JP4785649B2 - 車両用駆動装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
ここで、前記キャンセル室は、前記油圧室と同様に回転することにより前記クラッチピストンに遠心油圧を作用させ、前記油圧室内で発生する遠心油圧を打ち消すように機能する油室である。
なお、本願における「変速指示手段」には、シフトレバー(変速レバー)、変速スイッチ、変速操作の入力が可能なタッチパネル等、変速機の変速状態を指示することが可能な全ての手段が含まれる。
また、このように変速指示手段の選択位置が停止レンジにある場合に前記クラッチの入力側回転部材を回転させるための駆動力を発生させない制御を行った場合であっても、走行レンジで回転状態にあった入力側回転部材は、停止レンジに切り替えられた後でもしばらくは惰性で回転を継続する。そのため、前記油圧室の油がクラッチピストンのリターンスプリングの付勢力に押されて抜けるよりも長い時間、惰性回転による遠心力で前記キャンセル室内の油が抜けずに保持される。したがって、前記変速機の変速状態の切り替えが短時間で行われた直後に車両を急発進させた場合であっても前記クラッチの係合解除が不完全になることを防止できる。
具体的には、前記制御手段は、前記ホイールブレーキが操作されない状態となったときに、車両が発進すると判定する構成とすると好適である。
このように構成すれば、前記クラッチを再び係合させる際の衝撃を緩和しつつ係合時間を短縮することができる。したがって、車両の発進を短時間で円滑に行うことができる。
また、前記入力側回転部材を所定速度で回転させるための制御は、前記エンジンの動作中は、前記第一回転電機の回転速度を制御するとともに、前記第二回転電機の回転トルクを制御することにより行う構成とすると好適である。
このように構成すれば、エンジンと2つの回転電機を備えるハイブリッド車両の駆動装置において、エンジンの停止中と動作中との双方の状態で、前記クラッチの入力側回転部材を所定速度で回転させる制御を良好に行うことができる。
また、このように変速指示手段の選択位置が停止レンジにある場合に前記クラッチの入力側回転部材を回転させるための駆動力を発生させない制御を行った場合であっても、走行レンジで回転状態にあった入力側回転部材は、停止レンジに切り替えられた後でもしばらくは惰性で回転を継続する。そのため、前記油圧室の油がクラッチピストンのリターンスプリングの付勢力に押されて抜けるよりも長い時間、惰性回転による遠心力で前記キャンセル室内の油が抜けずに保持される。したがって、前記変速機の変速状態の切り替えが短時間で行われた直後に車両を急発進させた場合であっても前記クラッチの係合解除が不完全になることを防止できる。
以下に、本発明の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態においては、本発明をハイブリッド車両用の駆動装置に適用した場合を例として説明する。図1は、本実施形態に係る車両用駆動装置1を含む車両の構成を模式的に示すブロック図である。この図に示すように、車両用駆動装置1は、エンジンEと車輪Wとの間の駆動力の伝達経路中に設けられている。また図2は、本実施形態に係る車両用駆動装置1の構造の概略を示す断面図である。なお、図2においては、第一モータ・ジェネレータMG1、第二モータ・ジェネレータMG2、動力分配機構PG0、及び変速機SCは模式的に表している。また、この車両用駆動装置1に接続されるエンジンE、バッテリBa、インバータIn、電動オイルポンプOPe、及び制御装置ECUについても模式的に表している。
まず、図2を用いて本実施形態に係る車両用駆動装置1の構造について説明する。この図に示すように、車両用駆動装置1は、主な構成として、第一モータ・ジェネレータMG1、第二モータ・ジェネレータMG2、動力分配機構PG0、及び変速機SCを備えている。また、車両用駆動装置1は、エンジンEに駆動連結された入力軸Iと、車輪W(図1参照)に駆動連結された出力軸Oと、入力軸Iと出力軸Oの間の駆動力の伝達を行う第一中間軸M1とを備えている。本例では、これらの軸は、前側から入力軸I、第一中間軸M1、出力軸Oの順に、エンジンEの駆動力が出力される駆動軸(クランク軸)Ecと同軸に配置されている。なお、本実施形態の説明では、エンジンE側を前側(図1における左側)、出力軸O側を後側(図1における右側)として説明する。
動力分配機構PG0は、入力軸Iと同軸状に配置されたシングルピニオン式の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、動力分配機構PG0は、複数のピニオンギヤを支持するキャリアca0と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤs0及びリングギヤr0とを回転要素として有している。この動力分配機構PG0は、キャリアca0が入力軸Iと一体回転するように連結され、サンギヤs0が第一モータ・ジェネレータMG1のロータRo1と一体回転するように連結され、リングギヤr0が第一中間軸M1と一体回転するように連結されている。これにより、動力分配機構PG0は、エンジンEから入力軸Iを介してキャリアca0に伝達された駆動力を、第一モータ・ジェネレータMG1の回転制御によって、第一モータ・ジェネレータMG1側と第一中間軸M1側とに分配する。なお、第一モータ・ジェネレータMG1に分配された駆動力は主に発電用に供され、第一中間軸M1に伝達された駆動力は主に車両の走行用に供される。また、動力分配機構PG0のキャリアca0には、機械式オイルポンプOPmを駆動するための駆動ギヤg0が一体回転するように連結されている。この駆動ギヤg0は、機械式オイルポンプOPmの回転軸と一体回転する従動ギヤgmに噛み合うように設けられている。
