JP7091981B2 - Hybrid vehicle control device - Google Patents

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Description

この発明は、エンジンとモータとを駆動力源として備えたハイブリッド車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle including an engine and a motor as driving force sources.

特許文献1には、エンジンの出力トルクを、動力分割機構により第1モータ側と出力側とに分割し、第1モータ側に伝達された動力を電力として第2モータに伝達し、第2モータから出力されたトルクを、エンジンから直接伝達されるトルクに加算して走行するハイブリッド車両が記載されている。この動力分割機構は、第1クラッチ機構と第2クラッチ機構とを選択的に係合することにより第1モータ側に伝達する動力に対する出力側に伝達する動力の割合が比較的大きいハイブリッド・ローモードと、前記割合がハイブリッド・ローモードよりも小さいハイブリッド・ハイモードとを設定することができるように構成されている。また、この特許文献1に記載されたハイブリッド車両は、上記のローモードおよびハイモードに加えて、前記第1クラッチ機構および第2クラッチ機構を係合することにより動力分割機構の各回転要素が同一回転数で回転する直結モード(固定段)を設定することができるように構成されている。さらに、特許文献1に記載されたハイブリッド車両は、ブレーキ機構を係合するとともに、前記第1クラッチ機構と第2クラッチ機構との少なくともいずれか一方のクラッチ機構を係合することにより、エンジンを停止した状態で、駆動モータから第2リングギヤに駆動トルクを伝達して走行するEV走行モードを設定することができるように構成されている。 In Patent Document 1, the output torque of an engine is divided into a first motor side and an output side by a power split mechanism, and the power transmitted to the first motor side is transmitted to the second motor as electric power to be transmitted to the second motor. A hybrid vehicle that travels by adding the torque output from the engine to the torque directly transmitted from the engine is described. This power split mechanism is a hybrid low mode in which the ratio of the power transmitted to the output side to the power transmitted to the first motor side by selectively engaging the first clutch mechanism and the second clutch mechanism is relatively large. And the hybrid high mode in which the ratio is smaller than the hybrid low mode can be set. Further, in the hybrid vehicle described in Patent Document 1, in addition to the above-mentioned low mode and high mode, each rotation element of the power split mechanism is the same by engaging the first clutch mechanism and the second clutch mechanism. It is configured so that the direct connection mode (fixed stage) that rotates according to the number of rotations can be set. Further, in the hybrid vehicle described in Patent Document 1, the engine is stopped by engaging the brake mechanism and engaging at least one of the clutch mechanisms of the first clutch mechanism and the second clutch mechanism. In this state, the EV traveling mode in which the driving torque is transmitted from the drive motor to the second ring gear to travel can be set.

特開2017-007437号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-007437

上述したように、特許文献1に記載された車両は、ハイブリッド・ローモード、ハイブリッド・ハイモード、および、直結モードを設定することができるように構成されている。また、特許文献1に記載された車両では、EV走行モードにおいても、同様にローモードとハイモードとを設定することができる。具体的には、ブレーキ機構を係合するとともに、第1クラッチ機構を係合することにより、EV・ローモードを設定し、一方、ブレーキ機構を係合するとともに、第2クラッチ機構を係合することにより、EV・ハイモードを設定することができる。つまり、第1係合機構と第2係合機構との係合状態を切り替えることによってEV・ハイーモードとEV・ローモードとの切り替えが可能となる。 As described above, the vehicle described in Patent Document 1 is configured so that a hybrid low mode, a hybrid high mode, and a direct connection mode can be set. Further, in the vehicle described in Patent Document 1, the low mode and the high mode can be similarly set in the EV traveling mode. Specifically, the EV / low mode is set by engaging the brake mechanism and the first clutch mechanism, while engaging the brake mechanism and engaging the second clutch mechanism. This makes it possible to set the EV / high mode. That is, it is possible to switch between the EV / high mode and the EV / low mode by switching the engagement state between the first engagement mechanism and the second engagement mechanism.

そのような走行モードの切り替えは、通常エンジンの連れ回りを防止するために、第1クラッチ機構と第2クラッチ機構とを解放した状態(すなわち切り離した状態)を経由して実行される。しかしながら、この第1クラッチ機構および第2クラッチ機構を解放して走行モードを切り替える制御を、例えば比較的駆動力を要する登坂路等で実行した場合には、第1クラッチ機構および第2クラッチ機構を解放している際(言い換えれば変速の過渡期)における出力可能な駆動トルクは、出力軸に連結されている第2モータのみのトルクとなる。そのため、その第2モータの駆動トルクのみでは、駆動力不足となるおそれがあり、ひいては車両が後退、すなわち車両がずり下がるおそれがある。したがって、このような状況下において、EV走行モードにおける走行モードの切り替えを実行するには未だ改善の余地があった。 Such switching of the traveling mode is usually performed via a state in which the first clutch mechanism and the second clutch mechanism are released (that is, a disengaged state) in order to prevent the engine from rotating. However, when the control for releasing the first clutch mechanism and the second clutch mechanism to switch the traveling mode is executed, for example, on an uphill road requiring a relatively driving force, the first clutch mechanism and the second clutch mechanism are used. The drive torque that can be output when the clutch is released (in other words, the transitional period of shifting) is the torque of only the second motor connected to the output shaft. Therefore, the driving force of the second motor alone may be insufficient, and the vehicle may move backward, that is, the vehicle may slide down. Therefore, under such circumstances, there is still room for improvement in performing the switching of the driving mode in the EV driving mode.

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、EV走行モードにおける走行モードの切り替えにおいて、駆動力不足となることを抑制することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made by paying attention to the above technical problems, and provides a control device for a hybrid vehicle capable of suppressing a shortage of driving force when switching a driving mode in an EV driving mode. The purpose is to do that.

上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、発電機能を有する第1モータと、前記エンジンが連結された第1回転要素と、前記第1モータが連結された第2回転要素と、第3回転要素とを有する第1差動機構と、出力部材にトルクを伝達可能に連結された第4回転要と、前記第3回転要素に連結された第5回転要素と、第6回転要素とを有する第2差動機構と、前記出力部材にトルクを伝達可能に連結された第2モータと、前記エンジンの所定方向への回転を禁止するブレーキ機構と、前記第1回転要素と前記第6回転要素とを連結する第1係合機構と、前記第4回転要素と前記第5回転要素と前記第6回転要素との少なくともいずれか二つの回転要素を連結する第2係合機構とを備え、前記ブレーキ機構と前記第1係合機構とを係合することにより設定され、かつ前記第1モータから駆動トルクを出力して走行する際における前記出力部材の回転数に対する前記第1モータの回転数である回転数比が第1所定値となる第1EV走行モードと、前記ブレーキ機構と前記第2係合機構とを係合することにより設定され、かつ前記第1所定値より前記回転数比が小さい第2所定値となる第2EV走行モードと、前記第1係合機構と前記第2係合機構とを係合することにより設定され、かつ前記第1回転要素と前記第2回転要素と前記第4回転要素とを一体に回転させつつ前記第1モータおよび前記第2モータからトルクを出力する直結モードと、前記第1係合機構と前記第2係合機構とを解放することにより設定され、かつ前記エンジンおよび前記第1モータが停止した切り離しモードとを設定することが可能なハイブリッド車両の制御装置において、前記第1EV走行モード、前記第2EV走行モード、前記直結モード、および前記切り離しモードを選択するコントローラを備え、前記コントローラは、前記第1EV走行モード、前記第2EV走行モード、前記直結モード、および前記切り離しモードを要求駆動力に応じて切り替えるように構成され、記ハイブリッド車両の発進時における前記要求駆動力が予め定められた所定値以上であって、かつ前記第2EV走行モードから前記第1EV走行モードに移行する場合に、前記直結モードの設定を経由して前記第2EV走行モードから前記第1EV走行モードへ移行するように構成され、前記ハイブリッド車両の発進時における前記要求駆動力が前記所定値未満であり、かつ前記第2EV走行モードから前記第1EV走行モードに移行する場合に、前記切り離しモードの設定を経由して前記第2EV走行モードから前記第1EV走行モードへ移行するように構成されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention has an engine, a first motor having a power generation function, a first rotating element to which the engine is connected, and a second rotation required to which the first motor is connected. A first differential mechanism having an engine and a third rotating element, a fourth rotating element connected so as to be able to transmit torque to an output member, and a fifth rotating element connected to the third rotating element. A second differential mechanism having a sixth rotating element, a second motor connected so as to be able to transmit torque to the output member, a brake mechanism for prohibiting rotation of the engine in a predetermined direction, and the first. A first engaging mechanism that connects the 1 -rotating element and the 6th rotating element, and at least any two of the 4th rotating element, the 5th rotating element, and the 6th rotating element are connected to each other. The number of rotations of the output member when the motor is provided with two engagement mechanisms, is set by engaging the brake mechanism with the first engagement mechanism, and is driven by outputting drive torque from the first motor. The first EV driving mode in which the rotation speed ratio, which is the rotation speed of the first motor with respect to the above, is set to the first predetermined value, is set by engaging the brake mechanism and the second engagement mechanism, and is the first. It is set by engaging the first engagement mechanism and the second engagement mechanism with the second EV running mode, which is the second predetermined value in which the rotation speed ratio is smaller than the predetermined value, and the first rotation is required. A direct connection mode that outputs torque from the first motor and the second motor while integrally rotating the element, the second rotating element , and the fourth rotating element , and the first engaging mechanism. In the control device of the hybrid vehicle, which is set by releasing the second engaging mechanism and can be set to the disconnection mode in which the engine and the first motor are stopped, the first EV traveling mode, A controller for selecting the second EV driving mode, the direct connection mode, and the disconnection mode is provided, and the controller includes the first EV driving mode, the second EV driving mode, and the direct connection mode. And, the detachment mode is configured to be switched according to the required driving force, the required driving force at the time of starting the hybrid vehicle is equal to or more than a predetermined predetermined value, and the second EV traveling mode. When shifting to the first EV running mode, the second EV running mode is configured to shift to the first EV running mode via the setting of the direct connection mode, and the request at the time of starting the hybrid vehicle. The driving force is the predetermined value It is configured to shift from the second EV running mode to the first EV running mode via the setting of the disconnection mode when the second EV running mode is changed to the first EV running mode. It is characterized by being.

