JPWO2013140537A1 - Drive control apparatus for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
駆動系の発熱を抑制して好適な走行を実現するハイブリッド車両の駆動制御装置を提供する。第1遊星歯車装置14のキャリアC1と第2遊星歯車装置16のキャリアC2との間を断接するクラッチCL、及びそのキャリアC2をハウジング26に対して断接するブレーキBKとを備え、それらクラッチCL及びブレーキBKそれぞれの係合状態に応じて複数の走行モードを選択的に成立させるものであり、駆動系の温度条件に基づいて走行モードを切り替えるものであることから、第1電動機MG1及び第2電動機MG2を走行用の駆動源として併用できる走行モードを、駆動系の温度条件に基づいて適宜成立させることができる。Provided is a drive control device for a hybrid vehicle that realizes suitable travel by suppressing heat generation of a drive system. A clutch CL for connecting / disconnecting between the carrier C1 of the first planetary gear unit 14 and the carrier C2 of the second planetary gear unit 16; and a brake BK for connecting / disconnecting the carrier C2 to / from the housing 26. Since a plurality of travel modes are selectively established according to the respective engagement states of the brakes BK, and the travel modes are switched based on the temperature conditions of the drive system, the first motor MG1 and the second motor A travel mode in which MG2 can be used together as a travel drive source can be established as appropriate based on the temperature conditions of the drive system.
Description
本発明は、ハイブリッド車両の駆動制御装置に関し、特に、駆動系の発熱を抑制して好適な走行を実現するための改良に関する。 The present invention relates to a drive control apparatus for a hybrid vehicle, and more particularly, to an improvement for realizing suitable travel by suppressing heat generation of a drive system.
内燃機関等のエンジンに加えて、駆動源として機能する少なくとも1つの電動機を備えたハイブリッド車両が知られている。例えば、特許文献1に記載された車両がそれである。この技術によれば、内燃機関、第1電動機、及び第2電動機を備えたハイブリッド車両において、前記内燃機関の出力軸を非回転部材に対して固定するブレーキを備え、車両の走行状態に応じてそのブレーキの係合状態を制御することで、車両のエネルギ効率を向上させると共に運転者の要求に応じた走行を実現できる。
A hybrid vehicle is known that includes at least one electric motor that functions as a drive source in addition to an engine such as an internal combustion engine. For example, this is the vehicle described in
しかし、前記従来の技術においては、前記第1電動機及び第2電動機の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いる走行モードにおいて、それら第1電動機及び第2電動機の発熱が問題となっていた。すなわち、電動機が発熱する場合にはその電動機の出力を抑える必要があるが、それにより走行性に影響が出る等の不具合を生じるおそれがあり、駆動系の発熱の抑制と走行性の向上とを両立させることは困難であった。このような課題は、ハイブリッド車両の性能向上を意図して本発明者等が鋭意研究を続ける過程において新たに見出したものである。 However, in the conventional technique, in the travel mode in which at least one of the first motor and the second motor is used as a drive source for travel, heat generation of the first motor and the second motor has been a problem. In other words, when an electric motor generates heat, it is necessary to suppress the output of the electric motor, but this may cause problems such as affecting the running performance, and thus suppressing the heat generation of the drive system and improving the running performance. It was difficult to achieve both. Such a problem has been newly found in the process in which the present inventors have intensively studied in order to improve the performance of a hybrid vehicle.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、駆動系の発熱を抑制して好適な走行を実現するハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a drive control device for a hybrid vehicle that realizes suitable travel by suppressing heat generation of the drive system. .
斯かる目的を達成するために、本第1発明の要旨とするところは、全体として4つの回転要素を有する第1差動機構及び第2差動機構と、それら4つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第1電動機、第2電動機、及び出力回転部材とを、備え、前記4つの回転要素のうちの1つは、前記第1差動機構の回転要素と前記第2差動機構の回転要素とがクラッチを介して選択的に連結され、そのクラッチによる係合対象となる前記第1差動機構又は前記第2差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結され、前記クラッチ及びブレーキの係合乃至解放の組み合わせに応じて複数の走行モードを選択的に成立させるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、駆動系の温度条件に基づいて前記走行モードを切り替えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置である。 In order to achieve such an object, the gist of the first aspect of the present invention is that a first differential mechanism and a second differential mechanism having four rotating elements as a whole, and these four rotating elements are respectively connected. An engine, a first motor, a second motor, and an output rotating member, wherein one of the four rotating elements is a rotating element of the first differential mechanism and a rotation of the second differential mechanism. An element is selectively connected via a clutch, and the rotating element of the first differential mechanism or the second differential mechanism to be engaged by the clutch is selected via a brake for a non-rotating member. And a hybrid vehicle drive control device that selectively establishes a plurality of travel modes according to a combination of engagement and release of the clutch and brake, wherein the travel mode is based on a temperature condition of a drive system. Cut A drive control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the obtaining.
このように、前記第1発明によれば、全体として4つの回転要素を有する第1差動機構及び第2差動機構と、それら4つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第1電動機、第2電動機、及び出力回転部材とを、備え、前記4つの回転要素のうちの1つは、前記第1差動機構の回転要素と前記第2差動機構の回転要素とがクラッチを介して選択的に連結され、そのクラッチによる係合対象となる前記第1差動機構又は前記第2差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結され、前記クラッチ及びブレーキの係合乃至解放の組み合わせに応じて複数の走行モードを選択的に成立させるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、駆動系の温度条件に基づいて前記走行モードを切り替えるものであることから、前記第1電動機及び第2電動機を走行用の駆動源として併用できる走行モードを、駆動系の温度条件に基づいて適宜成立させることができる。すなわち、駆動系の発熱を抑制して好適な走行を実現するハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することができる。 As described above, according to the first aspect of the invention, the first differential mechanism and the second differential mechanism having four rotation elements as a whole, the engine, the first electric motor, Two electric motors and an output rotating member, and one of the four rotating elements is selected by selecting the rotating element of the first differential mechanism and the rotating element of the second differential mechanism via a clutch. The rotating element of the first differential mechanism or the second differential mechanism to be engaged by the clutch is selectively connected to a non-rotating member via a brake, and the clutch and A drive control device for a hybrid vehicle that selectively establishes a plurality of travel modes according to a combination of engagement and release of a brake, and switches the travel mode based on a temperature condition of the drive system. The drive mode that can be used the serial first motor and the second electric motor as a driving source for running, can be established as appropriate based on the temperature condition of the drive system. That is, it is possible to provide a drive control device for a hybrid vehicle that realizes suitable travel by suppressing heat generation in the drive system.
前記第1発明に従属する本第2発明の要旨とするところは、駆動系の温度が規定の閾値以上である場合には、前記クラッチを係合させる走行モードへ移行するものである。このようにすれば、駆動系の温度が比較的高い場合には、前記第1電動機及び第2電動機により仕事量を相互に補い合える走行モードを成立させることで、駆動系の発熱を抑制して好適な走行を実現することができる。 The gist of the second invention subordinate to the first invention is that when the temperature of the drive system is equal to or higher than a predetermined threshold value, a transition is made to a travel mode in which the clutch is engaged. In this way, when the temperature of the drive system is relatively high, the first motor and the second motor establish a travel mode in which the work can be compensated for, thereby suppressing the heat generation of the drive system. A suitable traveling can be realized.
前記第2発明に従属する本第3発明の要旨とするところは、前記エンジンを停止させ、前記ブレーキを係合させると共に前記クラッチを解放させる走行モードが成立している場合に、前記第2電動機の温度が規定の閾値以上である場合には、前記ブレーキ及びクラッチを共に係合させる走行モードへ移行するものである。このようにすれば、前記第2電動機の温度が比較的高い場合には、前記第1電動機及び第2電動機により仕事量を相互に補い合える走行モードを成立させることで、前記第2電動機の発熱を抑制して好適な走行を実現することができる。 The gist of the third invention subordinate to the second invention is that the second motor is stopped when a running mode is established in which the engine is stopped, the brake is engaged and the clutch is released. When the temperature is equal to or higher than a predetermined threshold, the vehicle shifts to a traveling mode in which both the brake and the clutch are engaged. In this way, when the temperature of the second electric motor is relatively high, the heat generation of the second electric motor is established by establishing a travel mode in which the first electric motor and the second electric motor can mutually supplement work. This makes it possible to achieve suitable travel.
前記第2発明に従属する本第4発明の要旨とするところは、前記エンジンを駆動させ、前記ブレーキを係合させると共に前記クラッチを解放させる走行モードが成立している場合に、前記第1電動機の温度が規定の閾値以上である場合には、前記ブレーキを解放させると共に前記クラッチを係合させる走行モードへ移行するものである。このようにすれば、前記第1電動機の温度が比較的高い場合には、前記第1電動機及び第2電動機により仕事量を相互に補い合える走行モードを成立させることで、前記第1電動機の発熱を抑制して好適な走行を実現することができる。 The gist of the fourth invention, which is dependent on the second invention, is that the first motor is driven when a running mode is established in which the engine is driven, the brake is engaged and the clutch is released. When the temperature is equal to or higher than a predetermined threshold, the vehicle is shifted to a travel mode in which the brake is released and the clutch is engaged. In this way, when the temperature of the first electric motor is relatively high, the first electric motor and the second electric motor establish a running mode in which work is mutually compensated, thereby generating heat from the first electric motor. This makes it possible to achieve suitable travel.
前記第1発明、第2発明、第3発明、乃至第4発明に従属する本第5発明の要旨とするところは、前記クラッチを係合させる走行モードが成立している場合に、前記第1電動機の温度と前記第2電動機の温度との比較結果に基づいてそれら第1電動機及び第2電動機の仕事分担割合を制御するものである。このようにすれば、前記第1電動機及び第2電動機それぞれの発熱を考慮しつつ、それら第1電動機及び第2電動機により仕事量を相互に補い合う制御を実現できる。 The gist of the fifth invention, which is dependent on the first invention, the second invention, the third invention, and the fourth invention, is that when the travel mode for engaging the clutch is established, the first invention Based on the comparison result between the temperature of the electric motor and the temperature of the second electric motor, the work sharing ratio of the first electric motor and the second electric motor is controlled. If it does in this way, control which mutually supplements work by these 1st electric motor and the 2nd electric motor is realizable, considering the heat generation of each of the 1st electric motor and the 2nd electric motor.
前記第1発明に従属する第5発明、第2発明に従属する第5発明、第3発明に従属する第5発明、乃至第4発明に従属する第5発明に従属する本第6発明の要旨とするところは、前記第1電動機の温度と前記第2電動機の温度とを比較し、何れか温度の高い方の電動機の仕事分担割合を低下させ、他方の電動機の仕事分担割合を増加させるものである。このようにすれば、前記第1電動機及び第2電動機それぞれの発熱を考慮しつつ、それら第1電動機及び第2電動機により仕事量を相互に補い合う制御を実現できる。 Summary of the fifth invention subordinate to the first invention, the fifth invention subordinate to the second invention, the fifth invention subordinate to the third invention, the sixth invention subordinate to the fifth invention subordinate to the fourth invention Is to compare the temperature of the first motor and the temperature of the second motor, reduce the work sharing ratio of the higher motor, and increase the work sharing ratio of the other motor. It is. If it does in this way, control which mutually supplements work by these 1st electric motor and the 2nd electric motor is realizable, considering the heat generation of each of the 1st electric motor and the 2nd electric motor.
