JPWO2013145100A1 - Drive control apparatus for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
ドライバの要求する走行に合った発進が可能となるハイブリッド車両の駆動制御装置を提供する。PWR モードスイッチ(55)によってパワーモードが選択されると車両の加速を重視するために第1電動機MG1および第2電動機MG2の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進するができる。また、ECO モードスイッチ(54)によってECOモードが選択されると燃費を重視するために第1電動機MG1又は第2電動機MG2の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進することができる。これによって、ドライバがECO モードスイッチ(54)およびPWR モードスイッチ(55)を操作することによりドライバの要求する走行に合った発進が可能となる。Provided is a drive control device for a hybrid vehicle that can start in accordance with the travel required by the driver. When the power mode is selected by the PWR mode switch (55), in order to place importance on the acceleration of the vehicle, it is possible to start with the electric motor traveling or the engine traveling that generates the driving force by the operation of the first electric motor MG1 and the second electric motor MG2. In addition, when the ECO mode is selected by the ECO mode switch (54), in order to place importance on fuel efficiency, it is possible to start with electric motor driving or engine driving that generates driving force by the operation of the first electric motor MG1 or the second electric motor MG2. . As a result, when the driver operates the ECO mode switch (54) and the PWR mode switch (55), it is possible to start in accordance with the travel required by the driver.
Description
本発明は、ハイブリッド車両の駆動制御装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a drive control device for a hybrid vehicle.
例えば、特許文献1に示すように、第1電動機に連結された第1回転要素と、エンジンに連結された第2回転要素と、及び出力回転部材に連結され且つ第2電動機に2段の減速機を介して連結された第3回転要素とを備えた差動機構と、エンジンのクランク軸の回転を拘束するクランク軸ロック装置とを備え、第2電動機を駆動源として走行可能な通常の第1電動機走行モードの他に、第1電動機および第2電動機を共に駆動源として走行可能な第2電動機走行モードが得られるハイブリッド車両が知られている。また、特許文献2には、上記クランク軸ロック装置を備えず且つ前記減速機が1段とされた型式のハイブリッド車両が開示されている。 For example, as shown in
これに対して、第1電動機に連結された第1回転要素、エンジンに連結された第2回転要素、及び出力回転部材に連結された第3回転要素を備えた第1差動機構と、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第2差動機構と、前記第1差動機構における回転要素と前記第2差動機構における回転要素とを選択的に連結するクラッチと、前記第2差動機構における回転要素を非回転部材に対して選択的に連結するブレーキとを備え、電動機走行およびハイブリッド走行においてそれぞれ複数の走行モードで走行可能なハイブリッド車両が考えられる。 In contrast, a first differential mechanism including a first rotating element coupled to the first electric motor, a second rotating element coupled to the engine, and a third rotating element coupled to the output rotating member, A first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element connected to the two electric motors, and one of the second rotating element and the third rotating element is a third rotating element in the first differential mechanism; A second differential mechanism coupled to the clutch, a clutch that selectively couples the rotating element in the first differential mechanism and the rotating element in the second differential mechanism, and the rotating element in the second differential mechanism A hybrid vehicle that includes a brake that is selectively connected to a non-rotating member and that can travel in a plurality of travel modes in motor travel and hybrid travel can be considered.
ところで、特許文献2に示すような従来のハイブリッド車両では、電動機走行時に第1電動機は出力がなく自由回転しているだけであり、第2電動機の出力の引き摺り要素の1つとなっていた。また、上記状態では、電動機走行時の駆動力が第2電動機に依存していて、車両の駆動力や電動機走行距離が制限されるので、ドライバの要求する走行に合った発進、例えば車両の加速を重視した発進や燃費を重視した発進をすることができないという課題があった。 By the way, in the conventional hybrid vehicle as shown to patent
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、ドライバの要求する走行に合った発進が可能とな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 in 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 can start in accordance with the driving requested by the driver.
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、(a) 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るハイブリッド車両の駆動制御装置であって、(b) 車両の加速を重視した加速走行モードおよび燃費を重視した燃費走行モードを選択するモード選択操作装置を備え、(c) 車両の発進に際して、前記加速走行モードが選択されたときは、前記第1電動機および第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進し、(d) 燃費が要求される前記燃費走行モードが選択されたときは、前記第1電動機又は第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進することにある。 In order to achieve such an object, the gist of the present invention is that: (a) a first differential mechanism and a second differential mechanism having four rotating elements as a whole, and coupling to these four rotating elements, respectively; An engine, a first electric motor, a second electric motor, and an output rotating member, wherein one of the four rotating elements includes the rotating element of the first differential mechanism and the second differential mechanism. A rotating 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 connected to a non-rotating member via a brake. A drive control device for a hybrid vehicle that is selectively connected, comprising: (b) a mode selection operation device that selects an acceleration travel mode that emphasizes acceleration of the vehicle and a fuel efficiency travel mode that emphasizes fuel efficiency; and (c) the vehicle The acceleration travel When the vehicle mode is selected, the vehicle is started by motor traveling or engine traveling that generates driving force by the operation of the first motor and the second motor, and (d) the fuel consumption traveling mode that requires fuel consumption is selected. In some cases, the vehicle is started by motor traveling or engine traveling in which driving force is generated by the operation of the first electric motor or the second electric motor.
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置によれば、(b) 車両の加速を重視した加速走行モードおよび燃費を重視した燃費走行モードを選択するモード選択操作装置を備え、(c) 車両の発進に際して、前記加速走行モードが選択されたときは、前記第1電動機および第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進し、(d) 燃費が要求される前記燃費走行モードが選択されたときは、前記第1電動機又は第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進する。このため、前記モード選択操作装置によって前記加速走行モードが選択されると車両の加速を重視するために前記第1電動機および第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進するができる。また、前記モード選択操作装置によって前記燃費走行モードが選択されると燃費を重視するために前記第1電動機又は第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進することができる。これによって、ドライバが前記モード選択操作装置を操作することによりドライバの要求する走行に合った発進が可能となる。 According to the drive control apparatus for a hybrid vehicle of the present invention, (b) a mode selection operation device that selects an acceleration travel mode that emphasizes vehicle acceleration and a fuel consumption travel mode that emphasizes fuel consumption is provided, and (c) when the vehicle starts When the acceleration travel mode is selected, the vehicle starts with motor travel or engine travel that generates driving force by the operation of the first motor and the second motor, and (d) the fuel efficiency travel mode for which fuel consumption is required is When selected, the vehicle starts with electric motor traveling or engine traveling that generates a driving force by the operation of the first electric motor or the second electric motor. For this reason, when the acceleration traveling mode is selected by the mode selection operation device, in order to place importance on the acceleration of the vehicle, the vehicle starts with motor traveling or engine traveling that generates driving force by the operation of the first motor and the second motor. Can do. In addition, when the fuel consumption travel mode is selected by the mode selection operation device, it is possible to start by motor traveling or engine traveling in which driving force is generated by the operation of the first motor or the second motor in order to emphasize fuel consumption. . As a result, the driver can start in accordance with the driving requested by the driver by operating the mode selection operation device.