この発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、第1EV走行モードと、その第1EV走行モードより減速比が小さい第2EV走行モードと、直結モードとを設定することができるように構成されている。また、上述した登坂路等で要求駆動力が所定値以上であって、かつ第2EV走行モードから第1EV走行モードへ移行する場合に、前記直結モードの設定を経由して前記第2EV走行モードから前記第1EV走行モードへ移行するように構成されている。すなわち、第1クラッチ機構および第2クラッチ機構を係合した状態を経由してより大きな駆動力が得られる第1EV走行モードへ移行するように構成されている。言い換えれば、上述した通常の制御(両方のクラッチ機構の切り離しを経由する制御)とは異なる制御を実行するように構成されている。 According to the control device for the hybrid vehicle of the present invention, the first EV traveling mode, the second EV traveling mode having a reduction ratio smaller than that of the first EV traveling mode, and the direct connection mode can be set. Further, when the required driving force is equal to or higher than a predetermined value on the above-mentioned uphill road or the like and the transition from the second EV traveling mode to the first EV traveling mode is performed, the second EV traveling mode is selected via the setting of the direct connection mode. It is configured to shift to the first EV traveling mode. That is, it is configured to shift to the first EV traveling mode in which a larger driving force can be obtained via the state in which the first clutch mechanism and the second clutch mechanism are engaged. In other words, it is configured to perform a control different from the above-mentioned normal control (control via disengagement of both clutch mechanisms).

そのため、変速の過渡期において、出力部材に連結された第2モータに加えて第1モータのトルクが出力される。さらに、ブレーキ機構によりエンジンの所定方向(逆回転となる負方向)の回転を阻止するように構成されている。したがって、走行モードの切り替えにおいて、第1モータと第2モータとでトルクを出力でき、かつエンジンの逆回転を阻止するブレーキ機構が作用するから、駆動力不足を要因として車両がずり下がる(すなわち後退する)ことを抑制もしくは回避できる。 Therefore, in the transitional period of shifting, the torque of the first motor is output in addition to the second motor connected to the output member. Further, the brake mechanism is configured to prevent the engine from rotating in a predetermined direction (negative direction in which the engine rotates in the reverse direction). Therefore, when switching the driving mode, the brake mechanism that can output torque between the first motor and the second motor and prevents the reverse rotation of the engine acts, so that the vehicle slides down (that is, reverses) due to insufficient driving force. ) Can be suppressed or avoided.

この発明で対象とするハイブリッド車両の一例を説明するスケルトン図である。It is a skeleton diagram explaining an example of the hybrid vehicle which is the object of this invention. 図1に示す例における各走行モードでの係合機構の係合および解放の状態をまとめて示す図表である。It is a figure which shows the state of engagement and disengagement of the engagement mechanism in each traveling mode in the example shown in FIG. 1 collectively. EV-Loモードでの動作状態を説明するための共線図である。It is a collinear diagram for explaining the operating state in EV-Lo mode. EV-Hiモードでの動作状態を説明するための共線図である。It is a collinear diagram for explaining the operating state in EV-Hi mode. シングルモードでの動作状態を説明するための共線図である。It is a collinear diagram for explaining the operation state in a single mode. この発明の実施形態における制御の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of control in Embodiment of this invention. EV-Hiモードから直結モードを経由してEV-Loモードへ切り替える際の動作状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation state at the time of switching from EV-Hi mode to EV-Lo mode via direct connection mode.

つぎに、この発明の実施形態を図を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments shown below are merely examples of cases where the present invention is embodied, and do not limit the present invention.

図1はこの発明の実施形態で対象とする車両の一例を示すスケルトン図であり、フロントエンジン・フロントドライブ車(FF車)あるいはリヤエンジン・リヤドライブ車(RR車)に適するように構成した例である。ここに示す例は、エンジン1と二つのモータ2,3とを備えたいわゆる2モータタイプの駆動装置であって、第1モータ2は発電機能のあるモータ(すなわちモータ・ジェネレータ:MG1)によって構成され、エンジン1の回転数を第1モータ2によって制御するとともに、第1モータ2で発電された電力により第2モータ3を駆動し、その第2モータ3が出力する駆動力を走行のための駆動力に加えるように構成されている。なお、第2モータ3は発電機能のあるモータ(すなわちモータ・ジェネレータ:MG2)によって構成することができる。 FIG. 1 is a skeleton diagram showing an example of a vehicle targeted in the embodiment of the present invention, and is an example configured to be suitable for a front engine / front drive vehicle (FF vehicle) or a rear engine / rear drive vehicle (RR vehicle). Is. The example shown here is a so-called two-motor type drive device including an engine 1 and two motors 2 and 3, and the first motor 2 is configured by a motor having a power generation function (that is, a motor generator: MG1). The rotation speed of the engine 1 is controlled by the first motor 2, the second motor 3 is driven by the power generated by the first motor 2, and the driving force output by the second motor 3 is used for traveling. It is configured to be applied to the driving force. The second motor 3 can be configured by a motor having a power generation function (that is, a motor generator: MG2).

エンジン1が出力した動力を第1モータ2側と出力側とに分割する動力分割機構4が設けられている。動力分割機構4は、三つの回転要素によって差動作用を行う機構であればよく、遊星歯車機構を採用することができる。図1に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成され、この動力分割機構4がこの発明の実施形態における第1差動機構に相当している。図1に示す動力分割機構4は、外歯歯車であるサンギヤ5と、サンギヤ5に対して同心円上に配置された、内歯歯車であるリングギヤ6と、これらサンギヤ5とリングギヤ6との間に配置されてサンギヤ5とリングギヤ6に噛み合っているピニオンギヤ7を保持しているキャリヤ8とを回転要素として備えている。
A power dividing mechanism 4 for dividing the power output by the engine 1 into a first motor 2 side and an output side is provided. The power split mechanism 4 may be any mechanism as long as it performs a differential action by three rotating elements, and a planetary gear mechanism can be adopted. In the example shown in FIG. 1, it is configured by a single pinion type planetary gear mechanism, and the power split mechanism 4 corresponds to the first differential mechanism in the embodiment of the present invention. The power split mechanism 4 shown in FIG. 1 has a sun gear 5 which is an external gear, a ring gear 6 which is an internal gear arranged concentrically with respect to the sun gear 5, and between the sun gear 5 and the ring gear 6. A carrier 8 that holds a pinion gear 7 that is arranged and meshes with a sun gear 5 and a ring gear 6 is provided as a rotating element.

