KR20150105385A - 차량용 구동 장치 - Google Patents

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KR20150105385A
KR20150105385A KR1020157021011A KR20157021011A KR20150105385A KR 20150105385 A KR20150105385 A KR 20150105385A KR 1020157021011 A KR1020157021011 A KR 1020157021011A KR 20157021011 A KR20157021011 A KR 20157021011A KR 20150105385 A KR20150105385 A KR 20150105385A
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KR
South Korea
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torque
running mode
command value
mode
rotator
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Application number
KR1020157021011A
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English (en)
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유지 이와세
요스케 스즈키
히로타츠 기타바타케
야스히로 오시우미
다카시 가와이
Original Assignee
도요타 지도샤（주）
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Publication date
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Abstract

제 1 회전기와, 제 2 회전기를 구비하고, 제 1 회전기 또는 제 2 회전기 중 어느 일방의 회전기를 동력원으로 하는 제 1 주행 모드로부터 제 1 회전기 및 제 2 회전기를 동력원으로 하는 제 2 주행 모드로 이행할 때에, 제 1 회전기의 토크 지령값(Tt1)과 제 2 회전기의 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크를 차량에 대한 요구 토크(Tr)보다 크게 한다. 제 1 주행 모드의 동력원이었던 회전기의 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 토크 지령값은, 이행 개시 전의 토크 지령값보다 크게 되어도 된다.

Description

차량용 구동 장치{VEHICLE DRIVE DEVICE}
본 발명은, 차량용 구동 장치에 관한 것이다.
종래, 1개의 회전기(回轉機)를 동력원으로 하여 주행하는 주행 모드와, 2개의 회전기를 동력원으로 하여 주행하는 주행 모드를 갖는 차량이 있다. 특허문헌 1에는, 차속(V)이 30〔㎞/h〕보다 낮은 경우, 내연 엔진을 정지시키고, 발전기 모터의 구동력(QG)에 의해 전기 모터의 구동력(QM)의 부족분을 보충하며, 차속(V)이 30〔km/h〕 이상인 경우에는, 내연 엔진의 구동력(QE)에 의해 구동력(QM)의 부족분을 보충하는 하이브리드형 차량의 기술이 개시되어 있다.
일본국 공개특허 특개평8-295140호 공보
여기서, 일방의 주행 모드로부터 타방의 주행 모드로 이행할 때의 출력 토크의 변동을 억제할 수 있는 것이 요망되고 있다. 예를 들면, 1개의 회전기를 동력원으로 하여 주행하는 주행 모드로부터 2개의 회전기를 동력원으로 하여 주행하는 주행 모드로 이행할 때의 출력 토크의 변동을 억제할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은, 1개의 회전기를 동력원으로 하여 주행하는 주행 모드로부터 2개의 회전기를 동력원으로 하여 주행하는 주행 모드로 이행할 때의 출력 토크의 변동을 억제할 수 있는 차량용 구동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 차량용 구동 장치는, 제 1 회전기와, 제 2 회전기를 구비하고, 상기 제 1 회전기 또는 상기 제 2 회전기 중 어느 일방의 회전기를 동력원으로 하는 제 1 주행 모드로부터 상기 제 1 회전기 및 상기 제 2 회전기를 동력원으로 하는 제 2 주행 모드로 이행할 때에, 상기 제 1 회전기의 토크 지령값과 상기 제 2 회전기의 토크 지령값의 합계 토크를 차량에 대한 요구 토크보다 크게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량용 구동 장치에 있어서, 상기 제 1 주행 모드의 동력원이었던 회전기의 상기 제 1 주행 모드로부터 상기 제 2 주행 모드로 이행할 때의 토크 지령값은, 이행 개시 전의 토크 지령값보다 큰 것이 바람직하다.
상기 차량용 구동 장치에 있어서, 상기 합계 토크는, 상기 제 1 주행 모드로부터 상기 제 2 주행 모드로 이행할 때의 상기 요구 토크에 대한 실제의 출력 토크의 저하를 억제하는 것이 바람직하다.
상기 차량용 구동 장치에 있어서, 상기 제 1 주행 모드의 동력원이었던 회전기의 상기 제 1 주행 모드로부터 상기 제 2 주행 모드로 이행할 때의 토크 지령값을 상기 요구 토크로 하는 것이 바람직하다.
상기 차량용 구동 장치에 있어서, 상기 제 2 주행 모드에서 새롭게 동력원이 되는 회전기의 상기 제 1 주행 모드로부터 상기 제 2 주행 모드로 이행할 때의 회전수 변화가 큰 경우의 상기 합계 토크와 상기 요구 토크의 차분 토크는, 당해 회전수 변화가 작은 경우의 상기 합계 토크와 상기 요구 토크의 차분 토크보다 큰 것이 바람직하다.
상기 차량용 구동 장치에 있어서, 추가로, 기관(機關)과, 유성 기어 기구와, 상기 기관의 회전을 규제하는 규제 장치를 구비하고, 상기 유성 기어 기구의 선기어에 상기 제 1 회전기가, 캐리어에 상기 기관이, 링 기어에 상기 제 2 회전기 및 구동륜이 각각 접속되어 있으며, 상기 규제 장치에 의해 상기 기관의 회전을 규제하여 상기 제 2 주행 모드를 실행하는 것이 바람직하다.
상기 차량용 구동 장치에 있어서, 추가로, 기관과, 유성 기어 기구와, 제 1 클러치와, 제 2 클러치와, 브레이크를 구비하고, 상기 제 1 회전기는, 상기 제 1 클러치를 개재하여 상기 기관과 접속되며, 상기 유성 기어 기구의 선기어에 상기 제 2 회전기가, 캐리어에 구동륜이, 링 기어에 상기 제 2 클러치를 개재하여 상기 제 1 회전기가 각각 접속되어 있고, 상기 브레이크는, 계합(係合)함으로써 상기 링 기어의 회전을 규제하는 것이며, 상기 제 1 주행 모드에서는, 상기 브레이크를 계합하고, 또한 상기 제 2 클러치를 해방하여 상기 제 2 회전기를 동력원으로 하여 주행하며, 상기 제 2 주행 모드에서는, 상기 브레이크를 해방하고, 또한 상기 제 2 클러치를 계합하여 주행하는 것이 바람직하다.
상기 차량용 구동 장치에 있어서, 추가로, 기관과, 상기 기관과 구동륜을 단접(斷接)하는 클러치를 구비하고, 상기 제 1 회전기는 상기 클러치보다 상기 기관 측의 동력 전달 경로에 접속되어 있으며, 상기 제 2 회전기는, 상기 클러치보다 상기 구동륜 측의 동력 전달 경로에 접속되어 있고, 상기 제 1 주행 모드에서는, 상기 클러치를 해방하여 상기 제 2 회전기를 동력원으로 하여 주행하며, 상기 제 2 주행 모드에서는, 상기 클러치를 계합하여 주행하는 것이 바람직하다.
상기 차량용 구동 장치에 있어서, 상기 합계 토크는, 상기 제 1 주행 모드로부터 상기 제 2 주행 모드로 이행할 때의 상기 캐리어의 회전수를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 차량용 구동 장치에 있어서, 상기 제 1 주행 모드로부터 상기 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터 소정 기간이 경과할 때까지 상기 합계 토크를 상기 요구 토크보다 크게 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 차량용 구동 장치는, 제 1 회전기 또는 제 2 회전기 중 어느 일방의 회전기를 동력원으로 하는 제 1 주행 모드로부터 제 1 회전기 및 제 2 회전기를 동력원으로 하는 제 2 주행 모드로 이행할 때에, 제 1 회전기의 토크 지령값과 제 2 회전기의 토크 지령값의 합계 토크를 차량에 대한 요구 토크보다 크게 한다. 본 발명에 관련된 차량용 구동 장치에 의하면, 1개의 회전기를 동력원으로 하여 주행하는 주행 모드로부터 2개의 회전기를 동력원으로 하여 주행하는 주행 모드로 이행할 때의 출력 토크의 변동을 억제할 수 있다는 효과를 갖는다.
도 1은, 제 1 실시형태에 관련된 차량의 개략 구성도이다.
도 2는, 제 1 실시형태에 관련된 차량의 작동 계합표를 나타내는 도면이다.
도 3은, MG1 싱글 구동 모드에 관련된 공선도(共線圖)이다.
도 4는, MG2 싱글 구동 모드에 관련된 공선도이다.
도 5는, 제 2 주행 모드로의 이행 시에 관련된 공선도이다.
도 6은, 제 2 주행 모드에 관련된 공선도이다.
도 7은, 제 1 실시형태의 요구 토크가 일정한 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다.
도 8은, 제 1 실시형태의 요구 토크가 일정한 경우의 토크 제어에 관련된 다른 타임 차트이다.
도 9는, 제 1 실시형태의 요구 토크가 증가하는 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다.
도 10은, 제 1 실시형태의 요구 토크가 감소하는 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다.
도 11은, 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 관련된 차량의 개략 구성도이다.
도 12는, 제 1 실시형태의 제 2 변형예에 관련된 차량의 개략 구성도이다.
도 13은, 제 2 실시형태에 관련된 차량의 개략 구성도이다.
도 14는, 제 2 실시형태에 관련된 차량의 작동 계합표를 나타내는 도면이다.
도 15는, 제 2 실시형태의 제 1 주행 모드에 관련된 공선도이다.
도 16은, 제 2 실시형태의 제 2 주행 모드에 관련된 공선도이다.
도 17은, 제 2 실시형태의 요구 토크가 일정한 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다.
