固定し得るリバースブレーキＢｒを有する。更に、スプリット部出力軸９ａとＣＶＴ入力軸７ａとの間には、円板と入出力回転部材との圧接力を確保する押圧カム２７が設けられており、また２個のトロイダル式ＣＶＴ２５，２６は、それぞれ入力回転部材２５ａ，２６ａが入力軸７ａに固定され、また出力回転部材２５ｂ，２６ｂが一体に連結されると共にギヤ列２９を介して出力軸７ｂに連結しており、かつ円板２５ｃ，２６ｃが同じ角度にて回動し得るように連結されている。
【００５２】
図５は、ＣＶＴ７がベルト式ＣＶＴからなるものを示すものであって、該ベルト式ＣＶＴは、プライマリプーリ３０、セカンダリプーリ３１及び両プーリに巻掛けられた金属等からなるベルト３２からなり、両プーリの可動シーブ３０ａ，３１ａを軸方向に動かすことによりベルト有効径が変化して変速し、かつプライマリプーリ３０が入力軸７ａに、セカンダリプーリ３１が出力軸７ｂに連結している。なお、スプリットドライブ部９は、先の実施例と同様である。
【００５３】
そして、上記図４及び図５に示す各係合手段は、図６に示す作動表の通り作動する。パワースプリットモードは、スプリットドライブ部９を機能して、前述した発進時及び低中速時に機能するモードであって、入力クラッチＣｉが係合して、エンジン２の出力は、該クラッチＣｉを介してリングギヤＲに伝達され、またモータ・ジェネレータ５のロータ５ａはサンギヤＳに連結して、エンジン出力の一部を充電し又はモータとして出力し、そしてその合成力がキャリヤＣＲからＣＶＴ入力軸７ａに出力する。
【００５４】
また、パラレルハイブリットモードは、中高速域にて機能し、入力クラッチＣｉ及び直結クラッチＣｄが係合する。この状態では、プラネタリギヤ６は一体に回転し、エンジン２の出力は、そのままＣＶＴ入力軸７ａに出力すると共に、モータ・ジェネレータ５も入力軸７ａに連結して、該エンジン出力をアシストして又はその出力の一部により充電する。
【００５５】
モータモードは、アクセル開度が低くかつ回転数が低い馬力状態、例えば渋滞時等のエンジンを使う必要がない場合、モータ・ジェネレータ５をモータとして使用して車輌を駆動する。この状態では、入力クラッチＣｉが切断されてエンジンとＣＶＴ入力軸７ａの関係が断たれると共に、直結クラッチＣｄが接続して、モータロータ５ａの回転が直接入力軸７ａに出力する。
【００５６】
また、エンジンモードは、高速巡航時に機能するものであって、モータ・ジェネレータを関与することなく、エンジン出力のみで車輌を駆動する。この状態では、入力クラッチＣｉ及び直結クラッチＣｄが接続して、エンジン出力が直接ＣＶＴ入力軸７ａに出力する。この際、モータ・ジェネレータ５は、磁界回路をオフしてロータ５ａは空転する。
【００５７】
回生ブレーキモードは、後述するように色々なパターンがあるが、一例として上述ハイブリットモードと同様に入力クラッチＣｉ及び直結クラッチＣｄを接続して、プラネタリギヤは直結状態にあり、ＣＶＴ入力軸７ａに作用する車輌慣性エネルギをモータ・ジェネレータ５により電気エネルギに変換してバッテリに貯える。なお、該回生ブレーキモードは、直結クラッチＣｄを切断した状態でも可能である。
【００５８】
また、リバースモード、即ち車輌を後進するには、入力クラッチＣｉ及び直結クラッチＣｄを切断すると共に、リバースブレーキＢｒを係合する。この状態では、モータ・ジェネレータ５をモータとして機能し、該モータ出力は、サンギヤＳから、停止状態にあるリングギヤＲによりキャリヤＣＲに逆転として取出され、ＣＶＴ入力軸７ａに出力する。この際、エンジン２はアイドリング状態に保持される。
【００５９】
ついで、図７に沿って、一部変更したスプリットドライブ部を説明する。該スプリットドライブ部９は、基本的には、図４、図５で示す先の実施例と同じであるが、エンジン出力軸２ａとＣＶＴ入力軸７ａとの間にバイパス入力クラッチＣｂを介在している。本実施例では、図８の作動表に示すように各係合手段が作動する。即ち、パワースプリットモード、モータモード、回生ブレーキモード及びリバースモードにあっては、バイパス入力クラッチＣｂが切断状態にあって先の実施例と同じである。パラレルハイブリットモードにあっては、入力クラッチＣｉ及び直結クラッチＣｄが切断されると共に、バイパス入力クラッチＣｂ及びリバースブレーキＢｒが係合する。この状態では、エンジン出力軸２ａの出力は、バイパス入力クラッチＣｂを介して直接ＣＶＴ入力軸７ａに伝達され、またモータ・ジェネレータ５の出力は、サンギヤＳから停止状態にあるリングギヤＲにより減速されてキャリヤＣＲに伝達されて入力軸７ａに出力する。従って、車輌側要求の加減速に対して、モータ・ジェネレータ５の小さい小トルクで（即ち低電流で）ロードレベリング（後述）が可能である。また、エンジンモードにあっては、エンジン出力をバイパス入力クラッチＣｂにより直接入力軸７ａに出力し、この際プラネタリギヤを自由回転状態としてモータ・ジェネレータの機能を停止し得る。なお、クラッチＣｂ，Ｃｉ，Ｃｄをすべて接続して、先の実施例と同様にしてもよい。
【００６０】
ついで、図９ないし図１０に沿って、更に変更したスプリットドライブ部について説明する。
【００６１】
図９は、エンジン出力軸２ａをサンギヤＳに連結し、モータロータ５ａをリングギヤＲに連結したものである。該実施例では、パワースプリットモードにおいて、前進状態のギヤ比ｉＦ＝［（１＋λ）／λ；λ＝サンギヤ歯数／リングギヤ歯数］を大きくとれ、エンジン出力回転数を大きく減速して（約１／３）ＣＶＴ入力軸７ａに伝達され、大きな発進駆動力を得ることができる。図１０は、上記図９においてバイパス入力クラッチＣｂを設けたものである。従って、パラレルハイブリットモードにおいて、エンジントルクに対しモータトルクを（１＋λ）倍で加減できる。
【００６２】
図１１に示すものは、ダブルピニオンプラネタリギヤ６を用いるものであって、ピニオンＰ１，Ｐ２を支持するキャリヤＣＲをエンジン出力軸２ａに連結し、サンギヤＳをモータロータ５ａに連結し、リングギヤＲをＣＶＴ入力軸７ａに連結する。該実施例では、パワースプリットモードにおける前進状態のギヤ比ｉＦ［＝１／（１−λ）］及びリバースモードのギヤ比ｉｒ（＝１／λ）が、前記ギヤ比λ（サンギヤ歯数／リングギヤ歯数）を０．５とすると２となり、これは、トルクコンバータを用いる一般の自動変速機搭載車輌と略々同じストールトルク比にすることができる。また、エンジン出力がキャリヤＣＲに入力されるため、後述するサンギヤ入力に比して、ギヤ歯部にかかる応力が小さくなり、耐久性上有利となっている。
【００６３】
図１２に示すものは、同様にダブルピニオンプラネタリギヤ６を用いるものであるが、そのサンギヤＳをエンジン出力軸２ａに、キャリヤＣＲをモータロータ５ａに、リングギヤＲをＣＶＴ入力軸７ａにそれぞれ連結したものである。本実施例においても、同様にパワースプリットモードのトルク比が約２となってトルクコンバータのストールトルク比と略々同じとなり、また同様にリバースモードにおいても略々同じトルク比となる。
【００６４】
なお、図９ないし図１２において、入力クラッチＣｉ、直結クラッチＣｄ、バイパス入力クラッチＣｂ及びリバースブレーキＢｒは前述したものと同様に作動し、また図１１及び図１２のものは、点線で示すバイパスクラッチＣｂを介在してもよい。
【００６５】
ついで、上述したスプリットドライブ部（発進装置）及びＣＶＴからなる駆動装置の制御について説明する。図１３は、その走行モードの一覧表であって、走行モードは、パワーＯＮ、即ち動力源から車輪に動力が伝達されて前方向に車輌を走行する走行駆動状態と、パワーＯＦＦ、即ち上記動力伝達が断たれて慣性にて車輌が走行する状態と、動力源からの動力を逆転して後進方向に車輌を走行するリバースモードと、がある。更に、パワーＯＮモードは、モータ・ジェネレータのみで駆動するモータモードと、前記スプリットドライブ部を機能してエンジンとモータとで駆動するパワースプリットモードと、前記スプリットドライブ部の機能を停止してエンジンとモータとで駆動するパラレルハイブリットモード（ＰＨモード）と、エンジンからの動力のみで駆動するエンジンモードと、がある。
【００６６】
更に、パワースプリットモードは、モータ・ジェネレータをモータとして機能する放電まである場合と（Ｍ／Ｇ駆動あり）、ジェネレータとしてのみ機能する場合（Ｍ／Ｇ駆動なし）があり、またパラレルハイブリットモードは、モータ・ジェネレータの充電（ジェネレータとして機能）及び放電（モータとして機能）の両方を行うロードレベリングと、充電のみを行う発電走行と、モータとしてのみ機能するトルクアシストとがある。
【００６７】
また、パワーＯＦＦモードは、コースト時、通常ではエンジンブレーキとなる車輌慣性力を回生ブレーキとして回収するエンジンブレーキ相当回生ブレーキと、フートブレーキによる摩擦熱をも回生ブレーキとして回収する回生ブレーキと、があり、更にエンジンブレーキ相当回生ブレーキは、直結クラッチＣｄをＯＦＦしたパワースプリット状態で行う場合と、該クラッチをＯＮしたパラレルハイブリット状態で行う場合がある。また、走行パターンは、バッテリの充電状態が適正である場合の通常パターンと、バッテリの充電状態が低い状態の低ＳＯＣパターンと、充電状態が高い状態の高ＳＯＣパターンとがある。
【００６８】
図１４は、上述した各走行モード及び走行モードパターンのメインルーチンを示すフローチャートであり、図中、ＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）はバッテリの充電状態を示し、ＳＯＣ１，ＳＯＣ２はそれぞれ予め定められているバッテリの充電規定値である。また、ＶＳは車速であり、ＶＳＳは停車から微速までの停止同然の車速であり、ＢＳはフートブレーキペダルの踏圧状態を検知するブレーキスイッチであり、またＣｄは前述した直結クラッチである。
【００６９】
ここで、通常パターンは、バッテリ充電が適正状態（ＳＯＣ余裕時；６０〜８５％）にある場合であって、図１５に示すパターンからなる。なお、実線及び破線は矢印移行方向の切換え線を示す（以下同様）。また、低ＳＯＣパターンは、バッテリ充電が低い状態（６０％以下）にある場合であって、図１６に示すパターンからなり、バッテリを充電することが最優先される。更に、高ＳＯＣパターンは、バッテリ充電が充分な状態（８５％以上）にある場合であって、図１７に示すパターンからなり、モータ・ジェネレータは専らモータとして機能する。なお、車速ＶＳは、ＶＳ４＜ＶＳ１＜ＶＳ８、及びＶＳ７＜ＶＳ２の関係にあり、アクセル開度ＡＣＣは、ＡＣＣ２＜ＡＣＣ１＜ＡＣＣ３の関係にある。また、上記バッテリの充電状態は、バッテリ残存量センサ（図示せず）からの信号により判断され、また各パターンのアクセル開度はスロットルセンサ（図３の２４）により、また車速は車速センサ（図３の２３）により、それぞれ検出される。