ここで、好適には、(a) 前記ブレーキを係合させ前記第2電動機で走行する第1電動機走行モードと、(b) 前記ブレーキを係合させ、前記第1電動機で反力トルクを発生させ、前記第2電動機で駆動力を発生させる第1エンジン走行モードとを有し、(c) 前記燃費走行モードが選択され且つ前記電動機走行が要求される場合は、前記第1電動機走行モードが選択され、(d) 前記燃費走行モードが選択され且つ前記エンジン走行が要求される場合は、前記第1エンジン走行モードが選択される。このため、ドライバが前記モード選択操作装置を操作することにより車両の状態に応じてドライバの要求する走行に合った発進が可能となる。 Here, preferably, (a) a first motor running mode in which the brake is engaged and the second motor is driven, and (b) the brake is engaged and a reaction torque is generated by the first motor. And (c) when the fuel consumption travel mode is selected and the motor travel is required, the first motor travel mode is set to the first motor travel mode. (D) When the fuel consumption travel mode is selected and the engine travel is requested, the first engine travel mode is selected. For this reason, when the driver operates the mode selection operation device, it is possible to start in accordance with the driving requested by the driver according to the state of the vehicle.
また、好適には、(a) 前記ブレーキおよびクラッチを係合させ、前記第1電動機及び第2電動機で走行する第2電動機走行モードと、(b) 前記クラッチを係合させ、前記第1電動機及び第2電動機で反力トルクを発生させる第2エンジン走行モードとを有し、(c) 前記加速走行モードが選択され且つ前記電動機走行が要求される場合は、前記第2電動機走行モードが選択され、(d) 前記加速走行モードが選択され且つ前記エンジン走行が要求される場合は、前記第2エンジン走行モードが選択される。このため、ドライバが前記モード選択操作装置を操作することにより車両の状態に応じてドライバの要求する走行に合った発進が可能となる。 Preferably, (a) a second motor travel mode in which the brake and the clutch are engaged and the first motor and the second motor are operated, and (b) the clutch is engaged and the first motor is engaged. And a second engine travel mode for generating reaction force torque by the second motor, and (c) when the acceleration travel mode is selected and the motor travel is required, the second motor travel mode is selected. (D) When the acceleration traveling mode is selected and the engine traveling is requested, the second engine traveling mode is selected. For this reason, when the driver operates the mode selection operation device, it is possible to start in accordance with the driving requested by the driver according to the state of the vehicle.
また、好適には、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。このようにしても、第1発明と同じ効果が得られる。 Preferably, the first differential mechanism includes a first rotation element connected to the first electric motor, a second rotation element connected to the engine, and a third rotation connected to the output rotation member. 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 the second rotating element and the third rotating element. Any one of the rotating elements is connected to a third rotating element in the first differential mechanism, and the clutch includes a second rotating element in the first differential mechanism and a second differential element in the second differential mechanism. Of the second rotating element and the third rotating element, the rotating element that is not connected to the third rotating element in the first differential mechanism is selectively engaged, and the brake is the second rotating element. Second rotating element and third rotating element in differential mechanism The out said rotating element of which is not connected to the third rotating element of the first differential mechanism, in which selectively engaging to said non-rotating member. Even if it does in this way, the same effect as the 1st invention is acquired.
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EV−1モードが、前記ブレーキ及びクラッチが共に係合されることでEV−2モード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HV−1モードが、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HV−2モードが、前記ブレーキ及びクラッチが共に解放されることでHV−3モード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, the EV-1 mode is established, and the EV-2 mode is established by engaging both the brake and the clutch. In the hybrid travel mode in which the engine is driven and the first electric motor and the second electric motor drive or generate electric power as required, the brake is engaged and the clutch is released, so that HV-1 The HV-2 mode is established when the brake is released and the clutch is engaged, and the HV-3 mode is established when both the brake and the clutch are released.
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。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
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。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
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。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
第1遊星歯車装置14のサンギヤS1は、第1電動機MG1のロータ20に連結されている。第1遊星歯車装置14のキャリアC1は、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、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。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、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。第2遊星歯車装置16のサンギヤS2は、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
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、差動歯車装置及び車軸等を介して出力歯車30から駆動装置10へ伝達(入力)される。入力軸28におけるエンジン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、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
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。第2遊星歯車装置16のキャリアC2と非回転部材であるハウジング26との間には、そのハウジング26に対してキャリア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、駆動装置10において、第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16は、それぞれ入力軸28と同軸上(中心軸CE上)に配置されており、且つ、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、中心軸CEの軸方向に関して、第1遊星歯車装置14は、第2遊星歯車装置16に対してエンジン12側に配置されている。中心軸CEの軸方向に関して、第1電動機MG1は、第1遊星歯車装置14に対してエンジン12側に配置されている。中心軸CEの軸方向に関して、第2電動機MG1は、第2遊星歯車装置16に対してエンジン12の反対側に配置されている。すなわち、第1電動機MG1、第2電動機MG2は、中心軸CEの軸方向に関して、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、駆動装置10においては、中心軸CEの軸方向において、エンジン12側から第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
図2は、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、エンジン12の駆動制御や、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、電子制御装置40が駆動装置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、エンジン12の出力制御用や第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、電子制御装置40には、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、パーキングポジション、ニュートラルポジション、前進走行ポジション、後進走行ポジションなどへ手動操作されることに応答してシフト操作装置41から出力される操作位置信号Sh、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53により図示しないバッテリの充電容量(充電残量)SOCを表す信号、ECOモードスイッチ54の操作有無を表すECOモードスイッチ操作信号、PWRモードスイッチ55の操作有無を表すPWRモードスイッチ操作信号、パワースイッチ57の操作有無を表すパワースイッチ操作信号、及びフットブレーキスイッチ59により検出された常用ブレーキであるフットブレーキの操作有無を表すブレーキ操作信号等が、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
電子制御装置40からは、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、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。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。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。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
駆動装置10は、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、第1電動機MG1により発電された電気エネルギをインバータ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、エンジン12の動力の主要部は機械的に出力歯車30へ伝達される一方、その動力の一部は第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、インバータ58を通してその電気エネルギが第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、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、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、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モード」、「EV−2モード」は、何れもエンジン12の運転が停止させられると共に、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(電動機走行モード)である。「HV−1モード」、「HV−2モード」、「HV−3モード」は、何れもエンジン12を例えば走行用の駆動源として駆動させると共に、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(エンジン走行モード)である。このハイブリッド走行モードにおいて、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、駆動装置10においては、エンジン12の運転が停止させられると共に、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、ブレーキBKが係合されると共にクラッチCLが解放されることでEV−1モード(走行モード1)が、ブレーキBK及びクラッチCLが共に係合されることでEV−2モード(走行モード2)がそれぞれ成立させられる。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、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、ブレーキBKが係合されると共にクラッチCLが解放されることでHV−1モード(走行モード3)が、ブレーキBKが解放されると共にクラッチCLが係合されることでHV−2モード(走行モード4)が、ブレーキBK及びクラッチCLが共に解放されることでHV−3モード(走行モード5)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、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、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が第1遊星歯車装置14のキャリアC1(エンジン12)、破線Y3′が第2遊星歯車装置16のキャリアC2、実線Y4が第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、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。 4 to 7 show the rotational speeds of the rotating elements in the driving device 10 (the first
図4〜図7においては、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、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。縦線Y1〜Y4(Y2〜Y4′)の間隔は、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、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。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、駆動装置10において、好適には、第1遊星歯車装置14のギヤ比ρ1よりも第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モード」は、駆動装置10における第1の電動機走行モードに相当するものであり、好適には、エンジン12の運転が停止させられると共に、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EV−1モード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、クラッチCLが解放されることで第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との相対回転が可能とされている。ブレーキBKが係合されることで第2遊星歯車装置16のキャリアC2が非回転部材であるハウジング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EV−1モードにおいては、第2遊星歯車装置16において、サンギヤS2の回転方向と回転方向とが逆方向となり、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、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、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、第1電動機MG1は空転させられる。このEV−1モードでは、クラッチC1及びC2の相対回転が許容されると共に、そのクラッチ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(電気)走行と同様の、第2電動機MG2による前進或いは後進のEV走行制御を行うことができる。 The “EV-1 mode” shown in FIG. 3 corresponds to the first electric motor traveling mode in the
図3に示す「EV−2モード」は、駆動装置10における第2の電動機走行モードに相当するものであり、好適には、エンジン12の運転が停止させられると共に、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EV−2モード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、クラッチCLが係合されることで第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との相対回転が不能とされている。更に、ブレーキBKが係合されることで第2遊星歯車装置16のキャリアC2及びそのキャリアC2に係合された第1遊星歯車装置14のキャリアC1が非回転部材であるハウジング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EV−2モードにおいては、第1遊星歯車装置14において、サンギヤS1の回転方向とリングギヤR1の回転方向とが逆方向となると共に、第2遊星歯車装置16において、サンギヤS2の回転方向とリングギヤR2の回転方向とが逆方向となる。すなわち、第1電動機MG1乃至第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、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、駆動装置10の適用されたハイブリッド車両を前進走行或いは後進走行させることができる。 The “EV-2 mode” shown in FIG. 3 corresponds to the second electric motor travel mode in the
EV−2モードにおいては、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、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、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、EV−2モードにおいては、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、EV−2モードは、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 EV-2 mode, a mode in which power generation is performed by at least one of the first electric motor MG1 and the second electric motor MG2 can be established. In this form, it becomes possible to share and generate driving force (torque) for traveling by one or both of the first motor MG1 and the second motor MG2, and each motor can be operated at an efficient operating point. In addition, it is possible to run to ease restrictions such as torque limitation due to heat. Furthermore, it is possible to idle one or both of the first electric motor MG1 and the second electric motor MG2 when power generation by regeneration is not allowed, such as when the battery is fully charged. That is, in the EV-2 mode, it is possible to perform EV traveling under a wide range of traveling conditions, or to perform EV traveling continuously for a long time. Therefore, the EV-2 mode is suitably employed in a hybrid vehicle having a high ratio of performing EV traveling, such as a plug-in hybrid vehicle.