前記第1発明、第2発明、第3発明、第4発明、第1発明に従属する第5発明、第2発明に従属する第5発明、第3発明に従属する第5発明、第4発明に従属する第5発明、第1発明に従属する第5発明に従属する第6発明、第2発明に従属する第5発明に従属する第6発明、第3発明に従属する第5発明に従属する第6発明、乃至第4発明に従属する第5発明に従属する第6発明に従属する本第7発明の要旨とするところは、前記第1差動機構は、前記第1電動機に連結された第1回転要素、前記エンジンに連結された第2回転要素、及び前記出力回転部材に連結された第3回転要素を備えたものであり、前記第2差動機構は、前記第2電動機に連結された第1回転要素、第2回転要素、及び第3回転要素を備え、それら第2回転要素及び第3回転要素の何れか一方が前記第1差動機構における第3回転要素に連結されたものであり、前記クラッチは、前記第1差動機構における第2回転要素と、前記第2差動機構における第2回転要素及び第3回転要素のうち前記第1差動機構における第3回転要素に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、前記ブレーキは、前記第2差動機構における第2回転要素及び第3回転要素のうち前記第1差動機構における第3回転要素に連結されていない方の回転要素を、前記非回転部材に対して選択的に係合させるものである。このようにすれば、実用的なハイブリッド車両の駆動装置において、駆動系の発熱を抑制して好適な走行を実現することができる。 The first invention, the second invention, the third invention, the fourth invention, the fifth invention subordinate to the first invention, the fifth invention subordinate to the second invention, the fifth invention subordinate to the third invention, the fourth invention The fifth invention subordinate to the fifth invention, the sixth invention subordinate to the fifth invention subordinate to the first invention, the sixth invention subordinate to the fifth invention subordinate to the second invention, and the fifth invention subordinate to the third invention According to the seventh aspect of the present invention, which is dependent on the sixth aspect of the present invention, which is dependent on the fifth aspect of the present invention, which is dependent on the fifth aspect of the invention, the first differential mechanism is connected to the first electric motor. A first rotating element, a second rotating element connected to the engine, and a third rotating element connected to the output rotating member. The second differential mechanism is connected to the second electric motor. A first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element connected, the second rotating element and Any one of the three rotation elements is connected to the third rotation element in the first differential mechanism, and the clutch includes the second rotation element in the first differential mechanism and the second differential mechanism. The second rotary element and the third rotary element in the first differential mechanism are selectively engaged with the rotary element that is not connected to the third rotary element in the first differential mechanism, and the brake is Of the second rotating element and the third rotating element in the two differential mechanism, the rotating element that is not connected to the third rotating element in the first differential mechanism is selectively engaged with the non-rotating member. It is something to be made. In this way, in a practical hybrid vehicle drive device, it is possible to achieve suitable running while suppressing heat generation in the drive system.
本発明において、前記第1差動機構及び第2差動機構は、前記クラッチが係合された状態において全体として4つの回転要素を有するものである。また、好適には、前記第1差動機構及び第2差動機構の要素相互間に前記クラッチに加え他のクラッチを備えた構成において、前記第1差動機構及び第2差動機構は、それら複数のクラッチが係合された状態において全体として4つの回転要素を有するものである。換言すれば、本発明は、共線図上において4つの回転要素として表される第1差動機構及び第2差動機構と、それら4つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第1電動機、第2電動機、及び出力回転部材とを、備え、前記4つの回転要素のうちの1つは、前記第1差動機構の回転要素と前記第2差動機構の回転要素とがクラッチを介して選択的に連結され、そのクラッチによる係合対象となる前記第1差動機構又は前記第2差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結されるハイブリッド車両の駆動制御装置に好適に適用されるものである。 In the present invention, the first differential mechanism and the second differential mechanism have four rotating elements as a whole in a state where the clutch is engaged. Preferably, in a configuration including another clutch in addition to the clutch between elements of the first differential mechanism and the second differential mechanism, the first differential mechanism and the second differential mechanism are: In the state in which the plurality of clutches are engaged, there are four rotating elements as a whole. In other words, the present invention relates to a first differential mechanism and a second differential mechanism that are represented as four rotating elements on the nomographic chart, an engine connected to each of the four rotating elements, a first electric motor, A second electric motor, and an output rotating member, wherein one of the four rotating elements includes a rotating element of the first differential mechanism and a rotating element of the second differential mechanism via a clutch. A hybrid vehicle that is selectively connected and a rotating element of the first differential mechanism or the second differential mechanism that is to be engaged by the clutch is selectively connected to a non-rotating member via a brake. It is suitably applied to the drive control apparatus.
前記クラッチ及びブレーキは、好適には、何れも油圧に応じて係合状態が制御される(係合乃至解放させられる)油圧式係合装置であり、例えば、湿式多板型の摩擦係合装置等が好適に用いられるが、噛合式の係合装置すなわち所謂ドグクラッチ(噛合クラッチ)であってもよい。或いは、電磁式クラッチや磁粉式クラッチ等、電気的な指令に応じて係合状態が制御される(係合乃至解放させられる)ものであってもよい。 The clutch and the brake are preferably hydraulic engagement devices whose engagement state is controlled (engaged or released) according to the hydraulic pressure, for example, a wet multi-plate friction engagement device. However, a meshing engagement device, that is, a so-called dog clutch (meshing clutch) may be used. Alternatively, the engagement state may be controlled (engaged or released) according to an electrical command, such as an electromagnetic clutch or a magnetic powder clutch.
本発明が適用される駆動装置においては、前記クラッチ及びブレーキの係合状態等に応じて、複数の走行モードの何れかが選択的に成立させられる。好適には、前記エンジンの運転が停止させられると共に、前記第1電動機及び第2電動機の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いるEV走行モードにおいて、前記ブレーキが係合されると共に前記クラッチが解放されることでモード1が、前記ブレーキ及びクラッチが共に係合されることでモード2がそれぞれ成立させられる。前記エンジンを駆動させると共に、前記第1電動機及び第2電動機により必要に応じて駆動乃至発電等を行うハイブリッド走行モードにおいて、前記ブレーキが係合されると共に前記クラッチが解放されることでモード3が、前記ブレーキが解放されると共に前記クラッチが係合されることでモード4が、前記ブレーキ及びクラッチが共に解放されることでモード5がそれぞれ成立させられる。
In the drive device to which the present invention is applied, one of a plurality of travel modes is selectively established according to the engagement state of the clutch and the brake. Preferably, the operation of the engine is stopped and the brake is engaged and the clutch is released in an EV traveling mode in which at least one of the first electric motor and the second electric motor is used as a driving source for traveling. Thus,
本発明において、好適には、前記クラッチが係合させられ、且つ、前記ブレーキが解放させられている場合における前記第1差動機構及び第2差動機構それぞれにおける各回転要素の共線図における並び順は、前記第1差動機構及び第2差動機構それぞれにおける第2回転要素及び第3回転要素に対応する回転速度を重ねて表した場合に、前記第1差動機構における第1回転要素、前記第2差動機構における第1回転要素、前記第1差動機構における第2回転要素及び第2差動機構における第2回転要素、前記第1差動機構における第3回転要素及び第2差動機構における第3回転要素の順である。 In the present invention, preferably, in the collinear diagram of each rotating element in each of the first differential mechanism and the second differential mechanism when the clutch is engaged and the brake is released. The arrangement order indicates the first rotation in the first differential mechanism when the rotation speeds corresponding to the second rotation element and the third rotation element in each of the first differential mechanism and the second differential mechanism are superimposed. An element, a first rotating element in the second differential mechanism, a second rotating element in the first differential mechanism, a second rotating element in the second differential mechanism, a third rotating element in the first differential mechanism, and a second rotating element. It is the order of the 3rd rotation element in 2 differential mechanisms.
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明に用いる図面において、各部の寸法比等は必ずしも正確には描かれていない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings used for the following description, the dimensional ratios and the like of each part are not necessarily drawn accurately.
図1は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両用駆動装置10(以下、単に駆動装置10という)の構成を説明する骨子図である。この図1に示すように、本実施例の駆動装置10は、例えばFF(前置エンジン前輪駆動)型車両等に好適に用いられる横置き用の装置であり、主動力源であるエンジン12、第1電動機MG1、第2電動機MG2、第1差動機構としての第1遊星歯車装置14、及び第2差動機構としての第2遊星歯車装置16を共通の中心軸CE上に備えて構成されている。前記駆動装置10は、中心軸CEに対して略対称的に構成されており、図1においては中心線の下半分を省略して図示している。以下の各実施例についても同様である。
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating the configuration of a hybrid vehicle drive device 10 (hereinafter simply referred to as drive device 10) to which the present invention is preferably applied. As shown in FIG. 1, the
前記エンジン12は、例えば、気筒内噴射されるガソリン等の燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン等の内燃機関である。前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2は、好適には、何れも駆動力を発生させるモータ(発動機)及び反力を発生させるジェネレータ(発電機)としての機能を有する所謂モータジェネレータであり、それぞれのステータ(固定子)18、22が非回転部材であるハウジング(ケース)26に固設されると共に、各ステータ18、22の内周側にロータ(回転子)20、24を備えて構成されている。
The