【００７０】
図１８は、前述した走行モードに係る処理ルーチンを示し、モータモード、パワースプリットモード、パラレルハイブリットモード及びエンジンモードの各モードは、アクセル開度（ＡＣＣ）及び車速（ＶＳ）に基づき、前述した各パターンに従って選定され、前述した図６の作動表に示す入力クラッチＣｉ、直結クラッチＣｄ及びリバースブレーキＢｒの各作動により設定される。モータモードは、入力クラッチＣｉがＯＦＦされてエンジンとの関係が断たれ、かつ直結クラッチＣｄがＯＮされて、モータ（ジェネレータ）のロータの回転が直接ＣＶＴ入力軸に伝達される。そして、車輌の要求出力（ＰＲｖ）が演算され、該要求出力に合致するようにモータ出力が設定されると共にＣＶＴのギヤ（回転）比が演算され、これによりモータの最良効率曲線に沿うように、モータ出力制御及びＣＶＴのギヤ比制御が行なわれる。
【００７１】
また、パワースプリットモード及びパラレルハイブリットモードは、後述する各モード処理がそれぞれ行なわれる。また、エンジンモードは、入力クラッチＣｉ及び直結クラッチＣｄが共にＯＮにあって、エンジン出力軸がＣＶＴ入力軸に直結する。そして、該エンジンモードにあっても、前記モータモードと同様に、車輌要求出力（ＰＲｖ）が演算され、これと合うようにエンジン出力が設定されると共にＣＶＴのギヤ比が演算され、これによりエンジンの最良燃費曲線に沿うように、エンジン出力制御及びＣＶＴのギヤ比制御が行なわれる。
【００７２】
図１９は、図１８のパワースプリットモード処理を示すサブルーチンであり、該パワースプリットモードは、車輌の発進時及び低〜中車速走行時（例えば０〜６０ｋｍ／ｈ）に機能し、前述したように、入力クラッチＣｉがＯＮすると共に、直結クラッチＣｄ及びリバースブレーキＢｒがＯＦＦして、プラネタリギヤ６が機能する。まず、ステップＳ１に示すように、車輌平均出力（ＰＭｖ）を演算するが、これは、例えば車輌の瞬間要求出力を所定サンプリング周期（例えば３０秒毎）毎の区間平均をとる区間平均法、又はサンプル毎に、現在から過去Ｎ個の瞬間要求出力のデータを平均する移動平均法等により行う。ついで、該車輌の平均出力（ＰＭｖ）に合致するようにエンジン出力（Ｐｅ）を設定し（Ｓ２）、これにより、エンジン出力は、上記平均化に基づくゆっくりとした変動により最良燃費曲線に沿って制御され、そして上記エンジン出力からエンジン運転ポイント即ちエンジントルク（Ｔｅ）及びエンジン回転数（Ｎｅ）を決定する（Ｓ３）。更に、アクセル開度及び車速から駆動力マップに基づき、現在の車輌の要求出力（ＰＲｖ）及び車輌要求回転数（ＮＲｖ）を決定する（Ｓ４）。なお、上記車輌の平均出力をエンジン出力（Ｐｅ＝ＰＭｖ）とすることにより、モータ・ジェネレータにより補う出力（放電）及び発電量（充電）が走行全体において±０に近くなる。
【００７３】
これに基づき、前記エンジン出力（Ｐｅ）と車輌要求出力（ＰＲｖ）との差からモータ・ジェネレータの出力が演算されると共にＣＶＴのギヤ（回転）比が演算される（Ｓ５）。即ち、Ｔをトルク、Ｎを回転数、添字ｍをモータ（ジェネレータ）、ｅをエンジン、ｃをＣＶＴ入力、Ｒｖを車輌要求値、ＲｃｖｔをＣＶＴギヤ比、λをプラネタリギヤのサンギヤＳとリングギヤＲの歯数比（ＺＳ／ＺＲ）とすると、Ｔｍ＝λＴｅ，Ｔｍ＋Ｔｅ＝Ｔｃ，ＴＲｖ＝Ｒｃｖｔ×Ｔｃ，Ｎｃ＝Ｒｃｖｔ×ＮＲｖ，Ｎｍ＝（１＋λ／λ）Ｎｃ−（１／λ）Ｎｅとなる。つまり、エンジンをステップＳ１に示す車輌平均出力値に一致すべく所定出力状態（Ｎｅ及びＴｅ一定）に保持した状態で、該エンジンの出力トルクＴｅからプラネタリギヤの歯数比λに基づきモータトルクＴｍが算定され、かつ該モータトルクＴｍと前記エンジントルクＴｅとから、ＣＶＴの入力トルクＴｃ（＝スプリットドライブ部の出力トルク）が算定され、そして車輌の要求トルク及び回転数（車速）になるように、ＣＶＴのトルク比Ｒｃｖｔ及びモータの出力回転数Ｎｍが算定される。
【００７４】
これをまとめれば、Ｔｅ＝ｃｏｎｓｔ，Ｔｍ＝ｃｏｎｓｔであって、ＣＶＴ出力トルク（Ｔｏｕｔ）は、Ｔｏｕｔ＝（Ｔｅ±Ｔｍ）×Ｒｃｖｔとなり、またＮｅ＝ｃｏｎｓｔ，Ｎｍ＝ｖａｒｉａｂｌｅであって、ＣＶＴ出力回転数（Ｎｏｕｔ）は、
Ｎｏｕｔ＝（Ｎｅ＋λＮｍ）／Ｒｃｖｔ（１＋λ）となる。
【００７５】
更に、上記モータトルクＴｍ及びモータ回転数Ｎｍがモータ・ジェネレータ５の出力範囲内かが判断され（Ｓ６）、範囲内の場合は、上記ステップＳ３、Ｓ５に基づく演算値になるように、エンジン２及びモータ・ジェネレータ５の出力並びにＣＶＴのギヤ（トルク）比が制御される（Ｓ７）。この際、図１５及び図１７に示すようにバッテリ充電状態に余裕のある場合は、モータ・ジェネレータ５は、モータとして機能する放電範囲及びジェネレータとして機能する充電範囲の両方をカバーし（＋ＰｍＭＡＸ〜ＰｍＭＡＸ；Ｍ／Ｇ駆動あり）、図１６に示すようにバッテリ充電状態に余裕のない場合、モータ・ジェネレータ５は、ジェネレータとして機能する充電範囲のみ（０〜〜ＰｍＭＡＸ；Ｍ／Ｇ駆動なし）をカバーする。
【００７６】
そして、ステップＳ６でモータ出力範囲外と判断した場合、過不足分（＝Ｔｍ・Ｎｍ−ＰｍＭＡＸ）が演算され（Ｓ８）、該過不足分を補うようにエンジン出力Ｐｅが新たに設定され（Ｓ９）、更にこれに基づきエンジン運転ポイント（Ｔｅ，Ｎｅ）が決定され（Ｓ１０）、そしてモータ出力、ＣＶＴのギヤ比が演算される（Ｓ１１）。即ち、Ｔｍ＝ＴｍＭＡＸ，Ｎｍ＝Ｎｅ，Ｒｃｖｔ＝Ｎｅ／ＮＲｖとなる。
【００７７】
該パワースプリットモードを具体的に述べると、発進時又は低中車速走行時の加速時、エンジン出力Ｐｅは、平均車輌要求出力等により所定値（Ｔｅ＝一定，Ｎｅ＝一定）に保持される。この状態で、モータ・ジェネレータの発電量を減じて更にはモータとしてエンジン出力をアシストすることにより、ＣＶＴの入力回転数（＝スプリットドライブ部出力回転；キャリヤ回転）を調整する。この際、ＣＶＴの入力トルクは常に一定である［Ｔｃ＝Ｔｍ＋Ｔｅ＝λＴｅ＋Ｔｅ＝Ｔｅ（λ＋１）。λ＝０．５とすると、Ｔｃ＝１．５Ｔｅ］。そして、ＣＶＴのギヤ比が所定範囲（例えば０．４〜２．３）にて無段階に調整することが可能であるので、ＣＶＴの入力回転Ｎｃが車輌要求回転数ＮＲｖになるように、ＣＶＴのギヤ比Ｒｃｖｔを調整すると同時に、該ギヤ比の調整によりＣＶＴの出力トルクも変動するので、モータの回転数Ｎｍを調整する。これにより、モータを一定トルク状態で回転数を調整すると同時に、ＣＶＴのギヤ（トルク）比を調整することにより、エンジン出力を所定状態に保持したままで、車輌要求出力値（ＴＲｖ，ＮＲｖ）を満たすことができる。
【００７８】
そして、発進及び所定加速が達成して定常走行状態になると、エンジン出力トルク（回転数一定）を、該定常走行状態における車輌要求出力に合致するように徐々に上げると共に、これに見合った分のモータによるアシストトルクを徐々に減じて行く。これにより、エンジン出力は、最良燃費曲線の所定点に所定時間保持しつつ、ゆっくりと変化することができ（準定常状態）、燃費及び排ガス性能を向上し得る。また、所定走行状態から減速する場合は、モータ・ジェネレータがジェネレータとして機能し、バッテリを充電しながら、上述と同様なエンジンの出力制御を行うことができる。
【００７９】
ついで、図２０〜図２２に沿って、図１８におけるパラレルハイブリットモード処理のサブルーチンについて説明する。該パラレルハイブリットモードは、中〜高車速走行状態（例えば６０〜１８０ｋｍ／ｈ）で機能し、エンジン出力軸とＣＶＴ入力軸が直結し、これにモータ・ジェネレータのトルクが加減される。まず、該サブルーチンにおけるロードレベリングモードについて、即ち図１５に示すバッテリ充電が適正にある場合の制御について図２０に沿って説明する。まず、前記パワースプリットモードと同様に車輌平均出力ＰＭｖが演算され（Ｓ１５）。更にエンジン出力Ｐｅが該車輌平均出力に一致するように設定され（Ｓ１６）、そしてエンジン運転ポイント（Ｔｅ，Ｎｅ）が決定される（Ｓ１７）。この際、エンジン運転ポイント（Ｔｅ，Ｎｅ）は、車輌平均出力に基づきゆっくりとかつ最良燃費曲線に沿って制御される（準定常状態）。一方、アクセル開度及び車速から駆動力アップにより、車輌要求出力ＰＲｖ（ＴＲｖ，ＮＲｖ）が演算され、これにより、ＣＶＴギヤ比（Ｒｃｖｔ）が、Ｒｃｖｔ＝Ｎｅ／ＮＲｖに基づき演算される（Ｓ１９）。
【００８０】
更に、モータ（ジェネレータ）出力トルクＴｍが演算される（Ｓ２０）。即ち、モータトルク（Ｔｍ）は、Ｔｍ＝ＴＲｖ−Ｔｅにて算定され、回転数Ｎｍは、エンジン回転数Ｎｅと同じであるため、モータ出力（Ｐｍ）は、Ｐｍ＝Ｔｍ×Ｎｅとなる。つまり、エンジン出力を前記車輌平均出力に依存して所定状態に保持した状態で、ＣＶＴがエンジン回転数を車輌要求回転数に変速するように回転（ギヤ）比を制御すると共にモータ・ジェネレータは、該エンジン回転数に規定された定速度でトルクを加減することにより、ＣＶＴの回転比によるトルク変化を吸収して車輌要求トルクになるように制御される。
【００８１】
これをまとめれば、Ｔｅ＝ｃｏｎｓｔ，Ｔｍ＝ｖａｒｉａｂｌｅであって、ＣＶＴ出力トルク（Ｔｏｕｔ）は、Ｔｏｕｔ＝（Ｔｅ±Ｔｍ）×Ｒｃｖｔとなり、またＮｅ（＝Ｎｍ）＝ｃｏｎｓｔであって、ＣＶＴ出力回転数（Ｎｏｕｔ）はＮｏｕｔ＝Ｎｅ／Ｒｃｖｔとなる。
【００８２】
ついで、モータトルクＴｍがモータ出力範囲内にあるか否かが判断され（Ｓ２１）、出力範囲内にある場合、前記ステップＳ１９及びＳ２０に基づく演算値により、エンジン及びモータ・ジェネレータ出力並びにＣＶＴギヤ比が制御される（Ｓ２２）。この際、該ロードレベリングにあっては、モータトルクは、出力方向即ちモータとして機能してエンジンをアシストする放電域と、入力方向即ちジェネレータとして機能してバッテリを充電する充電域の両方をカバーする。
【００８３】