ここでは、変速機SCの遊星歯車装置PGSを構成する2組の遊星歯車機構のうち、第一中間軸M1側(前側)を第一遊星歯車機構PG1、出力軸O側(後側)を第二遊星歯車機構PG2とする。図4からも明らかなように、第一遊星歯車機構PG1は、複数のピニオンギヤを支持するキャリアca1と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤs1及びリングギヤr1とを回転要素として有するシングルピニオン式の遊星歯車機構である。また、第二遊星歯車機構PG2も同様に、複数のピニオンギヤを支持するキャリアca2と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤs2及びリングギヤr2とを回転要素として有するシングルピニオン式の遊星歯車機構である。
次に、本実施形態に係る車両用駆動装置1の制御手段としての制御装置ECUの構成について図1に基づいて説明する。なお、この図1において、二重の実線は駆動力の伝達経路を示し、二重の破線は電力の伝達経路を示し、白抜きの矢印は油の流れを示している。また、実線の矢印は各種情報の伝達経路を示している。
次に、制御装置ECUによる車両用駆動装置1の動作制御について説明する。ここでは、エンジンEの停止中の制御を例として説明する。図9は、本実施形態に係る車両用駆動装置1の動作制御の流れを示すフローチャートである。
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。上記第一の実施形態では、車両の発進時に、第一クラッチC1の入力側回転部材Ci1の回転速度を目標回転速度Nmnとする制御状態を維持しつつ第一クラッチC1の係合圧を上昇させる制御を行っていた。これに対して、本実施形態に係る車両制御装置1では、車両の発進時に、第一クラッチC1の入力側回転部材Ci1の回転速度を、その出力側回転速度に同期させた状態で、第一クラッチC1の係合圧を上昇させる制御を行う点で、上記第一の実施形態とは相違する。その他の構成は、上記第一の実施形態と同様とすることができる。したがって、上記第一の実施形態との相違点について以下に説明する。
(1)上記の各実施形態では、車両が略停止状態にあり、且つ変速指示手段としてのシフトレバーSLの選択位置が走行レンジにあり、且つホイールブレーキが操作されている場合に、第一クラッチC1を係合解除状態として、第一中間軸M1を目標回転速度Nmn及び回転トルクの上限値Tmnで回転駆動する制御を行う場合を例として説明した。しかし、本発明の適用範囲はこのようなものに限定されない。すなわち、例えば、車両が略停止状態であることのみを条件として上記の制御を行うことも本発明の好適な実施形態の一つである。また、車両が略停止状態であり、変速指示手段の選択位置がP(パーキング)レンジ以外の場合で、且つホイールブレーキが操作されている場合に、上記の制御を行うことも本発明の好適な実施形態の一つである。また、車両が略停止状態であり、且つ変速指示手段の選択位置が走行レンジの場合、或いは車両が略停止状態であり、且つホイールブレーキが操作されている場合に、上記の制御を行うことも本発明の好適な実施形態の一つである。
9:油温検出手段
13:シフト位置検出手段
14:ブレーキ操作検出手段
16:回転速度決定手段
17:回転トルク決定手段
18:停止判定手段
I:入力軸
O:出力軸
M1:第一中間軸(伝動軸)
MG1:第一モータ・ジェネレータ(第一回転電機)
MG2:第二モータ・ジェネレータ(第二回転電機、回転電機)
E:エンジン
PG0:動力分配機構
W:車輪
ECU:制御装置
SC:変速機
C1:第一クラッチ
H1:第一クラッチの油圧室
J1:第一クラッチのキャンセル室
Ci1:第一クラッチの入力側回転部材
Co1:第一クラッチの出力側回転部材
C2:第二クラッチ
H2:第二クラッチの油圧室
J2:第二クラッチのキャンセル室
Ci2:第二クラッチの入力側回転部材
Co2:第二クラッチの出力側回転部材
SL:シフトレバー(変速指示手段)
t:油温
Nmn:目標回転速度
Tmn:回転トルクの上限値
Claims (14)
- 回転電機と、この回転電機に駆動連結された伝動軸と、車輪に駆動連結された出力軸と、前記伝動軸から伝達される駆動力を前記出力軸に出力する変速機と、前記回転電機及び前記変速機の制御を行う制御手段と、車速が閾値速度以下であることを判定する停止判定手段と、を備え、
前記変速機は、係合油圧を発生させる油圧室及び前記油圧室の遠心油圧を打ち消すためのキャンセル室を、前記伝動軸に駆動連結された入力側回転部材に有するクラッチを備え、
前記制御手段は、前記停止判定手段により車速が閾値速度以下であると判定した場合に、係合状態にある前記クラッチを係合解除状態にするとともに、前記入力側回転部材を所定速度で回転させるように前記回転電機の制御を行い、
更に、車両の発進時には、前記制御手段は、前記クラッチの出力側回転速度がゼロである場合には前記入力側回転部材の回転速度をゼロとするように前記回転電機の制御を行った後に、それ以外の場合には前記入力側回転部材の回転速度を前記出力側回転速度に同期させるように前記回転電機の制御を行った後に、前記クラッチの係合圧を上昇させる制御を行う車両用駆動装置。 - 変速指示手段の選択位置を検出するシフト位置検出手段を更に備え、