도 18은, 제 2 실시형태의 요구 토크가 증가하는 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다.
도 19는, 제 2 실시형태의 요구 토크가 감소하는 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다.
도 20은, 제 3 실시형태에 관련된 차량의 개략 구성도이다.
도 21은, 제 3 실시형태에 관련된 차량의 작동 계합표를 나타내는 도면이다.
도 22는, 제 3 실시형태의 제 1 주행 모드에 관련된 공선도이다.
도 23은, 제 3 실시형태의 제 2 주행 모드에 관련된 공선도이다.
도 24는, 제 3 실시형태의 요구 토크가 일정한 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다.
도 25는, 제 3 실시형태의 요구 토크가 증가하는 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다.
도 26은, 제 3 실시형태의 요구 토크가 감소하는 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다.
이하에, 본 발명의 실시형태에 관련된 차량용 구동 장치에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 하기의 실시형태에 있어서의 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것 또는 실질적으로 동일한 것이 포함된다.
[제 1 실시형태]
도 1로부터 도 10을 참조하여, 제 1 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태는, 차량용 구동 장치에 관한 것이다. 도 1은, 제 1 실시형태에 관련된 차량의 개략 구성도, 도 2는, 제 1 실시형태에 관련된 차량의 작동 계합표를 나타내는 도면, 도 3은, MG1 싱글 구동 모드에 관련된 공선도, 도 4는, MG2 싱글 구동 모드에 관련된 공선도, 도 5는, 제 2 주행 모드로의 이행 시에 관련된 공선도, 도 6은, 제 2 주행 모드에 관련된 공선도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 차량(100)은, 동력원으로서 엔진(1), 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)를 갖는 하이브리드(HV) 차량이다. 차량(100)은, 외부 전원에 의해 충전 가능한 플러그인 하이브리드(PHV) 차량이어도 된다. 차량(100)은, 상기 동력원에 추가하여, 유성 기어 기구(10), 원웨이 클러치(20) 및 구동륜(32)을 포함하여 구성되어 있다.
또, 본 실시형태에 관련된 차량용 구동 장치(1-1)는, 엔진(1)과, 제 1 회전기(MG1)와, 제 2 회전기(MG2)와, 유성 기어 기구(10)와, 원웨이 클러치(20)를 포함하여 구성되어 있다. 차량용 구동 장치(1-1)는, 추가로, ECU(50)를 포함하여 구성되어도 된다. 차량용 구동 장치(1-1)는, FF(전치(前置) 엔진 전륜 구동) 차량 또는 RR(후치(後置) 엔진 후륜 구동) 차량 등에 적용 가능하다. 차량용 구동 장치(1-1)는, 예를 들면, 축 방향이 차폭 방향이 되도록 차량(100)에 탑재된다.
기관인 엔진(1)은, 연료의 연소 에너지를 회전축(1a)의 회전 운동으로 변환하여 출력한다. 회전축(1a)에는, 플라이 휠(1b)이 연결되어 있다. 플라이 휠(1b)은, 댐퍼(1c)를 개재하여 입력축(2)과 접속되어 있다. 댐퍼(1c)는, 스프링 등의 탄성체를 개재하여 플라이 휠(1b)과 입력축(2)의 사이에서 동력을 전달한다. 입력축(2)은, 엔진(1)의 회전축(1a)과 동축상 또한 회전축(1a)의 연장선상에 배치되어 있다. 입력축(2)은, 유성 기어 기구(10)의 캐리어(14)와 접속되어 있다.
유성 기어 기구(10)는, 싱글 피니언식이고, 선기어(11), 피니언 기어(12), 링 기어(13) 및 캐리어(14)를 갖는다. 링 기어(13)는, 선기어(11)와 동축상이며 또한 선기어(11)의 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 피니언 기어(12)는, 선기어(11)와 링 기어(13)의 사이에 배치되어 있고, 선기어(11) 및 링 기어(13)와 각각 맞물려 있다. 피니언 기어(12)는, 캐리어(14)에 의해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 캐리어(14)는, 입력축(2)과 연결되어 있고, 입력축(2)과 일체로 회전한다. 따라서, 피니언 기어(12)는, 입력축(2)과 함께 입력축(2)의 중심축선 주위로 회전(공전) 가능하고, 또한 캐리어(14)에 의해 지지되어 피니언 기어(12)의 중심축선 주위로 회전(자전) 가능하다.
선기어(11)에는, 제 1 회전기(MG1)의 회전축(33)이 접속되어 있다. 제 1 회전기(MG1)의 로터는, 회전축(33)을 개재하여 선기어(11)와 접속되어 있고, 선기어(11)와 일체로 회전한다. 링 기어(13)에는, 카운터 드라이브 기어(25)가 접속되어 있다. 카운터 드라이브 기어(25)는, 링 기어(13)와 일체로 회전하는 출력 기어이다. 카운터 드라이브 기어(25)는, 원통 형상의 원통 부재(15)의 외주면에, 링 기어(13)는 내주면에 설치되어 있다.
카운터 드라이브 기어(25)는, 카운터 드리븐(driven) 기어(26)와 맞물려 있다. 카운터 드리븐 기어(26)는, 카운터 샤프트(27)를 개재하여 드라이브 피니언 기어(28)와 접속되어 있다. 카운터 드리븐 기어(26)와 드라이브 피니언 기어(28)는 일체로 회전한다. 또, 카운터 드리븐 기어(26)에는, 리덕션(reduction) 기어(35)가 맞물려 있다. 리덕션 기어(35)는, 제 2 회전기(MG2)의 회전축(34)에 접속되어 있다. 즉, 제 2 회전기(MG2)의 회전은, 리덕션 기어(35)를 개재하여 카운터 드리븐 기어(26)에 전달된다. 리덕션 기어(35)는, 카운터 드리븐 기어(26)보다 작은 직경이고, 제 2 회전기(MG2)의 회전을 감속하여 카운터 드리븐 기어(26)에 전달한다.
드라이브 피니언 기어(28)는, 차동 장치(30)의 디퍼렌셜 링 기어(differential ring gear)(29)와 맞물려 있다. 차동 장치(30)는, 좌우의 구동축(31)을 개재하여 구동륜(32)과 접속되어 있다. 링 기어(13)는, 카운터 드라이브 기어(25), 카운터 드리븐 기어(26), 드라이브 피니언 기어(28), 차동 장치(30) 및 구동축(31)을 개재하여 구동륜(32)과 접속되어 있다. 또, 제 2 회전기(MG2)는, 링 기어(13)와 구동륜(32)의 동력 전달 경로에 대하여 접속되어 있고, 링 기어(13) 및 구동륜(32)에 대하여 각각 동력을 전달 가능하다.
제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)는, 각각 모터(전동기)로서의 기능과, 발전기로서의 기능을 구비하고 있다. 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)는, 인버터를 개재하여 배터리와 접속되어 있다. 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)는, 배터리로부터 공급되는 전력을 기계적인 동력으로 변환하여 출력할 수 있음과 함께, 입력되는 동력에 의해 구동되어 기계적인 동력을 전력으로 변환할 수 있다. 회전기(MG1, MG2)에 의해 발전된 전력은, 배터리에 축전 가능하다. 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)로서는, 예를 들면, 교류 동기형의 모터 제너레이터를 이용할 수 있다.
본 실시형태의 차량(100)에서는, 엔진(1)과 동축상에, 엔진(1)에 가까운 측으로부터 순서대로, 원웨이 클러치(20), 플라이 휠(1b), 댐퍼(1c), 카운터 드라이브 기어(25), 유성 기어 기구(10), 및 제 1 회전기(MG1)가 배치되어 있다. 또, 본 실시형태의 차량용 구동 장치(1-1)는, 입력축(2)과, 제 2 회전기(MG2)의 회전축(34)이 다른 축상에 배치된 복수 축식으로 되어 있다.
원웨이 클러치(20)는, 엔진(1)의 회전축(1a)에 설치되어 있다. 원웨이 클러치(20)는, 엔진(1)의 회전을 규제하는 규제 장치이다. 원웨이 클러치(20)는, 엔진(1)의 운전 시에 있어서의 회전축(1a)의 회전 방향을 정(正)방향으로 한 경우의, 회전축(1a)의 정방향의 회전을 허용하고, 부(負)방향의 회전을 규제한다.
ECU(50)는, 차량(100)을 제어하는 제어 장치로서의 기능을 갖는다. ECU(50)는, 컴퓨터를 갖는 전자 제어 유닛이고, 엔진(1), 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)를 제어한다. 또, ECU(50)에는, 엔진(1)에 관한 정보, 제 1 회전기(MG1)에 관한 정보, 제 2 회전기(MG2)에 관한 정보, 차속에 관한 정보, 배터리에 관한 정보, 액셀 개도(開度) 등의 조작 기기에 대한 조작 입력에 관한 정보 등, 각종의 정보를 나타내는 신호가 입력된다.
ECU(50)는, 차량(100)에 대한 요구 토크(이하, 단순히 「요구 토크」라고도 칭함)에 의거하여, 엔진(1)이 출력하는 토크(이하, 단순히 「엔진 토크」라고도 칭함), 제 1 회전기(MG1)가 출력하는 토크(이하, 단순히 「MG1 토크」라고도 칭함) 및 제 2 회전기(MG2)가 출력하는 토크(이하, 단순히 「MG2 토크」라고도 칭함)의 지령값을 결정한다. ECU(50)는, 엔진 토크의 지령값, MG1 토크의 지령값, MG2 토크의 지령값을 각각 출력한다. 엔진(1)은, 엔진 토크의 지령값을 실현하도록, 예를 들면 엔진 ECU에 의해 제어된다. 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)는, 각각 MG1 토크의 지령값 및 MG2 토크의 지령값을 실현하도록, 예를 들면 MG_ECU에 의해 제어된다.