図3に示す「HV−1モード」は、駆動装置10における第1のエンジン(ハイブリッド)走行モードに相当するものであり、好適には、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HV−1モード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、クラッチCLが解放されることで第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との相対回転が可能とされている。ブレーキBKが係合されることで第2遊星歯車装置16のキャリアC2が非回転部材であるハウジング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HV−1モードにおいては、エンジン12が駆動させられ、その出力トルクにより出力歯車30が回転させられる。この際、第1遊星歯車装置14において、第1電動機MG1により反力トルクを出力させることで、エンジン12から出力歯車30への伝達が可能とされる。第2遊星歯車装置16においては、ブレーキBKが係合されていることで、サンギヤS2の回転方向とリングギヤR2の回転方向とが逆方向となる。すなわち、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。 The “HV-1 mode” shown in FIG. 3 corresponds to the first engine (hybrid) travel mode in the
図3に示す「HV−2モード」は、駆動装置10における第2のエンジン(ハイブリッド)走行モードに相当するものであり、好適には、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HV−2モード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、クラッチCLが係合されることで第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との相対回転が不能とされており、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。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、HV−2モードにおいて、駆動装置10における第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。 The “HV-2 mode” shown in FIG. 3 corresponds to the second engine (hybrid) travel mode in the
図6に示すように、HV−2モードにおいて、好適には、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。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に示すようにサンギヤS1に対応する縦線Y1とサンギヤ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、駆動装置10においては、第1遊星歯車装置14のギヤ比ρ1よりも第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 HV-2 mode, the arrangement order of the rotating elements in the first
HV−2モードにおいては、クラッチCLが係合されることで第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、エンジン12の出力に対して、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、エンジン12の駆動に際して、その反力を第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、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 HV-2 mode, the carrier C1 of the first
図3に示す「HV−3モード」は、駆動装置10における第3のエンジン(ハイブリッド)走行モードに相当するものであり、好適には、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第1電動機MG1による発電が行われて連続的に変速比が可変とされ、エンジン12の作動点が予め設定された最適曲線に沿って作動させられるハイブリッド走行モードである。このHV−3モードにおいては、第2電動機MG2を駆動系から切り離してエンジン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HV−3モード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、クラッチCLが解放されることで第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との相対回転が可能とされている。ブレーキBKが解放されることで第2遊星歯車装置16のキャリアC2が非回転部材であるハウジング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、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。 The “HV-3 mode” shown in FIG. 3 corresponds to the third engine (hybrid) travel mode in the
HV−1モードにおいては、ブレーキBKが係合されているため、車両走行時において第2電動機MG2は出力歯車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、リングギヤR2の回転速度が増速されてサンギヤ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、HV−3モードにおいては、比較的高車速時に第2電動機MG2を駆動系から切り離してエンジン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 HV-1 mode, since the brake BK is engaged, the second electric motor MG2 is always rotated with the rotation of the output gear 30 (ring gear R2) during vehicle travel. In such a form, in a region where the rotation is relatively high, the rotation speed of the second electric motor MG2 reaches a limit value (upper limit value), the rotation speed of the ring gear R2 is increased and transmitted to the sun gear S2, and the like. Therefore, it is not always preferable to always rotate the second electric motor MG2 at a relatively high vehicle speed from the viewpoint of improving efficiency. On the other hand, in the HV-3 mode, the second electric motor MG2 is driven by the
以上の説明から明らかなように、駆動装置10においては、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に関して、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、HV−2モード、及びHV−3モードの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
図8は、図2の電子制御装置40の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図8において、レディオン判定手段すなわちレディオン判定部70は、車両のハイブリッドシステムが起動してレディオン(ReadyOn)状態になったか否かを判定する。すなわち、レディオン判定部70は、フットブレーキスイッチ59のブレーキ操作信号およびパワースイッチ57のパワースイッチ操作信号に基づいて、フットブレーキペダルを踏みながらパワースイッチ57が押されたか否かを判定する。 FIG. 8 is a functional block diagram for explaining a main part of the control function of the
エンジン走行、電動機走行要求判定手段すなわちエンジン走行、電動機走行要求判定部72は、エンジン12を駆動させて走行するエンジン走行とエンジン12を停止させて第1電動機MG1および/または第2電動機MG2により走行する電動機走行とのどちらかが要求されているかを判定する。すなわち、エンジン走行、電動機走行要求判定部72は、例えば、バッテリSOCセンサ53によってバッテリである蓄電装置の充電残量SOCが実験等により予め定められた所定充電残量SOCAを下回っているか否かを判定することによって、エンジン走行や電動機走行の要求を判定する。なお、エンジン走行、電動機走行要求判定部72では、暖機要求があるか否か、または、EVドライブモードスイッチが操作されているか否か等の様々な判定条件によりエンジン走行や電動機走行の要求を判定する。また、エンジン走行、電動機走行要求判定部72では、エンジン走行と電動機走行との2種類の走行条件しかないので、例えば、エンジン走行、電動機走行要求判定部72を電動機走行が要求されているか否かを判定するものとして使用しても良い。The engine travel / motor travel request determination means, that is, the engine travel / motor travel
アクセル操作量判定手段すなわちアクセル操作量判定部74は、アクセルペダルが踏み込まれアクセル開度Accが実験等により予め定められた所定アクセル開度AccAを下回っているか否かをアクセル開度センサ42に基づいて判定する。The accelerator operation amount determination means, that is, the accelerator operation