前記第1遊星歯車装置14は、ギヤ比がρ1であるシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第1回転要素としてのサンギヤS1、ピニオンギヤP1を自転及び公転可能に支持する第2回転要素としてのキャリアC1、及びピニオンギヤP1を介してサンギヤS1と噛み合う第3回転要素としてのリングギヤR1を回転要素(要素)として備えている。前記第2遊星歯車装置16は、ギヤ比がρ2であるシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第1回転要素としてのサンギヤS2、ピニオンギヤP2を自転及び公転可能に支持する第2回転要素としてのキャリアC2、及びピニオンギヤP2を介してサンギヤS2と噛み合う第3回転要素としてのリングギヤR2を回転要素(要素)として備えている。
The first
前記第1遊星歯車装置14のサンギヤS1は、前記第1電動機MG1のロータ20に連結されている。前記第1遊星歯車装置14のキャリアC1は、前記エンジン12のクランク軸と一体的に回転させられる入力軸28に連結されている。この入力軸28は、前記中心軸CEを軸心とするものであり、以下の実施例において、特に区別しない場合には、この中心軸CEの軸心の方向を軸方向(軸心方向)という。前記第1遊星歯車装置14のリングギヤR1は、出力回転部材である出力歯車30に連結されると共に、前記第2遊星歯車装置16のリングギヤR2と相互に連結されている。前記第2遊星歯車装置16のサンギヤS2は、前記第2電動機MG2のロータ24に連結されている。
The sun gear S1 of the first
前記出力歯車30から出力された駆動力は、図示しない差動歯車装置及び車軸等を介して図示しない左右一対の駆動輪へ伝達される。一方、車両の走行路面から駆動輪に対して入力されるトルクは、前記差動歯車装置及び車軸等を介して前記出力歯車30から前記駆動装置10へ伝達(入力)される。前記入力軸28における前記エンジン12と反対側の端部には、例えばベーンポンプ等の機械式オイルポンプ32が連結されており、前記エンジン12の駆動に伴い後述する油圧制御回路60等の元圧とされる油圧が出力されるようになっている。このオイルポンプ32に加えて、電気エネルギにより駆動される電動式オイルポンプが設けられたものであってもよい。
The driving force output from the
前記第1遊星歯車装置14のキャリアC1と前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2との間には、それらキャリアC1とC2との間を選択的に係合させる(キャリアC1とC2との間を断接する)クラッチCLが設けられている。前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2と非回転部材である前記ハウジング26との間には、そのハウジング26に対して前記キャリアC2を選択的に係合(固定)させるブレーキBKが設けられている。これらのクラッチCL及びブレーキBKは、好適には、何れも油圧制御回路60から供給される油圧に応じて係合状態が制御される(係合乃至解放させられる)油圧式係合装置であり、例えば、湿式多板型の摩擦係合装置等が好適に用いられるが、噛合式の係合装置すなわち所謂ドグクラッチ(噛合クラッチ)であってもよい。更には、電磁式クラッチや磁粉式クラッチ等、電子制御装置40から供給される電気的な指令に応じて係合状態が制御される(係合乃至解放させられる)ものであってもよい。
The carrier C1 of the first
図1に示すように、前記駆動装置10において、前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16は、それぞれ前記入力軸28と同軸上(中心軸CE上)に配置されており、且つ、前記中心軸CEの軸方向において対向する位置に配置されている。すなわち、前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第1遊星歯車装置14は、前記第2遊星歯車装置16に対して前記エンジン12側に配置されている。前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第1電動機MG1は、前記第1遊星歯車装置14に対して前記エンジン12側に配置されている。前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第2電動機MG1は、前記第2遊星歯車装置16に対して前記エンジン12の反対側に配置されている。すなわち、前記第1電動機MG1、第2電動機MG2は、前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16を間に挟んで対向する位置に配置されている。すなわち、前記駆動装置10においては、前記中心軸CEの軸方向において、前記エンジン12側から前記第1電動機MG1、第1遊星歯車装置14、クラッチCL、第2遊星歯車装置16、ブレーキBK、第2電動機MG2の順でそれらの構成が同軸上に配置されている。
As shown in FIG. 1, in the driving
図2は、前記駆動装置10の駆動を制御するためにその駆動装置10に備えられた制御系統の要部を説明する図である。この図2に示す電子制御装置40は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェイス等を含んで構成され、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行する所謂マイクロコンピュータであり、前記エンジン12の駆動制御や、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2に関するハイブリッド駆動制御をはじめとする前記駆動装置10の駆動に係る各種制御を実行する。すなわち、本実施例においては、前記電子制御装置40が前記駆動装置10の適用されたハイブリッド車両の駆動制御装置に相当する。この電子制御装置40は、前記エンジン12の出力制御用や前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の作動制御用といったように、必要に応じて各制御毎に個別の制御装置として構成される。
FIG. 2 is a diagram for explaining a main part of a control system provided in the driving
図2に示すように、前記電子制御装置40には、前記駆動装置10の各部に設けられたセンサやスイッチ等から各種信号が供給されるように構成されている。すなわち、アクセル開度センサ42により運転者の出力要求量に対応する図示しないアクセルペダルの操作量であるアクセル開度ACCを表す信号、エンジン回転速度センサ44により前記エンジン12の回転速度であるエンジン回転速度NEを表す信号、MG1回転速度センサ46により前記第1電動機MG1の回転速度NMG1を表す信号、MG2回転速度センサ48により前記第2電動機MG2の回転速度NMG2を表す信号、出力回転速度センサ50により車速Vに対応する前記出力歯車30の回転速度NOUTを表す信号、車輪速センサ52により前記駆動装置10における各車輪それぞれの速度NWを表す信号、バッテリSOCセンサ54により図示しないバッテリの充電容量(充電状態)SOCを表す信号、ATF温度センサ62により前記駆動装置10における作動流体の温度ThATFを表す信号、MG1温度センサ64により前記第1電動機MG1の温度ThMG1を表す信号、及びMG2温度センサ66により前記第2電動機MG2の温度ThMG2を表す信号等が、それぞれ上記電子制御装置40に供給される。As shown in FIG. 2, the
前記電子制御装置40からは、前記駆動装置10の各部に作動指令が出力されるように構成されている。すなわち、前記エンジン12の出力を制御するエンジン出力制御指令として、燃料噴射装置による吸気配管等への燃料供給量を制御する燃料噴射量信号、点火装置による前記エンジン12の点火時期(点火タイミング)を指令する点火信号、及び電子スロットル弁のスロットル弁開度θTHを操作するためにスロットルアクチュエータへ供給される電子スロットル弁駆動信号等が、そのエンジン12の出力を制御するエンジン制御装置56へ出力される。前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の作動を指令する指令信号がインバータ58へ出力され、そのインバータ58を介してバッテリからその指令信号に応じた電気エネルギが前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2に供給されてそれら第1電動機MG1及び第2電動機MG2の出力(トルク)が制御される。前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により発電された電気エネルギが前記インバータ58を介してバッテリに供給され、そのバッテリに蓄積されるようになっている。前記クラッチCL、ブレーキBKの係合状態を制御する指令信号が油圧制御回路60に備えられたリニアソレノイド弁等の電磁制御弁へ供給され、それら電磁制御弁から出力される油圧が制御されることで前記クラッチCL、ブレーキBKの係合状態が制御されるようになっている。The
前記駆動装置10は、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2を介して運転状態が制御されることにより、入力回転速度と出力回転速度の差動状態が制御される電気式差動部として機能する。例えば、前記第1電動機MG1により発電された電気エネルギを前記インバータ58を介してバッテリや第2電動機MG2へ供給する。これにより、前記エンジン12の動力の主要部は機械的に前記出力歯車30へ伝達される一方、その動力の一部は前記第1電動機MG1の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、前記インバータ58を通してその電気エネルギが前記第2電動機MG2へ供給される。そして、その第2電動機MG2が駆動されて第2電動機MG2から出力された動力が前記出力歯車30へ伝達される。この電気エネルギの発生から第2電動機MG2で消費されるまでに関連する機器により、前記エンジン12の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
The
以上のように構成された駆動装置10が適用されたハイブリッド車両においては、前記エンジン12、第1電動機MG1、及び第2電動機MG2の駆動状態、及び前記クラッチCL、ブレーキBKの係合状態等に応じて、複数の走行モードの何れかが選択的に成立させられる。図3は、前記駆動装置10において成立させられる5種類の走行モードそれぞれにおける前記クラッチCL、ブレーキBKの係合状態を示す係合表であり、係合を「○」で、解放を空欄でそれぞれ示している。この図3に示す走行モード「EV−1」、「EV−2」は、何れも前記エンジン12の運転が停止させられると共に、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いるEV走行モードである。「HV−1」、「HV−2」、「HV−3」は、何れも前記エンジン12を例えば走行用の駆動源として駆動させると共に、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により必要に応じて駆動乃至発電等を行うハイブリッド走行モードである。このハイブリッド走行モードにおいて、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の少なくとも一方により反力を発生させるものであってもよく、無負荷の状態で空転させるものであってもよい。
In the hybrid vehicle to which the
図3に示すように、前記駆動装置10においては、前記エンジン12の運転が停止させられると共に、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いるEV走行モードにおいて、前記ブレーキBKが係合されると共に前記クラッチCLが解放されることでモード1(走行モード1)である「EV−1」が、前記ブレーキBK及びクラッチCLが共に係合されることでモード2(走行モード2)である「EV−2」がそれぞれ成立させられる。前記エンジン12を例えば走行用の駆動源として駆動させると共に、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により必要に応じて駆動乃至発電等を行うハイブリッド走行モードにおいて、前記ブレーキBKが係合されると共に前記クラッチCLが解放されることでモード3(走行モード3)である「HV−1」が、前記ブレーキBKが解放されると共に前記クラッチCLが係合されることでモード4(走行モード4)である「HV−2」が、前記ブレーキBK及びクラッチCLが共に解放されることでモード5(走行モード5)である「HV−3」がそれぞれ成立させられる。
As shown in FIG. 3, in the driving
図4〜図7は、前記駆動装置10(第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16)において、前記クラッチCL及びブレーキBKそれぞれの係合状態に応じて連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示しており、横軸方向において前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16のギヤ比ρの相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標である。車両前進時における前記出力歯車30の回転方向を正の方向(正回転)として各回転速度を表している。横線X1は回転速度零を示している。縦線Y1〜Y4は、左から順に実線Y1が前記第1遊星歯車装置14のサンギヤS1(第1電動機MG1)、破線Y2が前記第2遊星歯車装置16のサンギヤS2(第2電動機MG2)、実線Y3が前記第1遊星歯車装置14のキャリアC1(エンジン12)、破線Y3′が前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2、実線Y4が前記第1遊星歯車装置14のリングギヤR1(出力歯車30)、破線Y4′が前記第2遊星歯車装置16のリングギヤR2それぞれの相対回転速度を示している。図4〜図7においては、縦線Y3及びY3′、縦線Y4及びY4′をそれぞれ重ねて表している。ここで、前記リングギヤR1及びR2は相互に連結されているため、縦線Y4、Y4′にそれぞれ示すリングギヤR1及びR2の相対回転速度は等しい。
FIGS. 4 to 7 show the rotational elements of the driving device 10 (the first
図4〜図7においては、前記第1遊星歯車装置14における3つの回転要素の相対的な回転速度を実線L1で、前記第2遊星歯車装置16における3つの回転要素の相対的な回転速度を破線L2でそれぞれ示している。前記縦線Y1〜Y4(Y2〜Y4′)の間隔は、前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16の各ギヤ比ρ1、ρ2に応じて定められている。すなわち、前記第1遊星歯車装置14における3つの回転要素に対応する縦線Y1、Y3、Y4に関して、サンギヤS1とキャリアC1との間が1に対応するものとされ、キャリアC1とリングギヤR1との間がρ1に対応するものとされる。前記第2遊星歯車装置16における3つの回転要素に対応する縦線Y2、Y3′、Y4′に関して、サンギヤS2とキャリアC2との間が1に対応するものとされ、キャリアC2とリングギヤR2との間がρ2に対応するものとされる。すなわち、前記駆動装置10において、好適には、前記第1遊星歯車装置14のギヤ比ρ1よりも前記第2遊星歯車装置16のギヤ比ρ2の方が大きい(ρ2>ρ1)。以下、図4〜図7を用いて前記駆動装置10における各走行モードについて説明する。
4 to 7, the relative rotational speeds of the three rotating elements in the first
図3に示す「EV−1」は、前記駆動装置10におけるモード1(走行モード1)に相当するものであり、好適には、前記エンジン12の運転が停止させられると共に、前記第2電動機MG2が走行用の駆動源として用いられるEV走行モードである。図4は、このモード1に対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、前記クラッチCLが解放されることで前記第1遊星歯車装置14のキャリアC1と前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2との相対回転が可能とされている。前記ブレーキBKが係合されることで前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2が非回転部材である前記ハウジング26に対して連結(固定)され、その回転速度が零とされている。このモード1においては、前記第2遊星歯車装置16において、前記サンギヤS2の回転方向と前記リングギヤR2の回転方向とが逆方向となり、前記第2電動機MG2により負のトルク(負の方向のトルク)が出力されると、そのトルクにより前記リングギヤR2すなわち出力歯車30は正の方向に回転させられる。すなわち、前記第2電動機MG2により負のトルクを出力させることにより、前記駆動装置10の適用されたハイブリッド車両を前進走行させることができる。この場合において、好適には、前記第1電動機MG1は空転させられる。このモード1では、前記キャリアC1及びC2の相対回転が許容されると共に、そのキャリアC2が非回転部材に連結された所謂THS(Toyota Hybrid System)を搭載した車両におけるEV走行と同様のEV走行制御を行うことができる。
“EV-1” shown in FIG. 3 corresponds to mode 1 (traveling mode 1) in the driving
図3に示す「EV−2」は、前記駆動装置10におけるモード2(走行モード2)に相当するものであり、好適には、前記エンジン12の運転が停止させられると共に、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の少なくとも一方が走行用の駆動源として用いられるEV走行モードである。図5は、このモード2に対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、前記クラッチCLが係合されることで前記第1遊星歯車装置14のキャリアC1と前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2との相対回転が不能とされている。更に、前記ブレーキBKが係合されることで前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2及びそのキャリアC2に係合された前記第1遊星歯車装置14のキャリアC1が非回転部材である前記ハウジング26に対して連結(固定)され、その回転速度が零とされている。このモード2においては、前記第1遊星歯車装置14において、前記サンギヤS1の回転方向と前記リングギヤR1の回転方向とが逆方向となると共に、前記第2遊星歯車装置16において、前記サンギヤS2の回転方向と前記リングギヤR2の回転方向とが逆方向となる。すなわち、前記第1電動機MG1乃至前記第2電動機MG2により負のトルク(負の方向のトルク)が出力されると、そのトルクにより前記リングギヤR1及びR2すなわち出力歯車30は正の方向に回転させられる。すなわち、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の少なくとも一方により負のトルクを出力させることにより、前記駆動装置10の適用されたハイブリッド車両を前進走行させることができる。