차량(100)에서는, 하이브리드(HV) 주행 또는 EV 주행을 선택적으로 실행 가능하다. HV 주행은, 엔진(1)을 동력원으로 하여 차량(100)을 주행시키는 주행 모드이다. HV 주행에서는, 엔진(1)에 추가하여, 추가로 제 2 회전기(MG2)를 동력원으로 해도 된다. HV 주행에서는, 제 1 회전기(MG1)가 반력 토크를 출력하여 엔진 토크에 대한 반력 받이로서 기능한다. 이에 따라, 엔진 토크가 링 기어(13)로부터 출력되어 구동륜(32)에 전달된다.
EV 주행은, 제 1 회전기(MG1) 또는 제 2 회전기(MG2) 중 적어도 어느 일방을 동력원으로 하여 주행하는 주행 모드이다. EV 주행에서는, 엔진(1)을 정지하여 주행하는 것이 가능하다. 본 실시형태에 관련된 동력 전달 장치(1-1)는, EV 주행 모드로서, 제 1 회전기(MG1) 또는 제 2 회전기(MG2)를 단독의 동력원으로 하여 차량(100)을 주행시키는 제 1 주행 모드(싱글 구동 EV 모드)와, 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)를 동력원으로 하여 차량(100)을 주행시키는 제 2 주행 모드(듀얼 구동 EV 모드)를 갖는다. 또한, 본 명세서에서는, 제 1 회전기(MG1)를 단독의 동력원으로 하는 EV 주행 모드를 「MG1 싱글 구동 EV 모드」라고도 기재하고, 제 2 회전기(MG2)를 단독의 동력원으로 하는 EV 주행 모드를 「MG2 싱글 구동 EV 모드」라고도 기재한다.
도 2에 있어서, 「MG1」란의 ○ 표시는, 제 1 회전기(MG1)를 동력원으로 하는 것을 나타내고, 「MG2」란의 ○ 표시는, 제 2 회전기(MG2)를 동력원으로 하는 것을 나타낸다. 또, 「BK」란의 ○ 표시는, 원웨이 클러치(20)가 계합 상태가 되는 것을 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, MG1 싱글 구동 EV 모드에서는, 제 1 회전기(MG1)가 동력원이고, 원웨이 클러치(20)가 계합 상태가 되어 주행한다. 제 1 실시형태에 관련된 도 3 이후의 공선도에 있어서, S1축은 선기어(11)의 회전수, C1축은 캐리어(14)의 회전수, R1축은 링 기어(13)의 회전수를 나타낸다. 도 3에 나타내는 바와 같이, MG1 싱글 구동 EV 모드에서는, 전진 시에 제 1 회전기(MG1)가 부(負)토크를 출력하여 부(負)회전한다. 이에 따라, 원웨이 클러치(20)가 계합되고, 캐리어(14)의 회전이 규제된다.
캐리어(14)는, 제 1 회전기(MG1)의 토크에 대한 반력 받이로서 기능하고, 링 기어(13)로부터 정(正)토크를 출력시킨다. 또한, 정토크는, 정(正)회전 방향의 토크이다. 차량(100)의 전진 시에 있어서의 링 기어(13)의 회전 방향은, 정회전 방향이다. 링 기어(13)로부터 구동륜(32)에 전달된 MG1 토크는, 차량(100)을 전진 방향으로 구동하는 구동력을 발생시킨다.
도 2에 나타내는 바와 같이, MG2 싱글 구동 EV 모드에서는, 제 2 회전기(MG2)가 동력원이다. 원웨이 클러치(20)는, 계합 상태여도 해방 상태여도 된다. 도 4에 나타내는 바와 같이, MG2 싱글 구동 EV 모드에서는, 캐리어(14) 및 엔진(1)의 회전수는 0이고, 제 1 회전기(MG1)는 공전한다.
차량용 구동 장치(1-1)는, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행하는 경우, 제 1 주행 모드로부터 이행 모드를 거쳐 제 2 주행 모드로 이행시킬 수 있다. 이행 모드는, MG1 토크 및 MG2 토크를 제 2 주행 모드에서 분담해야 하는 토크까지 변화시키는 모드이다. ECU(50)는, 미리 정해진 산출 방법에 의해, 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)가 제 2 주행 모드에서 분담해야 하는 토크를 산출한다. ECU(50)는, 이행 모드에 있어서, MG1 토크 및 MG2 토크를 각각 제 2 주행 모드에서 분담해야 하는 토크까지 변화시킨다.
도 5에는, MG2 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 이행 모드에 관련된 공선도가 나타내어져 있다. ECU(50)는, 이행 모드에 있어서, 제 2 주행 모드에서 새롭게 동력원이 되는 회전기인 제 1 회전기(MG1)의 토크를 제 2 주행 모드에서 분담해야 하는 토크까지 변화시킨다. 또, ECU(50)는, 이행 모드에 있어서, MG2 싱글 구동 EV 모드에서 동력원이었던 제 2 회전기(MG2)의 토크를 제 2 주행 모드에서 분담해야 하는 토크까지 변화시킨다. ECU(50)는, 예를 들면, 요구 토크의 크기나 차속 등의 여러 조건에 따라, 제 2 주행 모드에서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 MG1 토크와 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 MG2 토크를 산출한다. ECU(50)는, 이행 모드에 있어서, MG1 토크를 제 2 주행 모드에서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크까지 변화시키도록, 이행 모드의 MG1 토크의 지령값을 결정한다. 또, ECU(50)는, 이행 모드에 있어서, MG2 토크를 제 2 주행 모드에서 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크까지 변화시키도록, 이행 모드의 MG2 토크의 지령값을 결정한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 이행 모드에 있어서 제 1 회전기(MG1)로부터 부토크가 출력됨으로써, 원웨이 클러치(20)가 계합되고, MG1 토크를 링 기어(13)로부터 출력시킨다. 이에 따라, 차량(100)은, 제 1 회전기(MG1)의 토크에 의한 구동력과, 제 2 회전기(MG2)의 토크에 의한 구동력에 의한 주행을 개시한다. 즉, 차량용 구동 장치(1-1)는, 원웨이 클러치(20)에 의해 엔진(1)의 회전을 규제하여 제 2 주행 모드를 실행한다.
MG1 토크 및 MG2 토크가 제 2 주행 모드에서 분담해야 하는 토크까지 변화되면, 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다. 도 6에 나타내는 제 2 주행 모드에서는, MG1 토크 및 MG2 토크가 각각 제 2 주행 모드에서 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크가 되어, 차량(100)에 대하여 요구되는 출력 토크(요구 토크)가 실현된다.
여기서, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 토크 변동을 억제할 수 있는 것이 요망되고 있다. 제 2 주행 모드에서 새롭게 동력원이 되는 회전기(예를 들면, MG2 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행하는 경우의 제 1 회전기(MG1))에 대하여 토크의 출력을 지령해도, 실제로 MG1 토크가 구동륜(32)에 전달될 때까지 지연이 생긴다. 이 문제는, 예를 들면, 관성 토크에 의해 발생한다. 예를 들면, 제 1 회전기(MG1)는, 댐퍼(1c)를 개재하여 플라이 휠(1b)과 접속되어 있다. 제 1 회전기(MG1)가, 새롭게 동력원으로서 MG1 토크를 출력하기 시작하는 경우, MG1 토크를 출력하기 시작하고 나서부터 실제로 MG1 토크가 구동륜(32)으로 출력되기 시작할 때까지는, 플라이 휠(1b)이나 제 1 회전기(MG1) 자신의 관성 토크에 의한 지연이 발생한다. 이에 따라, 차량(100)의 출력 토크가 요구 토크에 대하여 부족한 측으로 변화되는 토크 변동이 발생하여, 드라이버의 의도하지 않은 쇼크가 발생할 가능성이 있다. 또, 원웨이 클러치(20)의 백래시나 댐퍼(1c)의 비틀림에 의해, MG1 토크를 출력하기 시작하고 나서부터 실제로 MG1 토크가 구동륜(32)으로 출력되기 시작할 때까지 지연이 생길 가능성이 있다.
본 실시형태에 관련된 차량용 구동 장치(1-1)는, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때에, 제 1 회전기(MG1)의 토크 지령값과 제 2 회전기(MG2)의 토크 지령값의 합계 토크를 차량(100)에 대한 요구 토크보다 크게 한다. 이에 따라, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 출력 토크의 변동이 억제된다.
도 7은, 제 1 실시형태의 요구 토크가 일정한 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다. 도 7에 있어서, 세로축은 토크를 나타낸다. 또한, 도 7의 각 토크는, 동일축상의 토크로 환산한 값이고, 본 실시형태에서는 구동축(31)상의 토크로 환산한 값이 나타내어져 있다. 요구 토크(Tr)는, 차량(100)에 대한 요구 토크이고, 구동축(31)으로 출력하는 토크의 지령값이다. MG1 토크 지령값(Tt1)은, 제 1 회전기(MG1)에 대하여 출력되는 것이고, MG1 토크의 지령값이다. MG2 토크 지령값(Tt2)은, 제 2 회전기(MG2)에 대하여 출력되는 것이고, MG2 토크의 지령값이다.