ECOモード、パワーモード選択手段すなわちECOモード、パワーモード選択部76は、ドライバが、車両の加速を重視したパワーモード(加速走行モード)を選択しているか、それとも、燃費を重視したECOモード(燃費走行モード)を選択しているのかを、ECOモードスイッチ54のECOモードスイッチ操作信号およびPWRモードスイッチ55のPWRモードスイッチ操作信号に基づいて判定する。すなわち、ECOモード、パワーモード選択部76では、ドライバが、ECOモードスイッチ54を操作することによってECOモードが選択されたと判定し、PWRモードスイッチ55を操作することによってパワーモードが選択されたと判定する。このため、ECOモードスイッチ54およびPWRモードスイッチ55は、上記パワーモードおよび上記ECOモードを選択するモード選択操作装置として機能する。なお、ECOモード、パワーモード選択部76では、ECOモードとパワーモードとの2種類のモードしかないので、例えば、ECOモード、パワーモード選択部76をECOモードが要求されているか否かを判定するものとして使用しても良い。 The ECO mode / power mode selection means, that is, the ECO mode / power
モード選択手段すなわちモード選択部78は、上述したレディオン判定部70、エンジン走行、電動機走行要求判定部72、アクセル操作量判定部74、ECOモード、パワーモード選択部76による判定結果に基づいて、車両の発進時における走行モード、すなわちEV−1モード、EV−2モード、HV−1モード、及びHV−2モードの4つのモードのいずれか1つの走行モードを選択する。 The mode selection means, that is, the
すなわち、モード選択部78は、レディオン判定部70でレディオン状態であると判定され、且つ、エンジン走行、電動機走行要求判定部72で電動機走行が要求され、且つ、ECOモード、パワーモード選択部76でECOモードが選択されると、ブレーキBKを係合させ且つクラッチCLを解放させ第2電動機MG2で走行するEV−1モード(第1電動機走行モード)を選択する。なお、上記状態で、例えば急激にアクセルが踏み込まれてアクセル操作量判定部74でアクセル開度Accが所定アクセル開度AccAを上回った判定されると、ブレーキBKおよびクラッチCLを係合させ第1電動機MG1および第2電動機MG2で走行するEV−2モード(第2電動機走行モード)を選択する。That is, the
また、モード選択部78は、レディオン判定部70でレディオン状態であると判定され、且つ、エンジン走行、電動機走行要求判定部72で電動機走行が要求され、且つ、ECOモード、パワーモード選択部76でパワーモードが選択されると、EV−2モードを選択する。 Further, the
また、モード選択部78は、レディオン判定部70でレディオン状態であると判定され、且つ、エンジン走行、電動機走行要求判定部72でエンジン走行が要求され、且つ、ECOモード、パワーモード選択部76でECOモードが選択されると、ブレーキBKを係合させ且つクラッチCLを解放させ、第1電動機MG1で反力トルクを発生させ、第2電動機MG2で駆動力を発生させるHV−1モード(第1エンジン走行モード)を選択する。なお、上記状態で、例えば急激にアクセルが踏み込まれてアクセル操作量判定部74でアクセル開度Accが所定アクセル開度AccAを上回った判定されると、クラッチCLを係合させ且つブレーキBKを解放させ第1電動機MG1および第2電動機MG2で反力トルクを発生させるHV−2モード(第2エンジン走行モード)を選択する。また、モード選択部78では、上記のようにレディオン状態であると判定され、且つ、エンジン走行が要求されると、後述する図11のS13およびS14に示すように、一旦EV−1モードが選択されてその後速やかにHV−1モードに切り換えられる。The
また、モード選択部78は、レディオン判定部70でレディオン状態であると判定され、且つ、エンジン走行、電動機走行要求判定部72でエンジン走行が要求され、且つ、ECOモード、パワーモード選択部78でパワーモードが選択されると、HV−2モードを選択する。 Further, the
モード切換制御手段すなわちモード切換制御部80は、モード選択部78で選択された走行モードに切り換わるように、図3に示す係合表に従ってクラッチCLおよび/またはブレーキBKを係合或いは解放させる油圧制御指令信号Spを電子制御装置40から油圧制御回路60に出力する。油圧制御回路60では、その油圧制御指令信号Spに従って、その油圧制御回路60内のリニアソレノイド弁等の電磁制御弁から出力される油圧が制御される。 The mode switching control means, that is, the mode
なお、モード切換制御部80でEV−1モードに切り換えられると、図9に示すように、基本的には第2電動機MG2のトルク・回転数を制御して車両を電動機走行させる。なお、このEV−1モードにおいて、第1電動機MG1による第2電動機MG2の負荷が軽減あるいは、ゼロとなるように、第1電動機MG1を回転駆動し、全体として効率が高くなるように協調制御させてもよい。 When the mode
また、モード切換制御部80でEV−2モードに切り換えられると、図10に示すように、第1電動機MG1および第2電動機MG2の両方でトルクを出すことで電動機走行時でもドライバの要求に近い駆動力を出す事が可能となる。なお、低速・低トルクの場合は第1電動機MG1で出力し、高トルクの場合は第1電動機MG1および第2電動機MG2の両方で出力させ車両を電動機走行させる。この場合、第1電動機MG1および第2電動機MG2のトータルで高い効率が得られるように、第1電動機MG1および第2電動機MG2の動作点が設定される。 When the mode
また、モード切換制御部80でHV−1モードに切り換えられると、HV−1モードは、車両発進時(例えば変速比が1以下のローギヤ側の変速比の時)における理論伝達効率がHV−2モードより良いので、HV−2モードよりも燃費を重視した走行が可能とになる。また、モード切換制御部80でHV−2モードに切り換えられると、第1電動機MG1および第2電動機MG2の両方で反力トルクを発生させてドライバが要求する車両の加速を重視したエンジン出力を出力歯車30に好適に伝達することが可能となる。この場合、第1電動機MG1および第2電動機MG2のトータルで高い効率が得られるように、第1電動機MG1および第2電動機MG2の動作点が設定される。 When the mode
図11は、図2の電子制御装置40においてドライバの要求によって発進時の走行モードが選択される制御作動の要部をそれぞれ説明するフローチャートであり、所定の制御周期で繰り返し実行される。 FIG. 11 is a flowchart for explaining the main part of the control operation in which the driving mode at the time of start is selected by the driver's request in the
図11において、先ず、レディオン判定部70に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S11において、車両のハイブリッドシステムが起動してレディオン状態になっているか否かが判定される。このS11の判定が否定される場合には本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合には、エンジン走行、電動機走行要求判定部72に対応するS12において、電動機走行とエンジン走行とのどちらかが要求されているか、すなわち電動機走行要求がされているか否かが判定される。 In FIG. 11, first, in step (hereinafter, step is omitted) S <b> 11 corresponding to the ready-on
S12の判定が否定される場合すなわちエンジン走行が要求される場合は、モード選択部78に対応するS13においてEV−1モードが選択され、続く、モード選択部78に対応するS14において速やかにHV−1モードに切り換えられる。次に、ECOモード、パワーモード選択部76に対応するS15において、車両の加速を重視したパワーモードを選択しているかそれとも燃費を重視したECOモードを選択しているのか、すなわちECOモードが選択されているか否かが判定される。 If the determination in S12 is negative, that is, if engine running is requested, the EV-1 mode is selected in S13 corresponding to the
S15の判定が否定される場合すなわちパワーモードが選択される場合は、モード選択部78、モード切換制御部80に対応するS16においてHV−2モードが選択されて、HV−2モードとなるようにクラッチCLが係合されブレーキBKが解放される。HV−2モードでは、第1電動機MG1および第2電動機MG2の両方で反力トルクを発生させてドライバが要求する車両の加速を重視したエンジン出力を出力歯車30に好適に伝達することが可能になり、ドライバがパワーモードを選択することにより要求した車両の加速を重視した走行モードで発進できる。 When the determination in S15 is negative, that is, when the power mode is selected, the HV-2 mode is selected in S16 corresponding to the
S15の判定が肯定される場合すなわちECOモードが選択される場合は、アクセル操作量判定部74に対応するS17において、アクセル開度Accが所定アクセル開度AccAを下回っているか否かが判定される。S15の判定が否定される場合すなわち急激にアクセルが踏み込まれてアクセル開度Accが所定アクセル開度AccAを上回った場合は、S16が実行されるが、肯定される場合には、モード選択部78、モード切換制御部80に対応するS18においてHV−1モードが選択されて、HV−1モードとなるようにブレーキBKが係合されクラッチCLが解放される。HV−1モードでは、車両発進時(例えば変速比が1以下のローギヤ側の変速比の時)における理論伝達効率がHV−2モードより良いので、ドライバがECOモードを選択することにより要求した燃費を重視した走行モードで発進することができる。If the determination in S15 is affirmative, that is, if the ECO mode is selected, it is determined in S17 corresponding to the accelerator operation
