JP3862175B2 - 車両用変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用変速装置、特に２つの回転電機を備えた車両用変速装置に関するものである。

従来、車両用変速装置の発進装置としてはトルクコンバータが多く用いられていた。トルクコンバータは、エンジンの入力軸の回転数と出力軸の回転数との差に基づき動作するトルク増幅機能を有している。このようなトルクコンバータ付き車両用変速装置を有する車両では、エンジンがアイドリング状態であっても増幅したトルクによってブレーキ解除とともに微低速で発進するというクリープ現象が知られている。このクリープ現象により、登坂発進時の後退防止が可能となり、さらに駐車時等の微低速移動等の運転状態においてブレーキからアクセルへ踏み替えることなく前進後退が可能となる。

ここで、トルクコンバータのストールトルク比、すなわち出力軸固定状態におけるトルク増幅比は、構造上の限界があるため、急坂での発進や段差乗り越え時など駆動輪に大きな負荷がかかる場合には駆動トルクが不足することになる。このため、トルクコンバータ付き車両用変速装置搭載の車両において、急坂等の発進時にはアクセルとブレーキの踏み換えを行う必要があった。

ところで、近年では、トルクコンバータを用いることなく、２つの回転電機を備えた車両用変速装置がある（特許文献１参照）。
特開平１０−４２６００号公報

しかし、特許文献１に開示された車両用変速装置には、トルクコンバータのクリープ現象を回転電機により実行するいわゆるクリープ制御について何ら開示されていない。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、車両発進時においてより大きなトルクを発生することができる２つの回転電機を備えた車両用変速装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用変速装置は、第１回転電機と、第２回転電機と、第１駆動手段と、第２駆動手段と、制御手段とを備える。ここで、第１回転電機は、エンジンに連結されると共に該エンジンの駆動力に基づき少なくとも発電機として機能する回転電機である。第２回転電機は、車輪軸に連結されると共に少なくとも該車輪軸を駆動する電動機として機能する回転電機である。第１駆動手段は、少なくとも前記第１回転電機を発電機として機能させるように前記第１回転電機を駆動する手段である。第２駆動手段は、少なくとも前記第１回転電機により発電された電力に基づき前記第２回転電機を電動機として機能させるように前記第２回転電機を駆動する手段である。制御手段は、前記エンジンの回転と前記車輪軸の回転との変速比を決定すると共に該変速比に基づき前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段を制御する手段である。

そして、本発明の特徴的な構成は、前記制御手段が、第２回転数算出手段と、ブレーキ踏力算出手段と、踏力−クリープパワー関係記憶手段と、クリープパワー算出手段と、第２トルク指令値算出手段と、第２回転電機制御手段とを備えたことである。ここで、第２回転数算出手段は、前記第２回転電機の回転数であり、前記車輪軸の回転数に応じた回転数である第２回転数を算出する手段である。ブレーキ踏力算出手段は、ブレーキペダルに加えられたブレーキ踏力を算出する手段である。踏力−クリープパワー関係記憶手段は、前記ブレーキ踏力と前記エンジンのアイドリング状態における前記第２回転電機の出力であるクリープパワーとの関係を予め記憶する手段である。クリープパワー算出手段は、算出された前記ブレーキ踏力と前記踏力−クリープパワー関係とに基づき前記クリープパワーを算出する手段である。第２トルク指令値算出手段は、算出された前記クリープパワーと前記第２回転数とに基づき、前記クリープパワーの決定に伴い前記第２回転数と反比例関係になる前記第２回転電機の第２トルク指令値を算出する手段である。第２回転電機制御手段は、算出された前記第２トルク指令値に基づき前記第２駆動手段を制御する手段である。