また、モータ出力範囲外である場合、過不足分（＝Ｔｍ×Ｎｅ−ＰｍＭＡＸ）が算出され（Ｓ２３）、該過不足分を補うようにエンジン出力Ｐｅが新たに設定され（Ｓ２４）、更にエンジン運転ポイント（Ｔｅ，Ｎｅ）が決定され（Ｓ２５）、そしてモータ出力及びＣＶＴギヤ比が演算される（Ｓ２６）。即ち、Ｔｍ＝ＴｍＭＡＸ，Ｎｍ＝Ｎｅ，Ｒｃｖｔ＝Ｎｅ／ＮＲｖとなる。
【００８４】
具体的には、例えば車速をｖ１からｖ２に加速する場合、エンジンを一定トルク及び一定回転にしたままでＣＶＴをｖ１からｖ２にアップシフトする。すると、トルクは小さくなってしまうため、それを補うように同時にモータ（ジェネレータ）がトルクを出力する。そして、車速がｖ２になって定常状態になると、前記モータ出力のアシストを徐々に減らすと共に、エンジン出力を徐々に上げる。そして、該エンジンの出力制御は、上述したようにモータにてアシストされるため、ＣＶＴ最高効率曲線上をゆるやかに動かすことができると共に、エンジン出力を車速及びスロットル開度に応じて最適設定ポイントを選び、該設定されたエンジントルク及び回転数を所定時間一定に保ちつつ、滑らかにかつ徐々に変化する（準定常状態）。これにより、燃費を向上すると共に排ガス性能を向上する。なお、車輌を減速する場合は、モータ・ジェネレータで、余剰なエンジン出力をバッテリに充電しつつ、エンジンを上記準定常状態に保持する。
【００８５】
ついで、図２１に沿って、前記パラレルハイブリットモードにおける発電走行モード、即ち図１６に示すようにバッテリ充電量に余裕がない場合、発電しながら走行するモードについて説明する。まず、前述と同様に、平均法等により車輌要求出力ＰＲｖが演算され（Ｓ３０）、そしてバッテリ充電状態ＳＯＣと発電量Ｐｇとのグラフから発電量Ｐｇが演算される（Ｓ３１）。そして、上記車輌要求出力ＰＲｖとモータ・ジェネレータによる発電量Ｐｇとの和からエンジン出力Ｐｅ（＝ＰＲｖ＋Ｐｇ）が演算され（Ｓ３２）、更にこれに基づき、エンジン運転ポイント（Ｔｅ，Ｎｅ）が決定される（Ｓ３）。そして、前述と同様にＣＶＴギヤ比が演算され（Ｓ３４）、これによりエンジン出力及び（モータ）ジェネレータ出力並びにＣＶＴのギヤ比が制御される（Ｓ３５）。
【００８６】
図２２は、前記パラレルハイブリットモードにおけるトルクアシストモード、即ち図１７に示すようにバッテリ充電量が充分な場合、モータ・ジェネレータをモータとしてのみ機能してエンジンをアシストしつつ走行するモードを示すサブルーチンである。本サブルーチンにおいても、ステップＳ３７〜Ｓ４２は、図２０に示すロードレベリングのステップＳ１５〜Ｓ２０と同様であるので、説明を省略する。そして、ステップＳ４３において、ステップＳ４２で演算されたモータトルクＴｍが０以上、即ちモータとしてエンジン出力をアシストするように機能する場合、これら演算値Ｐｅ，Ｔｍ，Ｔｃｖｔに基づきエンジン及びモータ出力並びにＣＶＴギヤ比が制御される（Ｓ４６）。またＴｍ＜０の場合、モータトルクＴｍがモータ出力範囲内か判断される（Ｓ４５）。この際、ステップＳ４３と合せて、モータ出力範囲は、機械エネルギとして出力する側（放電側）のみであって、所定トルク及び回転数の範囲内にある。該モータ出力範囲内にある場合、同様に所定値に基づきエンジン及びモータ出力並びにＣＶＴギヤ比が制御される（Ｓ４６）。また、演算されたモータ出力Ｔｍがマイナス即ち充電として作用するか、又は過大であって、モータ出力範囲が不足する場合、過不足分（＝Ｔｍ×ＮＥ−ＰｍＭＡＸ）を演算し（Ｓ４７）、該過不足分を前記平均車輌要求に基づくエンジン出力Ｐｅにプラスして新たなエンジン出力Ｐｅを演算し（Ｓ４８）、そしてこれによりエンジン運転ポイント決定する共に（Ｓ４９）、モータ出力（Ｔｍ＝０又はＴｍ＝ＴｍＭＡＸ，Ｎｍ＝Ｎｅ）及びＣＶＴギヤ比（Ｒｃｖｔ＝Ｎｅ／ＮＲｖ）を演算する（Ｓ５０）。
【００８７】
図２３は、リバースモード（図１４）を示すサブルーチンであって、入力クラッチＣｉ及び直結クラッチＣｄがＯＦＦ状態のままで、リバースブレーキＢｒが係合される（Ｓ５１）、これにより、ＣＶＴ入力軸７ａはエンジン出力軸２ａとの関係が断たれ、モータ・ジェネレータ５のロータ５ａの回転は、リバースブレーキＢｒの係合によるリングギヤＲの固定により、サンギヤＳからキャリヤＣＲに減速・逆回転として伝達されてＣＶＴ入力軸７ａに出力される。そして車輌駆動状態であると（Ｓ５２）、アクセル開度ＡＣＣ及び車速ＶＳが読込まれ（Ｓ５３）、更にこれにより車輌要求出力（ＰＲｖ）が演算される。そして、該車輌要求出力に合せるようにモータ出力（Ｐｍ＝ＰＲｖ）が設定され、またＣＶＴは所定低速状態（ギヤ比Ｌｏ）に設定される。この状態で、前記モータ出力値になるようにモータ制御が行なわれる（Ｓ５７）。
【００８８】
ついで、図１４のメインフローにおける回生ブレーキ制御について説明する。まず、前進コースト状態にあってかつ車速が所定微速以上で走行している場合において（ＶＳ≧ＶＳＳ；Ｓ６０）、ブレーキペダルを踏圧してブレーキスイッチＢＳをＯＮすると（Ｓ６１）、回生ブレーキ制御が行なわれる（Ｓ６２）。該回生ブレーキ制御は、ブレーキペダルの変位量を検出することにより、ブレーキ作動必要量を判断し、かつバッテリ充電状態ＳＯＣに応じて回生量を制御する。即ち、車輌総制動力は、モータ・ジェネレータ５による回生ブレーキ力と油圧ブレーキ力の和となるが、この際、ＣＶＴのギヤ比は、最大回生効率、ビジーシフトの防止及び再加速時のレスポンスを考慮して設定される。また、入力クラッチＣｉをＯＦＦすると共に直結クラッチＣｄをＯＮして、エンジンをアイドリング状態にしてモータ・ジェネレータにより回生制動してもよく、また入力クラッチＣｉをＯＮすると共に直結クラッチＣｄをＯＮして、エンジンブレーキを併用しつつジェネレータにより回生制動してもよい。
【００８９】
また、ステップＳ６１にて、ブレーキスイッチＢＳがＯＦＦの場合、エンジンブレーキ制御（Ｓ６４，Ｓ６５）が行なわれる。この際、直結クラッチＣｄのＯＮ・ＯＦＦ状態により（Ｓ６３）、スプリットドライブ状態及び直結状態でエンジンブレーキ制御が行なわれる。直結エンジンブレーキ制御（Ｓ６４）は、入力クラッチＣｉをＯＦＦすると共に直結クラッチＣｄをＯＮして、エンジンをアイドリング状態にして、従前のエンジンブレーキをすべてジェネレータ５による回生発電とするようにしても、また入力クラッチＣｉをＯＮすると共に直結クラッチＣｄをＯＮして、エンジンブレーキを作動しつつジェネレータによる回生発電を行うようにしてもよい。また、スプリットエンジンブレーキ制御（Ｓ６５）は、入力クラッチＣｉ及び直結クラッチＣｄが共にＯＦＦ状態にあって、ＣＶＴ入力軸からの車輌慣性力は、キャリヤＣＲから反力関係にあるサンギヤＳ及びリングギヤＲにそのギヤ比により分岐され、エンジンブレーキを作動しつつジェネレータによる回生発電を行う。なお、リングギヤＲをリバースブレーキＢｒで固定して、サンギヤＳからジェネレータにて回生発電を行うことも可能である。
【００９０】
上述実施の形態は、パワースプリットモードの外に、モータモード、パラレルハイブリットモード（ロードレベリング、発電走行及びトルクアシスト）及びエンジンモードを有するが、これに限らず、パラレルハイブリットモード等のいずれかを省略してもよく、またパワースプリットモードだけもよく、更には該パワースプリットモードと他の任意のモード（単数及び複数）を組合せたものでもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の基本を示す図で、（ａ）はスケルトン、（ｂ）はエンジン出力図、（ｃ）はスプリット（ドライブ）部出力図、（ｄ）は無段変速機出力図である。
【図２】本発明に適用し得るスプリット発進装置（ドライブ部）を示す図で、（ａ）はスケルトン、（ｂ）はエンジン出力図、（ｃ）は速度線図（充放電線図を含む）を示す。
【図３】本実施の形態の制御に係るブロック図。
【図４】一部変更した実施例を示すスケルトン。
【図５】更に一部を変更した実施例を示すスケルトン。
【図６】各係合手段の作動を示す作動図。
【図７】一部変更したスプリットドライブ部を示すスケルトン。
【図８】その作動を示す作動図。
【図９】一部変更したスプリットドライブ部を示すスケルトン。
【図１０】更に一部変更したスプリットドライブ部を示すスケルトン。
【図１１】ダブルピニオンプラネタリギヤを用いたスプリットドライブ部を示すスケルトン。
【図１２】その一部変更したスケルトン。
【図１３】本実施の形態に係る走行モードの一覧を示す図。
【図１４】そのメインルーチンを示すフローチャート。
【図１５】通常のパターンを示す図。
【図１６】低ＳＯＣ状態のパターンを示す図。
【図１７】高ＳＯＣ状態のパターンを示す図。
【図１８】パターン処理サブルーチンを示すフローチャート。
【図１９】パワースプリットモード処理を示すフローチャート。
【図２０】パラレルハイブリットモードのロードレベリング処理を示すフローチャート。
【図２１】その発電走行処理を示すフローチャート。
【図２２】そのトルクアシスト処理を示すフローチャート。
【図２３】リバースモード処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１ 車輌用駆動装置
２ 燃焼エンジン
２ａ 出力軸
３ バッテリ
５ モータ・ジェネレータ
６ プラネタリギヤ
７ 無段変速機（ＣＶＴ）
７ａ 入力部材
９ スプリット発進装置（ドライブ部）
２３ 車速センサ（ＣＶＴ出力回転数）
２４ スロットルセンサ
Ｃｄ 係合手段（直結クラッチ）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive device for a vehicle such as an automobile, and more particularly, to an output from a combustion engine such as a gasoline or diesel engine, and an electric motor generator based on electric energy from a battery. The present invention relates to a vehicle drive device that functions as a buffer, in which a generator absorbs required power fluctuation due to running of the vehicle.