S12に戻って、S12の判定が肯定される場合すなわち電動機走行が要求される場合は、ECOモード、パワーモード選択部76に対応するS19において、パワーモードを選択しているかそれともECOモードを選択しているのか、すなわちECOモードが選択されているか否かが判定される。S19の判定が否定される場合すなわちパワーモードが選択される場合は、モード選択部78、モード切換制御部80に対応するS20においてEV−2モードが選択されて、EV−2モードとなるようにクラッチCLおよびブレーキBKが係合される。EV−2モードでは、第1電動機MG1および第2電動機MG2の両方でトルクを出すことで電動機走行時でもドライバが要求する車両の加速を重視した駆動力を出す事が可能となり、ドライバがパワーモードを選択することにより要求した車両の加速を重視した走行モードで発進できる。 Returning to S12, if the determination in S12 is affirmative, that is, if motor running is requested, the power mode is selected or the ECO mode is selected in S19 corresponding to the ECO mode / power
S19の判定が肯定される場合すなわちECOモードが選択される場合は、アクセル操作量判定部74に対応するS21において、アクセル開度Accが所定アクセル開度AccAを下回っているか否かが判定される。S21の判定が否定される場合すなわち急激にアクセルが踏み込まれてアクセル開度Accが所定アクセル開度AccAを上回った場合はS20が実行されるが、肯定される場合には、モード選択部78、モード切換制御部80に対応するS22においてEV−1モードが選択されて、EV−1モードとなるようにブレーキBKが係合されクラッチCLが解放される。EV−1モードでは、協調制御が実行され第1電動機MG1および第2電動機MG2で消費される消費電力が抑制されてより長い電動機走行が可能になるので、ドライバがECOモードを選択することにより要求した燃費を重視した走行モードで発進することができる。If the determination in S19 is affirmative, that is, if the ECO mode is selected, it is determined in S21 corresponding to the accelerator operation
図12は、車両のハイブリッドシステムが起動してレディオン状態になった時において、例えばモード選択操作装置であるECOモードスイッチ54またはPWRモードスイッチ55が操作されることによって、各走行モード(EV−1、EV−2、HV−1、HV−2)の一つが選択される流れを説明するフローチャートであり、図11を簡略化させた図である。 FIG. 12 shows that when the hybrid system of the vehicle is activated and is in a ready-on state, for example, the
この図12によれば、電動機走行要求があり且つECOモードスイッチ54が操作されると、矢印a方向に移動してS22でEV−1モードが選択される。また、電動機走行要求があり且つPWRモードスイッチ55が操作されると、矢印b方向に移動してS20でEV−2モードが選択される。また、エンジン走行要求があり且つECOモードスイッチ54が操作されると、矢印a方向に移動し且つS22から矢印c方向に移動してS18でHV−1モードが選択される。また、エンジン走行要求があり且つPWRモードスイッチ55が操作されると、矢印a方向に移動し更に矢印c方向に移動し且つS18から矢印d方向に移動してS16でHV−2モードが選択される。 According to FIG. 12, when there is an electric motor travel request and the
なお、図12において、例えば急激にアクセルが踏み込まれるか或いはPWRモードスイッチ55が操作されることによって、一旦選択されたEV−1モード(S22)からEV−2モード(S20)への切換すなわち矢印e方向の移動や、一旦選択されたHV−1モード(S18)からHV−2モード(S16)への切換すなわち矢印dの移動が実行される。また、図12において、例えばECOモードスイッチ54が操作されることによって、一旦選択されたEV−2モード(S20)からEV−1モード(S22)への切換すなわち矢印g方向の移動や、一旦選択されたHV−2モード(S16)からHV−1モード(S18)への切換すなわち矢印h方向の移動が実行される。また、図12において、例えばエンジン走行が要求されることによって、一旦選択されたEV−2モード(S20)からHV−1モード(S18)への切換すなわち矢印i方向の移動が実行される。 In FIG. 12, for example, when the accelerator is suddenly depressed or the
上述のように、本実施例の駆動装置10の電子制御装置40によれば、車両の加速を重視したパワーモードおよび燃費を重視したECOモードを選択するモード選択操作装置であるECOモードスイッチ54およびPWRモードスイッチ55を備え、車両の発進に際して、パワーモードが選択されたときは、第1電動機MG1および第2電動機MG2の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進し、燃費が要求されるECOモードが選択されたときは、第1電動機MG1又は第2電動機MG2の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進する。このため、PWRモードスイッチ55によってパワーモードが選択されると車両の加速を重視するために第1電動機MG1および第2電動機MG2の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進するができる。また、ECOモードスイッチ54によってECOモードが選択されると燃費を重視するために第1電動機MG1又は第2電動機MG2の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進することができる。これによって、ドライバがECOモードスイッチ54およびPWRモードスイッチ55を操作することによりドライバの要求する走行に合った発進が可能となる。 As described above, according to the
また、本実施例の駆動装置10の電子制御装置40によれば、ブレーキBKを係合させ且つクラッチCLを解放されて第2電動機MG2で走行するEV−1モードと、ブレーキBKを係合させ且つクラッチCLを解放させ、第1電動機MG1で反力トルクを発生させ、第2電動機MG2で駆動力を発生させるHV−1モードとを有し、ECOモードが選択され且つ電動機走行が要求される場合は、EV−1モードが選択され、ECOモードが選択され且つエンジン走行が要求される場合は、HV−1モードが選択される。このため、ドライバがECOモードスイッチ54を操作することにより車両の状態に応じてドライバの要求する走行に合った発進が可能となる。 Further, according to the
また、本実施例の駆動装置10の電子制御装置40によれば、ブレーキBKおよびクラッチCLを係合させ、第1電動機MG1及び第2電動機MG2で走行するEV−2モードと、クラッチCLを係合させ且つブレーキBKを解放させ、第1電動機MG1及び第2電動機MG2で反力トルクを発生させるHV−2モードとを有し、パワーモードが選択され且つ電動機走行が要求される場合は、EV−2モードが選択され、パワーモードが選択され且つエンジン走行が要求される場合は、HV−2モードが選択される。このため、ドライバがPWRモードスイッチ55を操作することにより車両の状態に応じてドライバの要求する走行に合った発進が可能となる。 Further, according to the
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13〜図18は、前述の実施例1のハイブリッド車両用駆動装置10に替えて、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100、110、120、130、140、150の構成をそれぞれ説明する骨子図である。本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は、図13に示す駆動装置100や図14に示す駆動装置110のように、中心軸CE方向の前記第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の配置(配列)を変更した構成にも好適に適用される。図15に示す駆動装置120のように、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を、前記ブレーキBKと並列に備えた構成にも好適に適用される。図16に示す駆動装置130、図17に示す駆動装置140、図18に示す駆動装置150のように、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′を備えた構成にも好適に適用される。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)として備えたものである。 FIGS. 13 to 18 show other hybrid
このように、上記実施例2のハイブリッド車両用駆動装置100、110、120、130、140、150は、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、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、及び出力回転部材である出力歯車30に連結された第3回転要素としてのリングギヤR1を備えた第1差動機構である第1遊星歯車装置14と、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に連結された第2差動機構である第2遊星歯車装置16(16′)と、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クラッチCL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ブレーキBKとを、備えている。このため、前述の電子制御装置40をそれぞれ設けることにより、車両の発進に際して、パワーモードが選択されたときは、第1電動機MG1および第2電動機MG2の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進し、燃費が要求されるECOモードが選択されたときは、第1電動機MG1又は第2電動機MG2の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進ので、PWRモードスイッチ55によってパワーモードが選択されると車両の加速を重視するために第1電動機MG1および第2電動機MG2の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進するができ、ECOモードスイッチ54によってECOモードが選択されると燃費を重視するために第1電動機MG1又は第2電動機MG2の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進することができるなど、前述の実施例1と同様の効果が得られる。 Thus, the hybrid