つまり、第２回転電機の出力が、ブレーキ踏力に応じたクリープパワーとなる。そして、第２回転電機の出力トルクは、クリープパワーを第２回転電機の第２回転数により除算した値となる。換言すると、第２回転電機の出力をブレーキ踏力に応じた一定値とし、第２回転電機の出力トルクと第２回転電機の第２回転数とは反比例の関係になる。ここで、第２回転電機の第２回転数とは、実際の走行速度に比例した値となる。これにより、第２回転電機は、ブレーキ踏力に応じたクリープパワーに基づき、走行速度に反比例したクリープトルクを発生することができる。すなわち、アイドリング状態において、従来のトルクコンバータ付き車両用変速装置より大きなトルクを発生させることができる。その結果、登坂路発進時においては、後退防止効果をより向上させることができる。また、段差乗り越え時において、ブレーキとアクセルとを踏み換えることなく、安定して段差を乗り越えることができる。このように、アイドリング状態において従来に比べてより大きなトルクを発生することができるので、ブレーキとアクセルとの踏み換えが必要であることによる誤動作を防止することができる。従って、安全性及び操作性をより向上することができる。

また、前記制御手段は、さらに、第２トルク上限値記憶手段を備え、前記第２トルク指令値算出手段は、第２トルク指令値比較手段と、第２トルク指令値変更手段とを備えるようにしてもよい。ここで、第２トルク上限値記憶手段は、前記第２トルク指令値の上限値を記憶する手段である。第２トルク指令値比較手段は、前記クリープパワーと前記第２回転数とに基づき算出された前記第２トルク指令値と前記第２トルク上限値とを比較する手段である。第２トルク指令値変更手段は、前記第２トルク指令値が前記第２トルク上限値より大きい場合には前記第２トルク上限値を前記第２トルク指令値とする手段である。

上述したように、第２回転電機の出力を一定とすることにより、車速が非常に低い場合には、第２トルク指令値が著しく増大することになる。しかし、第２トルク上限値を設けることにより、第２回転電機が出力可能な第２トルクの範囲内にて第２トルク指令値を決定することができる。

また、前記制御手段は、さらに、アイドリング回転数算出手段と、第１トルク指令値算出手段と、第１回転電機制御手段とを備えるようにしてもよい。ここで、アイドリング回転数算出手段は、アイドリング状態における前記エンジンの回転数であるアイドリング回転数を算出する手段である。第１トルク指令値算出手段は、算出された前記クリープパワーと前記アイドリング回転数とに基づき前記第１回転電機の第１トルク指令値を算出する手段である。第１回転電機制御手段は、算出された前記第１トルク指令値に基づき前記第１駆動手段を制御する手段である。

つまり、第１回転電機の発電量が、クリープパワーに基づき決定される。この場合、第２回転電機に供給する電力と第１回転電機が発電する電力をほぼ一致させることができる。従って、第２回転電機に対してバッテリ等の電力供給源から供給することなく、アイドリング状態において第２回転電機に必要なクリープパワーを確実に出力させることができる。

また、本発明の車両用変速装置は、前記第２回転電機は前記エンジンに連結されていない構成としてもよい。この場合は、エンジンの駆動力は第２回転電機に伝達されず、第２駆動手段のみにより第２回転電機は駆動する。また、本発明の車両用変速装置は、前記エンジン及び前記第１回転電機及び前記第２回転電機に連結され前記エンジンの駆動力を前記第１回転電機及び前記第２回転電機に分散する駆動力分散手段を備えるようにしてもよい。この場合は、第２回転電機は、エンジンの駆動力の一部と第２駆動手段とにより駆動する。また、本発明の車両用変速装置は、前記第１回転電機及び前記第２回転電機が、一体化された少なくとも２つの回転子を有する一体化回転電機であるようにしてもよい。また、本発明の車両用変速装置は、さらに、前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段に接続されたバッテリを備えるようにしてもよい。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

（第１実施形態）
（車両用変速装置の全体構成）
第１実施形態における車両用変速装置を搭載した車両の全体構成について図１を参照して説明する。図１に示すように、車両は、少なくとも、エンジン１と、車両用変速装置２と、差動装置３と、車輪軸４と、車輪５とから構成される。そして、車両用変速装置２は、第１回転電機１１と、第２回転電機１２と、第１インバータ１３と、第２インバータ１４と、コンデンサ１５と、制御装置１６とから構成される。