[0002]
[Prior art]
Recently, there has been an increasing demand for improvement in fuel consumption (fuel consumption) and cleaner exhaust gas (exhaust gas), and various devices such as a continuously variable transmission (mounted vehicle) and a hybrid vehicle have been proposed.
[0003]
A vehicle using a belt-type or toroidal-type continuously variable transmission (hereinafter referred to as CVT) as the transmission generates a slip until it is directly connected because a fluid transmission device or an electromagnetic powder clutch is interposed when the vehicle starts. In addition to losing a part of the power, it is difficult to trace the engine to the optimum fuel consumption curve during driving, especially in a low load range. Are not sufficient for further demands for fuel efficiency and exhaust gas purification, due to the inability to recover the vehicle inertia energy at the time of braking, etc.
[0004]
Further, as one type of hybrid vehicle, for example, as disclosed in JP-A-7-12185 and U.S. Pat. No. 3,732,751, an engine, a motor generator, and a planetary gear are provided. When the vehicle load is large, for example, when starting, the motor generator functions as an energy generating means (motor) to convert electric energy from the battery into mechanical energy and assist the engine output via a planetary gear. In addition, a vehicle having a so-called power split train has been proposed in which, when the engine output is excessive with respect to the vehicle load, the motor-generator functions as a generator and the excess output of the engine is stored in a battery as electric energy.
[0005]
At the time of starting, the vehicle can be started from zero speed while the engine is driven, without the need for a starting device such as a fluid transmission device by motor control via a planetary gear, and at the time of braking and deceleration. The motor can be used as a regenerative brake and the vehicle inertia energy can be stored as electric energy.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The power split train is connected to a multi-stage automatic transmission (hereinafter referred to as AT) or a manual transmission to transmit power to wheels.
[0007]
For this reason, even if an attempt is made to control the output (engine speed and torque) of the engine along the optimal fuel consumption curve, if the speed is changed stepwise by AT, for example, a sudden change in load torque occurs at the output portion of the power split train. This makes it difficult to keep the engine output in a steady state or to smoothly change along an optimal fuel consumption curve.
[0008]
For this reason, at the time of acceleration and deceleration at the time of starting, every time a gear shift such as AT is performed, a sudden change in the output of the engine may occur, which may have an adverse effect on fuel economy and exhaust gas purification.
[0009]
Therefore, the present invention uses a continuously variable transmission as a transmission, continuously changes the speed of the continuously variable transmission, and controls the motor output to maintain the engine output in a predetermined state or slowly, for example, along a best fuel consumption curve. It is an object of the present invention to provide a vehicle drive device that is configured to be able to be changed and that solves the above-mentioned problem.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention according to Claims 1, 2, and 3
A motor generator (5) for converting electrical energy from the battery (3) to mechanical energy for output or for converting mechanical energy to electrical energy and storing the electrical energy in the battery;
A planetary gear (6) having at least three rotating elements;
In the vehicle drive device (1) comprising:
A continuously variable transmission (7) for continuously changing the rotation of the input member (7a) and outputting to the drive wheels, and
The planetary gear (6) connects the first rotating element (R) to the output shaft (2a) of the combustion engine, and the second rotating element (S) has a reaction force relationship with the first rotating element. ) Is connected to the motor generator (5), and a third rotating element (CR) is connected to the input member (7a) of the continuously variable transmission (7).
And it is characterized by including an engagement means (Cd) capable of integrally rotating the planetary gear (6) based on at least a vehicle speed, a throttle opening or an accelerator opening (FIG. 2 To FIG. 12).
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, when the output of the combustion engine (2) is maintained in a predetermined state, the third rotating element (CR) changes the rotation speed at a constant torque to thereby increase the required output of the vehicle. In addition to controlling the output of the motor generator (5) in addition to or subtracting from the output of the combustion engine (2), the rotation speed of the third rotation element (CR) is adjusted to the required rotation speed of the vehicle. Power split mode control means for controlling the torque ratio of the continuously variable transmission (7) so as to satisfy the number (see FIG. 19).
The engagement means (Cd) is controlled so that the first, second and third rotating elements of the planetary gear can rotate, respectively, and the power split mode control means controls the motor generator (5) and the motor generator (5). It controls the continuously variable transmission (7).
[0013]
Claim 5 In the present invention, the engagement means (Cd) is a direct connection clutch that connects the first rotating element and the second or third rotating element (see FIG. 2 To FIG. 12).
[0014]
Claim 6 According to the present invention, the continuously variable transmission (7) is a toroidal-type continuously variable transmission (see FIGS. 1 and 4).
[0015]
Claim 7 According to the present invention, the continuously variable transmission (7) is a belt-type continuously variable transmission (see FIG. 5).
[0016]
Claim 8 According to the present invention, the planetary gear (6) is a simple planetary gear, wherein the first rotating element is a ring gear (R), the second rotating element is a sun gear (S), and the third gear is a third gear. Is a carrier (CR) (see FIGS. 1, 2, 4, 5, and 6).
[0017]
Claim 9 According to the present invention, the planetary gear (6) is a simple planetary gear, the first rotating element is a sun gear (S), the second rotating element is a ring gear (R), and the third gear is a third planetary gear. Is a carrier (CR) (see FIGS. 9 and 10).
[0018]
Claim 10 According to the present invention, the planetary gear (6) is a double pinion planetary gear, wherein the first rotating element is a carrier (CR), the second rotating element is a sun gear (S), The rotating element 3 is a ring gear (R) (see FIG. 11).
[0019]
Claim 11 According to the present invention, the planetary gear (6) is a double pinion planetary gear, wherein the first rotating element is a sun gear (S), the second rotating element is a carrier (CR), The rotating element 3 is a ring gear (R) (see FIG. 12).
[0030]
Note that the reference numbers in parentheses are for comparison with the drawings, but do not limit the configuration of the present invention in any way.
[0031]
Function and effect of the present invention
According to the first, second, and third aspects of the present invention, the vehicle required output is satisfied by controlling the motor generator and continuously variable transmission while the combustion engine is maintained in the predetermined state. be able to. Thus, when the required output of the vehicle is changed, the fluctuation of the vehicle output can be completely absorbed by the motor / generator in conjunction with the shift control of the continuously variable transmission, thereby improving the fuel efficiency and purifying the exhaust gas. It becomes possible.
[0032]
Then, by controlling the engagement means according to the vehicle speed, the throttle opening or the accelerator opening, and changing each of the rotating elements of the planetary gear to a state where they can rotate and a state where they can rotate integrally, for example, in a power split mode, Parallel hybrid mode can be selected.
[0033]
According to the fourth aspect of the present invention, for example, at the time of starting and running at low and medium vehicle speeds, the output of the motor generator is controlled by changing the rotation speed at a constant torque, and the torque ratio of the continuously variable transmission is controlled. By performing the control, it is possible to select a power split mode that outputs a torque and a rotation speed satisfying the required output of the vehicle. Thereby, even when the driving force changes greatly, such as when starting or running at low to medium vehicle speeds, the engine output is maintained in a predetermined state (steady state) or changes smoothly and slowly (quasi-steady state), The required output of the vehicle can be satisfied, and the fuel consumption to the combustion engine which occurs at the time of the conventional acceleration and deceleration of the vehicle can be eliminated, so that the fuel consumption performance and the exhaust gas performance can be improved.
[0036]
Claim 5 According to the present invention, the engagement means can be a direct connection clutch having a simple configuration.
[0037]
Claim 6 According to the present invention, by adopting a relatively small toroidal type continuously variable transmission, a compact configuration can be achieved.
[0038]
Claim 7 According to the present invention, reliability can be improved by employing a belt-type continuously variable transmission that has a proven track record.
[0039]
Claim 8 According to the present invention, the gear ratio of the planetary gear in the power split mode can be set to an appropriate deceleration state (for example, 1.5), and the range of use of the power split mode can be widened.
[0040]
Claim 9 According to the present invention, the gear ratio of the planetary gear in the power split mode can be set to a large deceleration state (for example, 3), and a large driving force can be obtained at the time of starting.
[0041]
Claim 10 as well as 11 According to the present invention, the gear ratio of the planetary gear in the power split mode can be made equal to the stall torque ratio (for example, 2) of the conventional torque converter.