エンジン1が出力した動力が前記キャリヤ8に入力されるように構成されている。具体的には、エンジン1の出力軸に連結された入力軸(それぞれ図示せず)がキャリヤ8に連結されている。なお、キャリヤ8と入力軸とを直接連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構を介してキャリヤ8と入力軸とを連結してもよい。また、その出力軸と入力軸との間にダンパ機構やトルクコンバータ(それぞれ図示せず)などの機構を配置してもよい。 The power output by the engine 1 is configured to be input to the carrier 8. Specifically, an input shaft (not shown) connected to the output shaft of the engine 1 is connected to the carrier 8. Instead of the configuration in which the carrier 8 and the input shaft are directly connected, the carrier 8 and the input shaft may be connected via a transmission mechanism such as a gear mechanism. Further, a mechanism such as a damper mechanism or a torque converter (not shown) may be arranged between the output shaft and the input shaft.

サンギヤ5に第1モータ2(より詳しくは第1モータ2におけるロータ)が連結されている。図1に示す例では、動力分割機構4および第1モータ2は、エンジン1の回転中心軸線と同一の軸線上に配置され、第1モータ2は動力分割機構4を挟んでエンジン1とは反対側に配置されている。この動力分割機構4とエンジン1との間でこれら動力分割機構4およびエンジン1と同一の軸線上にその軸線の方向に並んで第2遊星歯車機構9が配置されている。第2遊星歯車機構9はいわゆる変速部となっていて、図1に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、外歯歯車であるサンギヤ10と、サンギヤ10に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ11と、これらサンギヤ10とリングギヤ11との間に配置されてこれらサンギヤ10およびリングギヤ11に噛み合っているピニオンギヤ12を保持しているキャリヤ13とを有し、これら三つの回転要素によって差動作用を行う差動機構である。この第2遊星歯車機構9におけるキャリヤ13に動力分割機構4におけるリングギヤ6が連結されている。また、第2遊星歯車機構9におけるリングギヤ11に、この発明の実施形態における「出力部材」に相当する出力ギヤ14が連結されている A first motor 2 (more specifically, a rotor in the first motor 2) is connected to the sun gear 5. In the example shown in FIG. 1, the power splitting mechanism 4 and the first motor 2 are arranged on the same axis as the rotation center axis of the engine 1, and the first motor 2 is opposite to the engine 1 with the power splitting mechanism 4 interposed therebetween. It is placed on the side. The second planetary gear mechanism 9 is arranged between the power split mechanism 4 and the engine 1 on the same axis as the power split mechanism 4 and the engine 1 in line with the direction of the axis. The second planetary gear mechanism 9 is a so-called transmission unit, and in the example shown in FIG. 1, it is composed of a single pinion type planetary gear mechanism, and is concentric with respect to the sun gear 10 which is an external gear and the sun gear 10. It has a ring gear 11 which is an internal gear arranged above, and a carrier 13 which is arranged between the sun gear 10 and the ring gear 11 and holds a pinion gear 12 which is engaged with the sun gear 10 and the ring gear 11. , It is a differential mechanism that performs a differential action by these three rotating elements. The ring gear 6 in the power split mechanism 4 is connected to the carrier 13 in the second planetary gear mechanism 9. Further, an output gear 14 corresponding to the "output member" in the embodiment of the present invention is connected to the ring gear 11 in the second planetary gear mechanism 9 .

上記の動力分割機構4と第2遊星歯車機構9とが複合遊星歯車機構を構成するように第1クラッチ機構CL1(第1係合機構)が設けられている。第1クラッチ機構CL1は、第2遊星歯車機構9における反力要素であるサンギヤ10を、動力分割機構4における入力要素もしくは反力要素に選択的に連結するためのものであって、図1に示す例では、第2遊星歯車機構9におけるサンギヤ10を動力分割機構4におけるキャリヤ8に連結するように構成されている。この第1クラッチ機構CL1は、湿式多板クラッチなどの摩擦式のクラッチ機構であってもよく、あるいはドグクラッチなどの噛み合い式のクラッチ機構であってもよい。または、制御信号が入力されることにより係合状態と解放状態とを切り替え、かつ制御信号が入力されていない場合に、制御信号が入力されなくなる直前の状態(係合状態または解放状態)を維持するように構成されたいわゆるノーマルステイ型のクラッチ機構であってもよい。この第1クラッチ機構CL1を係合させることにより動力分割機構4におけるキャリヤ8と第2遊星歯車機構9におけるサンギヤ10とが連結されて複合遊星歯車機構が形成される。 A first clutch mechanism CL1 (first engagement mechanism) is provided so that the power split mechanism 4 and the second planetary gear mechanism 9 form a composite planetary gear mechanism. The first clutch mechanism CL1 is for selectively connecting the sun gear 10, which is a reaction force element in the second planetary gear mechanism 9, to the input element or the reaction force element in the power split mechanism 4, and is shown in FIG. In the example shown, the sun gear 10 in the second planetary gear mechanism 9 is configured to be connected to the carrier 8 in the power split mechanism 4. The first clutch mechanism CL1 may be a friction type clutch mechanism such as a wet multi-plate clutch, or may be a meshing type clutch mechanism such as a dog clutch. Alternatively, the engaged state and the disengaged state are switched by inputting the control signal, and when the control signal is not input, the state immediately before the control signal is not input (engaged state or disengaged state) is maintained. It may be a so-called normal stay type clutch mechanism configured to do so. By engaging the first clutch mechanism CL1, the carrier 8 in the power split mechanism 4 and the sun gear 10 in the second planetary gear mechanism 9 are connected to form a composite planetary gear mechanism.

さらに、第2遊星歯車機構9の全体を一体化させるための第2クラッチ機構CL2(第2係合機構)が設けられている。この第2クラッチ機構CL2は、第2遊星歯車機構9におけるサンギヤ10とキャリヤ8もしくはリングギヤ11、あるいはキャリヤ8とリングギヤ11とを連結するなどの少なくともいずれか二つの回転要素を連結するためのものであって、第1クラッチ機構CL1同様、摩擦式、噛み合い式、ノーマルステイ型のクラッチ機構によって構成することができる。図1に示す例では、第2クラッチ機構CL2は、第2遊星歯車機構9におけるサンギヤ10とリングギヤ11とを連結するように構成されている。そして、第1クラッチ機構CL1および第2クラッチ機構CL2は、エンジン1および動力分割機構4ならびに第2遊星歯車機構9と同一の軸線上に配置され、かつ第2遊星歯車機構9を挟んで動力分割機構4とは反対側に配置されている。なお、各クラッチ機構CL1,CL2同士は、図1に示すように、半径方向で内周側と外周側とに並んだ状態に配置されていてもよく、あるいは軸線方向に並んで配置されていてもよい。図1に示すように半径方向に並べて配置した場合には、駆動装置の全体としての軸長を短くすることができる。また、軸線方向に並べて配置した場合には、各クラッチ機構CL1,CL2の外径の制約が少なくなるので、摩擦式のクラッチ機構を採用した場合には、摩擦板の枚数を少なくすることができる。なお、これ以降に説明する第1クラッチ機構CL1および第2クラッチ機構CL2は噛み合い式のクラッチ機構(ドグクラッチ)として説明する。 Further, a second clutch mechanism CL2 (second engagement mechanism) for integrating the entire second planetary gear mechanism 9 is provided. The second clutch mechanism CL2 is for connecting at least any two rotating elements such as connecting the sun gear 10 and the carrier 8 or the ring gear 11 or the carrier 8 and the ring gear 11 in the second planetary gear mechanism 9. Therefore, like the first clutch mechanism CL1, it can be configured by a friction type, a meshing type, and a normal stay type clutch mechanism. In the example shown in FIG. 1, the second clutch mechanism CL2 is configured to connect the sun gear 10 and the ring gear 11 in the second planetary gear mechanism 9. The first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2 are arranged on the same axis as the engine 1, the power split mechanism 4, and the second planetary gear mechanism 9, and power split across the second planetary gear mechanism 9. It is arranged on the opposite side of the mechanism 4. As shown in FIG. 1, the clutch mechanisms CL1 and CL2 may be arranged side by side on the inner peripheral side and the outer peripheral side in the radial direction, or may be arranged side by side in the axial direction. May be good. When arranged side by side in the radial direction as shown in FIG. 1, the shaft length of the drive device as a whole can be shortened. Further, when the clutch mechanisms are arranged side by side in the axial direction, the restrictions on the outer diameters of the clutch mechanisms CL1 and CL2 are reduced. Therefore, when the friction type clutch mechanism is adopted, the number of friction plates can be reduced. .. The first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2 described below will be described as a meshing type clutch mechanism (dog clutch).