第１回転電機１１は、三相交流同期機からなる。この第１回転電機１１の回転子は、永久磁石を有しており、エンジン１の出力軸に連結されている。すなわち、エンジン１の駆動に伴い、第１回転電機１１の回転子が回転する。そして、第１回転電機１１の固定子は、三相巻線が巻回されている。この第１回転電機１１は、エンジン１１の駆動により発電する発電機としての機能を有する。

第２回転電機１２は、三相交流同期機からなる。この第２回転電機１２の回転子は、永久磁石を有しており、差動装置３に連結されている。すなわち、第２回転電機１２の回転子の回転により、差動装置３及び車輪軸４を介して車輪５が回転する一方、車輪５の回転により差動装置３及び車輪軸４を介して第２回転電機１２の回転子が回転する。そして、第２回転電機１２の固定子は、三相巻線が巻回されている。この第２回転電機１２は、主として、車輪５を回転駆動する電動機としての機能を有する。そして、第２回転電機１２は、エンジン１及び第１回転電機１１とは連結されていない。

第１インバータ（第１駆動手段）１３は、複数のスイッチング素子から構成されている。そして、第１インバータ１３は、第１回転電機１１の各相の巻線に接続されると共に、コンデンサ１５の両極側に接続されている。すなわち、第１インバータ１３のスイッチング素子の駆動により、第１回転電機１１が発電した交流電圧を直流電圧に変換している。また、第１インバータ１３のスイッチング素子の駆動により、第１回転電機１１の発電量を変化させることができる。

第２インバータ（第２駆動手段）１４は、複数のスイッチング素子から構成されている。そして、第２インバータ１４は、コンデンサ１５の両極側に接続されると共に、第２回転電機１２の各相の巻線に接続されている。すなわち、第２インバータ１４のスイッチング素子の駆動により、コンデンサ１５及び第１インバータ１３から供給される直流電流を交流電流に変換している。また、第２インバータ１４のスイッチング素子の駆動により、第２回転電機１２を駆動している。コンデンサ１５は、平滑コンデンサであって、第１回転電機が発電した電荷を蓄積している。

制御装置（制御手段）１６は、第１インバータ１３及び第２インバータ１４の駆動を制御する。この制御装置１６は、第１インバータ１３を制御することにより、エンジン１の駆動力に基づき発電する第１回転電機１１の発電量を制御している。さらに、制御装置１６は、第２インバータ１４を制御することにより、コンデンサ１５の印加電圧に基づき第２回転電機１２の駆動を制御している。制御装置１６の詳細な説明については後述する。

（制御装置の構成）
次に、制御装置１６について図２を参照して詳述する。図２に示すように、制御装置１６は、ブレーキ踏力算出部２１と、踏力−クリープパワー関係記憶部２２と、クリープパワー算出部２３と、アイドリング回転数算出部２４と、第１トルク算出部２５と、第１制御部２６と、トルク上限値記憶部２７と、第２回転数算出部２８と、第２トルク算出部２９と、第２制御部３０とから構成される。

ブレーキ踏力算出部（ブレーキ踏力算出手段）２１は、運転者によりブレーキペダルに加えられたブレーキ踏力Ｐｂ［Ｎ］を算出している。踏力−クリープパワー関係記憶部（踏力−クリープパワー関係記憶手段）２２は、ブレーキ踏力Ｐｂ［Ｎ］とクリープパワーＰｃ［Ｗ］との関係を記憶している。クリープパワーＰｃとは、エンジン１がアイドリング状態における第２回転電機１４の出力である。ここで、踏力−クリープパワー関係を図３に示す。図３に示すように、踏力ＰｂとクリープパワーＰｃとは、一方が増加すると他方が減少する関係となっている。具体的には、ブレーキ踏力Ｐｂが大きい場合には、クリープパワーＰｃは小さくなる。一方、ブレーキ踏力Ｐｂが小さい場合には、クリープパワーＰｃは大きくなる。従って、車両停止状態から車両を発進させようとするときには、運転者はブレーキペダルを離すので、ブレーキ踏力Ｐｂが０［Ｎ］となり、クリープパワーＰｃは最大値Ｐｃ＿ｍａｘの一定値となる。