[0042]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0043]
First, the principle of the vehicle drive device will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1A, the vehicle drive device 1 converts electric energy from a combustion engine 2 (specifically, an internal combustion engine such as a gasoline engine) and a battery 3 into mechanical energy and outputs the same. A motor / generator 5 that converts mechanical energy into electric energy and stores the electric energy in the battery 3, a planetary gear 6, and a continuously variable transmission 7 (hereinafter referred to as CVT). The output shaft 2 a of the engine 2 is connected to the ring gear R of the planetary gear 6. , The rotor 5a of the motor / generator 5 is connected to a sun gear S which is in a reaction relation with the ring gear R, the input shaft 7a of the continuously variable transmission 7 is connected to a carrier CR supporting a pinion P, and The output shaft 7b of the step transmission is connected to the wheels. The engine 2, the motor / generator 5 and the planetary gear 6 constitute a split starter (drive unit) 9.
[0044]
FIG. 2 shows an example of the split starting device 9. The split starting device 9 has a direct connection clutch Cd for connecting the ring gear R and the sun gear S of the planetary gear 6, and has a gear ratio i (= N) between the ring gear R and the sun gear S. R / N S ) Is set to 1.5. Then, as shown in FIG. 2 (b), when the vehicle is stopped with the engine output shaft 2a outputting at the rotation speed Ne (arpm) and the torque Te (a′kg · m) (immediately before starting). As shown in the velocity diagram of FIG. 2C, the ring gear R connected to the engine output shaft is at the position A, is a (rpm), and has a split portion output portion which is a CVT input shaft. Of the carrier CR connected to the motor generator 5, the sun gear S connected to the motor generator 5 is at -2a (rpm), and charges the motor generator 5 with, for example, 30 KW.
[0045]
In this state, if the energy taken out of the battery is reduced by controlling the motor / generator 5, the rotation of the sun gear S approaches zero, the rotation of the carrier CR connected to the output section gradually increases, and the sun gear S further increases. Exceeds zero, that is, the motor generator 5 functions as an electric motor to output torque (discharge) to increase the rotation of the carrier CR. As a result, the vehicle starts smoothly from zero speed without a starting device such as a fluid transmission device. When the rotation of the carrier CR, which is the output portion, becomes the same as the rotation of the ring gear R connected to the engine output shaft (rotational speed A (arpm)), the direct coupling clutch Cd is engaged, and the output torque of the motor generator 5 is increased. And a parallel hybrid mode (described later) in which the output unit is rotated integrally with the engine output speed (A → B).
[0046]
At the time of the above-mentioned start (and at the time of low-speed running), the engine output, that is, the rotation speed Ne and the torque Te are kept constant, the power generation amount of the motor generator 5 is reduced, and assisted by the motor output, the split unit The input shaft 7a of the CVT 7, which is the output unit of the above, gradually increases in speed. At this time, the motor / generator 5 outputs (discharges) or subtracts (charges) in addition to the engine output, thereby outputting the output of the split unit as shown in FIG. 1 (c) by the torque (torque of the input shaft 7a). 3.) Tin is constant and the rotational speed Nin changes. Further, the rotation of the split output unit (input shaft 7a) set to a predetermined rotation speed by the motor generator 5 is shifted to a speed increasing side so that the output shaft 7b becomes the required rotation speed. The transmission torque changes with the shift.
[0047]
Therefore, as shown in FIG. 1D, in order to set the output shaft 7b of the CVT 7 to the target rotation speed Nv while maintaining the engine output in a constant state, the CVT 7 is set so that the output rotation speed becomes the target value. And the output of the motor generator 5 is controlled so as to absorb torque fluctuations caused by the shift control of the CVT and to compensate for excess or shortage of the engine output with respect to the vehicle required output. That is, in FIG. 1 (d), in the CVT shift control, the torque also changes according to the change in the gear ratio, so that the curve E is obtained, and the input shaft 7a is controlled by the motor / generator control as shown by the horizontal line G. By controlling only the rotation speed while keeping the torque constant, the torque is controlled by the CVT and the motor generator while maintaining the predetermined target rotation speed Nv as shown by the vertical line F. It can be set arbitrarily within the range. That is, while the engine output and the CVT output (torque Te and rotation speed Ne) are kept constant, the output of the motor generator 5 (constant torque) and the torque ratio of the CVT 7 are controlled so that the output of the CVT 7 is within a predetermined range. Can be changed arbitrarily.
[0048]
Therefore, when the engine output is at the C position (the number of revolutions is 1500 rpm and the torque is 10 kg · m) shown in FIG. 1B, the output 7a of the split portion is at the C position (15 kg · m) shown in FIG. By controlling the motor generator and the CVT at a constant value on the torque line, the CVT output can be set to any position in the operating area at the point C in FIG. 1 (d). In the case of the D position shown in FIG. 1B (rotational speed 1000 rpm, torque 5 kg · m), the CVT output can be set to any position in the D point operation region. As a result, the output (rotational speed and torque) of the CVT can be arbitrarily set within a predetermined range while the engine output is kept in a steady state. By controlling the engine output to supplement the output, the engine output can be controlled smoothly and slowly along the best fuel consumption curve shown in FIG. 1B (quasi-steady state).
[0049]
Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a control block diagram. 2 is a combustion engine, 6 is a planetary gear, 5 is a motor generator, 7 is a CVT, 10 is a differential device, and 11 is a drive wheel. Reference numeral 12 denotes an engine control device, 13 denotes an inverter, 14 denotes a system relay, 3 denotes a battery, and 15 denotes a CVT control device. Further, reference numeral 16 denotes a vehicle control device (ECU) which includes an engine control unit 17, a motor / generator control unit 19, a CVT control unit 20, and a brake control unit 21, and has an engine output rotation speed (speed), a CVT, Input rotation speed (speed), CVT output rotation speed (speed), motor generator rotor rotation speed (speed), remaining battery power, battery temperature, tire rotation speed (speed), etc., and various control devices To output a control signal. Reference numeral 22 denotes a brake hydraulic pressure control device (regenerative brake control unit) which receives a control signal (brake pressure control) from the vehicle control device and operates each brake (all wheels). Note that the sensor 23 for detecting the CVT output speed constitutes a vehicle speed sensor, the sensor 24 for detecting the opening degree of the accelerator for controlling the engine constitutes a throttle sensor, and detects the off, ie, power off, of the accelerator pedal. The sensor constitutes a deceleration state detecting means, and the sensor 27 for detecting the battery charge amount constitutes a remaining battery amount detecting means. In practice, the battery does not directly detect the remaining amount, but is calculated by the control unit based on the voltage, current, temperature, and the like.
[0050]
Next, the components of the present embodiment, that is, the structures of the split drive unit 9 and the CVT 7 will be described.
[0051]
4 is composed of toroidal CVTs 25 and 26 in which two CVTs 7 are connected in parallel. The engagement means for operating the planetary gear 6 includes an input clutch Ci and a ring gear R interposed between the engine 2 and the ring gear R. And a reverse brake Br that can fix the ring gear R and a direct connection clutch Cd that can connect the sun gear S with the sun gear S. Further, between the split portion output shaft 9a and the CVT input shaft 7a, there is provided a pressing cam 27 for securing a pressure contact force between the disk and the input / output rotary member, and two toroidal CVTs 25, 26. The input rotary members 25a and 26a are fixed to the input shaft 7a, the output rotary members 25b and 26b are integrally connected to the output shaft 7b via a gear train 29, and the disk 25c , 26c are rotatably connected at the same angle.
[0052]
FIG. 5 shows a CVT 7 composed of a belt type CVT. The belt type CVT includes a primary pulley 30, a secondary pulley 31, and a belt 32 made of metal or the like wound around both pulleys. By moving the movable sheaves 30a, 31a of the pulleys in the axial direction, the effective belt diameter changes to change the speed, and the primary pulley 30 is connected to the input shaft 7a, and the secondary pulley 31 is connected to the output shaft 7b. The split drive unit 9 is the same as in the previous embodiment.
[0053]
Each of the engagement means shown in FIGS. 4 and 5 operates according to the operation table shown in FIG. The power split mode is a mode in which the split drive unit 9 functions to function at the time of starting and at the time of low and medium speeds described above. The input clutch Ci is engaged, and the output of the engine 2 is transmitted through the clutch Ci. The rotor 5a of the motor / generator 5 is connected to the sun gear S to charge a part of the engine output or output as a motor, and the combined force is transmitted from the carrier CR to the CVT input shaft 7a. Output.
[0054]
The parallel hybrid mode functions in a medium to high speed range, and the input clutch Ci and the directly-coupled clutch Cd are engaged. In this state, the planetary gear 6 rotates integrally, and the output of the engine 2 is output to the CVT input shaft 7a as it is, and the motor generator 5 is also connected to the input shaft 7a to assist the engine output or to assist the engine output. Charge by part of output.
[0055]
In the motor mode, the vehicle is driven using the motor / generator 5 as a motor in a horsepower state where the accelerator opening is low and the number of revolutions is low, for example, when there is no need to use an engine during a traffic jam or the like. In this state, the input clutch Ci is disconnected and the relationship between the engine and the CVT input shaft 7a is disconnected, and the direct coupling clutch Cd is connected, so that the rotation of the motor rotor 5a is directly output to the input shaft 7a.
[0056]
The engine mode functions during high-speed cruising, and drives the vehicle only with the engine output without involving the motor generator. In this state, the input clutch Ci and the direct coupling clutch Cd are connected, and the engine output is directly output to the CVT input shaft 7a. At this time, the motor generator 5 turns off the magnetic field circuit and the rotor 5a idles.
[0057]
The regenerative braking mode has various patterns as described later. As an example, as in the hybrid mode described above, the input clutch Ci and the direct coupling clutch Cd are connected, the planetary gear is in the direct coupling state, and acts on the CVT input shaft 7a. The vehicle inertia energy is converted into electric energy by the motor / generator 5 and stored in the battery. Note that the regenerative braking mode can be performed even when the direct coupling clutch Cd is disconnected.
[0058]
In reverse mode, that is, in order to reverse the vehicle, the input clutch Ci and the direct coupling clutch Cd are disconnected and the reverse brake Br is engaged. In this state, the motor / generator 5 functions as a motor, and the motor output is taken out of the sun gear S by the ring gear R in a stopped state as reverse rotation to the carrier CR, and is output to the CVT input shaft 7a. At this time, the engine 2 is kept in the idling state.