“EV-2” shown in FIG. 3 corresponds to mode 2 (traveling mode 2) in the driving
前記モード2においては、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の少なくとも一方により発電を行う形態を成立させることもできる。この形態においては、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の一方或いは両方により走行用の駆動力(トルク)を分担して発生させることが可能となり、各電動機を効率の良い動作点で動作させたり、熱によるトルク制限等の制約を緩和する走行等が可能となる。更に、バッテリの充電状態が満充電の場合等、回生による発電が許容されない場合に、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の一方或いは両方を空転させることも可能である。すなわち、前記モード2においては、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事量を相互に補い合うことができ、幅広い走行条件においてEV走行を行うことや、長時間継続してEV走行を行うことが可能となる。従って、前記モード2は、プラグインハイブリッド車両等、EV走行を行う割合が高いハイブリッド車両において好適に採用される。
In the
図3に示す「HV−1」は、前記駆動装置10におけるモード3(走行モード3)に相当するものであり、好適には、前記エンジン12が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2による駆動乃至発電が行われるハイブリッド走行モードである。図4の共線図は、このモード3に対応するものでもあり、この共線図を用いて説明すれば、前記クラッチCLが解放されることで前記第1遊星歯車装置14のキャリアC1と前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2との相対回転が可能とされている。前記ブレーキBKが係合されることで前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2が非回転部材である前記ハウジング26に対して連結(固定)され、その回転速度が零とされている。このモード3においては、前記エンジン12が駆動させられ、その出力トルクにより前記出力歯車30が回転させられる。この際、前記第1遊星歯車装置14において、前記第1電動機MG1により反力トルクを出力させることで、前記エンジン12からの出力の前記出力歯車30への伝達が可能とされる。前記第2遊星歯車装置16においては、前記ブレーキBKが係合されていることで、前記サンギヤS2の回転方向と前記リングギヤR2の回転方向とが逆方向となる。すなわち、前記第2電動機MG2により負のトルク(負の方向のトルク)が出力されると、そのトルクにより前記リングギヤR1及びR2すなわち出力歯車30は正の方向に回転させられる。
“HV-1” shown in FIG. 3 corresponds to mode 3 (traveling mode 3) in the driving
図3に示す「HV−2」は、前記駆動装置10におけるモード4(走行モード4)に相当するものであり、好適には、前記エンジン12が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2による駆動乃至発電が行われるハイブリッド走行モードである。図6は、このモード4に対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、前記クラッチCLが係合されることで前記第1遊星歯車装置14のキャリアC1と前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2との相対回転が不能とされており、前記キャリアC1及びC2が一体的に回転させられる1つの回転要素として動作する。前記リングギヤR1及びR2は相互に連結されていることで、それらリングギヤR1及びR2は一体的に回転させられる1つの回転要素として動作する。すなわち、前記モード4において、前記駆動装置10における前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16における回転要素は、全体として4つの回転要素を備えた差動機構として機能する。すなわち、図6において紙面向かって左から順に示す4つの回転要素であるサンギヤS1(第1電動機MG1)、サンギヤS2(第2電動機MG2)、相互に連結されたキャリアC1及びC2(エンジン12)、相互に連結されたリングギヤR1及びR2(出力歯車30)の順に結合した複合スプリットモードとなる。
“HV-2” shown in FIG. 3 corresponds to mode 4 (traveling mode 4) in the driving
図6に示すように、前記モード4において、好適には、前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16における各回転要素の共線図における並び順が、縦線Y1で示すサンギヤS1、縦線Y2で示すサンギヤS2、縦線Y3(Y3′)で示すキャリアC1及びC2、縦線Y4(Y4′)で示すリングギヤR1及びR2の順となる。前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16それぞれのギヤ比ρ1、ρ2は、共線図において図6に示すように前記サンギヤS1に対応する縦線Y1と前記サンギヤS2に対応する縦線Y2とが上記の並び順となるように、すなわち縦線Y1と縦線Y3との間隔が、縦線Y2と縦線Y3′との間隔よりも広くなるように定められている。換言すれば、サンギヤS1、S2とキャリアC1、C2との間が1に対応するものとされ、キャリアC1、C2とリングギヤR1、R2との間がρ1、ρ2に対応することから、前記駆動装置10においては、前記第1遊星歯車装置14のギヤ比ρ1よりも前記第2遊星歯車装置16のギヤ比ρ2の方が大きい。
As shown in FIG. 6, in the
前記モード4においては、前記クラッチCLが係合されることで前記第1遊星歯車装置14のキャリアC1と前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2とが連結されており、それらキャリアC1及びC2が一体的に回転させられる。このため、前記エンジン12の出力に対して、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の何れによっても反力を受けることができる。すなわち、前記エンジン12の駆動に際して、その反力を前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の一方乃至両方で分担して受けることが可能となり、換言すれば、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事量を相互に補い合うことができる。すなわち、前記モード4においては、効率の良い動作点で動作させたり、熱によるトルク制限等の制約を緩和する走行等が可能となる。
In the
例えば、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2のうち、効率良く動作できる方の電動機により優先的に反力を受けるように制御することで、効率の向上を図ることができる。例えば、比較的車速Vが高い高車速時であり且つ比較的エンジン回転速度NEが低い低回転時には、前記第1電動機MG1の回転速度NMG1が負の値すなわち負回転となる場合がある。斯かる場合において、前記第1電動機MG1により前記エンジン12の反力を受けることを考えると、その第1電動機MG1により電力を消費して負トルクを発生させる逆転力行の状態となり、効率低下につながるおそれがある。ここで、図6から明らかなように、前記駆動装置10においては、縦線Y2で示す前記第2電動機MG2の回転速度は、縦線Y1で示す前記第1電動機MG1の回転速度に比べて負の値をとり難く、正回転の状態で前記エンジン12の反力を受けることができる場合が多い。従って、前記第1電動機MG1の回転速度が負の値である場合等において、前記第2電動機MG2により優先的に前記エンジン12の反力を受けるように制御することで、効率向上による燃費の向上を図ることができる。更に、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2の何れかにおいて熱によるトルク制限がなされた場合に、トルク制限がなされていない電動機の回生乃至出力によって駆動力をアシストすることで、前記エンジン12の駆動に必要な反力を確保すること等が可能とされる。For example, the efficiency can be improved by controlling the first motor MG1 and the second motor MG2 so as to receive the reaction force preferentially by the motor that can operate efficiently. For example, relatively vehicle speed V is high high-speed drive and at the time of relatively engine rotational speed N E is lower low rotation, there is a case where the rotational speed N MG1 of the first electric motor MG1 is a negative value or negative rotation. In such a case, considering that the reaction force of the
図8は、前記駆動装置10における伝達効率を説明する図であり、横軸に変速比を、縦軸に理論伝達効率をそれぞれ示している。この図8に示す変速比は、前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16における、出力側回転速度に対する入力側回転速度の比すなわち減速比であり、例えば、前記出力歯車30の回転速度(リングギヤR1、R2の回転速度)に対する前記キャリアC1等の入力回転部材の回転速度の比に相当する。図8に示す横軸においては、紙面向かって左側が変速比の小さいハイギヤ側であり、右側が変速比の大きいローギヤ側となる。図8に示す理論伝達効率は、前記駆動装置10における伝達効率の理論値であり、前記第1遊星歯車装置14、第2遊星歯車装置16に入力される動力が電気パスを介さずに機械的な伝達によって全て前記出力歯車30へ伝達される場合に最大効率1.0となる。
FIG. 8 is a diagram for explaining the transmission efficiency in the driving
図8では、前記駆動装置10におけるモード3(HV−1)時の伝達効率を一点鎖線で、モード4(HV−2)時の伝達効率を実線でそれぞれ示している。この図8に示すように、前記駆動装置10におけるモード3(HV−1)時の伝達効率は、変速比γ1において最大効率となる。この変速比γ1において、前記第1電動機MG1(サンギヤS1)の回転速度は零となるものであり、その第1電動機MG1において反力を受けることによる電気パスは零となり、機械的な動力伝達のみによって前記エンジン12乃至前記第2電動機MG2から出力歯車30へ動力を伝達することができる動作点となる。以下、このように電気パスがゼロの高効率動作点をメカニカルポイント(機械伝達ポイント)という。前記変速比γ1は、オーバードライブ側の変速比すなわち1よりも小さな変速比であり、以下、この変速比γ1を第1機械伝達変速比γ1という。図8に示すように、前記モード3時の伝達効率は、変速比が前記第1機械伝達変速比γ1よりもローギヤ側の値となるに従い緩やかに低下する一方、変速比が前記第1機械伝達変速比γ1よりもハイギヤ側の値となるに従いローギヤ側よりも急激に低下する。
In FIG. 8, the transmission efficiency in the mode 3 (HV-1) in the driving
図8に示すように、前記駆動装置10におけるモード4(HV−2)においては、前記クラッチCLの係合により構成された4つの回転要素において図6の共線図に係る前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2それぞれの回転速度が横軸上の異なる位置となるように前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16それぞれのギヤ比ρ1、ρ2が定められていることで、そのモード4時の伝達効率は、前記変速比γ1に加えて変速比γ2にメカニカルポイントを有する。すなわち、前記モード4時には、前記第1機械伝達変速比γ1において前記第1電動機MG1の回転速度が零となるものであり、その第1電動機MG1において反力を受けることによる電気パスが零となるメカニカルポイントが実現されると共に、変速比γ2において前記第2電動機MG2の回転速度が零となり、その第2電動機MG2において反力を受けることによる電気パスが零となるメカニカルポイントが実現される。以下、この変速比γ2を第2機械伝達変速比γ2という。この第2機械伝達変速比γ2は、前記第1機械伝達変速比γ1よりも小さい変速比に相当する。すなわち、前記駆動装置10におけるモード4時においては、前記モード3時に対してハイギヤ側にメカニカルポイントを持つシステムとなる。
As shown in FIG. 8, in mode 4 (HV-2) in the driving
図8に示すように、前記モード4時の伝達効率は、前記第1機械伝達変速比γ1よりもローギヤ側の領域では、変速比の増加に応じて前記モード3時の伝達効率よりも急激に低下する。前記第1機械伝達変速比γ1と第2機械伝達変速比γ2との間の変速比の領域では低効率側に湾曲している。この領域において、前記モード4時の伝達効率は、前記モード3時の伝達効率と同等か、或いはそれよりも高効率となる。前記モード4時の伝達効率は、前記第2機械伝達変速比γ2よりもハイギヤ側の領域では変連比の減少に従って低下するものの、前記モード3時の伝達効率よりも相対的に高効率となる。すなわち、前記モード4時においては、前記第1機械伝達変速比γ1に加えてその第1機械伝達変速比γ1よりもハイギヤ側の第2機械伝達変速比γ2にメカニカルポイントを有することで、比較的変速比の小さいハイギヤ動作時の伝達効率の向上を実現できる。従って、例えば比較的高速走行時の伝達効率向上による燃費の向上を図ることが可能となる。
As shown in FIG. 8, the transmission efficiency at the time of the
以上、図8を用いて説明したように、前記駆動装置10においては、前記エンジン12を例えば走行用の駆動源として駆動させると共に、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により必要に応じて駆動乃至発電等を行うハイブリッド走行時に、前記モード3(HV−1)とモード4(HV−2)とを適宜切り換えることで伝達効率の向上を実現することができる。例えば、前記第1機械低速変速比γ1よりもローギヤ側の変速比の領域では前記モード3を成立させる一方、その第1機械伝達変速比γ1よりもハイギヤ側の変速比の領域では前記モード4を成立させるといった制御を行うことで、ローギヤ領域からハイギヤ領域まで広い変速比の領域で伝達効率を向上させることができる。
As described above with reference to FIG. 8, in the driving
図3に示す「HV−3」は、前記駆動装置10におけるモード5(走行モード5)に相当するものであり、好適には、前記エンジン12が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて前記第1電動機MG1による駆動乃至発電が行われるハイブリッド走行モードである。このモード5においては、前記第2電動機MG2を駆動系から切り離して前記エンジン12及び第1電動機MG1により駆動を行う等の形態を実現することができる。図7は、このモード5に対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、前記クラッチCLが解放されることで前記第1遊星歯車装置14のキャリアC1と前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2との相対回転が可能とされている。前記ブレーキBKが解放されることで前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2が非回転部材である前記ハウジング26に対して相対回転可能とされている。斯かる構成においては、前記第2電動機MG2を駆動系(動力伝達経路)から切り離して停止させておくことが可能である。
“HV-3” shown in FIG. 3 corresponds to mode 5 (travel mode 5) in the
前記モード3においては、前記ブレーキBKが係合されているため、車両走行時において前記第2電動機MG2は前記出力歯車30(リングギヤR2)の回転に伴い常時回転させられる。斯かる形態において、比較的高回転となる領域では前記第2電動機MG2の回転速度が限界値(上限値)に達することや、前記リングギヤR2の回転速度が増速されて前記サンギヤS2に伝達されること等から、効率向上の観点からは比較的高車速時に前記第2電動機MG2を常時回転させておくことは必ずしも好ましくない。一方、前記モード5においては、比較的高車速時に前記第2電動機MG2を駆動系から切り離して前記エンジン12及び第1電動機MG1により駆動を行う形態を実現することで、その第2電動機MG2の駆動が不要な場合における引き摺り損失を低減できることに加え、その第2電動機MG2に許容される最高回転速度(上限値)に起因する最高車速への制約を解消すること等が可能とされる。
In the
以上の説明から明らかなように、前記駆動装置10においては、前記エンジン12が駆動されて走行用の駆動源として用いられるハイブリッド走行に関して、前記クラッチCL及びブレーキBKの係合乃至解放の組み合わせにより、HV−1(モード3)、HV−2(モード4)、及びHV−3(モード5)の3つのモードを選択的に成立させることができる。これにより、例えば車両の車速や変速比等に応じてそれら3つのモードのうち最も伝達効率の高いモードを選択的に成立させることで、伝達効率の向上延いては燃費の向上を実現することができる。