クリープパワー算出部（クリープパワー算出手段）２３は、ブレーキ踏力算出部２１にて算出されたブレーキ踏力Ｐｂと踏力−クリープパワー関係記憶部２２に記憶されている踏力−クリープパワー関係とに基づき、クリープパワーＰｃを算出する。

アイドリング回転数算出部（アイドリング回転数算出手段）２４は、アイドリング状態におけるエンジン１の回転数であるアイドリング回転数Ｎｅ＊［ｒｐｍ］を算出する。第１トルク算出部（第１トルク指令値算出手段）２５は、数１に示すように、クリープパワー算出部２３にて算出されたクリープパワーＰｃとアイドリング回転数算出部２４にて算出されたアイドリング回転数Ｎｅ＊とに基づき第１トルク指令値Ｔ１［Ｎｍ］を算出する。ここで、第１トルク指令値Ｔ１は、第１回転電機１１の発電量を決定するために用いられる。

第１制御部（第１回転電機制御手段）２６は、第１トルク算出部２５にて算出された第１トルク指令値Ｔ１に基づき、第１インバータ１３のスイッチング素子を駆動制御する。第１インバータ１３の駆動により第１回転電機１１に発生する発電力は、Ｔ１×２π×Ｎｅ＊／６０となる。

トルク上限値記憶部（トルク上限値記憶手段）２７は、第２トルク指令値Ｔ２［Ｎｍ］の上限値（第２トルク上限値）Ｔ３を記憶している。第２回転数算出部（第２回転数算出手段）２８は、第２回転電機１２の実回転数（第２回転数）Ｎ２［ｒｐｍ］、すなわち、第２回転電機１２の回転子の回転数（第２回転数）Ｎ２を算出する。ここで、アイドリング状態においては、第２回転数Ｎ２は、車輪５の回転が差動装置３及び車輪軸４を介して伝達されて回転する第２回転電機１２の回転子の回転数となる。

第２トルク算出部（第２トルク指令値算出手段）２９は、クリープパワー算出部２３にて算出されたクリープパワーＰｃと、第２回転数算出部２８にて算出された第２回転数Ｎ２と、トルク上限値記憶部２７に記憶された第２トルク上限値Ｔ３とに基づき、第２回転電機の第２トルク指令値Ｔ２を算出する。この第２トルク算出処理については、後述する。

第２制御部（第２回転電機制御手段）３０は、第２トルク算出部２９にて算出された第２トルク指令値Ｔ２に基づき第２インバータ１４のスイッチング素子を駆動制御する。第２インバータ１４の駆動により第２回転電機１２に発生する駆動力は、Ｔ２×２π×Ｎ２／６０となる。

（第２トルク算出処理）
次に、第２トルク算出処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。図４は、第２トルク算出部３０における第２トルク指令値Ｔ２の算出処理を示すフローチャートである。まず、クリープパワーＰｃ及び第２回転数Ｎ２を入力する（ステップＳ１）。続いて、入力したクリープパワーＰｃ及び第２回転数Ｎ２に基づき、第２トルク指令値Ｔ２を数２より算出する（ステップＳ２）。

ここで、車両停止状態から車両を発進させようとするときには、上述したように、クリープパワーＰｃが最大値Ｐｃ＿ｍａｘの一定値となる。ここで、第２回転数Ｎ２［ｒｐｍ］と第２回転電機１２の第２トルク指令値Ｔ２［Ｎｍ］との関係について図５に示す。図５に示すように、この場合には、常に第２トルク指令値Ｔ２と第２回転数Ｎ２は反比例の関係になる。つまり、車速Ｖが小さくなるほど第２トルク指令値Ｔ２は大きくなり、車速Ｖが大きくなるほど第２トルク指令値Ｔ２は小さくなる。