図19〜図21は、前述の実施例1のハイブリッド車両用駆動装置10に替えて、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の構成および作動をそれぞれ説明する共線図である。前述と同様に、第1遊星歯車装置14におけるサンギヤS1、キャリヤC1、リングギヤR1の相対的な回転速度を実線L1で、第2遊星歯車装置16におけるサンギヤS2、キャリヤ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。ハイブリッド車両用駆動装置160では、第1遊星歯車装置14のサンギヤS1、キャリヤC1、およびリングギヤR1は、第1電動機MG1、エンジン12、および第2電動機MG2にそれぞれ連結され、第2遊星歯車装置16のサンギヤS2、キャリヤC2、およびリングギヤR2は、第2電動機MG2、出力回転部材30、およびブレーキBKを介して非回転部材26にそれぞれ連結され、サンギヤS1とリングギヤR2とがクラッチ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。ハイブリッド車両用駆動装置170では、第1遊星歯車装置14のサンギヤS1、キャリヤC1、およびリングギヤR1は、第1電動機MG1、出力回転部材30、およびエンジン12にそれぞれ連結され、第2遊星歯車装置16のサンギヤS2、キャリヤC2、およびリングギヤR2は、第2電動機MG2、出力回転部材30、およびブレーキBKを介して非回転部材26にそれぞれ連結され、サンギヤS1とリングギヤR2とがクラッチCLを介して選択的に連結されている。前記キャリヤC1及びC2が相互に連結されている。ハイブリッド車両用駆動装置180では、第1遊星歯車装置14のサンギヤS1、キャリヤC1、およびリングギヤR1は、第1電動機MG1、出力回転部材30、およびエンジン12にそれぞれ連結され、第2遊星歯車装置16のサンギヤS2、キャリヤC2、およびリングギヤR2は、第2電動機MG2、ブレーキBKを介して非回転部材26、および出力回転部材30にそれぞれ連結され、リングギヤR1とキャリヤ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。 19 to 21 illustrate the configuration and operation of other hybrid
図19〜図21の実施例では、実施例1と同様に、ECOモードスイッチ54が操作されることにより燃費を重視したECOモードが選択されたときは、第1電動機MG1又は第2電動機MG2の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進する。また、図19〜図21の実施例でも、電子制御装置40が備えられることにより、PWRモードスイッチ55が操作されることにより車両の加速を重視したパワーモードが選択されたときは、第1電動機MG1および第2電動機MG2の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進するので、実施例1と同様の効果が得られる。 In the embodiment shown in FIGS. 19 to 21, as in the first embodiment, when the ECO mode with an emphasis on fuel consumption is selected by operating the
図19〜図21に示す実施例では、前述した図4〜7、図13〜18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8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19〜図21に示す構成にも好適に適用される。 The embodiment shown in FIGS. 19 to 21 has four rotating elements (represented as four rotating elements) on the collinear chart as in the embodiments shown in FIGS. 4 to 7 and FIGS. 13 to 18 described above. The first
また、図19〜図21に示す実施例は、図4〜7、図13〜18に示す実施例と同様に、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。 Further, in the embodiment shown in FIGS. 19 to 21, the first
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
本実施例において、PWRモードスイッチ55が操作されることによりパワーモードが選択されたが、例えば、シフト操作装置のシフトレバーがスポーツレンジまたはマニュアルレンジに切り換えられることによって、パワーモードが選択されても良い。 In the present embodiment, the power mode is selected by operating the
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.
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)
26:ハウジング(ケース、非回転部材)
30:出力歯車(出力回転部材)
40:電子制御装置(駆動制御装置)
54:ECOモードスイッチ(モード選択操作装置)
55:PWRモードスイッチ(モード選択操作装置)
MG1:第1電動機
MG2:第2電動機
BK:ブレーキ
CL:クラッチ10, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180: Hybrid vehicle drive device 12: Engine 14: First planetary gear device (first differential mechanism)
16, 16 ': Second planetary gear device (second differential mechanism)
26: Housing (case, non-rotating member)
30: Output gear (output rotating member)
40: Electronic control device (drive control device)
54: ECO mode switch (mode selection operation device)
55: PWR mode switch (mode selection operation device)
MG1: first electric motor MG2: second electric motor BK: brake CL: clutch
【0002】
材に対して選択的に連結するブレーキとを備え、電動機走行およびハイブリッド走行においてそれぞれ複数の走行モードで走行可能なハイブリッド車両が考えられる。
[0005]
ところで、特許文献2に示すような従来のハイブリッド車両では、電動機走行時に第1電動機は出力がなく自由回転しているだけであり、第2電動機の出力の引き摺り要素の1つとなっていた。また、上記状態では、電動機走行時の駆動力が第2電動機に依存していて、車両の駆動力や電動機走行距離が制限されるので、ドライバの要求する走行に合った発進、例えば車両の加速を重視した発進や燃費を重視した発進をすることができないという課題があった。
[0006]
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、ドライバの要求する走行に合った発進が可能とな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。
課題を解決するための手段
[0007]
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、(a)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るハイブリッド車両の駆動制御装置において、(b)車両の加速を重視した加速走行モードおよび燃費を重視した燃費走行モードを選択するモード選択操作装置を備え、(c)車両の発進に際して、前記加速走行モードが選択されたときは、前記第1電動機および第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進し、(d)燃費が要求される前記燃費走行モードが選択されたときは、前記第1電動機又は第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、(e)前記ブレーキを係合させ前記第2電動機で走行する第1電動機走行モードと、(f)前記ブレーキを係合させ、前記第1電動機で反力トルクを発生させ、前記第2電動機で駆動力を発生させる第1エンジン走行モードと、(g)前記ブレーキおよびクラッチを係合させ、前記第1電動機及び第2電動機で走行する第2電動機走行モードと、(h)前記クラッチを係合させ、前記第1電動機及び第2電動機で反力トルクを発生させる第2エンジン走行モードとを有し、(i)前記燃費走行モードが選択され且つ前記電動機走行が要求される場合は、前記第1電動機走行モードが選択され、(j)前記燃費走行モードが選択され、且つ前記エンジン走行が要求される場合は、前記第1エンジン走行モードが選択され、(k)前記加速走行モードが選択され且つ前記電動機走行が要求される場合は、前記第2電動機走行モードが選択され、(l)前記加速走行モードが選択され且つ前記エンジン走行が要求される場合は、前記第2エンジン走行モードが選択されることに[0002]
A hybrid vehicle that includes a brake that is selectively connected to the material and that can travel in a plurality of traveling modes in motor traveling and hybrid traveling can be considered.