上記のエンジン1や動力分割機構4あるいは第2遊星歯車機構9の回転中心軸線と平行にカウンタシャフト15が配置されている。前記出力ギヤ14に噛み合っているドリブンギヤ16がこのカウンタシャフト15に取り付けられている。また、カウンタシャフト15にはドライブギヤ17が取り付けられており、このドライブギヤ17が終減速機であるデファレンシャルギヤ18におけるリングギヤ(デフリングギヤ)19に噛み合っている。さらに、前記ドリブンギヤ16には、第2モータ3におけるロータシャフト20に取り付けられたドライブギヤ21が噛み合っている。したがって、前記出力ギヤ14から出力された動力もしくはトルクに、第2モータ3が出力した動力もしくはトルクを、上記のドリブンギヤ16の部分で加えるように構成されている。このようにして合成された動力もしくはトルクをデファレンシャルギヤ18から左右のドライブシャフト22に出力するように構成されている。 The counter shaft 15 is arranged in parallel with the rotation center axis of the engine 1, the power split mechanism 4, or the second planetary gear mechanism 9. A driven gear 16 that meshes with the output gear 14 is attached to the counter shaft 15. Further, a drive gear 17 is attached to the counter shaft 15, and the drive gear 17 meshes with a ring gear (defling gear) 19 in the differential gear 18 which is a final reduction gear. Further, the driven gear 16 is meshed with a drive gear 21 attached to the rotor shaft 20 of the second motor 3. Therefore, the power or torque output by the second motor 3 is added to the power or torque output from the output gear 14 at the driven gear 16. The power or torque synthesized in this way is configured to be output from the differential gear 18 to the left and right drive shafts 22.

さらに、上記の駆動装置は、第1モータ2から出力された駆動トルクを伝達することができるように、エンジン1の動力が入力されるキャリヤ8を選択的に固定(所定方向への回転を阻止)可能に構成された摩擦式あるいは噛み合い式のブレーキ機構Bが設けられている。このブレーキ機構Bは、エンジン1を停止して第1モータ2をモータとして動作させ、その出力トルクを走行のためのトルクとして出力する際に係合して、キャリヤ8に反力を与えるためのものである。したがって、ブレーキ機構Bは、キャリヤ8の負方向(エンジン1の回転方向とは反対方向)の回転を阻止するように構成されていればよく、摩擦式あるいは噛み合い式のブレーキ機構やワンウェイクラッチによって構成することができる。 Further, the above-mentioned drive device selectively fixes the carrier 8 to which the power of the engine 1 is input so that the drive torque output from the first motor 2 can be transmitted (prevents rotation in a predetermined direction). ) A frictional or meshing brake mechanism B configured to be possible is provided. This brake mechanism B engages when the engine 1 is stopped, the first motor 2 is operated as a motor, and the output torque thereof is output as torque for traveling, to give a reaction force to the carrier 8. It is a thing. Therefore, the brake mechanism B may be configured to prevent the carrier 8 from rotating in the negative direction (direction opposite to the rotation direction of the engine 1), and may be configured by a friction type or meshing type brake mechanism or a one-way clutch. can do.

前記第1モータ2と第2モータ3とは、バッテリやインバータあるいはコンバータ(それぞれ図示せず)を備えた電源部23に接続されている。この電源部23は、マイクロコンピュータを主体にして構成された電子制御装置(ECU)24によって制御されるように構成されている。例えば、第1モータ2が発電機として機能させられ、第1モータ2で発電した電力を第2モータ3に供給して第2モータ3がモータとして動作させられる。また、電源部23から各モータ2,3に電力を供給してこれらのモータ2,3から走行のための駆動力を出力させる。あるいは減速時に第2モータ3を発電機として機能させて、発電した電力を電源部23に充電する。ECU24は、更に、前記エンジン1、各モータ2,3、ならびに、各クラッチ機構CL1,CL2を制御するように構成されている。したがって、ECU24がこの発明の実施形態における「コントローラ」に相当する。 The first motor 2 and the second motor 3 are connected to a power supply unit 23 including a battery, an inverter, or a converter (not shown). The power supply unit 23 is configured to be controlled by an electronic control unit (ECU) 24 configured mainly by a microcomputer. For example, the first motor 2 is made to function as a generator, and the electric power generated by the first motor 2 is supplied to the second motor 3 to operate the second motor 3 as a motor. Further, electric power is supplied from the power supply unit 23 to the motors 2 and 3, and the driving force for traveling is output from these motors 2 and 3. Alternatively, the second motor 3 is made to function as a generator at the time of deceleration, and the generated electric power is charged to the power supply unit 23. The ECU 24 is further configured to control the engine 1, the motors 2 and 3, and the clutch mechanisms CL1 and CL2. Therefore, the ECU 24 corresponds to the "controller" in the embodiment of the present invention.

上記の駆動装置は、二つのクラッチ機構CL1,CL2およびブレーキ機構Bを備えていることにより複数の走行モードを設定することが可能である。具体的には、エンジン1から駆動トルクを出力して走行するHV走行モードと、エンジン1から駆動トルクを出力することなく、第1モータ2や第2モータ3から駆動トルクを出力して走行するEV走行モードとを設定することが可能である。さらに、HV走行モードは、第1モータ2を低回転数で回転させた場合(「0」回転を含む)に、変速部におけるリングギヤ11の回転数よりもエンジン1(または入力軸)の回転数が高回転数となるHV-Loモードと、変速部におけるリングギヤ11の回転数よりもエンジン1(または入力軸)の回転数が低回転数となるHV-Hiモードと、変速部におけるリングギヤ11の回転数とエンジン1(または入力軸)の回転数が同一である直結モードとを設定することが可能である。 The above-mentioned drive device is equipped with two clutch mechanisms CL1 and CL2 and a brake mechanism B, so that it is possible to set a plurality of traveling modes. Specifically, the HV driving mode in which the drive torque is output from the engine 1 to travel, and the drive torque is output from the first motor 2 and the second motor 3 to drive without outputting the drive torque from the engine 1. It is possible to set the EV driving mode. Further, in the HV running mode, when the first motor 2 is rotated at a low rotation speed (including "0" rotation speed), the rotation speed of the engine 1 (or the input shaft) is higher than the rotation speed of the ring gear 11 in the transmission unit. The HV-Lo mode in which the rotation speed is high, the HV-Hi mode in which the rotation speed of the engine 1 (or the input shaft) is lower than the rotation speed of the ring gear 11 in the transmission part, and the ring gear 11 in the transmission part. It is possible to set a direct connection mode in which the rotation speed and the rotation speed of the engine 1 (or the input shaft) are the same.