続いて、算出された第２トルク指令値Ｔ２が第２トルク上限値Ｔ３より小さいか否かを判定する（ステップＳ３）。第２トルク指令値Ｔ２が第２トルク上限値Ｔ３より小さい場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、第２トルク指令値Ｔ２をそのまま第２制御部３０に出力する（ステップＳ４）。一方、第２トルク指令値Ｔ２が第２トルク上限値Ｔ３以上の場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、第２トルク上限値Ｔ３の値を第２トルク指令値Ｔ２とする（ステップＳ５）。続いて、第２トルク上限値Ｔ３の値に変更された第２トルク指令値Ｔ２を、第２制御部３０に出力する。

（車両用変速装置の動作）
次に、上述のように構成された車両用変速装置を備えた車両の動作について説明する。まず、エンジン１がアイドリング状態であって、運転者はブレーキペダルを最も強く踏んでいる状態、すなわち、車輪５は全く回転していない状態とする。この場合は、ブレーキ踏力Ｐｂは最大値となるので、図３に示すように、クリープパワーＰｃは０［Ｗ］となる。また、車輪５が回転していないので第２回転電機１２の回転子の第２回転数Ｎ２は０［ｒｐｍ］となる。従って、数２より、第２トルク指令値Ｔ２は０［Ｎｍ］となる。

そして、車両を発進させようとした場合には、上記の状態から徐々にブレーキ踏力Ｐｂが減少する。そして、ブレーキ踏力Ｐｂが０［Ｎ］となった場合には、図３より、クリープパワーＰｃは最大値Ｐｃ＿ｍａｘとなる。すなわち、車速Ｖに関わらず一定値のクリープパワーＰｃ＿ｍａｘで第２回転電機１２により車輪５が駆動される。

従って、アイドリング状態であってブレーキ踏力Ｐｂが０［Ｎ］となった直後は、車速Ｖは０［ｒｐｍ］であるので、図５より第２トルク指令値Ｔ２は無限大となる。ただし、この場合には、第２トルク指令値Ｔ２は第２トルク上限値Ｔ３より大きな値となるので、第２トルク上限値Ｔ３に基づき第２インバータ１４を駆動して第２回転電機１２が駆動トルクを発生する。つまり、この場合に第２回転電機１２が発生する駆動トルクは最も大きな値となり、従来のトルクコンバータによる駆動トルクに比べると非常に大きなトルクとすることができる。これにより、登坂路発進時においても、大きなクリープトルクを発生することができるので、従来以上の後退防止効果を発揮させることができる。

一方、第１回転電機１１は、ブレーキ踏力Ｐｂから算出したクリープトルクＰｃに基づいて発電しているので、別途バッテリ等の電力供給源を用いることなく、第２回転電機１２を駆動するのに必要な電力を発生することができる。

（第１実施形態の変形態様）
次に、第１実施形態の変形態様における車両用変速装置を搭載した車両の全体構成について図６を参照して説明する。図６に示すように、本実施形態における車両用変速装置は、バッテリＶｂに接続されている。具体的には、第２インバータ１４とコンデンサ１５との間がバッテリＶｂに接続されている。このような構成とすることにより、第１回転電機１１による発電量を第２回転電機１２の電力量に合わせなくとも、バッテリＶｂにより第２回転電機１２の電力を供給することができる。すなわち、上記実施形態においては、第１インバータ１３の制御と第２インバータ１４の制御を協調して行う必要があったが、バッテリＶｂを有することによりこれらの協調制御を行う必要がなく、制御性を容易にすることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態における車両用変速装置を搭載した車両の全体構成について図７を参照して説明する。図７に示すように、車両は、少なくとも、エンジン１と、車両用変速装置３１と、差動装置３と、車輪軸４と、車輪５とから構成される。そして、車両用変速装置３１は、第１回転電機３２と、第２回転電機３３と、変速装置用差動装置３４と、第１インバータ１３と、第２インバータ１４と、コンデンサ１５と、制御装置３６とから構成される。なお、第１実施形態と同一のものについては、同一符号を付して説明を省略する。