[0005]
By the way, in the conventional hybrid vehicle as shown to
[0006]
The present invention has been made in 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 can start in accordance with the driving requested by the driver.
Means for Solving the Problems [0007]
In order to achieve such an object, the gist of the present invention is that (a) a first differential mechanism and a second differential mechanism having four rotating elements as a whole, and coupling to the four rotating elements, respectively. An engine, a first electric motor, a second electric motor, and an output rotating member, wherein one of the four rotating elements includes the rotating element of the first differential mechanism and the second differential mechanism. A rotating 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 connected to a non-rotating member via a brake. A drive control device for a hybrid vehicle that is selectively coupled, comprising: (b) a mode selection operation device that selects an acceleration travel mode that emphasizes vehicle acceleration and a fuel efficiency travel mode that emphasizes fuel efficiency; and (c) vehicle start Before When the acceleration travel mode is selected, the fuel consumption travel mode is selected in which the vehicle starts with motor travel or engine travel that generates a driving force by the operation of the first motor and the second motor, and (d) fuel consumption is required. A drive control device for a hybrid vehicle that starts by electric motor traveling or engine traveling that generates a driving force by the operation of the first electric motor or the second electric motor, and (e) engages the brake and performs the second operation A first motor running mode in which the motor runs, and (f) a first engine running mode in which the brake is engaged, a reaction torque is generated by the first motor, and a driving force is generated by the second motor; (G) engaging the brake and clutch, and a second motor running mode in which the first and second motors run, and (h) engaging the clutch, A first engine running mode in which reaction torque is generated by the first motor and the second motor, and (i) when the fuel consumption running mode is selected and the motor running is required, the first motor When the travel mode is selected, (j) when the fuel consumption travel mode is selected and the engine travel is required, the first engine travel mode is selected, (k) the acceleration travel mode is selected and the When the motor travel is required, the second motor travel mode is selected. (L) When the acceleration travel mode is selected and the engine travel is required, the second engine travel mode is selected. Especially
【0003】
ある
発明の効果
[0008]
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置によれば、(b)車両の加速を重視した加速走行モードおよび燃費を重視した燃費走行モードを選択するモード選択操作装置を備え、(c)車両の発進に際して、前記加速走行モードが選択されたときは、前記第1電動機および第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進し、(d)燃費が要求される前記燃費走行モードが選択されたときは、前記第1電動機又は第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、(e)前記ブレーキを係合させ前記第2電動機で走行する第1電動機走行モードと、(f)前記ブレーキを係合させ、前記第1電動機で反力トルクを発生させ、前記第2電動機で駆動力を発生させる第1エンジン走行モードと、(g)前記ブレーキおよびクラッチを係合させ、前記第1電動機及び第2電動機で走行する第2電動機走行モードと、(h)前記クラッチを係合させ、前記第1電動機及び第2電動機で反力トルクを発生させる第2エンジン走行モードとを有し、(i)前記燃費走行モードが選択され且つ前記電動機走行が要求される場合は、前記第1電動機走行モードが選択され、(j)前記燃費走行モードが選択され、且つ前記エンジン走行が要求される場合は、前記第1エンジン走行モードが選択され、(k)前記加速走行モードが選択され且つ前記電動機走行が要求される場合は、前記第2電動機走行モードが選択され、(l)前記加速走行モードが選択され且つ前記エンジン走行が要求される場合は、前記第2エンジン走行モードが選択される。このため、前記モード選択操作装置によって前記加速走行モードが選択されると車両の加速を重視するために前記第1電動機および第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進するができる。また、前記モード選択操作装置によって前記燃費走行モードが選択されると燃費を重視するために前記第1電動機又は第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進することができる。これによって、ドライバが前記モード選択操作装置を操作することによりドライバの要求する走行に合った発進が可能となる。さらに、ドライバが前記モード選択操作装置を操作することにより車両の状態に応じてドライバの要求する走行に合った発進が可能となる。
[0009]
ここで、好適には、電動機走行要求、エンジン走行要求、加速走行モードの選択、燃費走行モード選択操作装置の選択、アクセル開度に基づいて、第1エンジン走行モード、第1電動機走行モード、第2エンジン走行モード、第2電動機走行モードのいずれか1つを選択するモード選択部を、備える。このため、ドライバが前記モード選択操作装置を操作することにより車両の状態に応じてドライバの要求する走行に合った発進が可能となる。
[0010][0003]
Effects of a certain invention [0008]
According to the hybrid vehicle drive control device of the present invention, (b) a mode selection operation device that selects an acceleration travel mode that emphasizes vehicle acceleration and a fuel efficiency travel mode that emphasizes fuel efficiency is provided, and (c) when the vehicle starts. When the acceleration traveling mode is selected, the fuel consumption traveling mode is started when the first electric motor and the second electric motor are operated to start driving by an electric motor driving or an engine driving, and (d) fuel consumption is required. When selected, it is a drive control device for a hybrid vehicle that starts by electric motor driving or engine driving that generates driving force by the operation of the first electric motor or the second electric motor, and (e) engages the brake and A first motor running mode running with the second motor; and (f) engaging the brake, generating reaction force torque with the first motor, and A first engine running mode in which a driving force is generated by the machine; (g) a second motor running mode in which the brake and the clutch are engaged and the first and second motors are run; and (h) the clutch is A second engine travel mode for engaging and generating reaction torque with the first motor and the second motor, and (i) when the fuel consumption travel mode is selected and the motor travel is required, When the first motor travel mode is selected, (j) when the fuel consumption travel mode is selected, and when the engine travel is required, the first engine travel mode is selected, and (k) the acceleration travel mode is If selected and the motor travel is required, the second motor travel mode is selected, and (l) the acceleration travel mode is selected and the engine travel is required. If, the second engine drive mode is selected. For this reason, when the acceleration traveling mode is selected by the mode selection operation device, in order to place importance on the acceleration of the vehicle, the vehicle starts with motor traveling or engine traveling that generates driving force by the operation of the first motor and the second motor. Can do. In addition, when the fuel consumption travel mode is selected by the mode selection operation device, it is possible to start by motor traveling or engine traveling in which driving force is generated by the operation of the first motor or the second motor in order to emphasize fuel consumption. . As a result, the driver can start in accordance with the driving requested by the driver by operating the mode selection operation device. Furthermore, when the driver operates the mode selection operation device, it is possible to start in accordance with the driving requested by the driver according to the state of the vehicle.
[0009]
Here, preferably, based on the motor travel request, engine travel request, acceleration travel mode selection, fuel consumption travel mode selection operation device selection, accelerator opening, the first engine travel mode, the first motor travel mode, A mode selection unit for selecting one of the two-engine traveling mode and the second motor traveling mode; For this reason, when the driver operates the mode selection operation device, it is possible to start in accordance with the driving requested by the driver according to the state of the vehicle.