[0059]
Next, a partially modified split drive unit will be described with reference to FIG. The split drive unit 9 is basically the same as the previous embodiment shown in FIGS. 4 and 5, except that a bypass input clutch Cb is interposed between the engine output shaft 2a and the CVT input shaft 7a. I have. In the present embodiment, each engaging means operates as shown in the operation table of FIG. That is, in the power split mode, the motor mode, the regenerative braking mode, and the reverse mode, the bypass input clutch Cb is in the disconnected state, which is the same as the previous embodiment. In the parallel hybrid mode, the input clutch Ci and the direct coupling clutch Cd are disconnected, and the bypass input clutch Cb and the reverse brake Br are engaged. In this state, the output of the engine output shaft 2a is directly transmitted to the CVT input shaft 7a via the bypass input clutch Cb, and the output of the motor generator 5 is reduced from the sun gear S by the ring gear R in a stopped state. It is transmitted to the carrier CR and output to the input shaft 7a. Therefore, it is possible to perform load leveling (described later) with a small and small torque of the motor / generator 5 (that is, with a low current) for acceleration / deceleration requested by the vehicle. In the engine mode, the engine output is directly output to the input shaft 7a by the bypass input clutch Cb. At this time, the function of the motor generator can be stopped by setting the planetary gear in a free rotation state. Note that all the clutches Cb, Ci, Cd may be connected and the same as in the previous embodiment.
[0060]
Next, a further modified split drive unit will be described with reference to FIGS.
[0061]
FIG. 9 shows a configuration in which the engine output shaft 2a is connected to a sun gear S and the motor rotor 5a is connected to a ring gear R. In this embodiment, in the power split mode, the gear ratio iF = [(1 + λ) / λ; λ = the number of sun gear teeth / the number of ring gear teeth] in the forward state can be increased, and the engine output speed is greatly reduced (about 1). / 3) It is transmitted to the CVT input shaft 7a, and a large starting drive force can be obtained. FIG. 10 is the same as FIG. 9 except that a bypass input clutch Cb is provided. Therefore, in the parallel hybrid mode, the motor torque can be adjusted by (1 + λ) times the engine torque.
[0062]
The one shown in FIG. 11 uses the double pinion planetary gear 6, and the pinion P 1 , P 2 Is connected to the engine output shaft 2a, the sun gear S is connected to the motor rotor 5a, and the ring gear R is connected to the CVT input shaft 7a. In this embodiment, the gear ratio iF [= 1 / (1-λ)] in the forward state in the power split mode and the gear ratio ir (= 1 / λ) in the reverse mode are determined by the gear ratio λ (the number of sun gear teeth / ring gear). If the number of teeth is 0.5, it becomes 2, which can be a stall torque ratio substantially the same as that of a general vehicle equipped with an automatic transmission using a torque converter. Further, since the engine output is input to the carrier CR, the stress applied to the gear teeth is smaller than that of a sun gear input described later, which is advantageous in durability.
[0063]
The one shown in FIG. 12 similarly uses a double pinion planetary gear 6, in which the sun gear S is connected to the engine output shaft 2a, the carrier CR is connected to the motor rotor 5a, and the ring gear R is connected to the CVT input shaft 7a. is there. Also in this embodiment, similarly, the torque ratio in the power split mode is about 2, which is substantially the same as the stall torque ratio of the torque converter, and the torque ratio is also substantially the same in the reverse mode.
[0064]
9 to 12, the input clutch Ci, the direct coupling clutch Cd, the bypass input clutch Cb, and the reverse brake Br operate in the same manner as described above, and those shown in FIGS. Cb may be interposed.
[0065]
Next, control of a drive device including the split drive unit (starting device) and the CVT described above will be described. FIG. 13 is a list of the driving modes. The driving mode is power ON, that is, a driving driving state in which power is transmitted from the power source to the wheels to drive the vehicle forward, and power OFF, that is, the power driving state. There is a state in which the vehicle is running due to inertia after transmission is interrupted, and a reverse mode in which the vehicle is driven in the reverse direction by reversing the power from the power source. Further, the power ON mode includes a motor mode in which only the motor / generator is driven, a power split mode in which the split drive unit is driven by the engine and the motor, and a function in which the split drive unit is stopped and the engine is stopped. There are a parallel hybrid mode (PH mode) driven by a motor and an engine mode driven by only the power from the engine.
[0066]
Further, the power split mode includes a case where the motor generator has a discharge functioning as a motor (with M / G driving) and a case where the motor generator only functions as a generator (without M / G driving). There are load leveling that performs both charging (functioning as a generator) and discharging (functioning as a motor) of a motor / generator, power generation traveling that performs only charging, and torque assist that functions only as a motor.
[0067]
In the power-off mode, there is a regenerative brake corresponding to an engine brake that recovers the vehicle inertia as an engine brake during a coast as a regenerative brake, and a regenerative brake that also collects frictional heat due to a foot brake as a regenerative brake. The regenerative braking equivalent to the engine brake may be performed in a power split state in which the direct coupling clutch Cd is turned off, or in a parallel hybrid state in which the clutch is turned on. The traveling pattern includes a normal pattern when the state of charge of the battery is appropriate, a low SOC pattern when the state of charge of the battery is low, and a high SOC pattern when the state of charge is high.
[0068]
FIG. 14 is a flowchart showing a main routine of each of the driving modes and the driving mode patterns described above. In the drawing, SOC (state of charge) indicates the state of charge of the battery, and SOC1 and SOC2 indicate the predetermined battery, respectively. Is the charging specified value. In addition, VS is a vehicle speed, VSS is a vehicle speed equivalent to a stop from a stop to a very low speed, BS is a brake switch for detecting a depression state of a foot brake pedal, and Cd is the above-described direct-coupled clutch.
[0069]
Here, the normal pattern is a case where the battery charge is in an appropriate state (when the SOC has an allowance; 60 to 85%), and includes the pattern shown in FIG. The solid line and the broken line indicate switching lines in the direction of the arrow transition (the same applies hereinafter). The low SOC pattern is a case where the battery charge is in a low state (60% or less). The low SOC pattern has the pattern shown in FIG. 16, and the highest priority is given to charging the battery. Further, the high SOC pattern is a case where the battery is sufficiently charged (85% or more), and has the pattern shown in FIG. 17, and the motor generator functions exclusively as a motor. The vehicle speed VS has a relationship of VS4 <VS1 <VS8 and VS7 <VS2, and the accelerator opening ACC has a relationship of ACC2 <ACC1 <ACC3. The state of charge of the battery is determined by a signal from a remaining battery level sensor (not shown), the accelerator opening of each pattern is determined by a throttle sensor (24 in FIG. 3), and the vehicle speed is determined by a vehicle speed sensor (FIG. 3). 3) is detected.
[0070]
FIG. 18 shows a processing routine related to the above-described traveling mode. Each mode of the motor mode, the power split mode, the parallel hybrid mode, and the engine mode is based on the accelerator opening (ACC) and the vehicle speed (VS). It is selected according to the pattern, and is set by each operation of the input clutch Ci, the direct coupling clutch Cd, and the reverse brake Br shown in the operation table of FIG. In the motor mode, the input clutch Ci is turned off, the relationship with the engine is cut off, and the direct coupling clutch Cd is turned on, so that the rotation of the motor (generator) rotor is directly transmitted to the CVT input shaft. Then, the required output (PRv) of the vehicle is calculated, the motor output is set so as to match the required output, and the gear (rotation) ratio of the CVT is calculated, whereby the motor follows the best efficiency curve. , Motor output control and CVT gear ratio control.
[0071]
In the power split mode and the parallel hybrid mode, respective mode processes described later are respectively performed. In the engine mode, the input clutch Ci and the direct connection clutch Cd are both ON, and the engine output shaft is directly connected to the CVT input shaft. Then, even in the engine mode, similarly to the motor mode, the required vehicle output (PRv) is calculated, the engine output is set to match this, and the gear ratio of the CVT is calculated. The engine output control and the gear ratio control of the CVT are performed so as to follow the best fuel efficiency curve.
[0072]
FIG. 19 is a subroutine showing the power split mode process of FIG. 18. The power split mode functions when the vehicle starts and runs at low to medium vehicle speeds (for example, 0 to 60 km / h). , The input clutch Ci is turned on, and the direct coupling clutch Cd and the reverse brake Br are turned off, so that the planetary gear 6 functions. First, as shown in step S1, a vehicle average output (PMv) is calculated. This is, for example, an interval averaging method in which the instantaneous required output of the vehicle is averaged for each predetermined sampling period (for example, every 30 seconds), or For each sample, it is performed by a moving average method or the like that averages data of the past N instantaneous request outputs from the present. Next, the engine output (Pe) is set so as to match the average output (PMv) of the vehicle (S2), whereby the engine output follows the best fuel consumption curve due to the slow fluctuation based on the averaging. The engine operation point, that is, the engine torque (Te) and the engine speed (Ne) are determined from the engine output (S3). Further, the current required output (PRv) and the required vehicle speed (NRv) of the vehicle are determined based on the driving force map from the accelerator opening and the vehicle speed (S4). By setting the average output of the vehicle as the engine output (Pe = PMv), the output (discharge) and power generation (charge) supplemented by the motor / generator are close to ± 0 in the entire travel.
[0073]
Based on this, the output of the motor generator is calculated from the difference between the engine output (Pe) and the required vehicle output (PRv), and the gear (rotation) ratio of the CVT is calculated (S5). That is, T is torque, N is rotation speed, suffix m is motor (generator), e is engine, c is CVT input, Rv is vehicle required value, Rcvt is CVT gear ratio, and λ is sun gear S of planetary gear and ring gear R. Tooth ratio (Z S / Z R ), Tm = λTe, Tm + Te = Tc, TRv = Rcvt × Tc, Nc = Rcvt × NRv, Nm = (1 + λ / λ) Nc− (1 / λ) Ne. That is, while the engine is maintained in a predetermined output state (Ne and Te constant) so as to match the vehicle average output value shown in step S1, the motor torque Tm is determined from the output torque Te of the engine based on the gear ratio λ of the planetary gears. From the calculated motor torque Tm and the engine torque Te, the input torque Tc of the CVT (= output torque of the split drive unit) is calculated, and the required torque and rotation speed (vehicle speed) of the vehicle are obtained. The CVT torque ratio Rcvt and the motor output speed Nm are calculated.
[0074]
In summary, Te = const, Tm = const, CVT output torque (Tout) becomes Tout = (Te ± Tm) × Rcvt, and Ne = const, Nm = variable, and CVT output rotation The number (Nout) is
Nout = (Ne + λNm) / Rcvt (1 + λ).
[0075]
Further, it is determined whether the motor torque Tm and the motor rotation speed Nm are within the output range of the motor generator 5 (S6). The output of the motor generator 5 and the gear (torque) ratio of the CVT are controlled (S7). At this time, as shown in FIGS. 15 and 17, when there is a margin in the battery charge state, the motor generator 5 covers both the discharge range functioning as a motor and the charge range functioning as a generator (+ PmMAX to PmMAX). ; M / G drive), as shown in FIG. 16, when there is no margin in the battery charge state, motor generator 5 covers only the charge range functioning as a generator (0 to PmMAX; no M / G drive). I do.