도 7에는, 요구 토크(Tr)가 일정한 경우의 MG1 토크 지령값(Tt1) 및 MG2 토크 지령값(Tt2)이 나타내어져 있다. MG2 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로의 이행 판단이 이루어져, 시각(t1)에 제 2 주행 모드로의 이행이 개시된다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터 소정 기간(P1)이 경과할 때까지, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 요구 토크(Tr)보다 크게 된다. 이 합계 토크는, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 요구 토크(Tr)에 대한 실제의 출력 토크의 저하를 억제한다.
본 실시형태에서는, 시각(t1)으로부터 MG1 토크 지령값(Tt1)이 서서히 증가된다. ECU(50)는, MG1 토크 지령값(Tt1)을 제 2 주행 모드에서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크(T1a)를 향해 변화시킨다. 한편, MG2 토크 지령값(Tt2)은, 시각(t1)으로부터 소정 기간(P1)이 경과할 때까지 요구 토크(Tr)로 된다. 즉, 소정 기간(P1)에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1) 및 MG2 토크 지령값(Tt2)은, MG1 토크 지령값(Tt1)대로의 MG1 토크가 구동륜(32)에 전달되고, 또한 MG2 토크 지령값(Tt2)대로의 MG2 토크가 구동륜(32)에 전달된 경우의 출력 토크가 요구 토크(Tr)를 상회하는 값으로 된다. 이에 따라, MG1 토크의 지연에 의한 출력 토크의 부족이 MG2 토크에 의해 보상된다. 또한, 소정 기간(P1)의 MG2 토크 지령값(Tt2)은, 요구 토크(Tr)와 일치시키는 것 대신에, 요구 토크(Tr)를 포함하는 소정 범위 내의 토크로 되어도 된다.
소정 기간(P1)에 있어서 MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크가 요구 토크(Tr)보다 크게 됨으로써, 제 2 주행 모드로의 이행 초기에 있어서의 출력 토크의 변동이 억제된다. 소정 기간(P1)은, 새롭게 동력원이 되는 회전기의 토크 지연이 생기는 기간으로서 정해지는 것이다. 소정 기간(P1)은, 예를 들면, 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터, MG1 토크가 실제로 구동륜(32)에 전달되기 시작할 때까지의 기간으로 되어도 된다. 소정 기간(P1)은, 예를 들면, 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터, MG1 토크 지령값(Tt1)에 상당하는 크기의 토크가 구동륜(32)에 전달되기 시작할 때까지의 기간으로 되어도 된다.
소정 기간(P1)은, 일정값으로 되어도 가변으로 되어도 된다. 일례로서, 소정 기간(P1)은, 회전기(MG1, MG2)의 회전수나 토크에 따라 가변으로 되어도 된다. 예를 들면, 제 2 주행 모드에 있어서 제 1 회전기(MG1)가 새롭게 동력원이 되는 경우, 소정 기간(P1)은, MG1 회전수나 제 2 주행 모드에 있어서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크에 따라 결정되어도 된다. MG1 회전수에 따라 소정 기간(P1)이 가변으로 되는 경우, MG1 회전수가 고속 회전인 경우의 소정 기간(P1)은, MG1 회전수가 저속 회전인 경우의 소정 기간(P1)보다 길게 되어도 된다. 이에 따라, 회전수에 의해 변화되는 관성 토크에 따라 소정 기간(P1)을 정할 수 있다.
소정 기간(P1)이 경과하면, MG2 토크 지령값(Tt2)의 변화가 개시된다. ECU(50)는, 소정 기간(P1)이 경과한 시각(t2)으로부터, MG2 토크 지령값(Tt2)을 제 2 주행 모드에 있어서 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크(T2a)를 향해 변화시킨다. 시각(t2)에는, MG1 토크가 구동륜(32)에 전달되기 시작하기 때문에, MG2 토크를 저감시켜도 출력 토크의 변동이 생기기 어렵다. ECU(50)는, 시각(t2) 이후에 MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크와 요구 토크(Tr)의 괴리를 저하시켜 간다. ECU(50)는, 제 2 주행 모드로의 이행이 완료되는 시각(t3)까지의 사이에 상기 괴리를 0으로 한다.
도 8은, 제 1 실시형태의 요구 토크가 일정한 경우의 토크 제어에 관련된 다른 타임 차트이다. 도 8에는, 요구 토크(Tr)가 일정하고 MG1 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 타임 차트가 나타내어져 있다. 시각(t11)에 있어서 제 2 주행 모드로의 이행이 개시된다. 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터 소정 기간(P2)이 경과할 때까지, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 요구 토크(Tr)보다 크게 된다. 이 합계 토크는, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 요구 토크(Tr)에 대한 실제의 출력 토크의 저하를 억제한다.
시각(t11)으로부터, MG2 토크 지령값(Tt2)이, 제 2 주행 모드에 있어서 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크(T2b)를 향해 서서히 증가된다. 소정 기간(P2)이 경과하는 시각(t12)까지의 MG1 토크 지령값(Tt1)은, 요구 토크(Tr)와 동일한 토크이다. 따라서, 소정 기간(P2)에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1) 및 MG2 토크 지령값(Tt2)은, MG1 토크 지령값(Tt1)대로의 MG1 토크가 구동륜(32)에 전달되고, 또한 MG2 토크 지령값(Tt2)대로의 MG2 토크가 구동륜(32)에 전달된 경우, 출력 토크가 요구 토크(Tr)를 상회하는 값이다.
소정 기간(P2)이 경과한 시각(t12)으로부터 MG1 토크 지령값(Tt1)의 변화가 개시된다. ECU(50)는, 시각(t12)으로부터, MG1 토크 지령값(Tt1)을 제 2 주행 모드에서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크(T1b)를 향해 변화시킨다. 시각(t13)에는 제 2 주행 모드로의 이행이 완료되고, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는 요구 토크(Tr)에 일치한다.
도 9는, 제 1 실시형태의 요구 토크가 증가하는 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다. 도 9에는, 요구 토크(Tr)가 증가할 때에 MG2 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 타임 차트가 나타내어져 있다. 시각(t21)에 제 2 주행 모드로의 이행이 개시된다. 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터 소정 기간(P3)이 경과할 때까지, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 요구 토크(Tr)보다 크게 된다. 즉, 소정 기간(P3)에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1) 및 MG2 토크 지령값(Tt2)은, MG1 토크 지령값(Tt1)대로의 MG1 토크가 구동륜(32)에 전달되고, 또한 MG2 토크 지령값(Tt2)대로의 MG2 토크가 구동륜(32)에 전달된 경우의 출력 토크가 요구 토크(Tr)를 상회하는 값으로 된다. 상기 합계 토크는, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 요구 토크에 대한 실제의 출력 토크의 저하를 억제한다.
도 9에 있어서, 차분 토크(ΔT)는, 요구 토크(Tr)와 MG1 토크 지령값(Tt1)의 차분의 토크이다. 이행 모드가 개시되면, MG2 토크 지령값(Tt2)은, 차분 토크(ΔT)보다 큰 토크로 된다. 이에 따라, 제 2 주행 모드로의 이행 개시 시에 있어서의 출력 토크의 변동이 억제된다. 본 실시형태에서는, 소정 기간(P3)에 있어서의 MG2 토크 지령값(Tt2)은, 요구 토크(Tr)와 동일한 크기의 토크로 되어 있다.
또, 이행 전의 MG2 싱글 구동 EV 모드의 동력원이었던 제 2 회전기(MG2)의 이행 모드에 있어서의 토크 지령값은, 이행 개시 전의 토크 지령값보다 크게 되어도 된다. 이와 같이 하면, 요구 토크(Tr)에 대한 실제의 출력 토크의 저하를 억제할 수 있어, 드라이버의 요구에 대한 응답성을 향상할 수 있다.
ECU(50)는, 소정 기간(P3)이 경과한 시각(t22)으로부터, MG2 토크 지령값(Tt2)과 차분 토크(ΔT)의 괴리를 저하시켜 간다. 이때에, 초기에 크게 괴리를 저감시키고, 그 후는 서서히 저감량을 적게 해 가는 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, MG2 토크 지령값(Tt2)의 추이를 나타내는 곡선이 가로축 측을 향해 볼록해지도록 MG2 토크 지령값(Tt2)을 변화시키는 것이 바람직하다. 이에 따라, 실제의 출력 토크가 요구 토크(Tr)에 대하여 오버 슈트(over shoot)해 버리는 것을 억제할 수 있다. MG1 토크 지령값(Tt1)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크(T1c)가 되고, MG2 토크 지령값(Tt2)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크(T2c)가 되면, 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다. 도 9에서는, 시각(t23)에 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다.
또한, 요구 토크(Tr)가 증가할 때에 MG1 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행하는 경우에 상기와 동일한 토크 제어를 행할 수 있다. 이 경우, 도 9에 있어서 MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)을 교체한 토크 제어로 할 수 있다.
도 10은, 제 1 실시형태의 요구 토크가 감소하는 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다. 도 10에는, 요구 토크(Tr)가 감소할 때에 MG2 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 타임 차트가 나타내어져 있다. 시각(t31)에 제 2 주행 모드로의 이행이 개시된다. 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터 소정 기간(P4)이 경과할 때까지, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 요구 토크(Tr)보다 크게 된다. 즉, 소정 기간(P4)에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1) 및 MG2 토크 지령값(Tt2)은, MG1 토크 지령값(Tt1)대로의 MG1 토크가 구동륜(32)에 전달되고, 또한 MG2 토크 지령값(Tt2)대로의 MG2 토크가 구동륜(32)에 전달된 경우의 출력 토크가 요구 토크(Tr)를 상회하는 값으로 된다. 상기 합계 토크는, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 요구 토크(Tr)에 대한 실제의 출력 토크의 저하를 억제한다.