[0010]
【0004】
[0011]
また、好適には、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。このようにしても、第1発明と同じ効果が得られる。
図面の簡単な説明
[0012]
[図1]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の構成を説明する骨子図である。
[図2]図1の駆動装置の駆動を制御するために備えられた制御系統の要部を説明する図である。
[図3]図1の駆動装置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クラッチ及びブレーキの係合状態を示す係合表である。
[図4]図1の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表[0004]
[0011]
Preferably, the first differential mechanism includes a first rotation element connected to the first electric motor, a second rotation element connected to the engine, and a third rotation connected to the output rotation member. 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 the second rotating element and the third rotating element. Any one of the rotating elements is connected to a third rotating element in the first differential mechanism, and the clutch includes a second rotating element in the first differential mechanism and a second differential element in the second differential mechanism. Of the second rotating element and the third rotating element, the rotating element that is not connected to the third rotating element in the first differential mechanism is selectively engaged, and the brake is the second rotating element. Second rotating element and third rotating element in differential mechanism The out said rotating element of which is not connected to the third rotating element of the first differential mechanism, in which selectively engaging to said non-rotating member. Even if it does in this way, the same effect as the 1st invention is acquired.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0012]
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a configuration of a hybrid vehicle drive device to which the present invention is preferably applied.
FIG. 2 is a diagram for explaining a main part of a control system provided for controlling the drive of the drive device of FIG. 1;
FIG. 3 is an engagement table showing clutch and brake engagement states in each of five types of travel modes established in the drive device of FIG.
[FIG. 4] In the driving device of FIG.
図1に示すように、駆動装置10において、第1遊星歯車装置14及び第2遊星歯車装置16は、それぞれ入力軸28と同軸上(中心軸CE上)に配置されており、且つ、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、中心軸CEの軸方向に関して、第1遊星歯車装置14は、第2遊星歯車装置16に対してエンジン12側に配置されている。中心軸CEの軸方向に関して、第1電動機MG1は、第1遊星歯車装置14に対してエンジン12側に配置されている。中心軸CEの軸方向に関して、第2電動機MG2は、第2遊星歯車装置16に対してエンジン12の反対側に配置されている。すなわち、第1電動機MG1、第2電動機MG2は、中心軸CEの軸方向に関して、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、駆動装置10においては、中心軸CEの軸方向において、エンジン12側から第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
図3に示す「EV−1モード」は、駆動装置10における第1の電動機走行モードに相当するものであり、好適には、エンジン12の運転が停止させられると共に、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EV−1モード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、クラッチCLが解放されることで第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との相対回転が可能とされている。ブレーキBKが係合されることで第2遊星歯車装置16のキャリアC2が非回転部材であるハウジング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EV−1モードにおいては、第2遊星歯車装置16において、サンギヤS2の回転方向とリングギヤR2の回転方向とが逆方向となり、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、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、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、第1電動機MG1は空転させられる。このEV−1モードでは、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(電気)走行と同様の、第2電動機MG2による前進或いは後進のEV走行制御を行うことができる。
The “EV-1 mode” shown in FIG. 3 corresponds to the first electric motor traveling mode in the
図19〜図21は、前述の実施例1のハイブリッド車両用駆動装置10に替えて、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の構成および作動をそれぞれ説明する共線図である。前述と同様に、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、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。ハイブリッド車両用駆動装置160では、第1遊星歯車装置14のサンギヤS1、キャリアC1、およびリングギヤR1は、第1電動機MG1、エンジン12、および第2電動機MG2にそれぞれ連結され、第2遊星歯車装置16のサンギヤS2、キャリアC2、およびリングギヤR2は、第2電動機MG2、出力回転部材30、およびブレーキBKを介して非回転部材26にそれぞれ連結され、サンギヤS1とリングギヤR2とがクラッチ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。ハイブリッド車両用駆動装置170では、第1遊星歯車装置14のサンギヤS1、キャリアC1、およびリングギヤR1は、第1電動機MG1、出力回転部材30、およびエンジン12にそれぞれ連結され、第2遊星歯車装置16のサンギヤS2、キャリアC2、およびリングギヤR2は、第2電動機MG2、出力回転部材30、およびブレーキBKを介して非回転部材26にそれぞれ連結され、サンギヤS1とリングギヤR2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及びC2が相互に連結されている。ハイブリッド車両用駆動装置180では、第1遊星歯車装置14のサンギヤS1、キャリアC1、およびリングギヤR1は、第1電動機MG1、出力回転部材30、およびエンジン12にそれぞれ連結され、第2遊星歯車装置16のサンギヤS2、キャリアC2、およびリングギヤR2は、第2電動機MG2、ブレーキBKを介して非回転部材26、および出力回転部材30にそれぞれ連結され、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。
19 to 21 illustrate the configuration and operation of other hybrid
Claims (4)
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るハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
車両の加速を重視した加速走行モードおよび燃費を重視した燃費走行モードを選択するモード選択操作装置を備え、
車両の発進に際して、前記加速走行モードが選択されたときは、前記第1電動機および第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進し、
燃費が要求される前記燃費走行モードが選択されたときは、前記第1電動機又は第2電動機の作動により駆動力を発生させる電動機走行又はエンジン走行で発進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。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,
A drive control apparatus for a hybrid vehicle in which a 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
A mode selection operation device that selects an acceleration driving mode that emphasizes vehicle acceleration and a fuel efficiency driving mode that emphasizes fuel efficiency,
When the vehicle is started, when the acceleration travel mode is selected, the vehicle is started by an electric motor drive or an engine drive that generates a driving force by the operation of the first electric motor and the second electric motor.
The hybrid vehicle drive control is characterized in that when the fuel consumption travel mode requiring fuel efficiency is selected, the vehicle is started by motor travel or engine travel that generates a driving force by the operation of the first motor or the second motor. apparatus.
前記ブレーキを係合させ、前記第1電動機で反力トルクを発生させ、前記第2電動機で駆動力を発生させる第1エンジン走行モードとを有し、
前記燃費走行モードが選択され且つ前記電動機走行が要求される場合は、前記第1電動機走行モードが選択され、
前記燃費走行モードが選択され且つ前記エンジン走行が要求される場合は、前記第1エンジン走行モードが選択される請求項1のハイブリッド車両の駆動制御装置。A first motor running mode in which the brake is engaged and the second motor runs.
A first engine running mode in which the brake is engaged, a reaction torque is generated by the first electric motor, and a driving force is generated by the second electric motor;
When the fuel consumption travel mode is selected and the motor travel is required, the first motor travel mode is selected,
The hybrid vehicle drive control device according to claim 1, wherein when the fuel consumption travel mode is selected and the engine travel is requested, the first engine travel mode is selected.
前記クラッチを係合させ、前記第1電動機及び第2電動機で反力トルクを発生させる第2エンジン走行モードとを有し、
前記加速走行モードが選択され且つ前記電動機走行が要求される場合は、前記第2電動機走行モードが選択され、
前記加速走行モードが選択され且つ前記エンジン走行が要求される場合は、前記第2エンジン走行モードが選択される請求項1または2のハイブリッド車両の駆動制御装置。A second motor travel mode in which the brake and the clutch are engaged and the first motor and the second motor travel;
A second engine running mode in which the clutch is engaged and a reaction torque is generated by the first electric motor and the second electric motor;
When the acceleration travel mode is selected and the motor travel is requested, the second motor travel mode is selected,
The drive control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1 or 2, wherein when the acceleration traveling mode is selected and the engine traveling is requested, the second engine traveling mode is selected.
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3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 drive control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the drive control device is selectively engaged.
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