[0076]
If it is determined in step S6 that the motor output is out of the motor output range, the excess or deficiency (= Tm.Nm-PmMAX) is calculated (S8), and the engine output Pe is newly set to compensate for the excess or deficiency (S9). The engine operation point (Te, Ne) is determined based on this (S10), and the motor output and the gear ratio of the CVT are calculated (S11). That is, Tm = TMmMAX, Nm = Ne, and Rcvt = Ne / NRv.
[0077]
More specifically, the power split mode is such that the engine output Pe is maintained at a predetermined value (Te = constant, Ne = constant) at the time of start or acceleration at low to medium vehicle speeds, for example, by an average required vehicle output. In this state, the CVT input rotation speed (= split drive unit output rotation; carrier rotation) is adjusted by reducing the amount of power generated by the motor generator and further assisting the engine output as a motor. At this time, the input torque of the CVT is always constant [Tc = Tm + Te = λTe + Te = Te (λ + 1). If λ = 0.5, Tc = 1.5Te]. Since the gear ratio of the CVT can be adjusted steplessly within a predetermined range (for example, 0.4 to 2.3), the CVT is set such that the input rotation Nc of the CVT becomes equal to the required vehicle speed NRv. Since the output torque of the CVT fluctuates at the same time as the gear ratio Rcvt is adjusted, the rotation speed Nm of the motor is adjusted. Thus, the motor required output values (TRv, NRv) can be adjusted while maintaining the engine output in a predetermined state by adjusting the rotation speed of the motor at a constant torque and adjusting the gear (torque) ratio of the CVT at the same time. Can be charged.
[0078]
Then, when the vehicle starts and reaches a predetermined acceleration and enters a steady running state, the engine output torque (constant number of revolutions) is gradually increased to match the required vehicle output in the steady running state, and an amount corresponding to this is increased. Gradually reduce the assist torque by the motor. As a result, the engine output can be changed slowly (a quasi-steady state) while maintaining the engine output at a predetermined point on the best fuel efficiency curve for a predetermined time, and the fuel efficiency and exhaust gas performance can be improved. Further, when decelerating from the predetermined traveling state, the motor-generator functions as a generator, and the same output control of the engine as described above can be performed while charging the battery.
[0079]
Next, a subroutine of the parallel hybrid mode process in FIG. 18 will be described with reference to FIGS. The parallel hybrid mode functions in a middle to high vehicle speed running state (for example, 60 to 180 km / h), in which the engine output shaft is directly connected to the CVT input shaft, and the torque of the motor generator is adjusted. First, the load leveling mode in the subroutine, that is, the control when the battery charge shown in FIG. 15 is properly performed will be described with reference to FIG. First, the vehicle average output PMv is calculated in the same manner as in the power split mode (S15). Further, the engine output Pe is set so as to match the vehicle average output (S16), and the engine operation point (Te, Ne) is determined (S17). At this time, the engine operation point (Te, Ne) is controlled slowly and along the best fuel consumption curve based on the vehicle average output (quasi-steady state). On the other hand, the required vehicle output PRv (TRv, NRv) is calculated from the accelerator opening and the vehicle speed by increasing the driving force, whereby the CVT gear ratio (Rcvt) is calculated based on Rcvt = Ne / NRv (S19). .
[0080]
Further, a motor (generator) output torque Tm is calculated (S20). That is, the motor torque (Tm) is calculated by Tm = TRv-Te, and since the rotation speed Nm is the same as the engine rotation speed Ne, the motor output (Pm) is Pm = Tm × Ne. That is, while the engine output is maintained in a predetermined state depending on the vehicle average output, the CVT controls the rotation (gear) ratio so that the engine speed is changed to the vehicle required speed, and the motor generator includes: By controlling the torque at a constant speed defined by the engine speed, a change in torque due to the rotation ratio of the CVT is absorbed to control the vehicle to a required torque.
[0081]
In summary, Te = const, Tm = variable, the CVT output torque (Tout) is Tout = (Te ± Tm) × Rcvt, and Ne (= Nm) = const, and the CVT output rotation The number (Nout) is Nout = Ne / Rcvt.
[0082]
Next, it is determined whether or not the motor torque Tm is within the motor output range (S21). If the motor torque Tm is within the output range, the engine and motor / generator outputs and the CVT gear ratio are calculated based on the calculated values based on steps S19 and S20. Is controlled (S22). At this time, in the load leveling, the motor torque covers both an output direction, that is, a discharge region that functions as a motor and assists an engine, and an input direction, that is, a charge region that functions as a generator and charges a battery. .
[0083]
If the motor output is out of the motor output range, the excess or deficiency (= Tm × Ne−PmMAX) is calculated (S23), and the engine output Pe is newly set to compensate for the excess or deficiency (S24). The operation point (Te, Ne) is determined (S25), and the motor output and the CVT gear ratio are calculated (S26). That is, Tm = TMmMAX, Nm = Ne, and Rcvt = Ne / NRv.
[0084]
Specifically, for example, the vehicle speed is set to v 1 To v 2 When the engine is accelerated to a constant speed and constant rotation, the CVT is increased to v 1 To v 2 Upshift to Then, since the torque is reduced, the motor (generator) outputs the torque at the same time to compensate for the torque. And the vehicle speed is v 2 When the vehicle reaches a steady state, the assist of the motor output is gradually reduced and the engine output is gradually increased. Since the output control of the engine is assisted by the motor as described above, the engine output can be gently moved on the CVT maximum efficiency curve, and the engine output is set to the optimum set point according to the vehicle speed and the throttle opening. Then, the set engine torque and the number of revolutions change smoothly and gradually while keeping the set engine torque and rotation speed constant for a predetermined time (quasi-steady state). Thereby, the fuel efficiency and the exhaust gas performance are improved. When the vehicle is decelerated, the engine is maintained in the quasi-stationary state while the surplus engine output is charged to the battery by the motor generator.
[0085]
Next, a power generation traveling mode in the parallel hybrid mode, that is, a mode in which the vehicle travels while generating power when there is no margin in the battery charge amount as shown in FIG. 16, will be described with reference to FIG. First, similarly to the above, the vehicle required output PRv is calculated by the averaging method or the like (S30), and the power generation amount Pg is calculated from the graph of the battery state of charge SOC and the power generation amount Pg (S31). Then, the engine output Pe (= PRv + Pg) is calculated from the sum of the vehicle required output PRv and the power generation amount Pg by the motor generator (S32), and based on this, the engine operating point (Te, Ne) is determined. (S3). Then, the CVT gear ratio is calculated in the same manner as described above (S34), whereby the engine output, the (motor) generator output, and the CVT gear ratio are controlled (S35).
[0086]
FIG. 22 is a subroutine showing a torque assist mode in the parallel hybrid mode, that is, a mode in which when the battery charge amount is sufficient as shown in FIG. 17, the motor / generator functions only as a motor and runs while assisting the engine. is there. Also in this subroutine, steps S37 to S42 are the same as steps S15 to S20 of the load leveling shown in FIG. In step S43, when the motor torque Tm calculated in step S42 is equal to or greater than 0, that is, when the motor functions as a motor to assist the engine output, the engine and motor outputs and the CVT gear are calculated based on these calculated values Pe, Tm, and Tcvt. The ratio is controlled (S46). If Tm <0, it is determined whether the motor torque Tm is within the motor output range (S45). At this time, together with step S43, the motor output range is only on the side that outputs mechanical energy (discharge side) and is within the range of the predetermined torque and the rotation speed. If it is within the motor output range, the engine and motor outputs and the CVT gear ratio are similarly controlled based on the predetermined values (S46). If the calculated motor output Tm acts as a minus, that is, acts as a charge, or is excessive, and the motor output range is insufficient, an excess or deficiency (= Tm × NE-PmMAX) is calculated (S47). A new engine output Pe is calculated by adding the excess or deficiency to the engine output Pe based on the average vehicle request (S48), and the engine operation point is determined thereby (S49), and the motor output (Tm = 0 or Tm) is determined. = TmMAX, Nm = Ne) and the CVT gear ratio (Rcvt = Ne / NRv) (S50).
[0087]
FIG. 23 is a subroutine showing the reverse mode (FIG. 14), in which the reverse brake Br is engaged while the input clutch Ci and the direct coupling clutch Cd remain OFF (S51), whereby the CVT input shaft 7a Is disconnected from the engine output shaft 2a, and the rotation of the rotor 5a of the motor generator 5 is transmitted from the sun gear S to the carrier CR as deceleration / reverse rotation by fixing the ring gear R by engagement of the reverse brake Br. Output to the CVT input shaft 7a. When the vehicle is in the vehicle driving state (S52), the accelerator opening ACC and the vehicle speed VS are read (S53), and the required vehicle output (PRv) is calculated. The motor output (Pm = PRv) is set to match the required vehicle output, and the CVT is set to a predetermined low speed state (gear ratio Lo). In this state, motor control is performed so that the motor output value is obtained (S57).
[0088]
Next, regenerative braking control in the main flow of FIG. 14 will be described. First, when the vehicle is traveling in the forward coast state and the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined very low speed (VS ≧ VSS; S60), when the brake pedal is depressed to turn on the brake switch BS (S61), regenerative braking control is performed. (S62). In the regenerative braking control, the amount of displacement of the brake pedal is detected to determine the required amount of brake operation, and the regenerative amount is controlled according to the state of charge SOC of the battery. That is, the total braking force of the vehicle is the sum of the regenerative braking force and the hydraulic braking force by the motor generator 5, and the gear ratio of the CVT is determined by the maximum regenerative efficiency, the prevention of the busy shift, and the response at the time of re-acceleration. It is set in consideration of. Alternatively, the input clutch Ci may be turned off and the direct-coupled clutch Cd may be turned on to bring the engine into an idling state to perform regenerative braking by the motor-generator. Alternatively, the input clutch Ci may be turned on and the direct-coupled clutch Cd may be turned on. The regenerative braking may be performed by the generator while using the engine brake.
[0089]
If the brake switch BS is OFF in step S61, engine brake control (S64, S65) is performed. At this time, depending on the ON / OFF state of the direct connection clutch Cd (S63), the engine brake control is performed in the split drive state and the direct connection state. The direct-coupled engine brake control (S64) turns off the input clutch Ci and turns on the direct-coupled clutch Cd to bring the engine into an idling state so that all of the previous engine brakes can be regenerated by the generator 5, The input clutch Ci may be turned on and the direct coupling clutch Cd may be turned on, so that the regenerative power generation by the generator may be performed while operating the engine brake. In the split engine brake control (S65), the input clutch Ci and the direct coupling clutch Cd are both in the OFF state, and the vehicle inertia force from the CVT input shaft is applied to the sun gear S and the ring gear R, which are in a reactive relationship from the carrier CR. It is branched according to the gear ratio, and regenerative power is generated by the generator while operating the engine brake. Note that it is also possible to fix the ring gear R with the reverse brake Br and perform regenerative power generation with the generator from the sun gear S.