前記制御手段は、更に前記変速指示手段の選択位置が走行レンジにあることを条件として、前記クラッチを係合解除状態にするとともに、前記入力側回転部材を所定速度で回転させるように前記回転電機の制御を行う請求項1に記載の車両用駆動装置。 - ホイールブレーキが操作されている状態にあることを検出するブレーキ操作検出手段を更に備え、
前記制御手段は、更に前記ホイールブレーキが操作されている状態にあることを条件として、前記クラッチを係合解除状態にするとともに、前記入力側回転部材を所定速度で回転させるように前記回転電機の制御を行う請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。 - 前記制御手段は、前記ホイールブレーキが操作されない状態となったときに、車両が発進すると判定する請求項3に記載の車両用駆動装置。
- 前記クラッチを係合解除状態にする制御は、前記クラッチの前記入力側回転部材と出力側回転部材との間の係合圧を完全係合状態より弱めて、前記クラッチを半係合状態とする制御を含む請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記変速機に供給される油の温度を検出する油温検出手段と、前記油温検出手段により検出された油温に応じて前記入力側回転部材の目標回転速度を決定する回転速度決定手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記回転速度決定手段により決定された目標回転速度を目標として前記入力側回転部材を回転させるように前記回転電機の制御を行う請求項1から5のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 - 前記変速機に供給される油の温度を検出する油温検出手段と、前記油温検出手段により検出された油温に応じて前記入力側回転部材の回転トルクの上限値を決定する回転トルク決定手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記回転トルク決定手段により決定された回転トルクの上限値以下の範囲内で前記入力側回転部材を所定速度で回転させるように前記回転電機の制御を行う請求項1から5のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 - 前記制御手段は、前記クラッチの係合を解除するとともに、前記入力側回転部材を所定速度で回転させるように前記回転電機の制御を行っている間、前記油温検出手段により継続的に油温を検出し、その最新の油温に応じて決定された条件で前記入力側回転部材を回転させるように前記回転電機の制御を行う請求項6又は7に記載の車両用駆動装置。
- 前記回転電機を第二回転電機とし、これとは異なる第一回転電機と、エンジンに駆動連結された入力軸と、この入力軸から伝達される駆動力を前記第一回転電機と前記伝動軸とに分配する動力分配機構と、を更に備え、
前記制御手段は、前記第一回転電機、前記第二回転電機、及び前記変速機の制御を行う請求項1から8のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 - 前記入力側回転部材を所定速度で回転させるための制御は、前記エンジンの停止中は、前記第二回転電機の回転速度を制御することにより行う請求項9に記載の車両用駆動装置。
- 前記入力側回転部材を所定速度で回転させるための制御は、前記エンジンの動作中は、前記第一回転電機の回転速度を制御するとともに、前記第二回転電機の回転トルクを制御することにより行う請求項9又は10に記載の車両用駆動装置。
- 回転電機と、この回転電機に駆動連結された伝動軸と、車輪に駆動連結された出力軸と、前記伝動軸から伝達される駆動力を前記出力軸に出力する変速機と、を備えるとともに、前記変速機は、係合油圧を発生させる油圧室及び前記油圧室の遠心油圧を打ち消すためのキャンセル室を、前記伝動軸に駆動連結された入力側回転部材に有するクラッチを備える車両用駆動装置の制御方法であって、
車速が閾値速度以下であると判定した場合に、係合状態にある前記クラッチを係合解除状態にするとともに、前記入力側回転部材を所定速度で回転させるように前記回転電機の制御を行い、
車両の発進時には、前記クラッチの出力側回転速度がゼロである場合には前記入力側回転部材の回転速度をゼロとするように前記回転電機の制御を行った後に、それ以外の場合には前記入力側回転部材の回転速度を前記出力側回転速度に同期させるように前記回転電機の制御を行った後に、前記クラッチの係合圧を上昇させる制御を行う車両用駆動装置の制御方法。 - 更に変速指示手段の選択位置が走行レンジにあることを条件として、前記クラッチを係合解除状態にするとともに、前記入力側回転部材を所定速度で回転させるように前記回転電機の制御を行う請求項12に記載の車両用駆動装置の制御方法。
- 更にホイールブレーキが操作されている状態にあることを条件として、前記クラッチを係合解除状態にするとともに、前記入力側回転部材を所定速度で回転させるように前記回転電機の制御を行う請求項12又は13に記載の車両用駆動装置の制御方法。
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