도 10에 있어서, 차분 토크(ΔT)는, 요구 토크(Tr)와 MG1 토크 지령값(Tt1)의 차분의 토크이다. 이행 모드가 개시되면, MG2 토크 지령값(Tt2)은, 차분 토크(ΔT)보다 큰 토크로 된다. 이에 따라, 제 2 주행 모드로의 이행 개시 시에 있어서의 출력 토크의 변동이 억제된다. 본 실시형태에서는, 소정 기간(P4)에 있어서의 MG2 토크 지령값(Tt2)은, 요구 토크(Tr)와 동일한 크기의 토크로 되어 있다.
ECU(50)는, 소정 기간(P4)이 경과한 시각(t32)으로부터, MG2 토크 지령값(Tt2)과 차분 토크(ΔT)의 괴리를 저하시켜 간다. 이때에, 초기에 크게 괴리를 저감시키고, 그 후는 서서히 저감량을 적게 해 가는 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, MG2 토크 지령값(Tt2)의 추이를 나타내는 곡선이 가로축 측을 향해 볼록해지도록 MG2 토크 지령값(Tt2)을 변화시키는 것이 바람직하다. 이에 따라, 실제의 출력 토크가 요구 토크(Tr)에 대하여 오버 슈트해 버리는 것을 억제할 수 있다. MG1 토크 지령값(Tt1)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크(T1d)가 되고, MG2 토크 지령값(Tt2)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크(T2d)가 되면, 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다. 도 10에서는, 시각(t33)에 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다.
또한, 요구 토크(Tr)가 감소할 때에 MG1 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행하는 경우에 상기와 동일한 토크 제어를 행할 수 있다. 이 경우, 도 10에 있어서 MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)을 교체한 토크 제어로 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 차량용 구동 장치(1-1)에 의하면, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 출력 토크의 변동이 억제된다. ECU(50)는, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때에, 요구 토크(Tr)에 따라, 제 1 주행 모드의 동력원이었던 회전기의 토크 지령값을 적절히 유지하고, 증가시키며, 감소를 억제한다. 예를 들면, ECU(50)는, MG2 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행하는 경우, 이행 모드에 있어서의 MG2 토크 지령값(Tt2)을 유지하고, 또는 MG2 토크 지령값(Tt2)을 증가시키며, 또는 MG2 토크 지령값(Tt2)의 저감을 억제한다.
ECU(50)는, 요구 토크(Tr)가 일정한 경우, 이행 모드의 MG2 토크 지령값(Tt2)을 이행 개시 전의 토크 지령값으로 유지함으로써, 출력 토크의 변동을 억제한다. ECU(50)는, 요구 토크(Tr)가 증가하는 경우, 이행 모드의 MG2 토크 지령값(Tt2)을 증가시킴으로써 출력 토크의 변동을 억제한다. ECU(50)는, 요구 토크(Tr)가 감소하는 경우, 이행 모드의 MG2 토크 지령값(Tt2)의 감소를 억제함으로써 출력 토크의 변동을 억제한다. 이와 같이, 본 실시형태에 관련된 차량용 구동 장치(1-1)는, 제 2 주행 모드에서 새롭게 동력원이 되는 회전기의 토크 지연을 타방의 회전기의 토크에 의해 보상함으로써 출력 토크의 변동을 억제할 수 있다.
또한, 소정 기간에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 조건에 따라 가변으로 되어도 된다. 예를 들면, 제 2 주행 모드에서 새롭게 동력원이 되는 회전기의 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 회전수 변화가 큰 경우의 상기 합계 토크와 요구 토크(Tr)의 차분 토크(합계 토크의 크기가 요구 토크(Tr)의 크기를 상회하는 양)는, 당해 회전수 변화가 작은 경우의 상기 합계 토크와 요구 토크(Tr)의 차분 토크보다 크게 되어도 된다. 일례로서, MG2 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행하는 경우, MG2 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 MG1 회전수의 변화가 큰 경우의 차분 토크는, MG1 회전수의 변화가 작은 경우의 차분 토크보다 크게 되어도 된다.
제 2 주행 모드로 이행할 때에, 새롭게 동력원이 되는 회전기가 접속되어 있는 회전 요소(예를 들면, 제 1 회전기(MG1)에 대한 선기어(11))에 의해 생기는 백래시 제거나, 회전기에 의한 토크 출력 후(모드 전환 후, 계합 장치의 계합 후 등)에 생기는 회전기의 회전수 변화에 의해, 관성 토크가 생긴다. 관성 토크는, 회전기의 회전수 변화가 클수록 큰 값이 되어, 토크 지연을 생기게 할 가능성이 있다. 이에 대하여, 모드 이행에 의해 새롭게 동력원이 되는 회전기의 모드 이행 시의 회전수 변화(예를 들면, 이행 모드 종료까지의 회전수 변화나, 소정 기간의 회전수 변화 등)에 따라 차분 토크를 크게 함으로써, 토크 지연을 억제할 수 있다.
또한, 토크 제어에 있어서, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크가, 출력 토크의 지령값을 상회하도록 되어도 된다. 출력 토크의 지령값은, 요구 토크(Tr)에 의거하여 결정되는 것이고, 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)에 의해 구동륜(32)으로 출력하는 토크의 목표값이다.
차량용 구동 장치(1-1)가 탑재되는 차량(100)은, 예시한 것에는 한정되지 않는다. 차량(100)은, 예를 들면, 하이브리드 차량과는 다른 차량이어도 된다. 본 실시형태에 관련된 차량용 구동 장치(1-1)는, 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)를 탑재한 다양한 차량에 적용 가능하다.
[제 1 실시형태의 제 1 변형예]
제 1 실시형태의 제 1 변형예에 대하여 설명한다. 상기 제 1 실시형태의 원웨이 클러치(20) 대신에, 규제 장치로서 도그 브레이크(21)가 이용되어도 된다. 도 11은, 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 관련된 차량의 개략 구성도이다. 제 1 변형예에 관련된 차량(100)의 차량용 구동 장치(1-2)는, 원웨이 클러치(20) 대신에 도그 브레이크(21)를 구비하고 있다.
도그 브레이크(21)는, 맞물림식의 브레이크 장치이다. 도그 브레이크(21)는, 슬리브(21a)를 축 방향으로 이동시킴으로써, 엔진(1)의 회전축(1a)의 회전을 규제하는 계합 상태와, 회전축(1a)의 회전을 허용하는 해방 상태로 전환할 수 있다. 계합 상태의 도그 브레이크(21)는, 회전축(1a)과 차체 측을 연결하여 회전축(1a)의 회전을 규제한다. 해방 상태의 도그 브레이크(21)는, 회전축(1a)과 차체 측의 연결을 해제하여 회전축(1a)의 회전을 허용한다.
도그 브레이크(21)는, ECU(50)에 의해 제어된다. ECU(50)는, MG1 싱글 구동 EV 모드 및 제 2 주행 모드에서는, 도그 브레이크(21)를 계합 상태로 한다. 도그 브레이크(21)가 계합되면, 회전축(1a)과 연결된 캐리어(14)의 회전이 규제된다. 이에 따라, 캐리어(14)는 MG1 토크에 대한 반력 받이로서 기능하고, MG1 토크를 링 기어(13)로부터 출력시킬 수 있다. 또, ECU(50)는, MG2 싱글 구동 EV 모드에서는, 도그 브레이크(21)를 해방 상태로 한다.
제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 토크 제어는, 상기 제 1 실시형태에서 설명한 것과 동일하게 할 수 있다. 예를 들면, ECU(50)는, MG2 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행하는 경우, 도그 브레이크(21)를 계합 상태로 하여, 제 1 회전기(MG1)에 대하여 MG1 토크의 출력을 지령한다. ECU(50)는, 제 1 회전기(MG1)에 대한 토크 출력의 지령을 개시하고나서 소정 기간(P1, P3, P4)이 경과할 때까지, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크를 요구 토크(Tr)보다 크게 한다.
[제 1 실시형태의 제 2 변형예]
제 1 실시형태의 제 2 변형예에 대하여 설명한다. 상기 제 1 실시형태의 원웨이 클러치(20) 대신에, 규제 장치로서 마찰 브레이크(22)가 이용되어도 된다. 도 12는, 제 1 실시형태의 제 2 변형예에 관련된 차량의 개략 구성도이다. 제 2 변형예에 관련된 차량(100)의 차량용 구동 장치(1-3)는, 원웨이 클러치(20) 대신에 마찰 브레이크(22)를 구비하고 있다.
마찰 브레이크(22)는, 마찰 계합식의 브레이크 장치이다. 마찰 브레이크(22)는, 엔진(1)의 회전축(1a)에 연결된 마찰 계합 부재(22a)와, 차체 측에 연결된 마찰 계합 부재(22b)를 갖는다. 마찰 브레이크(22)는, 계합 상태에 있어서 회전축(1a)의 회전을 규제하고, 해방 상태에 있어서 회전축(1a)의 회전을 허용한다.
마찰 브레이크(22)는, ECU(50)에 의해 제어된다. ECU(50)는, MG1 싱글 구동 EV 모드 및 제 2 주행 모드에서는, 마찰 브레이크(22)를 계합 상태, 예를 들면 완전 계합 상태로 한다. ECU(50)는, MG2 싱글 구동 EV 모드에서는, 마찰 브레이크(22)를 해방 상태로 한다.