[0090]
The above-described embodiment has a motor mode, a parallel hybrid mode (load leveling, power generation running and torque assist), and an engine mode in addition to the power split mode, but is not limited thereto, and omits any of the parallel hybrid mode and the like. Of course, only the power split mode may be used, or the power split mode may be combined with any other mode (single or plural).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the basics of an embodiment of the present invention, in which (a) is a skeleton, (b) is an engine output diagram, (c) is a split (drive) portion output diagram, and (d) is a continuously variable transmission FIG.
FIG. 2 is a view showing a split starting device (drive unit) applicable to the present invention, wherein (a) is a skeleton, (b) is an engine output diagram, and (c) is a speed diagram (including a charge / discharge diagram). ).
FIG. 3 is a block diagram relating to control of the present embodiment.
FIG. 4 is a skeleton showing a partially modified embodiment.
FIG. 5 is a skeleton showing an embodiment in which a part is further changed.
FIG. 6 is an operation diagram showing the operation of each engagement means.
FIG. 7 is a skeleton showing a partially modified split drive unit.
FIG. 8 is an operation diagram showing the operation.
FIG. 9 is a skeleton showing a partially modified split drive unit.
FIG. 10 is a skeleton showing a split drive part that is further partially modified.
FIG. 11 is a skeleton showing a split drive unit using a double pinion planetary gear.
FIG. 12 is a partially modified skeleton.
FIG. 13 is a diagram showing a list of traveling modes according to the present embodiment.
FIG. 14 is a flowchart showing the main routine.
FIG. 15 is a diagram showing a normal pattern.
FIG. 16 is a view showing a pattern in a low SOC state.
FIG. 17 is a view showing a pattern in a high SOC state.
FIG. 18 is a flowchart showing a pattern processing subroutine.
FIG. 19 is a flowchart showing power split mode processing.
FIG. 20 is a flowchart showing a load leveling process in a parallel hybrid mode.
FIG. 21 is a flowchart showing the power generation traveling process.
FIG. 22 is a flowchart showing the torque assist processing.
FIG. 23 is a flowchart showing a reverse mode process.
[Explanation of symbols]
1 Vehicle drive system
2 Combustion engine
2a Output shaft
3 Battery
5 Motor generator
6 planetary gear
7 Continuously variable transmission (CVT)
7a Input member
9 Split launcher (drive unit)
23 Vehicle speed sensor (CVT output speed)
24 Throttle sensor
Cd engaging means (direct coupling clutch)

Claims (11)

バッテリからの電気エネルギを機械エネルギに変換して出力し又は機械エネルギを電気エネルギに変換して前記バッテリに貯えるモータ・ジェネレータと、
少なくとも３個の回転要素を有するプラネタリギヤと、
を備えてなる車輌用駆動装置において、
入力部材の回転を無段階に変速して駆動車輪に出力する無段変速機を備え、かつ、
前記プラネタリギヤは、その第１の回転要素を燃焼エンジンの出力軸に連結し、また該第１の回転要素の反力関係となる第２の回転要素を前記モータ・ジェネレータに連結し、そして第３の回転要素を前記無段変速機の入力部材に連結し、
少なくとも車速に基づき、前記プラネタリギヤを一体回転させ得る係合手段を備えてなる、
車輌用駆動装置。A motor generator that converts electrical energy from a battery into mechanical energy and outputs the electrical energy or converts mechanical energy into electrical energy and stores the electrical energy in the battery;
A planetary gear having at least three rotating elements;
In a vehicle drive device comprising:
A continuously variable transmission for continuously changing the rotation of the input member and outputting the rotation to the drive wheels, and
The planetary gear has a first rotating element connected to an output shaft of a combustion engine, a second rotating element which is in a reaction relation with the first rotating element connected to the motor generator, and a third rotating element connected to the motor generator. Connecting the rotary element of the continuously variable transmission to the input member,
At least based on the vehicle speed, comprises an engagement means capable of integrally rotating the planetary gear,
Vehicle drive system. バッテリからの電気エネルギを機械エネルギに変換して出力し又は機械エネルギを電気エネルギに変換して前記バッテリに貯えるモータ・ジェネレータと、
少なくとも３個の回転要素を有するプラネタリギヤと、
を備えてなる車輌用駆動装置において、
入力部材の回転を無段階に変速して駆動車輪に出力する無段変速機を備え、かつ、
前記プラネタリギヤは、その第１の回転要素を燃焼エンジンの出力軸に連結し、また該第１の回転要素の反力関係となる第２の回転要素を前記モータ・ジェネレータに連結し、そして第３の回転要素を前記無段変速機の入力部材に連結し、 少なくともスロットル開度に基づき、前記プラネタリギヤを一体回転させ得る係合手段を備えてなる、
車輌用駆動装置。A motor generator that converts electrical energy from a battery into mechanical energy and outputs the electrical energy or converts mechanical energy into electrical energy and stores the electrical energy in the battery;
A planetary gear having at least three rotating elements;
In a vehicle drive device comprising:
A continuously variable transmission for continuously changing the rotation of the input member and outputting the rotation to the drive wheels, and
The planetary gear has a first rotating element connected to an output shaft of a combustion engine, a second rotating element which is in a reaction relation with the first rotating element connected to the motor generator, and a third rotating element connected to the motor generator. The rotation element is connected to an input member of the continuously variable transmission, and engagement means is provided for integrally rotating the planetary gear based on at least a throttle opening.
Vehicle drive system. バッテリからの電気エネルギを機械エネルギに変換して出力し又は機械エネルギを電気エネルギに変換して前記バッテリに貯えるモータ・ジェネレータと、
少なくとも３個の回転要素を有するプラネタリギヤと、
を備えてなる車輌用駆動装置において、
入力部材の回転を無段階に変速して駆動車輪に出力する無段変速機を備え、かつ、
前記プラネタリギヤは、その第１の回転要素を燃焼エンジンの出力軸に連結し、また該第１の回転要素の反力関係となる第２の回転要素を前記モータ・ジェネレータに連結し、そして第３の回転要素を前記無段変速機の入力部材に連結し、 少なくともアクセル開度に基づき、前記プラネタリギヤを一体回転させ得る係合手段を備えてなる、
車輌用駆動装置。A motor generator that converts electrical energy from a battery into mechanical energy and outputs the electrical energy or converts mechanical energy into electrical energy and stores the electrical energy in the battery;
A planetary gear having at least three rotating elements;
In a vehicle drive device comprising:
A continuously variable transmission for continuously changing the rotation of the input member and outputting the rotation to the drive wheels, and
The planetary gear has a first rotating element connected to an output shaft of a combustion engine, a second rotating element which is in a reaction relation with the first rotating element connected to the motor generator, and a third rotating element connected to the motor generator. The rotation element is connected to an input member of the continuously variable transmission, and engagement means is provided for integrally rotating the planetary gear based on at least an accelerator opening.
Vehicle drive system. 前記燃焼エンジンの出力を所定状態に保持した状態で、前記第３の回転要素が定トルクで回転数を変化することにより車輌の要求出力を満たすように、前記燃焼エンジンの出力に加えて又は減じて前記モータ・ジェネレータの出力を制御すると共に、前記第３の回転要素の回転数が車輌の要求回転数を満たすように前記無段変速機のトルク比を制御するパワースプリットモード用制御手段を備え、
前記係合手段を前記プラネタリギヤの第１、第２及び第３の回転要素がそれぞれ回転し得るように制御すると共に、前記パワースプリットモード用制御手段により前記モータ・ジェネレータ及び前記無段変速機を制御してなる、
請求項１ないし３のいずれか記載の車輌用駆動装置。In a state where the output of the combustion engine is held in a predetermined state, the third rotating element changes the number of revolutions at a constant torque so as to satisfy the required output of the vehicle, in addition to or subtracting from the output of the combustion engine. Power split mode control means for controlling the output of the motor generator and controlling the torque ratio of the continuously variable transmission so that the rotation speed of the third rotating element satisfies the required rotation speed of the vehicle. ,
The engagement means is controlled so that the first, second and third rotating elements of the planetary gear can rotate, and the power split mode control means controls the motor generator and the continuously variable transmission. Do,
A vehicle drive device according to any one of claims 1 to 3. 前記係合手段は、前記第１の回転要素と前記第２又は第３の回転要素とを連結する直結クラッチである、
請求項１ないし４のいずれか記載の車輌用駆動装置。The engagement means is a direct coupling clutch that connects the first rotating element and the second or third rotating element.
A vehicle drive device according to any one of claims 1 to 4 . 前記無段変速機は、トロイダル式無段変速機である、
請求項１ないし５のいずれか記載の車輌用駆動装置。The continuously variable transmission is a toroidal-type continuously variable transmission,
A vehicle drive device according to any one of claims 1 to 5 . 前記無段変速機は、ベルト式無段変速機である、
請求項１ないし５のいずれか記載の車輌用駆動装置。The continuously variable transmission is a belt-type continuously variable transmission,
A vehicle drive device according to any one of claims 1 to 5 . 前記プラネタリギヤは、シンプルプラネタリギヤであって、前記第１の回転要素がリングギヤであり、前記第２の回転要素がサンギヤであり、前記第３の回転要素がキャリヤである、
請求項１ないし７のいずれか記載の車輌用駆動装置。The planetary gear is a simple planetary gear, wherein the first rotating element is a ring gear, the second rotating element is a sun gear, and the third rotating element is a carrier,
A vehicle drive device according to any one of claims 1 to 7 . 前記プラネタリギヤは、シンプルプラネタリギヤであって、前記第１の回転要素がサンギヤであり、前記第２の回転要素がリングギヤであり、前記第３の回転要素がキャリヤである、
請求項１ないし７のいずれか記載の車輌用駆動装置。The planetary gear is a simple planetary gear, wherein the first rotating element is a sun gear, the second rotating element is a ring gear, and the third rotating element is a carrier.
A vehicle drive device according to any one of claims 1 to 7 . 前記プラネタリギヤは、ダブルピニオンプラネタリギヤであって、前記第１の回転要素がキャリヤであり、前記第２の回転要素がサンギヤであり、前記第３の回転要素がリングギヤである、
請求項１ないし７のいずれか記載の車輌用駆動装置。The planetary gear is a double pinion planetary gear, wherein the first rotating element is a carrier, the second rotating element is a sun gear, and the third rotating element is a ring gear,
A vehicle drive device according to any one of claims 1 to 7 . 前記プラネタリギヤは、ダブルピニオンプラネタリギヤであって、前記第１の回転要素がサンギヤであり、前記第２の回転要素がキャリヤであり、前記第３の回転要素がリングギヤである、
請求項１ないし７のいずれか記載の車輌用駆動装置。The planetary gear is a double pinion planetary gear, wherein the first rotating element is a sun gear, the second rotating element is a carrier, and the third rotating element is a ring gear,
A vehicle drive device according to any one of claims 1 to 7 .
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