またEV走行モードは、第1モータ2および第2モータ3から駆動トルクを出力するデュアルモードと、第1モータ2から駆動トルクを出力せずに第2モータ3のみから駆動トルクを出力するシングルモードとを設定することが可能である。さらにデュアルモードは、第1モータ2から出力されたトルクの増幅率が比較的大きいEV-Loモードと、第1モータ2から出力されたトルクの増幅率が比較的小さいEV-Hiモードとを設定することが可能である。またさらに、EV走行モードにおいても、エンジン1を停止した状態での各回転要素が一体回転する直結モードの設定が可能である。なお、シングルモードでは、第1クラッチ機構CL1を係合した状態で第2モータ3のみから駆動トルクを出力して走行することや、第2クラッチ機構CL2を係合した状態で第2モータ3のみから駆動トルクを出力して走行すること、あるいは各クラッチ機構CL1,CL2を解放した状態で第2モータ3のみから駆動トルクを出力して走行することが可能である。 The EV drive mode is a dual mode in which the drive torque is output from the first motor 2 and the second motor 3, and a single mode in which the drive torque is output only from the second motor 3 without outputting the drive torque from the first motor 2. And can be set. Further, the dual mode is set to EV-Lo mode in which the amplification factor of the torque output from the first motor 2 is relatively large and EV-Hi mode in which the amplification factor of the torque output from the first motor 2 is relatively small. It is possible to do. Further, even in the EV driving mode, it is possible to set a direct connection mode in which each rotating element rotates integrally with the engine 1 stopped. In the single mode, the drive torque is output from only the second motor 3 in the state where the first clutch mechanism CL1 is engaged, and the vehicle travels, or only the second motor 3 is in the state where the second clutch mechanism CL2 is engaged. It is possible to drive by outputting the drive torque from the second motor 3 or to drive by outputting the drive torque from only the second motor 3 with the clutch mechanisms CL1 and CL2 released.

それらの各走行モードは、第1クラッチ機構CL1、第2クラッチ機構CL2、ブレーキ機構B、およびエンジン1、各モータ2,3を制御することにより設定され、またこの各走行モードは、車速、アクセル開度、要求駆動力、あるいは、バッテリの充電残量(SOC)などに基づいて定めるように構成されている。図2に、これらの走行モードと、各走行モード毎における、第1クラッチ機構CL1、第2クラッチ機構CL2、ブレーキ機構Bの係合および解放の状態、第1モータ2および第2モータ3の運転状態、エンジン1からの駆動トルクの出力の有無の一例を図表として示してある。図中における「●」のシンボルは係合している状態を示し、「-」のシンボルは解放している状態を示し、「G」のシンボルは主にジェネレータとして運転することを意味し、「M」のシンボルは主にモータとして運転することを意味し、空欄はモータおよびジェネレータとして機能していない、または第1モータ2や第2モータ3が駆動のために関与していない状態を意味し、「ON」はエンジン1から駆動トルクを出力している状態を示し、「OFF」はエンジン1から駆動トルクを出力していない状態を示している。なお、図示しないものの、上述したようにEV走行モードにおいても、エンジンを停止した状態での直結モードの設定が可能であって、その場合には、第1クラッチ機構CL1および第2クラッチ機構CL2をそれぞれ係合し、第1モータ2および第2モータ3はモータとして機能する。 Each of these driving modes is set by controlling the first clutch mechanism CL1, the second clutch mechanism CL2, the brake mechanism B, the engine 1, and the motors 2 and 3, and each of these driving modes is the vehicle speed and the accelerator. It is configured to be determined based on the opening degree, the required driving force, the remaining charge (SOC) of the battery, and the like. FIG. 2 shows these traveling modes, the engaged and disengaged states of the first clutch mechanism CL1, the second clutch mechanism CL2, and the brake mechanism B in each traveling mode, and the operation of the first motor 2 and the second motor 3. An example of the state and the presence / absence of the output of the drive torque from the engine 1 is shown as a chart. In the figure, the "●" symbol indicates the engaged state, the "-" symbol indicates the released state, and the "G" symbol means that the engine is mainly operated as a generator. The "M" symbol means that it operates mainly as a motor, and the blank means that it is not functioning as a motor and a generator, or that the first motor 2 and the second motor 3 are not involved in driving. , "ON" indicates a state in which the drive torque is output from the engine 1, and "OFF" indicates a state in which the drive torque is not output from the engine 1. Although not shown, as described above, it is possible to set the direct connection mode with the engine stopped even in the EV driving mode. In that case, the first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2 are used. Engaging with each other, the first motor 2 and the second motor 3 function as motors.

各走行モードを設定した場合における複合遊星歯車機構の各回転要素の回転数、およびエンジン1、各モータ2,3のトルクの向きを説明するための共線図を図3ないし図5に示している。共線図は、複合遊星歯車機構における各回転要素を示す直線をギヤ比の間隔をあけて互いに平行に引き、これらの直線に直交する基線からの距離をそれぞれの回転要素の回転数として示す図であり、それぞれの回転要素を示す直線にトルクの向きを矢印で示すとともに、その大きさを矢印の長さで示している。なお、HV走行モードにおける共線図は、前掲の特許文献1の構成と同様であるため、その説明を省略する。したがって、以下の説明では、EV走行モードの動作状態について説明する。 FIGS. 3 to 5 show a collinear diagram for explaining the rotation speed of each rotating element of the compound planetary gear mechanism when each traveling mode is set and the direction of the torque of the engine 1, the motors 2 and 3. There is. The co-line diagram is a diagram in which straight lines showing each rotating element in the compound planetary gear mechanism are drawn in parallel with each other at intervals of gear ratios, and the distance from the baseline orthogonal to these straight lines is shown as the number of rotations of each rotating element. The direction of the torque is indicated by an arrow on the straight line indicating each rotating element, and the magnitude thereof is indicated by the length of the arrow. Since the collinear diagram in the HV traveling mode has the same configuration as that of Patent Document 1 described above, the description thereof will be omitted. Therefore, in the following description, the operating state of the EV traveling mode will be described.

図3および図4に示すようにEV-LoモードとEV-Hiモードとでは、ブレーキ機構Bを係合するとともに各モータ2,3から駆動トルクを出力して走行する。具体的には、図2および図3に示すようにEV-Loモードでは、ブレーキ機構Bおよび第1クラッチ機構CL1を係合するとともに、各モータ2,3から駆動トルクを出力して走行する。すなわち、ブレーキ機構Bにより、キャリヤ8が回転することを制限するための反力トルクを作用させる。その場合における第1モータ2の回転方向は、正方向になり、かつ出力トルクの向きは、その回転数を増大させる方向となる。また、図2および図4に示すようにEV-Hiモードでは、ブレーキ機構Bおよび第2クラッチ機構CL2を係合するとともに、各モータ2,3から駆動トルクを出力して走行する。すなわち、ブレーキ機構Bにより、キャリヤ8が回転することを制限するための反力トルクを作用させる。その場合における第1モータ2の回転方向は、エンジン1の回転方向(正方向)とは反対方向(負方向)になり、かつ出力トルクの向きは、その回転数を増大させる方向となる。 As shown in FIGS. 3 and 4, in the EV-Lo mode and the EV-Hi mode, the brake mechanism B is engaged and the drive torque is output from each of the motors 2 and 3 to travel. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, in the EV-Lo mode, the brake mechanism B and the first clutch mechanism CL1 are engaged, and drive torque is output from each of the motors 2 and 3 to drive the vehicle. That is, the brake mechanism B exerts a reaction torque for limiting the rotation of the carrier 8. In that case, the rotation direction of the first motor 2 is in the positive direction, and the direction of the output torque is the direction in which the rotation speed is increased. Further, as shown in FIGS. 2 and 4, in the EV-Hi mode, the brake mechanism B and the second clutch mechanism CL2 are engaged, and drive torque is output from each of the motors 2 and 3 to travel. That is, the brake mechanism B exerts a reaction torque for limiting the rotation of the carrier 8. In that case, the rotation direction of the first motor 2 is opposite to the rotation direction (positive direction) of the engine 1 (negative direction), and the direction of the output torque is the direction of increasing the rotation speed.