제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 토크 제어는, 상기 제 1 실시형태에서 설명한 것과 동일하게 할 수 있다. 예를 들면, ECU(50)는, MG2 싱글 구동 EV 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행하는 경우, 마찰 브레이크(22)를 계합 상태로 하여, 제 1 회전기(MG1)에 대하여 MG1 토크의 출력을 지령한다. ECU(50)는, 제 1 회전기(MG1)에 대한 토크 출력의 지령을 개시하고나서 소정 기간(P1, P3, P4)이 경과할 때까지, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크를 요구 토크(Tr)보다 크게 한다.
[제 2 실시형태]
도 13으로부터 도 19를 참조하여, 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 제 2 실시형태에 대해서는, 상기 제 1 실시형태에서 설명한 것과 동일한 기능을 갖는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 중복하는 설명은 생략한다. 도 13은, 제 2 실시형태에 관련된 차량의 개략 구성도, 도 14는, 제 2 실시형태에 관련된 차량의 작동 계합표를 나타내는 도면이다.
도 13에 나타내는 차량(100)은, 동력원으로서 엔진(1), 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)를 갖는 하이브리드(HV) 차량이다. 차량(100)은, 외부 전원에 의해 충전 가능한 플러그인 하이브리드(PHV) 차량이어도 된다. 차량(100)은, 상기 동력원에 추가하여, 유성 기어 기구(40), 제 1 클러치(CL1), 제 2 클러치(CL2) 및 브레이크(BK1)를 포함하여 구성되어 있다.
또, 본 실시형태에 관련된 차량용 구동 장치(2-1)는, 제 1 회전기(MG1), 제 2 회전기(MG2), 엔진(1), 유성 기어 기구(40), 제 1 클러치(CL1), 제 2 클러치(CL2) 및 브레이크(BK1)를 포함하여 구성되어 있다. 차량용 구동 장치(2-1)는, 추가로 ECU(60)를 포함하여 구성되어도 된다.
제 1 회전기(MG1)의 회전축(36)은, 제 1 클러치(CL1), 댐퍼(1c) 및 플라이 휠(1b)을 개재하여 엔진(1)의 회전축(1a)과 접속되어 있다. 유성 기어 기구(40)는, 싱글 피니언식이고, 선기어(41), 피니언 기어(42), 링 기어(43) 및 캐리어(44)를 갖는다.
선기어(41)에는, 제 2 회전기(MG2)의 회전축(37)이 접속되어 있다. 캐리어(44)에는, 출력 기어(45)가 접속되어 있다. 출력 기어(45)는, 차동 장치(30)의 디퍼렌셜 링 기어(29)와 맞물려 있다. 차동 장치(30)는, 좌우의 구동축(31)을 개재하여 구동륜(32)에 접속되어 있다. 링 기어(43)에는, 제 2 클러치(CL2)를 개재하여 제 1 회전기(MG1)가 접속되어 있다. 제 1 클러치(CL1) 및 제 2 클러치(CL2)는, 예를 들면, 마찰 계합식의 것으로 할 수 있다.
브레이크(BK1)는, 계합함으로써 링 기어(43)의 회전을 규제하는 것이다. 본 실시형태의 브레이크(BK1)는, 예를 들면, 마찰 계합식의 브레이크 장치이다. 계합 상태의 브레이크(BK1)는, 링 기어(43)와 차체 측을 접속하고, 링 기어(43)의 회전을 규제한다.
ECU(60)는, 엔진(1), 제 1 회전기(MG1), 제 2 회전기(MG2), 제 1 클러치(CL1), 제 2 클러치(CL2) 및 브레이크(BK1)를 제어한다. 차량용 구동 장치(2-1)는, HV 주행 모드와 EV 주행 모드를 갖는다.
HV 주행 모드에서는, 제 1 클러치(CL1) 및 제 2 클러치(CL2)가 계합되고, 브레이크(BK1)가 해방된다. 이에 따라, 엔진(1)과 제 1 회전기(MG1)와 링 기어(43)가 연결된다.
EV 주행 모드는, 제 1 주행 모드와 제 2 주행 모드를 포함한다. 제 1 주행 모드는, 제 2 회전기(MG2)를 동력원으로 하여 주행하는 주행 모드이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 제 1 주행 모드에서는, 제 1 클러치(CL1) 및 제 2 클러치(CL2)가 해방되고, 브레이크(BK1)가 계합된다. 도 15는, 제 2 실시형태의 제 1 주행 모드에 관련된 공선도이다. 공선도에 있어서, S축은 선기어(41)의 회전수를 나타내고, C축은 캐리어(44)의 회전수를 나타내며, R축은 링 기어(43)의 회전수를 나타낸다. 제 1 클러치(CL1) 및 제 2 클러치(CL2)가 해방됨으로써, 엔진(1) 및 제 1 회전기(MG1)는, 링 기어(43)로부터 분리된다. 브레이크(BK1)가 계합됨으로써, 링 기어(43)의 회전이 규제된다. 따라서, 링 기어(43)는, MG2 토크에 대한 반력 받이로서 기능하고, MG2 토크를 캐리어(44)로부터 출력시킬 수 있다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 제 2 주행 모드에서는, 제 2 클러치(CL2)가 계합되고, 제 1 클러치(CL1) 및 브레이크(BK1)가 해방된다. 도 16은, 제 2 실시형태의 제 2 주행 모드에 관련된 공선도이다. 제 1 클러치(CL1)가 해방됨으로써, 엔진(1)은 제 1 회전기(MG1)로부터 분리된다. 또, 제 2 클러치(CL2)가 계합됨으로써 제 1 회전기(MG1)가 링 기어(43)와 접속된다. 또, 브레이크(BK1)가 해방됨으로써 링 기어(43)의 회전이 허용된다. 따라서, 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)의 토크가 각각 캐리어(44)로부터 출력된다.
ECU(60)는, 제 2 주행 모드로의 이행에 있어서, 제 2 주행 모드에서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크 및 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크를 결정한다. 분담해야 하는 토크는, 유성 기어 기구(40)의 기어비(比)에 의거하여 결정된다. 차량(100)에 대한 요구 토크에 상당하는 토크를 캐리어(44)로부터 출력하도록, 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크 및 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크가 결정된다.
여기서, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때에, MG1 토크의 출력을 개시하는 지령에 대하여, 구동륜(32)에 대한 MG1 토크의 전달 지연이 발생할 가능성이 있다. 예를 들면, 제 1 회전기(MG1)가 토크를 출력하기 시작하고 나서부터, MG1 토크가 유성 기어 기구(40)를 개재하여 구동륜(32)에 전달되기 시작할 때까지 제 1 회전기(MG1)의 관성 토크에 의한 지연이 발생한다.
이에 대하여, ECU(60)는, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때에, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크를 차량(100)에 대한 요구 토크보다 크게 한다. 이 합계 토크는, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 요구 토크에 대한 실제의 출력 토크의 저하를 억제한다. 도 17은, 제 2 실시형태의 요구 토크가 일정한 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다. 도 17에는, 요구 토크(Tr)가 일정할 때에 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 타임 차트가 나타내어져 있다. 시각(t41)에 제 2 주행 모드로의 이행이 개시된다. 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터 소정 기간(P5)이 경과할 때까지, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 요구 토크(Tr)보다 크게 된다. 즉, 소정 기간(P5)에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1) 및 MG2 토크 지령값(Tt2)은, MG1 토크 지령값(Tt1)대로의 MG1 토크가 구동륜(32)에 전달되고, 또한 MG2 토크 지령값(Tt2)대로의 MG2 토크가 구동륜(32)에 전달된 경우의 실제의 출력 토크가 요구 토크(Tr)를 상회하는 값으로 된다.
도 17에 있어서, 부호 Ta2는, 요구 토크(Tr)와 유성 기어 기구(40)의 기어비에 따른 MG2 토크(이하, 「소정 MG2 토크」라고 칭함), 바꿔 말하면, 유성 기어 기구(40)에 있어서의 정적인 토크의 균형에 의해 결정되는 토크이다. MG1 토크 지령값(Tt1)대로의 MG1 토크가 링 기어(43)에 전달되어 있는 경우에, 소정 MG2 토크(Ta2)가 선기어(41)에 입력되면, 캐리어(44)로부터 요구 토크(Tr)에 따른 토크를 출력하는 것이 가능하다. 예를 들면, 브레이크(BK1)의 계합력 저하와 MG1 토크의 출력 증가를 연동시켜, 브레이크(BK1)의 계합력(토크 용량)과 MG1 토크에 의해 링 기어(43)에서 필요한 반력을 발생시킬 수 있다. 이 경우에, MG1 토크 지령값(Tt1)에 대하여 실제의 MG1 토크의 지연이 생기면, 반력 토크가 부족하여, 출력 토크가 변동되어버릴 가능성이 있다.
본 실시형태에서는, 소정 기간(P5)에 있어서의 MG2 토크 지령값(Tt2)이, 소정 MG2 토크(Ta2)보다 큰 토크로 된다. 바꿔 말하면, 소정 기간(P5)에서는, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, MG1 토크의 지연이 없었던 경우에 요구 토크(Tr)를 출력할 수 있는 합계 토크보다 크게 된다. 따라서, 소정 기간(P5)에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 요구 토크(Tr)를 상회하는 토크로 되어 있어, 출력 토크의 변동을 억제할 수 있다.