As is clear from the above description, in the driving
図9は、前記電子制御装置40に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図9に示す走行モード判定部70は、前記駆動装置10において成立させられる走行モードを判定する。基本的には、予め定められた関係から、前記アクセル開度センサ42により検出されるアクセル開度ACC、前記出力回転速度センサ50により検出される出力回転速度NOUTに対応する車速V、及び前記バッテリSOCセンサ54により検出されるバッテリSOC等に基づいて、図3を用いて前述したモード1〜5のうち何れか1つの走行モードの成立を判定する。例えば、前記バッテリSOCセンサ54により検出されるバッテリSOCが予め定められた閾値未満である場合には、前記エンジン12が駆動されて走行用の駆動源として用いられるハイブリッド走行モードである前記モード3〜5のうち何れか1つの走行モードの成立を判定する。例えば、前記バッテリSOCセンサ54により検出されるバッテリSOCが前記閾値以上である場合において、車両発進時すなわち前記出力回転速度センサ50により検出される出力回転速度NOUTに対応する車速Vが零である状態から図示しないブレーキペダルのオフ操作(ブレーキペダルの踏み込みを解除する操作)が行われた場合には、前記エンジン12を停止させ、専ら前記第1電動機MG1等を走行用の駆動源として用いるEV走行モードである前記モード1等の成立を判定する。その他、前記駆動装置10が適用されたハイブリッド車両の走行状態に応じて、伝達効率や前記エンジン12の燃費を向上させる走行モードを適宜選択する。FIG. 9 is a functional block diagram for explaining a main part of the control function provided in the
クラッチ係合制御部72は、前記油圧制御回路60を介して前記クラッチCLの係合状態を制御する。例えば、前記油圧制御回路60に備えられた、前記クラッチCLに対応する電磁制御弁からの出力圧を制御することで、そのクラッチCLの係合状態を係合乃至解放の間で切り替える制御を行う。ブレーキ係合制御部74は、前記油圧制御回路60を介して前記ブレーキBKの係合状態を制御する。例えば、前記油圧制御回路60に備えられた、前記ブレーキBKに対応する電磁制御弁からの出力圧を制御することで、そのブレーキBKの係合状態を係合乃至解放の間で切り替える制御を行う。前記クラッチ係合制御部72及びブレーキ係合制御部74は、基本的には、前記走行モード判定部70により判定された走行モードが成立させられるように前記クラッチCL及びブレーキBKの係合状態を制御する。すなわち、前記モード1〜5それぞれに関して、前述した図3に示す組み合わせで前記クラッチCL及びブレーキBKが係合乃至解放されるようにそれらの係合状態を制御する。
The clutch
前記走行モード判定部70は、前記駆動装置10における駆動系の温度条件に基づいて走行モードを切り替える制御を行う。好適には、前記駆動装置10における駆動系の温度が規定の閾値(基準値)以上である場合には、前記クラッチCLを係合させる走行モードすなわち前記モード2(EV−2)乃至モード4(HV−2)へ移行する。ここで、前記駆動装置10における駆動系の温度とは、好適には、その駆動装置10に備えられた各部の温度や作動流体の温度であり、最適には、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2に係る部分の温度である。すなわち、前記駆動装置10における駆動系の温度は、好適には、前記MG1温度センサ64により検出される第1電動機温度ThMG1、前記MG2温度センサ66により検出される第2電動機温度ThMG2であるが、前記ATF温度センサ62により検出されるATF温度ThATFが前記駆動系の温度とされるものであってもよい。前記MG1温度センサ64により検出される第1電動機温度ThMG1や前記MG2温度センサ66により検出される第2電動機温度ThMG2に係る規定の限界温度に対する余裕値の大小に基づいて前記駆動系の温度が判定されるものであってもよい。前記MG1温度センサ64により検出される第1電動機温度ThMG1や前記MG2温度センサ66により検出される第2電動機温度ThMG2の温度変化勾配に基づいて前記駆動系の温度が判定されるものであってもよい。前記第1電動機MG1乃至第2電動機MG2の累積負荷等に基づいて前記駆動系の温度が判定されるものであってもよい。更に、前記エンジン12の冷却水温や気温等の温度条件が加味されるものであってもよい。The travel
前記走行モード判定部70は、好適には、前記エンジン12を停止させ、前記ブレーキBKを係合させると共に前記クラッチCLを解放させる走行モードすなわち前記モード1(EV−1)が成立している場合に、前記第2電動機MG2の温度ThMG2が規定の閾値ThA以上である場合には、前記ブレーキBK及びクラッチCLを共に係合させる走行モードすなわち前記モード2(EV−2)へ移行する制御を行う。すなわち、車速V及びアクセル開度ACC等に基づいて前記モード1の成立が判定される場合であっても、前記第2電動機MG2の温度ThMG2が規定の閾値ThA以上である場合には、前記モード2の成立を判定する。前記閾値ThAは、例えば、前記第2電動機MG2の使用限界温度(上限温度)に対応するものであり、好適には、その使用限界温度よりも所定の余裕値分だけ低い温度に相当する。前記第2電動機MG2の温度ThMG2が斯かる閾値ThA以上である場合には、その第2電動機MG2の作動(出力トルク)が制限されるが、斯かる場合には前記モード2を成立させることで、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事量を相互に補い合う制御を実現でき、一方の電動機が過度に発熱することを抑制できる。The travel
前記走行モード判定部70は、前記モード1(EV−1)が成立している場合に、前記ATF温度ThATFが規定の閾値(必ずしも上記閾値ThAと等しい値でなくともよい)以上となった場合に、前記ブレーキBK及びクラッチCLを共に係合させる走行モードすなわち前記モード2(EV−2)へ移行する制御を行うものであってもよい。前記ATF温度ThATFが比較的高い場合、前記第2電動機MG2(第1電動機MG1)の温度も相応に高くなることが考えられるため、斯かる場合には前記モード2を成立させることで、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事量を相互に補い合う制御を実現でき、一方の電動機が過度に発熱することを抑制できる。When the mode 1 (EV-1) is established, the travel
前記走行モード判定部70は、好適には、前記エンジン12を駆動させ、前記ブレーキBKを係合させると共に前記クラッチCLを解放させる走行モードすなわち前記モード3(HV−1)が成立している場合に、前記第1電動機MG1の温度ThMG1が規定の閾値ThB以上である場合には、前記ブレーキBKを解放させると共に前記クラッチCLを係合させる走行モードすなわち前記モード4(HV−2)へ移行する。すなわち、車速V及びアクセル開度ACC等に基づいて前記モード3の成立が判定される場合であっても、前記第1電動機MG1の温度ThMG1が規定の閾値ThB以上である場合には、前記モード4の成立を判定する。前記閾値ThBは、例えば、前記第1電動機MG1の使用限界温度(上限温度)に対応するものであり、好適には、その使用限界温度よりも所定の余裕値分だけ低い温度に相当する。前記第1電動機MG1の温度ThMG1が斯かる閾値ThB以上である場合には、その第1電動機MG1の作動(出力トルク)が制限されるが、斯かる場合には前記モード4を成立させることで、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事量を相互に補い合う制御を実現でき、一方の電動機が過度に発熱することを抑制できる。The travel
前記走行モード判定部70は、前記モード3(HV−1)が成立している場合に、前記ATF温度ThATFが規定の閾値(必ずしも上記閾値ThBと等しい値でなくともよい)以上となった場合に、前記ブレーキBK及びクラッチCLを共に係合させる走行モードすなわち前記モード4(HV−2)へ移行する制御を行うものであってもよい。前記ATF温度ThATFが比較的高い場合、前記第1電動機MG1(第2電動機MG2)の温度も相応に高くなることが考えられるため、斯かる場合には前記モード4を成立させることで、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事量を相互に補い合う制御を実現でき、一方の電動機が過度に発熱することを抑制できる。When the mode 3 (HV-1) is established, the travel
仕事分担割合制御部76は、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2を走行用の駆動源として併用するハイブリッド走行に関して、それら第1電動機MG1及び第2電動機MG2の仕事分担割合を制御する。好適には、前記クラッチCLを係合させる走行モードが成立している場合に、前記第1電動機MG1の温度ThMG1と前記第2電動機の温度ThMG2との比較結果に基づいてそれら第1電動機MG1及び第2電動機MG2の仕事分担割合を制御する。例えば、前記第1電動機MG1の温度ThMG1と前記第2電動機MG2の温度ThMG2とを比較し、何れか温度の高い方の電動機の仕事分担割合を低下させ、他方の電動機の仕事分担割合を増加させる制御を行う。すなわち、前記第1電動機MG1の温度ThMG1が前記第2電動機MG2の温度ThMG2よりも高い場合(ThMG1>ThMG2)には、前記第1電動機MG1の仕事分担割合を低下させ、前記第2電動機MG2の仕事分担割合を増加させる制御を行う。前記第2電動機MG2の温度ThMG2が前記第1電動機MG1の温度ThMG1よりも高い場合(ThMG2>ThMG1)には、前記第2電動機MG2の仕事分担割合を低下させ、前記第1電動機MG1の仕事分担割合を増加させる制御を行う。前記仕事分担割合制御部76は、好適には、前記第1電動機MG1の温度ThMG1と前記第2電動機の温度ThMG2との比(=第1電動機MG1の温度ThMG1/第2電動機の温度ThMG2)と、それら第1電動機MG1及び第2電動機MG2の仕事分担割合(=第1電動機MG1の仕事量/第2電動機MG2の仕事量)とが反比例の関係をとるように制御する。The work sharing
図10は、前記電子制御装置40による走行モード切替制御の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
FIG. 10 is a flowchart for explaining a main part of an example of the traveling mode switching control by the
先ず、ステップ(以下、ステップを省略する)SA1において、前記エンジン12を停止させ、前記ブレーキBKを係合させると共に前記クラッチCLを解放させる走行モードすなわち前記モード1(EV−1)が成立しているか否かが判断される。このSA1の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、SA1の判断が肯定される場合には、SA2において、前記第2電動機MG2の温度ThMG2が規定の閾値ThA以上であるか否かが判断される。このSA2の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、SA2の判断が肯定される場合には、SA3において、前記エンジン12を停止させ、前記ブレーキBK及びクラッチCLを共に係合させる走行モードすなわち前記モード2(EV−2)へ移行する制御が行われ、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事分担が行われた後、本ルーチンが終了させられる。First, in step (hereinafter, step is omitted) SA1, the traveling mode in which the
図11は、前記電子制御装置40による走行モード切替制御の他の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
FIG. 11 is a flowchart for explaining a main part of another example of the traveling mode switching control by the
先ず、ステップSB1において、前記エンジン12を駆動させ、前記ブレーキBKを係合させると共に前記クラッチCLを解放させる走行モードすなわち前記モード3(HV−1)が成立しているか否かが判断される。このSB1の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、SB1の判断が肯定される場合には、SB2において、前記第1電動機MG1の温度ThMG1が規定の閾値ThB以上であるか否かが判断される。このSB2の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、SB2の判断が肯定される場合には、SB3において、前記エンジン12を駆動させ、前記ブレーキBKを解放させると共に前記クラッチCLを係合させる走行モードすなわち前記モード4(HV−2)へ移行する制御が行われ、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事分担が行われた後、本ルーチンが終了させられる。First, in step SB1, it is determined whether or not a traveling mode in which the
図12は、前記電子制御装置40による仕事分担割合制御の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
FIG. 12 is a flowchart for explaining a main part of an example of work sharing ratio control by the
先ず、ステップSC1において、前記エンジン12を停止させ、前記ブレーキBK及びクラッチCLを共に係合させる走行モードすなわち前記モード2(EV−2)が成立しているか否かが判断される。このSC1の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、SC1の判断が肯定される場合には、SC2において、前記第2電動機MG2の温度ThMG2が前記第1電動機MG1の温度ThMG1よりも高い(ThMG2>ThMG1)か否かが判断される。このSC2の判断が肯定される場合には、SC3において、前記第2電動機MG2の仕事分担割合を低下させ、前記第1電動機MG1の仕事分担割合を増加させる制御が行われた後、本ルーチンが終了させられるが、SC2の判断が否定される場合、例えば前記第1電動機MG1の温度ThMG1が前記第2電動機MG2の温度ThMG2よりも高い(ThMG1>ThMG2)と判断される場合には、SC4において、前記第1電動機MG1の仕事分担割合を低下させ、前記第2電動機MG2の仕事分担割合を増加させる制御が行われた後、本ルーチンが終了させられる。First, in step SC1, it is determined whether or not the traveling mode in which the
図13は、前記電子制御装置40による仕事分担割合制御の他の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
FIG. 13 is a flowchart for explaining a main part of another example of work sharing ratio control by the
先ず、ステップSD1において、前記エンジン12を駆動させ、前記ブレーキBKを解放させると共に前記クラッチCLを係合させる走行モードすなわち前記モード4(HV−2)が成立しているか否かが判断される。このSD1の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、SD1の判断が肯定される場合には、SD2において、前記第2電動機MG2の温度ThMG2が前記第1電動機MG1の温度ThMG1よりも高い(ThMG2>ThMG1)か否かが判断される。このSD2の判断が肯定される場合には、SD3において、前記第2電動機MG2の仕事分担割合を低下させ、前記第1電動機MG1の仕事分担割合を増加させる制御が行われた後、本ルーチンが終了させられるが、SD2の判断が否定される場合、例えば前記第1電動機MG1の温度ThMG1が前記第2電動機MG2の温度ThMG2よりも高い(ThMG1>ThMG2)と判断される場合には、SD4において、前記第1電動機MG1の仕事分担割合を低下させ、前記第2電動機MG2の仕事分担割合を増加させる制御が行われた後、本ルーチンが終了させられる。First, in step SD1, it is determined whether or not a traveling mode in which the
以上、図10〜図13を用いて説明した制御において、SA1、SA3、SB1、SB3、SC1、及びSD1が前記走行モード判定部70の動作に、SA3及びSB3が前記クラッチ係合制御部72及びブレーキ係合制御部74の動作に、SC2〜SC4、SD2〜SD4が前記仕事分担割合制御部76の動作に、それぞれ対応する。
In the control described with reference to FIGS. 10 to 13, SA1, SA3, SB1, SB3, SC1, and SD1 are the operations of the travel
続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。 Next, another preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, parts common to the embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図14は、本発明が好適に適用される他のハイブリッド車両用駆動装置100(以下、単に駆動装置100という)の構成を説明する骨子図である。この図14に示す駆動装置100では、前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第2遊星歯車装置16、クラッチCL、及びブレーキBKが、前記第2電動機MG2を間に挟んで、前記第1遊星歯車装置14に対して前記エンジン12の反対側に配置されている。前記クラッチCL及びブレーキBKは、好適には、前記中心軸CEの軸方向に関して略同じ位置に設けられている。すなわち、前記駆動装置100においては、前記中心軸CEの軸方向において、前記エンジン12側から前記第1電動機MG1、第1遊星歯車装置14、第2電動機MG2、第2遊星歯車装置16、クラッチCL及びブレーキBKの順でそれらの構成が同軸上に配置されている。斯かる構成の駆動装置100にも、本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は好適に適用される。