また、変速部のリングギヤ11の回転数と第1モータ2の回転数との回転数比は、EV-Loモードの方がEV-Hiモードよりも大きくなる。すなわち、同一車速で走行している場合には、EV-Loモードを設定する場合の方が、EV-Hiモードを設定する場合よりも第1モータ2の回転数が高回転数になる。つまり、EV-Loモードの方が、EV-Hiモードよりも減速比が大きい。そのため、EV-Loモードを設定することにより大きな駆動力を得ることができる。なお、上記のリングギヤ11の回転数は、出力部材(あるいは出力側)の回転数であって、図1のギヤトレーンでは、便宜上リングギヤ11から駆動輪までの各部材のギヤ比は1とする。そして、シングルモードでは、図5に示すように第2モータ3のみから駆動トルクを出力しており、かつ各クラッチ機構CL1,CL2が解放されていることにより、複合遊星歯車機構の各回転要素は停止した状態になる。したがって、エンジン1や第1モータ2を連れ回すことによる動力損失を低減することができる。 Further, the rotation speed ratio between the rotation speed of the ring gear 11 of the transmission unit and the rotation speed of the first motor 2 is larger in the EV-Lo mode than in the EV-Hi mode. That is, when traveling at the same vehicle speed, the rotation speed of the first motor 2 is higher when the EV-Lo mode is set than when the EV-Hi mode is set. That is, the EV-Lo mode has a larger reduction ratio than the EV-Hi mode. Therefore, a large driving force can be obtained by setting the EV-Lo mode. The rotation speed of the ring gear 11 is the rotation speed of the output member (or the output side), and in the gear train of FIG. 1, the gear ratio of each member from the ring gear 11 to the drive wheel is set to 1 for convenience. Then, in the single mode, as shown in FIG. 5, the drive torque is output only from the second motor 3, and the clutch mechanisms CL1 and CL2 are released, so that each rotating element of the compound planetary gear mechanism is released. It will be in a stopped state. Therefore, it is possible to reduce the power loss due to the rotation of the engine 1 and the first motor 2.

なお、上記のEV-Loモードが、この発明の実施形態における「第1EV走行モード」に相当し、EV-Hiモードが、この発明の実施形態における「第2EV走行モード」に相当する。また、EV-Loモードを設定した場合における上記の回転数比が、この発明の実施形態における「第1所定値」に相当し、EV-Hiモードを設定した場合における上記回転数比が、この発明の実施形態における「第2所定値」に相当する。 The EV-Lo mode corresponds to the "first EV driving mode" in the embodiment of the present invention, and the EV-Hi mode corresponds to the "second EV driving mode" in the embodiment of the present invention. Further, the above-mentioned rotation speed ratio when the EV-Lo mode is set corresponds to the "first predetermined value" in the embodiment of the present invention, and the above-mentioned rotation speed ratio when the EV-Hi mode is set is this. It corresponds to the "second predetermined value" in the embodiment of the invention.

このように構成された車両Veは、上述したように車速、アクセル開度、要求駆動力などに基づいて各走行モードを定めるように構成されている。例えばEV-HiモードからEV-Loモードへ移行する際は、第2クラッチ機構CL2を解放かつ第1クラッチ機構CL1を係合する。つまり、二つのクラッチ機構を繋ぎ替えて変速を行う。このようなエンジン停止中のEV走行におけるクラッチの繋ぎ替えは、従来知られている一般的な制御では、エンジン1の連れ回りを防止するために両方のクラッチ機構を解放(すなわち第1クラッチ機構CL1および第2クラッチ機構CL2を解放)した状態を経由して行う。しかしながら、この両方のクラッチ機構CL1,CL2を解放して走行モードを切り替える制御を、例えば比較的駆動力を要する登坂路等で実行した場合には、第1クラッチ機構CL1および第2クラッチ機構CL2を解放している際の出力可能なトルク(言い換えれば変速の過渡期における出力可能な駆動トルク)は、出力軸に連結されている第2モータ3のみのトルクとなる。そのため、その第2モータ3の駆動トルクのみでは、駆動力不足となるおそれがあり、ひいては車両Veが後退(すなわち車両Veがずり下がる)おそれがある。そのため、この発明の実施形態では、上述したような比較的大きな駆動力が要求される場合に、車両Veが後退することを抑制もしくは回避するように構成されている。以下に、ECU24で実行される制御例について説明する。 As described above, the vehicle Ve configured in this way is configured to determine each traveling mode based on the vehicle speed, the accelerator opening degree, the required driving force, and the like. For example, when shifting from the EV-Hi mode to the EV-Lo mode, the second clutch mechanism CL2 is released and the first clutch mechanism CL1 is engaged. That is, the two clutch mechanisms are reconnected to perform shifting. In such general control in which the clutch is reconnected during EV running while the engine is stopped, both clutch mechanisms are released (that is, the first clutch mechanism CL1) in order to prevent the engine 1 from rotating. And the second clutch mechanism CL2 is released). However, when the control of releasing both the clutch mechanisms CL1 and CL2 to switch the traveling mode is executed, for example, on an uphill road requiring a relatively driving force, the first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2 are used. The torque that can be output when the clutch is released (in other words, the drive torque that can be output in the transitional period of shifting) is the torque of only the second motor 3 connected to the output shaft. Therefore, the driving force of the second motor 3 alone may be insufficient, and the vehicle Ve may move backward (that is, the vehicle Ve may slide down). Therefore, in the embodiment of the present invention, when a relatively large driving force as described above is required, the vehicle Ve is configured to suppress or avoid retreating. An example of control executed by the ECU 24 will be described below.

図6は、その制御の一例を示すブロック図であって、EV走行モードで停車中からの発進時(例えば登坂路で発進する際のキックダウン時)にEV-HiモードからEV-Loモードへ切り替える際の制御の一例である。なお、この制御例は、所定の短時間毎に繰り返し実行される。また、図6の例では、第1クラッチ機構CL1の制御を実線で示し、第2クラッチ機構CL2の制御を破線で示す。 FIG. 6 is a block diagram showing an example of the control, from the EV-Hi mode to the EV-Lo mode when starting from a stopped vehicle in the EV driving mode (for example, when kicking down when starting on an uphill road). This is an example of control when switching. It should be noted that this control example is repeatedly executed at predetermined short time intervals. Further, in the example of FIG. 6, the control of the first clutch mechanism CL1 is shown by a solid line, and the control of the second clutch mechanism CL2 is shown by a broken line.

先ず、アクセル開度、車速、あるいは要求駆動力から、目標のギヤ段を選択する(ブロックB1)。上述したように走行モードの切り替えは、要求駆動力や車速等に基づいて設定され、図6の例では、登坂路における発進キックダウン時であるから要求駆動力が所定値以上など比較的大きい。そのため、EV-Loモードを目標のギヤ段として選択する。 First, the target gear stage is selected from the accelerator opening degree, the vehicle speed, or the required driving force (block B1). As described above, the switching of the traveling mode is set based on the required driving force, the vehicle speed, and the like. In the example of FIG. 6, since the start kickdown is performed on the uphill road, the required driving force is relatively large, such as a predetermined value or more. Therefore, EV-Lo mode is selected as the target gear stage.

そのように目標のギヤ段を選択(あるいは設定)したら、ついで第1クラッチ機構CL1の係合指示を行う(ブロックB2)。上述したように、この制御例は、EV-HiモードからEV-Loモードへ切り替える際の駆動力不足を抑制して車両Veのずり下がりを回避する例であるため、第1クラッチ機構CL1の係合を指示する。つまり、第1クラッチ機構CL1を係合することで、その第1クラッチ機構CL1と現在係合されている第2クラッチ機構CL2との両方のクラッチ機構を係合して、直結モード(固定段)を設定する。言い換えれば、EV-HiモードからEV-Loモードへ切り替える際に、直結モードを経由してEV-Loモードへ移行するように構成されている。 After selecting (or setting) the target gear stage in this way, the engagement instruction of the first clutch mechanism CL1 is then given (block B2). As described above, since this control example is an example of suppressing a shortage of driving force when switching from the EV-Hi mode to the EV-Lo mode to prevent the vehicle Ve from sliding down, the first clutch mechanism CL1 is engaged. Instruct the case. That is, by engaging the first clutch mechanism CL1, both the clutch mechanisms of the first clutch mechanism CL1 and the currently engaged second clutch mechanism CL2 are engaged, and the direct connection mode (fixed stage) To set. In other words, when switching from EV-Hi mode to EV-Lo mode, it is configured to shift to EV-Lo mode via the direct connection mode.