또, 도 17에 나타내는 바와 같이, 제 1 주행 모드의 동력원이었던 제 2 회전기(MG2)의 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 MG2 토크 지령값(Tt2)은, 이행 개시 전의 MG2 토크 지령값(Tt2)보다 크다. 이에 따라, MG1 토크의 전달 지연에 대하여 일시적으로 MG2 토크를 증가시킴으로써 출력 토크의 변동을 억제할 수 있다. 또, 제 2 주행 모드로의 이행 개시 시에 브레이크(BK1)가 해방될 때에, MG1 토크의 지연이 있으면, 주행 저항의 토크에 의해 일시적으로 링 기어(43)의 회전수가 부회전 측으로 변화되는 경우가 있다. 이에 대하여, MG2 토크 지령값(Tt2)을 소정 MG2 토크(Ta2)보다 크게 함으로써 캐리어(44)의 회전수의 변동을 억제할 수 있다. 소정 기간(P5)에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 캐리어(44)의 회전수를 유지하는 것인 것이 바람직하다.
ECU(60)는, 시각(t42)으로부터, MG2 토크 지령값(Tt2)과 소정 MG2 토크(Ta2)의 괴리를 저하시켜 간다. 이때에, 초기에 크게 괴리를 저하시키고, 그 후는 서서히 저감량을 적게 해 가도록 해도 된다. 이에 따라, 실제의 출력 토크가 요구 토크(Tr)에 대하여 오버 슈트해 버리는 것을 억제할 수 있다. MG1 토크 지령값(Tt1)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크(T1e)가 되고, MG2 토크 지령값(Tt2)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크(T2e)가 되면, 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다. 도 17에서는, 시각(t43)에 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다.
도 18은, 제 2 실시형태의 요구 토크가 증가하는 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다. 도 18에는, 요구 토크(Tr)가 증가할 때에 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 타임 차트가 나타내어져 있다. 시각(t51)에 제 2 주행 모드로의 이행이 개시된다. 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터 소정 기간(P6)이 경과할 때까지, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 요구 토크(Tr)보다 크게 된다. 이행 모드가 개시되면, MG2 토크 지령값(Tt2)은, 소정 MG2 토크(Ta2)보다 큰 토크로 된다. 즉, 소정 기간(P6)에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1) 및 MG2 토크 지령값(Tt2)은, MG1 토크 지령값(Tt1)대로의 MG1 토크가 구동륜(32)에 전달되고, 또한 MG2 토크 지령값(Tt2)대로의 MG2 토크가 구동륜(32)에 전달된 경우의 출력 토크가 요구 토크(Tr)를 상회하는 값으로 된다. 이에 따라, 제 2 주행 모드로의 이행 개시 시에 있어서의 출력 토크의 변동이 억제된다. 또, 이행 전의 제 1 주행 모드의 동력원이었던 제 2 회전기(MG2)의 이행 모드에 있어서의 토크 지령값은, 이행 개시 전의 토크 지령값보다 크다.
ECU(60)는, 소정 기간(P6)이 경과한 시각(t52)으로부터, MG2 토크 지령값(Tt2)과 소정 MG2 토크(Ta2)의 괴리를 저감시켜 간다. 이때의 괴리를 저감시키는 방법은, 초기에 크게 괴리를 저감시키고, 서서히 저감량을 적게 해 가도록 해도 된다. MG1 토크 지령값(Tt1)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크(T1f)가 되고, MG2 토크 지령값(Tt2)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크(T2f)가 되면, 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다. 도 18에서는, 시각(t53)에 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다.
도 19는, 제 2 실시형태의 요구 토크가 감소하는 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다. 도 19에는, 요구 토크(Tr)가 감소할 때에 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 타임 차트가 나타내어져 있다. 시각(t61)에 제 2 주행 모드로의 이행이 개시된다. 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터 소정 기간(P7)이 경과할 때까지, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 요구 토크(Tr)보다 크게 된다. 즉, 소정 기간(P7)에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1) 및 MG2 토크 지령값(Tt2)은, MG1 토크 지령값(Tt1)대로의 MG1 토크가 구동륜(32)에 전달되고, 또한 MG2 토크 지령값(Tt2)대로의 MG2 토크가 구동륜(32)에 전달된 경우의 출력 토크가 요구 토크(Tr)를 상회하는 값으로 된다. 이행 모드가 개시되면, MG2 토크 지령값(Tt2)은, 소정 MG2 토크(Ta2)보다 큰 토크로 된다.
ECU(60)는, 소정 기간(P7)이 경과한 시각(t62)으로부터, MG2 토크 지령값(Tt2)과 소정 MG2 토크(Ta2)의 괴리를 저감시켜 간다. 이때의 괴리를 저감시키는 방법은, 초기에 크게 괴리를 저감시키고, 서서히 저감량을 적게 해 가도록 해도 된다. MG1 토크 지령값(Tt1)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크(T1g)가 되고, MG2 토크 지령값(Tt2)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크(T2g)가 되면, 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다. 도 19에서는, 시각(t63)에 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다.
또한, 소정 기간에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 조건에 따라 가변으로 되어도 된다. 예를 들면, 제 2 주행 모드에서 새롭게 동력원이 되는 제 1 회전기(MG1)의 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 회전수 변화가 큰 경우의 상기 합계 토크와 요구 토크(Tr)의 차분 토크(합계 토크의 크기가 요구 토크(Tr)의 크기를 상회하는 양)는, 당해 회전수 변화가 작은 경우의 상기 합계 토크와 요구 토크(Tr)의 차분 토크보다 크게 되어도 된다.
[제 3 실시형태]
도 20으로부터 도 26을 참조하여, 제 3 실시형태에 대하여 설명한다. 제 3 실시형태에 대해서는, 상기 각 실시형태에서 설명한 것과 동일한 기능을 갖는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 중복하는 설명은 생략한다. 도 20은, 제 3 실시형태에 관련된 차량의 개략 구성도, 도 21은, 제 3 실시형태에 관련된 차량의 작동 계합표를 나타내는 도면이다.
도 20에 나타내는 차량(100)은, 동력원으로서 엔진(1), 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)를 갖는 하이브리드(HV) 차량이다. 차량(100)은, 외부 전원에 의해 충전 가능한 플러그인 하이브리드(PHV) 차량이어도 된다. 차량(100)은, 상기 동력원에 추가하여, 제 1 클러치(Ct1), 제 2 클러치(Ct2) 및 오일 펌프(52)를 포함하여 구성되어 있다.
또, 본 실시형태에 관련된 차량용 구동 장치(3-1)는, 제 1 회전기(MG1), 제 2 회전기(MG2), 엔진(1) 및 제 2 클러치(Ct2)를 포함하여 구성되어 있다. 엔진(1)의 회전축(1a)은, 제 1 클러치(Ct1)를 개재하여 입력축(2)과 접속되어 있다. 입력축(2)에는, 펌프 드라이브 기어(51)가 설치되어 있다. 펌프 드라이브 기어(51)는, 오일 펌프(52)의 회전축(53)에 설치된 펌프 드리븐 기어(54)와 맞물려 있다.
입력축(2)에는, MG1 드라이브 기어(55)가 설치되어 있다. MG1 드라이브 기어(55)는, 제 1 회전기(MG1)의 회전축(38)에 설치된 드리븐 기어(56)와 맞물려 있다. 입력축(2)에는, 제 2 클러치(Ct2)를 개재하여 카운터 드라이브 기어(57)가 접속되어 있다. 제 1 클러치(Ct1) 및 제 2 클러치(Ct2)는, 예를 들면, 마찰 계합식의 클러치로 할 수 있다. 카운터 드라이브 기어(57)는, 카운터 샤프트(59)에 설치된 카운터 드리븐 기어(58)와 맞물려 있다. 카운터 샤프트(59)에는, MG2 드리븐 기어(61)가 설치되어 있다. MG2 드리븐 기어(61)는, 제 2 회전기(MG2)의 회전축(39)에 설치된 MG2 드라이브 기어(62)와 맞물려 있다.
카운터 샤프트(59)에는, 드라이브 피니언 기어(63)가 설치되어 있다. 드라이브 피니언 기어(63)는, 차동 장치(30)의 디퍼렌셜 링 기어(29)와 맞물려 있다. 엔진 토크, MG1 토크 및 MG2 토크는, 카운터 샤프트(59)에서 합성되어 드라이브 피니언 기어(63)로부터 출력된다. 본 실시형태에 관련된 차량용 구동 장치(3-1)에서는, 제 2 클러치(Ct2)가, 엔진(1)과 구동륜(32)을 단접하는 클러치이다. 제 1 회전기(MG1)는, 제 2 클러치(Ct2)보다 엔진(1) 측의 동력 전달 경로에 접속되어 있고, 제 2 회전기(MG2)는, 제 2 클러치(Ct2)보다 구동륜(32) 측의 동력 전달 경로에 접속되어 있다. ECU(70)는, 엔진(1), 제 1 회전기(MG1), 제 2 회전기(MG2), 제 1 클러치(Ct1) 및 제 2 클러치(Ct2)를 제어한다. 차량용 구동 장치(3-1)는, HV 주행 모드와 EV 주행 모드를 갖는다.
HV 주행 모드에서는, 제 1 클러치(Ct1) 및 제 2 클러치(Ct2)가 계합된다. 제 1 클러치(Ct1) 및 제 2 클러치(Ct2)가 계합됨으로써, 엔진(1)은, 구동륜(32)과 접속된다. 또, 제 2 클러치(Ct2)가 계합됨으로써, 제 1 회전기(MG1)는, 구동륜(32)과 접속된다. HV 주행 모드에서는, 오일 펌프(52)가 엔진(1) 및 구동륜(32)과 각각 접속된 상태가 되고, 주행 시에 회전 구동되어 차량(100)의 각 부에 오일을 공급한다.