FIG. 14 is a skeleton diagram illustrating the configuration of another hybrid vehicle drive device 100 (hereinafter simply referred to as drive device 100) to which the present invention is preferably applied. In the
図15は、本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置110(以下、単に駆動装置110という)の構成を説明する骨子図である。この図15に示す駆動装置110では、前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第1遊星歯車装置14、クラッチCL、第2遊星歯車装置16、及びブレーキBK等の構成すなわち機械系がまとめて前記エンジン12側に配置されると共に、それらの構成に対して前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2等の構成すなわち電気系がまとめて前記エンジン12の反対側に配置されている。すなわち、前記駆動装置110においては、前記中心軸CEの軸方向において、前記エンジン12側から前記第1遊星歯車装置14、クラッチCL、第2遊星歯車装置16、ブレーキBK、第2電動機MG2、第1電動機MG1の順でそれらの構成が同軸上に配置されている。斯かる構成の駆動装置110にも、本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は好適に適用される。
FIG. 15 is a skeleton diagram illustrating a configuration of still another hybrid vehicle drive device 110 (hereinafter simply referred to as drive device 110) to which the present invention is preferably applied. In the
図16は、本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置120(以下、単に駆動装置120という)の構成を説明する骨子図である。この図16に示す駆動装置120では、前記第2遊星歯車装置16のキャリアC2と非回転部材である前記ハウジング26との間に、そのキャリアC2のハウジング26に対する一方向の回転を許容し且つ逆方向の回転を阻止する一方向クラッチ(ワンウェイクラッチ)OWCが、前記ブレーキBKと並列に設けられている。この一方向クラッチOWCは、好適には、前記ハウジング26に対する前記キャリアC2の正方向の相対回転を許容する一方、負方向の回転を阻止する。すなわち、例えば前記第2電動機MG2により負トルクを出力させる場合等、前記キャリアC2が負方向に回転させられる駆動状態においては、前記ブレーキBKを係合させることなく前記モード1〜3を成立させることができる。斯かる構成の駆動装置120にも、本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は好適に適用される。
FIG. 16 is a skeleton diagram illustrating the configuration of still another hybrid vehicle drive device 120 (hereinafter simply referred to as drive device 120) to which the present invention is preferably applied. In the
図17は、本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置130(以下、単に駆動装置130という)の構成を説明する骨子図である。この図17に示す駆動装置130は、前記シングルピニオン型の第2遊星歯車装置16の代替として、第2差動機構としてのダブルピニオン型の第2遊星歯車装置16′を前記中心軸CE上に備えている。この第2遊星歯車装置16′は、第1回転要素としてのサンギヤS2′、相互に噛み合わされた複数のピニオンギヤP2′を自転及び公転可能に支持する第2回転要素としてのキャリアC2′、及びピニオンギヤP2′を介してサンギヤS2′と噛み合う第3回転要素としてのリングギヤR2′を回転要素(要素)として備えている。
FIG. 17 is a skeleton diagram illustrating the configuration of still another hybrid vehicle drive device 130 (hereinafter simply referred to as drive device 130) to which the present invention is preferably applied. The
前記第1遊星歯車装置14のリングギヤR1は、出力回転部材である出力歯車30に連結されると共に、前記第2遊星歯車装置16′のキャリアC2′と相互に連結されている。前記第2遊星歯車装置16′のサンギヤS2′は、前記第2電動機MG2のロータ24に連結されている。前記第1遊星歯車装置14のキャリアC1と前記第2遊星歯車装置16′のリングギヤR2′との間には、それらキャリアC1とリングギヤR2′との間を選択的に係合させる(キャリアC1とリングギヤR2′との間を断接する)前記クラッチCLが設けられている。前記第2遊星歯車装置16′のリングギヤR2′と非回転部材である前記ハウジング26との間には、そのハウジング26に対して前記リングギヤR2′を選択的に係合(固定)させる前記ブレーキBKが設けられている。
The ring gear R1 of the first
図17に示すように、前記駆動装置130において、前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16′は、それぞれ前記入力軸28と同軸上に配置されており、且つ、前記中心軸CEの軸方向において対向する位置に配置されている。すなわち、前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第1遊星歯車装置14は、前記第2遊星歯車装置16′よりも前記エンジン12側に配置されている。前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第1電動機MG1は、前記第1遊星歯車装置14よりも前記エンジン12側に配置されている。前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第2電動機MG2は、前記第2遊星歯車装置16′に対して前記エンジン12の反対側に配置されている。すなわち、前記第1電動機MG1、第2電動機MG2は、前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16′を間に挟んで対向する位置に配置されている。すなわち、前記駆動装置130においては、前記中心軸CEの軸方向において、前記エンジン12側から前記第1電動機MG1、第1遊星歯車装置14、クラッチCL、第2遊星歯車装置16′、第2電動機MG2、ブレーキBKの順でそれらの構成が同軸上に配置されている。斯かる構成の駆動装置130にも、本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は好適に適用される。
As shown in FIG. 17, in the
図18は、本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置140(以下、単に駆動装置140という)の構成を説明する骨子図である。この図18に示す駆動装置140では、前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第2遊星歯車装置16′、クラッチCL、及びブレーキBKが、前記第2電動機MG2を間に挟んで、前記第1遊星歯車装置14に対して前記エンジン12の反対側に配置されている。前記クラッチCL及びブレーキBKは、好適には、前記中心軸CEの軸方向に関して略同じ位置に設けられている。すなわち、前記駆動装置140においては、前記中心軸CEの軸方向において、前記エンジン12側から前記第1電動機MG1、第1遊星歯車装置14、第2電動機MG2、第2遊星歯車装置16′、クラッチCL及びブレーキBKの順でそれらの構成が同軸上に配置されている。斯かる構成の駆動装置140にも、本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は好適に適用される。
FIG. 18 is a skeleton diagram illustrating the configuration of still another hybrid vehicle drive device 140 (hereinafter simply referred to as drive device 140) to which the present invention is preferably applied. In the
図19は、本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置150(以下、単に駆動装置150という)の構成を説明する骨子図である。この図19に示す駆動装置150では、前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2等の構成すなわち電気系がまとめて前記エンジン12側に配置されると共に、それらの構成に対して前記第2遊星歯車装置16′、第1遊星歯車装置14、クラッチCL、及びブレーキBK等の構成すなわち機械系がまとめて前記エンジン12の反対側に配置されている。前記クラッチCL及びブレーキBKは、好適には、前記中心軸CEの軸方向に関して略同じ位置に設けられている。すなわち、前記駆動装置150においては、前記中心軸CEの軸方向において、前記エンジン12側から前記第1電動機MG1、第2電動機MG2、第2遊星歯車装置16′、第1遊星歯車装置14、クラッチCL及びブレーキBKの順でそれらの構成が同軸上に配置されている。斯かる構成の駆動装置150にも、本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は好適に適用される。
FIG. 19 is a skeleton diagram illustrating the configuration of still another hybrid vehicle drive device 150 (hereinafter simply referred to as drive device 150) to which the present invention is preferably applied. In the
図20〜図22は、前記駆動装置10の代替として、本発明が好適に適用される他のハイブリッド車両用駆動装置160、170、180の構成及び作動をそれぞれ説明する共線図である。図20〜図22では、前述した図4〜7等の共線図と同様に、前記第1遊星歯車装置14におけるサンギヤS1、キャリアC1、リングギヤR1の相対的な回転速度を実線L1で、前記第2遊星歯車装置16におけるサンギヤS2、キャリアC2、リングギヤR2の相対的な回転速度を破線L2でそれぞれ示している。図20に示すハイブリッド車両用駆動装置160では、前記第1遊星歯車装置14のサンギヤS1、キャリアC1、及びリングギヤR1は、前記第1電動機MG1、前記エンジン12、及び前記第2電動機MG2にそれぞれ連結されている。前記第2遊星歯車装置16のサンギヤS2、キャリアC2、及びリングギヤR2は、前記第2電動機MG2、前記出力歯車30、及び前記ブレーキBKを介して前記ハウジング26にそれぞれ連結されている。前記サンギヤS1とリングギヤR2とが前記クラッチCLを介して選択的に連結されている。前記リングギヤR1とサンギヤS2とが相互に連結されている。図21に示すハイブリッド車両用駆動装置170では、前記第1遊星歯車装置14のサンギヤS1、キャリアC1、及びリングギヤR1は、前記第1電動機MG1、前記出力歯車30、及び前記エンジン12にそれぞれ連結されている。前記第2遊星歯車装置16のサンギヤS2、キャリアC2、及びリングギヤR2は、前記第2電動機MG2、前記出力歯車30、及び前記ブレーキBKを介して前記ハウジング26にそれぞれ連結されている。前記サンギヤS1と前記リングギヤR2とが前記クラッチCLを介して選択的に連結されている。前記クラッチC1及びC2が相互に連結されている。図22に示すハイブリッド車両用駆動装置180では、前記第1遊星歯車装置14のサンギヤS1、キャリアC1、及びリングギヤR1は、前記第1電動機MG1、前記出力歯車30、及び前記エンジン12にそれぞれ連結されている。前記第2遊星歯車装置16のサンギヤS2、キャリアC2、及びリングギヤR2は、前記第2電動機MG2、前記ブレーキBKを介して前記ハウジング26、及び前記出力歯車30にそれぞれ連結されている。前記リングギヤR1とキャリアC2とがクラッチCLを介して選択的に連結されている。前記キャリアC1とリングギヤR2とが相互に連結されている。
20 to 22 are collinear diagrams illustrating configurations and operations of other hybrid
図20〜図22に示す実施例では、前述した図4〜7等に示す実施例と同様に、共線図上において4つの回転要素を有する(4つの回転要素として表現される)第1差動機構としての第1遊星歯車装置14及び第2差動機構としての第2遊星歯車装置16、16′と、それら4つの回転要素にそれぞれ連結された第1電動機MG1、第2電動機MG2、エンジン12、及び出力回転部材(出力歯車30)とを、備え、前記4つの回転要素のうちの1つは、前記第1遊星歯車装置14の回転要素と前記第2遊星歯車装置16、16′の回転要素とがクラッチCLを介して選択的に連結され、そのクラッチCLによる係合対象となる前記第2遊星歯車装置16、16′の回転要素が、非回転部材であるハウジング26に対してブレーキBKを介して選択的に連結されるハイブリッド車両の駆動制御装置である点で、共通している。すなわち、図9等を用いて前述した本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は、図20〜図22に示す構成にも好適に適用される。
In the embodiment shown in FIGS. 20 to 22, the first difference having four rotation elements (expressed as four rotation elements) on the collinear chart is the same as the embodiment shown in FIGS. The first
このように、本実施例によれば、クラッチCLが係合された状態において全体として4つの回転要素を有する(図4〜図7等に示す共線図上において4つの回転要素として表される)第1差動機構である第1遊星歯車装置14及び第2差動機構である第2遊星歯車装置16、16′と、それら4つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン12、第1電動機MG1、第2電動機MG2、及び出力回転部材である出力歯車30とを、備え、前記4つの回転要素のうちの1つは、前記第1差動機構の回転要素と前記第2差動機構の回転要素とがクラッチCLを介して選択的に連結され、そのクラッチCLによる係合対象となる前記第1差動機構又は前記第2差動機構の回転要素が、非回転部材であるハウジング26に対してブレーキBKを介して選択的に連結され、前記クラッチCL及びブレーキBKの係合乃至解放の組み合わせに応じて複数の走行モードを選択的に成立させるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、駆動系の温度条件に基づいて前記走行モードを切り替えるものであることから、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2を走行用の駆動源として併用できる走行モードを、駆動系の温度条件に基づいて適宜成立させることができる。すなわち、駆動系の発熱を抑制して好適な走行を実現するハイブリッド車両の駆動制御装置としての電子制御装置40を提供することができる。
Thus, according to the present embodiment, there are four rotation elements as a whole in a state in which the clutch CL is engaged (represented as four rotation elements on the collinear chart shown in FIGS. 4 to 7 and the like). ) The first
駆動系の温度が規定の閾値以上である場合には、前記クラッチCLを係合させる走行モードへ移行するものであるため、駆動系の温度が比較的高い場合には、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事量を相互に補い合える走行モードを成立させることで、駆動系の発熱を抑制して好適な走行を実現することができる。 When the temperature of the drive system is equal to or higher than a predetermined threshold, the mode is shifted to a travel mode in which the clutch CL is engaged. Therefore, when the temperature of the drive system is relatively high, the first electric motor MG1 and By establishing a travel mode in which the second electric motor MG2 supplements the work amount mutually, it is possible to suppress the heat generation of the drive system and realize a suitable travel.