したがって、そのように第1クラッチ機構CL1の係合指示を実行したら、ドグクラッチの動作(ドグクラッチACT)の指示を行う(ブロックB3)。つまり、第1クラッチ機構CL1を解放状態から係合状態に切り替えるための信号が入力されることにより、それに応じた制御量の油圧や電力をアクチュエータから出力するように指示する。そして、アクチュエータの出力を制御する指示を実行したら、実際に第1クラッチ機構CL1を係合させる。すなわち第1クラッチ機構CL1の指示をONにする。 Therefore, after executing the engagement instruction of the first clutch mechanism CL1 in this way, the operation of the dog clutch (dog clutch ACT) is instructed (block B3). That is, when a signal for switching the first clutch mechanism CL1 from the released state to the engaged state is input, it is instructed to output the hydraulic pressure and the electric power of the control amount corresponding to the signal from the actuator. Then, after executing the instruction to control the output of the actuator, the first clutch mechanism CL1 is actually engaged. That is, the instruction of the first clutch mechanism CL1 is turned ON.

ついで、現在のギヤ段を検知する(ブロックB4)。つまり、実際にギヤ段が切り替わったか否かを検知する。例えば上述したルーチンで言えば、ストロークセンサ等で第1クラッチ機構CL1が係合完了したか否かを検知して、直結モードが設定されたか否かを判断する。そして、その現在のギヤ段の情報がクラッチ機構の係合/解放指示部に入力される(ブロックB2)。 Then, the current gear stage is detected (block B4). That is, it detects whether or not the gear stage has actually been switched. For example, in the above-mentioned routine, the stroke sensor or the like detects whether or not the first clutch mechanism CL1 has been engaged, and determines whether or not the direct connection mode is set. Then, the information of the current gear stage is input to the engagement / disengagement instruction unit of the clutch mechanism (block B2).

上述したように、この発明の実施形態では、ブロックB1で目標ギヤ段としてEV-Loモードを設定し、車両Veのずり下がりを抑制するために直結モードを経由するように構成されている。したがって、例えばブロックB4で第1クラッチ機構CL1の係合が完了していることにより、直結モードが検知された場合には、ついで第2クラッチ機構CL2の解放を指示する。すなわち、直結モードを経由してEV-Loモードに移行すべく上述したブロックB2~ブロックB4の制御を再度実行する。つまり、1ルーチン目は、EV-Hiモードから直結モードに移行する制御であって、2ルーチン目は直結モードからEV-Loモードへ移行する制御である。なお、直結モードからEV-Loモードへ移行する制御において、上述したEV-Hiモードから直結モードに移行する制御と同様の制御については、その説明を省略あるいは簡略化する。 As described above, in the embodiment of the present invention, the EV-Lo mode is set as the target gear stage in the block B1, and the block B1 is configured to go through the direct connection mode in order to suppress the sliding down of the vehicle Ve. Therefore, for example, when the direct connection mode is detected because the engagement of the first clutch mechanism CL1 is completed in the block B4, the release of the second clutch mechanism CL2 is instructed. That is, the above-mentioned control of blocks B2 to B4 is executed again in order to shift to the EV-Lo mode via the direct connection mode. That is, the first routine is a control for shifting from the EV-Hi mode to the direct connection mode, and the second routine is a control for shifting from the direct connection mode to the EV-Lo mode. In the control for shifting from the direct connection mode to the EV-Lo mode, the same control as the control for shifting from the EV-Hi mode to the direct connection mode described above will be omitted or simplified.

具体的に、直結モードを経由してEV-Loモードを設定する制御について説明する。先ず、ブロックB2からの破線で示すように、第2クラッチ機構CL2の解放指示を行う。そして、その解放指示に基づいてドグクラッチの動作(ドグクラッチACT)の指示を行う(ブロックB3)。つまり、第2クラッチ機構CL2を係合状態から解放状態に切り替えるための信号を入力することにより、第2クラッチ機構CL2を解放させるための推力を付与するようにアクチュエータに指示する。そして、そのようにアクチュエータの出力を制御する指示を実行したら、実際に第2クラッチ機構CL2を解放させる。すなわち第2クラッチ機構CL2の指示をOFFにする。 Specifically, the control for setting the EV-Lo mode via the direct connection mode will be described. First, as shown by the broken line from the block B2, the release instruction of the second clutch mechanism CL2 is given. Then, the operation of the dog clutch (dog clutch ACT) is instructed based on the release instruction (block B3). That is, by inputting a signal for switching the second clutch mechanism CL2 from the engaged state to the released state, the actuator is instructed to apply a thrust for releasing the second clutch mechanism CL2. Then, when the instruction to control the output of the actuator is executed in this way, the second clutch mechanism CL2 is actually released. That is, the instruction of the second clutch mechanism CL2 is turned off.

ついで、現在のギヤ段を検知する(ブロックB4)。つまり、実際にギヤ段がEV-Loモードに切り替わったか否かを検知する。すなわち、ストロークセンサ等で第2クラッチ機構CL2が解放完了したか否かを検知してEV-Loモードが設定されたか否かを判断する。なお、図6に示す例は、要求駆動力が所定値以上である登坂路等での変速であるものの、要求駆動力が所定値未満の場合等、平坦路等では従来知られている制御と同様、エンジン1の連れ回りを防止すべく各クラッチ機構CL1,CL2をニュートラル制御して変速を行う。 Then, the current gear stage is detected (block B4). That is, it detects whether or not the gear stage has actually switched to the EV-Lo mode. That is, the stroke sensor or the like detects whether or not the second clutch mechanism CL2 has been released, and determines whether or not the EV-Lo mode is set. The example shown in FIG. 6 is a shift on an uphill road or the like in which the required driving force is equal to or more than a predetermined value, but the control is conventionally known on a flat road or the like when the required driving force is less than the predetermined value. Similarly, the clutch mechanisms CL1 and CL2 are neutrally controlled to shift gears in order to prevent the engine 1 from rotating.

つぎに、この発明の実施形態における作用について説明する。上述したように、この発明の実施形態では、例えば登坂路での発進キックダウン時など予め定められた所定値以上の駆動力が要求される場合の変速において、直結モードを経由して変速を行うように構成されている。したがって、EV-HiモードからEV-Loモードに切り替えて発進する際には、クラッチ機構の切り替えの過渡期において、第1クラッチ機構CL1と第2クラッチ機構CL2との両方のクラッチ機構を係合するから、第2モータ3のトルクに加えて第1モータ2のトルクが出力される。 Next, the operation in the embodiment of the present invention will be described. As described above, in the embodiment of the present invention, in the case where a driving force of a predetermined value or more is required, for example, at the time of starting kickdown on an uphill road, the speed change is performed via the direct connection mode. It is configured as follows. Therefore, when switching from the EV-Hi mode to the EV-Lo mode and starting, both the clutch mechanisms of the first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2 are engaged in the transitional period of the clutch mechanism switching. Therefore, the torque of the first motor 2 is output in addition to the torque of the second motor 3.

図7は、そのEV-HiモードからEV-Loモードに切り替えて発進する際に直結モードを経由して変速する場合の動作状態を説明する共線図である。この図7から把握できるように、EV-Hiモードでの停車状態から登坂路でキックダウンにより発進する際、直結モードを経由してEV-Loモードへ移行することにより、第2モータのみならず第1モータから駆動トルクを出力する。また、ブレーキ機構Bによりエンジン1の負方向(エンジン1の回転方向とは反対方向)の回転を阻止するように構成されている。したがって、変速の際(変速の過渡期において)、車両Veの停車状態を維持でき、言い換えれば駆動力不足を要因として、車両Veがずり下がることを抑制もしくは回避できる。 FIG. 7 is a collinear diagram illustrating an operating state when shifting is performed via a direct connection mode when switching from the EV-Hi mode to the EV-Lo mode and starting. As can be seen from FIG. 7, when starting from a stopped state in EV-Hi mode by kicking down on an uphill road, by shifting to EV-Lo mode via the direct connection mode, not only the second motor but also the second motor The drive torque is output from the first motor. Further, the brake mechanism B is configured to prevent the engine 1 from rotating in the negative direction (the direction opposite to the rotation direction of the engine 1). Therefore, it is possible to maintain the stopped state of the vehicle Ve during the shift (in the transitional period of the shift), in other words, it is possible to suppress or avoid the vehicle Ve from sliding down due to the lack of driving force.