第１回転電機３２は、三相交流同期機からなる。この第１回転電機３２の回転子は、永久磁石を有しており、変速装置用差動装置３４の一の出力軸に連結されている。第２回転電機３３は、三相交流同期機からなる。この第２回転電機３３の回転子は、永久磁石を有しており、一端側が変速装置用差動装置３４の他の出力軸に連結されており、他端側が差動装置３に連結されている。変速装置用差動装置（駆動力分散手段）３４は、例えば、プラネタリギヤ等であって、入力軸がエンジン１に連結され、一の出力軸が第１回転電機３２に連結され、他の出力軸が第２回転電機３３に連結されている。すなわち、エンジン１の駆動力を、第１回転電機３２と第２回転電機３３に分散している。

従って、エンジン１の駆動に伴い、変速装置用差動装置３４を介して変速装置用差動装置３４の一の出力軸に伝達された駆動力により第１回転電機３２の回転子が回転する。そして、第１回転電機３２の固定子には、三相巻線が巻回されている。この第１回転電機３２は、エンジン１の駆動により発電する発電機、又は、第２回転電機を回転子を駆動する電動機としての機能を有する。つまり、発電機として機能する場合における第１回転電機３２は、エンジン１の駆動に伴い回転する回転子の回転と、第１インバータ１３のスイッチング素子の駆動とにより、発電することになる。

また、エンジン１の駆動に伴い、変速装置用差動装置３４を介して変速装置用差動装置３４の他の出力軸に伝達された駆動力により第２回転電機３３の回転子が回転する。そして、第２回転電機３３の回転子の回転により、差動装置３及び車輪軸４を介して車輪５が回転する。この第２回転電機３３の固定子には、三相巻線が巻回されている。この第２回転電機３３は、主として、車輪５を回転駆動をアシストする電動機としての機能を有する。

そして、制御装置３６は、ブレーキ踏力算出部２１と、踏力−クリープパワー関係記憶部２２と、クリープパワー算出部２３と、アイドリング回転数算出部２４と、第１トルク算出部２５と、第１制御部２６と、トルク上限値記憶部２７と、第２回転数算出部２８と、第２トルク算出部２９と、第２制御部３０とから構成される。

第１トルク算出部（第１トルク指令値算出手段）２５は、数３に示すように、クリープパワー算出部２３にて算出されたクリープパワーＰｃとアイドリング回転数算出部２４にて算出されたアイドリング回転数Ｎｅ＊とに基づき第１トルク指令値Ｔ１［Ｎｍ］を算出する。ここで、第１トルク指令値Ｔ１は、第１回転電機３２の発電量を決定するために用いられる。なお、ρは、変速装置用差動装置３４のギヤ比である。

第２トルク算出部（第２トルク指令値算出手段）２９は、数４に示すように、クリープパワー算出部２３にて算出されたクリープパワーＰｃと、第２回転数算出部２８にて算出された第２回転数Ｎ２と、アイドリング回転数Ｎｅ＊とに基づき、第２トルク指令値Ｔ２［Ｎｍ］を算出する。ここで、第２トルク指令値Ｔ２は、第２回転電機３３のアシスト力を決定するために用いられる。

従って、第２実施形態における車両用変速装置の構成においても、第１実施形態における車両用変速装置と同様の効果を奏する。つまり、車両発進時において、大きなクリープトルクを発生することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態における車両用変速装置を搭載した車両の全体構成について図８を参照して説明する。図８に示すように、車両は、少なくとも、エンジン１と、車両用変速装置４１と、差動装置３と、車輪軸４と、車輪５とから構成される。そして、車両用変速装置４１は、回転電機４２と、第１インバータ１３と、第２インバータ１４と、コンデンサ１５と、制御装置４６とから構成される。なお、第１実施形態と同一のものについては、同一符号を付して説明を省略する。