前記エンジン12を停止させ、前記ブレーキBKを係合させると共に前記クラッチCLを解放させる走行モードである前記モード1(EV−1)が成立している場合に、前記第2電動機MG2の温度ThMG2が規定の閾値ThA以上である場合には、前記ブレーキBK及びクラッチCLを共に係合させる走行モードである前記モード2(EV−2)へ移行するものであるため、前記第2電動機MG2の温度が比較的高い場合には、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事量を相互に補い合える走行モードを成立させることで、前記第2電動機MG2の発熱を抑制して好適な走行を実現することができる。When the mode 1 (EV-1), which is a traveling mode in which the
前記エンジン12を駆動させ、前記ブレーキBKを係合させると共に前記クラッチCLを解放させる走行モードである前記モード3(HV−1)が成立している場合に、前記第1電動機MG1の温度ThMG1が規定の閾値ThB以上である場合には、前記ブレーキBKを解放させると共に前記クラッチCLを係合させる走行モードである前記モード4(HV−2)へ移行するものであるため、前記第1電動機MG1の温度が比較的高い場合には、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事量を相互に補い合える走行モードを成立させることで、前記第1電動機MG1の発熱を抑制して好適な走行を実現することができる。When the mode 3 (HV-1), which is a traveling mode in which the
前記クラッチCLを係合させる走行モードが成立している場合に、前記第1電動機MG1の温度ThMG1と前記第2電動機MG2の温度ThMG2との比較結果に基づいてそれら第1電動機MG1及び第2電動機MG2の仕事分担割合を制御するものであるため、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG2それぞれの発熱を考慮しつつ、それら第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事量を相互に補い合う制御を実現できる。If the traveling mode engaging the clutch CL is satisfied, the comparison result to them and the first motor MG1 first based the temperature Th MG1 of the first electric motor MG1 and the temperature Th MG2 of the second electric motor MG2 Since the work sharing ratio of the two electric motors MG2 is controlled, the work is mutually compensated by the first electric motor MG1 and the second electric motor MG2 while considering the heat generation of the first electric motor MG1 and the second electric motor MG2. Control can be realized.
前記第1電動機MG1の温度ThMG1と前記第2電動機MG2の温度ThMG2とを比較し、何れか温度の高い方の電動機の仕事分担割合を低下させ、他方の電動機の仕事分担割合を増加させるものであるため、前記第1電動機MG1及び第2電動機MG1により2それぞれの発熱を考慮しつつ、それら第1電動機MG1及び第2電動機MG2により仕事量を相互に補い合う制御を実現できる。Comparing the temperature Th MG2 temperature Th MG1 and the second motor MG2 in the first electric motor MG1, to reduce the high work distribution ratio of the electric motor towards the one temperature, increasing the work distribution ratio of the other motor Therefore, the first electric motor MG1 and the second electric motor MG1 can control each of the two electric motors MG1 to supplement each other with the first electric motor MG1 and the second electric motor MG2.
前記第1遊星歯車装置14は、前記第1電動機MG1に連結された第1回転要素としてのサンギヤS1、前記エンジン12に連結された第2回転要素としてのキャリアC1、及び前記出力歯車30に連結された第3回転要素としてのリングギヤR1を備え、前記第2遊星歯車装置16(16′)は、前記第2電動機MG2に連結された第1回転要素としてのサンギヤS2(S2′)、第2回転要素としてのキャリアC2(C2′)、及び第3回転要素としてのリングギヤR2(R2′)を備え、それらキャリアC2(C2′)及びリングギヤR2(R2′)の何れか一方が前記第1遊星歯車装置14のリングギヤR1に連結されたものであり、前記クラッチCLは、前記第1遊星歯車装置14におけるキャリアC1と、前記キャリアC2(C2′)及びリングギヤR2(R2′)のうち前記リングギヤR1に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、前記ブレーキBKは、前記キャリアC2(C2′)及びリングギヤR2(R2′)のうち前記リングギヤR1に連結されていない方の回転要素を、非回転部材であるハウジング26に対して選択的に係合させるものであることから、実用的なハイブリッド車両の駆動装置10等において、駆動系の発熱を抑制して好適な走行を実現することができる。
The first
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Is.
10、100、110、120、130、140、150、160、170、180:ハイブリッド車両用駆動装置、12:エンジン、14:第1遊星歯車装置(第1差動機構)、16、16′:第2遊星歯車装置(第2差動機構)、18、22:ステータ、20、24:ロータ、26:ハウジング(非回転部材)、28:入力軸、30:出力歯車(出力回転部材)、32:オイルポンプ、40:電子制御装置(駆動制御装置)、42:アクセル開度センサ、44:エンジン回転速度センサ、46:MG1回転速度センサ、48:MG2回転速度センサ、50:出力回転速度センサ、52:車輪速センサ、54:バッテリSOCセンサ、56:エンジン制御装置、58:インバータ、60:油圧制御回路、62:ATF温度センサ、64:MG1温度センサ、66:MG2温度センサ、70:走行モード判定部、72:クラッチ係合制御部、74:ブレーキ係合制御部、76:仕事分担割合制御部、BK:ブレーキ、CL:クラッチ、C1、C2、C2′:キャリア(第2回転要素)、MG1:第1電動機、MG2:第2電動機、OWC:一方向クラッチ、P1、P2、P2′:ピニオンギヤ、R1、R2、R2′:リングギヤ(第3回転要素)、S1、S2、S2′:サンギヤ(第1回転要素) 10, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180: drive device for hybrid vehicle, 12: engine, 14: first planetary gear device (first differential mechanism), 16, 16 ′: Second planetary gear device (second differential mechanism), 18, 22: stator, 20, 24: rotor, 26: housing (non-rotating member), 28: input shaft, 30: output gear (output rotating member), 32 : Oil pump, 40: electronic control device (drive control device), 42: accelerator opening sensor, 44: engine rotational speed sensor, 46: MG1 rotational speed sensor, 48: MG2 rotational speed sensor, 50: output rotational speed sensor, 52: Wheel speed sensor, 54: Battery SOC sensor, 56: Engine control device, 58: Inverter, 60: Hydraulic control circuit, 62: ATF temperature sensor, 64: M 1 temperature sensor, 66: MG2 temperature sensor, 70: travel mode determination unit, 72: clutch engagement control unit, 74: brake engagement control unit, 76: work share ratio control unit, BK: brake, CL: clutch, C1 , C2, C2 ′: carrier (second rotating element), MG1: first motor, MG2: second motor, OWC: one-way clutch, P1, P2, P2 ′: pinion gear, R1, R2, R2 ′: ring gear ( Third rotating element), S1, S2, S2 ': Sun gear (first rotating element)
斯かる目的を達成するために、本第1発明の要旨とするところは、全体として4つの回転要素を有する第1差動機構及び第2差動機構と、それら4つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第1電動機、第2電動機、及び出力回転部材とを、備え、前記4つの回転要素のうちの1つは、前記第1差動機構の回転要素と前記第2差動機構の回転要素とがクラッチを介して選択的に連結され、そのクラッチによる係合対象となる前記第1差動機構又は前記第2差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結され、前記クラッチ及びブレーキの係合乃至解放の組み合わせに応じて複数の走行モードを選択的に成立させるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、駆動系の温度条件に基づいて前記走行モードを切り替え、駆動系の温度が規定の閾値以上である場合には、前記クラッチを係合させる走行モードへ移行することを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置である。 In order to achieve such an object, the gist of the first aspect of the present invention is that a first differential mechanism and a second differential mechanism having four rotating elements as a whole, and these four rotating elements are respectively connected. An engine, a first motor, a second motor, and an output rotating member, wherein one of the four rotating elements is a rotating element of the first differential mechanism and a rotation of the second differential mechanism. An element is selectively connected via a clutch, and the rotating element of the first differential mechanism or the second differential mechanism to be engaged by the clutch is selected via a brake for a non-rotating member. And a hybrid vehicle drive control device that selectively establishes a plurality of travel modes according to a combination of engagement and release of the clutch and brake, wherein the travel mode is based on a temperature condition of a drive system. Cut For example, if the temperature of the drive system is equal to or greater than a specified threshold value is a drive control apparatus for a hybrid vehicle, characterized in that the transition to running mode to engage the clutch.
このように、前記第1発明によれば、全体として4つの回転要素を有する第1差動機構及び第2差動機構と、それら4つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第1電動機、第2電動機、及び出力回転部材とを、備え、前記4つの回転要素のうちの1つは、前記第1差動機構の回転要素と前記第2差動機構の回転要素とがクラッチを介して選択的に連結され、そのクラッチによる係合対象となる前記第1差動機構又は前記第2差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結され、前記クラッチ及びブレーキの係合乃至解放の組み合わせに応じて複数の走行モードを選択的に成立させるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、駆動系の温度条件に基づいて前記走行モードを切り替え、駆動系の温度が規定の閾値以上である場合には、前記クラッチを係合させる走行モードへ移行するものであることから、前記第1電動機及び第2電動機を走行用の駆動源として併用できる走行モードを、駆動系の温度条件に基づいて適宜成立させることができる。駆動系の温度が比較的高い場合には、前記第1電動機及び第2電動機により仕事量を相互に補い合える走行モードを成立させることで、駆動系の発熱を抑制して好適な走行を実現することができる。すなわち、駆動系の発熱を抑制して好適な走行を実現するハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することができる。 As described above, according to the first aspect of the invention, the first differential mechanism and the second differential mechanism having four rotation elements as a whole, the engine, the first electric motor, Two electric motors and an output rotating member, and one of the four rotating elements is selected by selecting the rotating element of the first differential mechanism and the rotating element of the second differential mechanism via a clutch. The rotating element of the first differential mechanism or the second differential mechanism to be engaged by the clutch is selectively connected to a non-rotating member via a brake, and the clutch and A drive control apparatus for a hybrid vehicle that selectively establishes a plurality of travel modes according to a combination of engagement and release of a brake, wherein the travel mode is switched based on a temperature condition of the drive system, and the temperature of the drive system is Specified If the value or more, since it is intended to shift to running mode to engage the clutch, the drive mode that can be used as a drive source for running the first motor and the second electric motor, the temperature of the drive system It can be appropriately established based on conditions. When the temperature of the drive system is relatively high, the first motor and the second motor establish a travel mode in which the work amount can be compensated for each other, thereby suppressing the heat generation of the drive system and realizing suitable travel. be able to. That is, it is possible to provide a drive control device for a hybrid vehicle that realizes suitable travel by suppressing heat generation in the drive system.