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。上述した例では、停車中から発進する場合の変速の例について説明したものの、上述した制御を走行中における変速に適用してもよい。なお、図6のブロック図において、ブロックB4で第1クラッチ機構CL1の係合が完了していないことにより、EV-Hiモードが検知された場合には、直結モードが検知されるまで上述した制御を繰り返し実行する。また同様に、第2クラッチ機構CL2の解放が完了していないことにより、直結モードが検知された場合には、EV-Loモードが検知されるまで上述した制御を繰り返し実行する。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and may be appropriately modified as long as the object of the present invention is achieved. In the above-mentioned example, although an example of shifting when starting from a stopped vehicle has been described, the above-mentioned control may be applied to shifting while traveling. In the block diagram of FIG. 6, when the EV-Hi mode is detected because the engagement of the first clutch mechanism CL1 is not completed in the block B4, the control described above is performed until the direct connection mode is detected. Is repeated. Similarly, when the direct connection mode is detected because the release of the second clutch mechanism CL2 is not completed, the above-mentioned control is repeatedly executed until the EV-Lo mode is detected.

また、上述した例では、図1のギヤトレーンを例として説明したものの、この発明で対象とするギヤトレーンは、例えば前掲の特許文献1に記載された各種ギヤトレーンに適用してもよい。 Further, in the above-mentioned example, although the gear train of FIG. 1 has been described as an example, the gear train targeted by the present invention may be applied to, for example, various gear trains described in Patent Document 1 described above.

1…エンジン、 2…第1モータ、 3…第2モータ、 4…動力分割機構、 5…サンギヤ、 6…リングギヤ、 7…ピニオンギヤ、 8…キャリヤ、 9…第2遊星歯車機構(変速部)、 10…サンギヤ、 11…リングギヤ、 12…ピニオンギヤ、 13…キャリヤ、 14…出力ギヤ、 CL1…第1クラッチ機構、 CL2…第2クラッチ機構、 15…カウンタシャフト、 16…ドリブンギヤ、 17…ドライブギヤ、 18…デファレンシャルギヤ、 19…デフリングギヤ、 20…ロータシャフト、 21…ドライブギヤ、 22…ドライブシャフト、 23…電源部、 24…電子制御装置(ECU)、 B…ブレーキ機構、 Ve…車両。 1 ... engine, 2 ... 1st motor, 3 ... 2nd motor, 4 ... power split mechanism, 5 ... sun gear, 6 ... ring gear, 7 ... pinion gear, 8 ... carrier, 9 ... second planetary gear mechanism (transmission), 10 ... Sun gear, 11 ... Ring gear, 12 ... Pinion gear, 13 ... Carrier, 14 ... Output gear, CL1 ... 1st clutch mechanism, CL2 ... 2nd clutch mechanism, 15 ... Counter shaft, 16 ... Driven gear, 17 ... Drive gear, 18 ... differential gear, 19 ... differential gear, 20 ... rotor shaft, 21 ... drive gear, 22 ... drive shaft, 23 ... power supply unit, 24 ... electronic control device (ECU), B ... brake mechanism, Ve ... vehicle.

Claims (1)

エンジンと、
発電機能を有する第1モータと、
前記エンジンが連結された第1回転要素と、前記第1モータが連結された第2回転要素と、第3回転要素とを有する第1差動機構と、
出力部材にトルクを伝達可能に連結された第4回転要と、前記第3回転要素に連結された第5回転要素と、第6回転要素とを有する第2差動機構と、
前記出力部材にトルクを伝達可能に連結された第2モータと、
前記エンジンの所定方向への回転を禁止するブレーキ機構と、前記第1回転要素と前記第6回転要素とを連結する第1係合機構と、前記第4回転要素と前記第5回転要素と前記第6回転要素との少なくともいずれか二つの回転要素を連結する第2係合機構とを備え、
前記ブレーキ機構と前記第1係合機構とを係合することにより設定され、かつ前記第1モータから駆動トルクを出力して走行する際における前記出力部材の回転数に対する前記第1モータの回転数である回転数比が第1所定値となる第1EV走行モードと、
前記ブレーキ機構と前記第2係合機構とを係合することにより設定され、かつ前記第1所定値より前記回転数比が小さい第2所定値となる第2EV走行モードと、
前記第1係合機構と前記第2係合機構とを係合することにより設定され、かつ前記第1回転要素と前記第2回転要素と前記第4回転要素とを一体に回転させつつ前記第1モータおよび前記第2モータからトルクを出力する直結モードと、
前記第1係合機構と前記第2係合機構とを解放することにより設定され、かつ前記エンジンおよび前記第1モータが停止した切り離しモードとを設定することが可能なハイブリッド車両の制御装置において、
前記第1EV走行モード、前記第2EV走行モード、前記直結モード、および前記切り離しモードを選択するコントローラを備え、
前記コントローラは、
前記第1EV走行モード、前記第2EV走行モード、前記直結モード、および前記切り離しモードを要求駆動力に応じて切り替えるように構成され、
記ハイブリッド車両の発進時における前記要求駆動力が予め定められた所定値以上であって、かつ前記第2EV走行モードから前記第1EV走行モードに移行する場合に、前記直結モードの設定を経由して前記第2EV走行モードから前記第1EV走行モードへ移行するように構成され、
前記ハイブリッド車両の発進時における前記要求駆動力が前記所定値未満であり、かつ前記第2EV走行モードから前記第1EV走行モードに移行する場合に、前記切り離しモードの設定を経由して前記第2EV走行モードから前記第1EV走行モードへ移行するように構成されている
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
With the engine
The first motor with power generation function and
A first differential mechanism having a first rotating element to which the engine is connected, a second rotating element to which the first motor is connected, and a third rotating element.
A second differential mechanism having a fourth rotating element connected to the output member so as to be able to transmit torque, a fifth rotating element connected to the third rotating element, and a sixth rotating element .
A second motor connected to the output member so that torque can be transmitted,
The brake mechanism that prohibits the rotation of the engine in a predetermined direction, the first engaging mechanism that connects the first rotating element and the sixth rotating element, the fourth rotating element, the fifth rotating element, and the above. A second engaging mechanism for connecting at least any two rotating elements with the sixth rotating element is provided.
The rotation speed of the first motor relative to the rotation speed of the output member when the brake mechanism and the first engagement mechanism are engaged with each other and the drive torque is output from the first motor to travel. The first EV driving mode in which the rotation speed ratio is the first predetermined value, and
A second EV traveling mode that is set by engaging the brake mechanism and the second engaging mechanism and has a second predetermined value whose rotation speed ratio is smaller than the first predetermined value.
It is set by engaging the first engaging mechanism and the second engaging mechanism, and the first rotating element , the second rotating element , and the fourth rotating element are integrally integrated. A direct connection mode that outputs torque from the first motor and the second motor while rotating,
In a hybrid vehicle control device that can be set by releasing the first engaging mechanism and the second engaging mechanism, and can set a disconnection mode in which the engine and the first motor are stopped .
A controller for selecting the first EV driving mode, the second EV driving mode, the direct connection mode, and the disconnection mode is provided.
The controller
The first EV traveling mode, the second EV traveling mode, the direct connection mode, and the disconnection mode are configured to be switched according to a required driving force.
When the required driving force at the time of starting the hybrid vehicle is equal to or higher than a predetermined value and the transition from the second EV driving mode to the first EV driving mode is performed, the direct connection mode is set. Then, it is configured to shift from the second EV driving mode to the first EV driving mode .
When the required driving force at the time of starting the hybrid vehicle is less than the predetermined value and the transition from the second EV traveling mode to the first EV traveling mode is performed, the second EV traveling is performed via the setting of the disconnection mode. A control device for a hybrid vehicle, which is configured to shift from the mode to the first EV traveling mode .
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Citations (4)

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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013114595A1 (en) 2012-02-01 2013-08-08 トヨタ自動車株式会社 Drive apparatus for hybrid vehicle
JP2017007437A (en) 2015-06-18 2017-01-12 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicular drive apparatus
JP2017020622A (en) 2015-07-14 2017-01-26 トヨタ自動車株式会社 Control device of power transmission device
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