回転電機（一体化回転電機）４２は、２重ロータ構造を持つ回転電機である。そして、この回転電機４２は、第１回転電機部（第１回転電機）４３と、第２回転電機部（第２回転電機）４４とから構成される。第１回転電機部４３は、エンジン１に連結されると共に三相巻線が巻回されている第１回転子５１と、第１回転子５１の外周側に配設されると共に永久磁石を有する第２回転子５２とから構成される。さらに、第１回転電機部４３は、第１回転子５１に巻回された三相巻線と第１インバータ１３とを電気的に接続するブラシ５３を有する。また、第２回転子５２は、差動装置３に連結されている。従って、エンジン１の出力軸の回転数より差動装置３の入力軸の回転数が大きい場合には、第１回転電機部４３は発電機として機能する。一方、エンジン１の出力軸の回転数より差動装置３の入力軸の回転数が大きい場合には、第１回転電機部４３は差動装置３の入力軸を駆動する電動機として機能する。

また、第２回転電機部４４は、第２回転子５２と、第２回転子５２の外周側に配設されると共に三相巻線が巻回された固定子５４とから構成される。従って、差動装置３の入力軸の回転数が小さい場合には、第２回転電機部４４は差動装置３の入力軸を駆動する電動機としてい機能する。

そして、制御装置４６は、ブレーキ踏力算出部２１と、踏力−クリープパワー関係記憶部２２と、クリープパワー算出部２３と、アイドリング回転数算出部２４と、第１トルク算出部２５と、第１制御部２６と、トルク上限値記憶部２７と、第２回転数算出部２８と、第２トルク算出部２９と、第２制御部３０とから構成される。

第１トルク算出部（第１トルク指令値算出手段）２５は、上述の数１に示すように、クリープパワー算出部２３にて算出されたクリープパワーＰｃとアイドリング回転数算出部２４にて算出されたアイドリング回転数Ｎｅ＊とに基づき第１トルク指令値Ｔ１［Ｎｍ］を算出する。ここで、第１トルク指令値Ｔ１は、第１回転電機３２の発電量を決定するために用いられる。

第２トルク算出部（第２トルク指令値算出手段）２９は、数５に示すように、クリープパワー算出部２３にて算出されたクリープパワーＰｃと、第２回転数算出部２８にて算出された第２回転数Ｎ２と、第１トルク算出部２５にて算出された第１トルク指令値Ｔ１とに基づき、第２トルク指令値Ｔ２［Ｎｍ］を算出する。ここで、第２トルク指令値Ｔ２は、第２回転電機３３による駆動力を決定するために用いられる。

従って、第３実施形態における車両用変速装置の構成においても、第１実施形態における車両用変速装置と同様の効果を奏する。つまり、車両発進時において、大きなクリープトルクを発生することができる。

なお、上記実施形態においては、回転電機を同期機として説明したが、これに限られるものではない。例えば、誘導機を用いても良い。

第１実施形態における車両用変速装置を示す図である。 制御装置を示す図である。 踏力−クリープパワー関係を示す図である。 第２トルク指令値の算出処理を示すフローチャートである。 車速と第２トルク指令値との関係を示す図である。 第１実施形態の変形態様における車両用変速装置を示す図である。 第２実施形態における車両用変速装置を示す図である。 第３実施形態における車両用変速装置を示す図である。