前記第1発明に従属する本第2発明の要旨とするところは、前記エンジンを停止させ、前記ブレーキを係合させると共に前記クラッチを解放させる走行モードが成立している場合に、前記第2電動機の温度が規定の閾値以上である場合には、前記ブレーキ及びクラッチを共に係合させる走行モードへ移行するものである。このようにすれば、前記第2電動機の温度が比較的高い場合には、前記第1電動機及び第2電動機により仕事量を相互に補い合える走行モードを成立させることで、前記第2電動機の発熱を抑制して好適な走行を実現することができる。 The gist of the second invention, which is dependent on the first invention, is that the second motor is stopped when a running mode is established in which the engine is stopped, the brake is engaged and the clutch is released. When the temperature is equal to or higher than a predetermined threshold, the vehicle shifts to a traveling mode in which both the brake and the clutch are engaged. In this way, when the temperature of the second electric motor is relatively high, the heat generation of the second electric motor is established by establishing a travel mode in which the first electric motor and the second electric motor can mutually supplement work. This makes it possible to achieve suitable travel.
前記第1発明に従属する本第3発明の要旨とするところは、前記エンジンを駆動させ、前記ブレーキを係合させると共に前記クラッチを解放させる走行モードが成立している場合に、前記第1電動機の温度が規定の閾値以上である場合には、前記ブレーキを解放させると共に前記クラッチを係合させる走行モードへ移行するものである。このようにすれば、前記第1電動機の温度が比較的高い場合には、前記第1電動機及び第2電動機により仕事量を相互に補い合える走行モードを成立させることで、前記第1電動機の発熱を抑制して好適な走行を実現することができる。 The gist of the third invention subordinate to the first invention is that the first motor is driven when a running mode is established in which the engine is driven, the brake is engaged and the clutch is released. When the temperature is equal to or higher than a predetermined threshold, the vehicle is shifted to a travel mode in which the brake is released and the clutch is engaged. In this way, when the temperature of the first electric motor is relatively high, the first electric motor and the second electric motor establish a running mode in which work is mutually compensated, thereby generating heat from the first electric motor. This makes it possible to achieve suitable travel.
前記第1発明、第2発明、又は第3発明に従属する本第4発明の要旨とするところは、前記クラッチを係合させる走行モードが成立している場合に、前記第1電動機の温度と前記第2電動機の温度との比較結果に基づいてそれら第1電動機及び第2電動機の仕事分担割合を制御するものである。このようにすれば、前記第1電動機及び第2電動機それぞれの発熱を考慮しつつ、それら第1電動機及び第2電動機により仕事量を相互に補い合う制御を実現できる。 The gist of the fourth invention, which is dependent on the first invention, the second invention, or the third invention, is that the temperature of the first motor is determined when a running mode for engaging the clutch is established. Based on the comparison result with the temperature of the second electric motor, the work sharing ratio of the first electric motor and the second electric motor is controlled. If it does in this way, control which mutually supplements work by these 1st electric motor and the 2nd electric motor is realizable, considering the heat generation of each of the 1st electric motor and the 2nd electric motor.
前記第1発明に従属する第4発明、第2発明に従属する第4発明、又は第3発明に従属する第4発明に従属する本第5発明の要旨とするところは、前記第1電動機の温度と前記第2電動機の温度とを比較し、何れか温度の高い方の電動機の仕事分担割合を低下させ、他方の電動機の仕事分担割合を増加させるものである。このようにすれば、前記第1電動機及び第2電動機それぞれの発熱を考慮しつつ、それら第1電動機及び第2電動機により仕事量を相互に補い合う制御を実現できる。 The fourth invention is dependent on the first invention, a fourth invention is dependent on the second invention, or where the gist of the fifth invention, which is dependent on the fourth invention is dependent on the third invention, the first electric motor The temperature is compared with the temperature of the second motor, and the work sharing ratio of the motor having the higher temperature is decreased, and the work sharing ratio of the other motor is increased. If it does in this way, control which mutually supplements work by these 1st electric motor and the 2nd electric motor is realizable, considering the heat generation of each of the 1st electric motor and the 2nd electric motor.
前記第1発明、第2発明、第3発明、第1発明に従属する第4発明、第2発明に従属する第4発明、第3発明に従属する第4発明、第1発明に従属する第4発明に従属する第5発明、第2発明に従属する第4発明に従属する第5発明、又は第3発明に従属する第4発明に従属する第5発明に従属する本第6発明の要旨とするところは、前記第1差動機構は、前記第1電動機に連結された第1回転要素、前記エンジンに連結された第2回転要素、及び前記出力回転部材に連結された第3回転要素を備えたものであり、前記第2差動機構は、前記第2電動機に連結された第1回転要素、第2回転要素、及び第3回転要素を備え、それら第2回転要素及び第3回転要素の何れか一方が前記第1差動機構における第3回転要素に連結されたものであり、前記クラッチは、前記第1差動機構における第2回転要素と、前記第2差動機構における第2回転要素及び第3回転要素のうち前記第1差動機構における第3回転要素に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、前記ブレーキは、前記第2差動機構における第2回転要素及び第3回転要素のうち前記第1差動機構における第3回転要素に連結されていない方の回転要素を、前記非回転部材に対して選択的に係合させるものである。このようにすれば、実用的なハイブリッド車両の駆動装置において、駆動系の発熱を抑制して好適な走行を実現することができる。
The first invention, the second invention, the third invention, the fourth invention is dependent on the first invention, a fourth invention is dependent on the second invention, a fourth invention is dependent on the third invention, the subordinate to the first aspect of the
図1に示すように、前記駆動装置10において、前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16は、それぞれ前記入力軸28と同軸上(中心軸CE上)に配置されており、且つ、前記中心軸CEの軸方向において対向する位置に配置されている。すなわち、前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第1遊星歯車装置14は、前記第2遊星歯車装置16に対して前記エンジン12側に配置されている。前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第1電動機MG1は、前記第1遊星歯車装置14に対して前記エンジン12側に配置されている。前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第2電動機MG2は、前記第2遊星歯車装置16に対して前記エンジン12の反対側に配置されている。すなわち、前記第1電動機MG1、第2電動機MG2は、前記中心軸CEの軸方向に関して、前記第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16を間に挟んで対向する位置に配置されている。すなわち、前記駆動装置10においては、前記中心軸CEの軸方向において、前記エンジン12側から前記第1電動機MG1、第1遊星歯車装置14、クラッチCL、第2遊星歯車装置16、ブレーキBK、第2電動機MG2の順でそれらの構成が同軸上に配置されている。
As shown in FIG. 1, in the driving
図20〜図22は、前記駆動装置10の代替として、本発明が好適に適用される他のハイブリッド車両用駆動装置160、170、180の構成及び作動をそれぞれ説明する共線図である。図20〜図22では、前述した図4〜7等の共線図と同様に、前記第1遊星歯車装置14におけるサンギヤS1、キャリアC1、リングギヤR1の相対的な回転速度を実線L1で、前記第2遊星歯車装置16におけるサンギヤS2、キャリアC2、リングギヤR2の相対的な回転速度を破線L2でそれぞれ示している。図20に示すハイブリッド車両用駆動装置160では、前記第1遊星歯車装置14のサンギヤS1、キャリアC1、及びリングギヤR1は、前記第1電動機MG1、前記エンジン12、及び前記第2電動機MG2にそれぞれ連結されている。前記第2遊星歯車装置16のサンギヤS2、キャリアC2、及びリングギヤR2は、前記第2電動機MG2、前記出力歯車30、及び前記ブレーキBKを介して前記ハウジング26にそれぞれ連結されている。前記サンギヤS1とリングギヤR2とが前記クラッチCLを介して選択的に連結されている。前記リングギヤR1とサンギヤS2とが相互に連結されている。図21に示すハイブリッド車両用駆動装置170では、前記第1遊星歯車装置14のサンギヤS1、キャリアC1、及びリングギヤR1は、前記第1電動機MG1、前記出力歯車30、及び前記エンジン12にそれぞれ連結されている。前記第2遊星歯車装置16のサンギヤS2、キャリアC2、及びリングギヤR2は、前記第2電動機MG2、前記出力歯車30、及び前記ブレーキBKを介して前記ハウジング26にそれぞれ連結されている。前記サンギヤS1と前記リングギヤR2とが前記クラッチCLを介して選択的に連結されている。前記キャリアC1及びC2が相互に連結されている。図22に示すハイブリッド車両用駆動装置180では、前記第1遊星歯車装置14のサンギヤS1、キャリアC1、及びリングギヤR1は、前記第1電動機MG1、前記出力歯車30、及び前記エンジン12にそれぞれ連結されている。前記第2遊星歯車装置16のサンギヤS2、キャリアC2、及びリングギヤR2は、前記第2電動機MG2、前記ブレーキBKを介して前記ハウジング26、及び前記出力歯車30にそれぞれ連結されている。前記リングギヤR1とキャリアC2とがクラッチCLを介して選択的に連結されている。前記キャリアC1とリングギヤR2とが相互に連結されている。
20 to 22 are collinear diagrams illustrating configurations and operations of other hybrid
Claims (7)
前記4つの回転要素のうちの1つは、前記第1差動機構の回転要素と前記第2差動機構の回転要素とがクラッチを介して選択的に連結され、
該クラッチによる係合対象となる前記第1差動機構又は前記第2差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結され、
前記クラッチ及びブレーキの係合乃至解放の組み合わせに応じて複数の走行モードを選択的に成立させるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
駆動系の温度条件に基づいて前記走行モードを切り替えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。A first differential mechanism and a second differential mechanism having four rotation elements as a whole, and an engine, a first electric motor, a second electric motor, and an output rotation member respectively connected to the four rotation elements;
In one of the four rotation elements, the rotation element of the first differential mechanism and the rotation element of the second differential mechanism are selectively connected via a clutch,
The rotating element of the first differential mechanism or the second differential mechanism to be engaged by the clutch is selectively connected to a non-rotating member via a brake,
A drive control device for a hybrid vehicle that selectively establishes a plurality of travel modes according to a combination of engagement and release of the clutch and brake,
A drive control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the travel mode is switched based on a temperature condition of a drive system.
前記第2差動機構は、前記第2電動機に連結された第1回転要素、第2回転要素、及び第3回転要素を備え、それら第2回転要素及び第3回転要素の何れか一方が前記第1差動機構における第3回転要素に連結されたものであり、
前記クラッチは、前記第1差動機構における第2回転要素と、前記第2差動機構における第2回転要素及び第3回転要素のうち前記第1差動機構における第3回転要素に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、
前記ブレーキは、前記第2差動機構における第2回転要素及び第3回転要素のうち前記第1差動機構における第3回転要素に連結されていない方の回転要素を、前記非回転部材に対して選択的に係合させるものである
請求項1から6の何れか1項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。The first differential mechanism includes a first rotating element connected to the first electric motor, a second rotating element connected to the engine, and a third rotating element connected to the output rotating member. Yes,
The second differential mechanism includes a first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element connected to the second electric motor, and any one of the second rotating element and the third rotating element is the above-mentioned Connected to the third rotating element in the first differential mechanism,
The clutch is coupled to a second rotating element in the first differential mechanism and a third rotating element in the first differential mechanism among the second rotating element and the third rotating element in the second differential mechanism. Which selectively engages the rotating element that is not present,
The brake is configured such that, of the second rotating element and the third rotating element in the second differential mechanism, the rotating element that is not connected to the third rotating element in the first differential mechanism is connected to the non-rotating member. The hybrid vehicle drive control device according to claim 1, wherein the drive control device is selectively engaged.
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