符号の説明

１ ・・・ エンジン
２，３１，４１ ・・・ 車両用変速装置
１１，３２ ・・・ 第１回転電機
１２，３３ ・・・ 第２回転電機
１３ ・・・ 第１インバータ（第１駆動手段）
１４ ・・・ 第２インバータ（第２駆動手段）
１６，３６，４６ ・・・ 制御装置（制御手段）
２１ ・・・ ブレーキ踏力算出部（ブレーキ踏力算出手段）
２２ ・・・ 踏力−クリープパワー関係記憶部（踏力−クリープパワー関係記憶手段）
２３ ・・・ クリープパワー算出部（クリープパワー算出手段）
２４ ・・・ アイドリング回転数算出部（アイドリング回転数算出手段）
２５ ・・・ 第１トルク算出部（第１トルク算出手段）
２６ ・・・ 第１制御部（第１回転電機制御手段）
２７ ・・・ トルク上限値記憶部（トルク上限値記憶手段）
２８ ・・・ 第２回転数算出部（第２回転数算出手段）
２９ ・・・ 第２トルク算出部（第２トルク算出手段）
３０ ・・・ 第２制御部（第２回転電機制御手段）
３４ ・・・ 変速装置用差動装置
４２ ・・・ 回転電機（一体化回転電機）
４３ ・・・ 第１回転電機部（第１回転電機）
４４ ・・・ 第２回転電機部（第２回転電機）
５１ ・・・ 第１回転子
５２ ・・・ 第２回転子
５３ ・・・ ブラシ
５４ ・・・ 固定子

Claims (7)

1. エンジンに連結されると共に該エンジンの駆動力に基づき少なくとも発電機として機能する第１回転電機と、
   車輪軸に連結されると共に少なくとも該車輪軸を駆動する電動機として機能する第２回転電機と、
   少なくとも前記第１回転電機を発電機として機能させるように前記第１回転電機を駆動する第１駆動手段と、
   少なくとも前記第１回転電機により発電された電力に基づき前記第２回転電機を電動機として機能させるように前記第２回転電機を駆動する第２駆動手段と、
   前記エンジンの回転と前記車輪軸の回転との変速比を決定すると共に該変速比に基づき前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段を制御する制御手段と、
   を備えた車両用変速装置において、
   前記制御手段は、
   前記第２回転電機の回転数であり、前記車輪軸の回転数に応じた回転数である第２回転数を算出する第２回転数算出手段と、
   ブレーキペダルに加えられたブレーキ踏力を算出するブレーキ踏力算出手段と、
   前記ブレーキ踏力と前記エンジンのアイドリング状態における前記第２回転電機の出力であるクリープパワーとの関係を予め記憶する踏力−クリープパワー関係記憶手段と、
   算出された前記ブレーキ踏力と前記踏力−クリープパワー関係とに基づき前記クリープパワーを算出するクリープパワー算出手段と、
   算出された前記クリープパワーと前記第２回転数とに基づき、前記クリープパワーの決定に伴い前記第２回転数と反比例関係になる前記第２回転電機の第２トルク指令値を算出する第２トルク指令値算出手段と、
   算出された前記第２トルク指令値に基づき前記第２駆動手段を制御する第２回転電機制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両用変速装置。
2. 前記制御手段は、
   さらに、前記第２トルク指令値の上限値を記憶する第２トルク上限値記憶手段を備え、
   前記第２トルク指令値算出手段は、
   前記クリープパワーと前記第２回転数とに基づき算出された前記第２トルク指令値と前記第２トルク上限値とを比較する第２トルク指令値比較手段と、
   前記第２トルク指令値が前記第２トルク上限値より大きい場合には前記第２トルク上限値を前記第２トルク指令値とする第２トルク指令値変更手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用変速装置。
3. 前記制御手段は、
   さらに、アイドリング状態における前記エンジンの回転数であるアイドリング回転数を算出するアイドリング回転数算出手段と、
   算出された前記クリープパワーと前記アイドリング回転数とに基づき前記第１回転電機の第１トルク指令値を算出する第１トルク指令値算出手段と、
   算出された前記第１トルク指令値に基づき前記第１駆動手段を制御する第１回転電機制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用変速装置。
4. 前記第２回転電機は前記エンジンに連結されていないことを特徴とする請求項１記載の車両用変速装置。
5. さらに、前記エンジン及び前記第１回転電機及び前記第２回転電機に連結され前記エンジンの駆動力を前記第１回転電機及び前記第２回転電機に分散する駆動力分散手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用変速装置。
6. 前記第１回転電機及び前記第２回転電機は、一体化された少なくとも２つの回転子を有する一体化回転電機であることを特徴とする請求項１記載の車両用変速装置。
7. さらに、前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段に接続されたバッテリを備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用変速装置。

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