EV 주행 모드는, 제 1 주행 모드와 제 2 주행 모드를 포함한다. 제 1 주행 모드는, 제 2 회전기(MG2)를 동력원으로 하여 주행하는 주행 모드이다. 도 21에 나타내는 바와 같이, 제 1 주행 모드에서는, 제 2 클러치(Ct2)가 해방된다. 제 1 클러치(Ct1)는, 예를 들면, 해방 상태로 된다. 도 22는, 제 3 실시형태의 제 1 주행 모드에 관련된 공선도이다. 제 2 클러치(Ct2)가 해방됨으로써, 엔진(1) 및 제 1 회전기(MG1)는, 카운터 샤프트(59)(OUT)로부터 분리된다. 차량(100)은, 제 2 회전기(MG2)를 동력원으로 하여 주행한다.
제 2 주행 모드에서는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 제 2 클러치(Ct2)가 계합된다. 제 1 클러치(Ct1)는, 예를 들면, 계합 상태로 된다. 도 23은, 제 3 실시형태의 제 2 주행 모드에 관련된 공선도이다. 제 2 클러치(Ct2)가 계합됨으로써, 엔진(1) 및 제 1 회전기(MG1)가 카운터 샤프트(59)와 접속된다. 차량(100)은, 제 1 회전기(MG1) 및 제 2 회전기(MG2)를 동력원으로 하여 주행한다. 또한, 제 2 주행 모드에 있어서, 제 1 클러치(Ct1)가 해방되어도 된다. 이와 같이 하면, 엔진(1)을 연동 회전하지 않고 차량(100)을 주행시킬 수 있다.
여기서, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때에, MG1 토크를 출력 개시하는 지령에 대하여, MG1 토크의 전달 지연이 발생할 가능성이 있다. 예를 들면, 제 1 회전기(MG1)가 토크를 출력하기 시작하고 나서부터, MG1 토크가 카운터 샤프트(59)를 개재하여 구동륜(32)에 전달되기 시작할 때까지 제 1 회전기(MG1)의 관성 토크에 의한 지연이 발생한다. 제 1 클러치(Ct1)가 계합되어 있는 경우에는, 또한, 엔진(1)의 관성 토크에 의한 지연이 발생한다.
이에 대하여, ECU(70)는, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때에, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크를 차량(100)에 대한 요구 토크보다 크게 한다. 이 합계 토크는, 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 요구 토크에 대한 실제의 출력 토크의 저하를 억제한다. 도 24는, 제 3 실시형태의 요구 토크가 일정한 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다. 도 24에는, 요구 토크(Tr)가 일정할 때에 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 타임 차트가 나타내어져 있다. t71에 제 2 주행 모드로의 이행이 개시된다. 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터 소정 기간(P8)이 경과할 때까지, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 요구 토크(Tr)보다 크게 된다. 즉, 소정 기간(P8)에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1) 및 MG2 토크 지령값(Tt2)은, MG1 토크 지령값(Tt1)대로의 MG1 토크가 구동륜(32)에 전달되고, 또한 MG2 토크 지령값(Tt2)대로의 MG2 토크가 구동륜(32)에 전달된 경우의 출력 토크가 요구 토크(Tr)를 상회하는 값으로 된다. 본 실시형태에서는, 소정 기간(P8)에 있어서의 MG2 토크 지령값(Tt2)은, 요구 토크(Tr)와 동일한 크기의 토크로 되어 있다.
ECU(70)는, 소정 기간(P8)이 경과한 시각(t72)으로부터, MG2 토크 지령값(Tt2)을 제 2 주행 모드에 있어서 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크(T2h)를 향해 변화시킨다. MG1 토크 지령값(Tt1)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크(T1h)가 되고, MG2 토크 지령값(Tt2)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크(T2h)가 되면, 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다. 도 24에서는, 시각(t73)에 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다.
도 25는, 제 3 실시형태의 요구 토크가 증가하는 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다. 도 25에는, 요구 토크(Tr)가 증가할 때에 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 타임 차트가 나타내어져 있다. 시각(t81)에 제 2 주행 모드로의 이행이 개시된다. 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터 소정 기간(P9)이 경과할 때까지, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 요구 토크(Tr)보다 크게 된다. 즉, 소정 기간(P9)에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1) 및 MG2 토크 지령값(Tt2)은, MG1 토크 지령값(Tt1)대로의 MG1 토크가 구동륜(32)에 전달되고, 또한 MG2 토크 지령값(Tt2)대로의 MG2 토크가 구동륜(32)에 전달된 경우의 출력 토크가 요구 토크(Tr)를 상회하는 값으로 된다. 본 실시형태에서는, 소정 기간(P9)에 있어서의 MG2 토크 지령값(Tt2)은, 요구 토크(Tr)와 동일한 크기의 토크로 되어 있다.
도 25에 있어서, 차분 토크(ΔT)는, 요구 토크(Tr)와 MG1 토크 지령값(Tt1)의 차분의 토크이다. 이행 모드가 개시되면, MG2 토크 지령값(Tt2)은, 차분 토크(ΔT)보다 큰 토크로 된다. 이에 따라, 제 2 주행 모드로의 이행 개시 시에 있어서의 출력 토크의 변동이 억제된다. 또, 이행 전의 제 1 주행 모드의 동력원이었던 제 2 회전기(MG2)의 이행 모드에 있어서의 토크 지령값은, 이행 개시 전의 토크 지령값보다 크다.
ECU(70)는, 소정 기간(P9)이 경과한 시각(t82)으로부터, MG2 토크 지령값(Tt2)과 차분 토크(ΔT)의 괴리를 저하시켜 간다. 이때의 괴리를 저하시키는 방법은, 상기 제 1 실시형태에서 설명한 것과 동일하게 할 수 있다. MG1 토크 지령값(Tt1)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크(T1i)가 되고, MG2 토크 지령값(Tt2)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크(T2i)가 되면, 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다. 도 25에서는, 시각(t83)에 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다.
도 26은, 제 3 실시형태의 요구 토크가 감소하는 경우의 토크 제어에 관련된 타임 차트이다. 도 26에는, 요구 토크(Tr)가 감소할 때에 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 타임 차트가 나타내어져 있다. 시각(t91)에 제 2 주행 모드로의 이행이 개시된다. 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터 소정 기간(P10)이 경과할 때까지, MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 요구 토크(Tr)보다 크게 된다. 즉, 소정 기간(P10)에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1) 및 MG2 토크 지령값(Tt2)은, MG1 토크 지령값(Tt1)대로의 MG1 토크가 구동륜(32)에 전달되고, 또한 MG2 토크 지령값(Tt2)대로의 MG2 토크가 구동륜(32)에 전달된 경우의 출력 토크가 요구 토크(Tr)를 상회하는 값으로 된다. 도 26에 있어서, 차분 토크(ΔT)는, 요구 토크(Tr)와 MG1 토크 지령값(Tt1)의 차분의 토크이다. 이행 모드가 개시되면, MG2 토크 지령값(Tt2)은, 차분 토크(ΔT)보다 큰 토크로 된다. 본 실시형태에서는, 소정 기간(P10)에 있어서의 MG2 토크 지령값(Tt2)은, 요구 토크(Tr)와 동일한 크기의 토크로 되어 있다.
ECU(70)는, 소정 기간(P10)이 경과한 시각(t92)으로부터, MG2 토크 지령값(Tt2)과 차분 토크(ΔT)의 괴리를 저하시켜 간다. 이때의 괴리를 저하시키는 방법은, 상기 제 1 실시형태에서 설명한 것과 동일하게 할 수 있다. MG1 토크 지령값(Tt1)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 1 회전기(MG1)가 분담해야 하는 토크(T1j)가 되고, MG2 토크 지령값(Tt2)이 제 2 주행 모드에 있어서 제 2 회전기(MG2)가 분담해야 하는 토크(T2j)가 되면, 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다. 도 26에서는, 시각(t93)에 제 2 주행 모드로의 이행이 완료된다.
또한, 소정 기간에 있어서의 MG1 토크 지령값(Tt1)과 MG2 토크 지령값(Tt2)의 합계 토크는, 조건에 따라 가변으로 되어도 된다. 예를 들면, 제 2 주행 모드에서 새롭게 동력원이 되는 제 1 회전기(MG1)의 제 1 주행 모드로부터 제 2 주행 모드로 이행할 때의 회전수 변화가 큰 경우의 상기 합계 토크와 요구 토크(Tr)의 차분 토크(합계 토크의 크기가 요구 토크(Tr)의 크기를 상회하는 양)는, 당해 회전수 변화가 작은 경우의 상기 합계 토크와 요구 토크(Tr)의 차분 토크보다 크게 되어도 된다.
상기의 각 실시형태 및 변형예에 개시된 내용은, 적절히 조합하여 실행될 수 있다.
1-1, 1-2, 1-3, 2-1, 3-1: 차량용 구동 장치
1: 엔진 32: 구동륜
50, 60, 70: ECU 100: 차량
MG1: 제 1 회전기 MG2: 제 2 회전기
Tt1: MG1 토크 지령값 Tt2: MG2 토크 지령값
Tr: 요구 토크

Claims (10)

  1. 제 1 회전기와,
    제 2 회전기를 구비하고,
    상기 제 1 회전기 또는 상기 제 2 회전기 중 어느 일방의 회전기를 동력원으로 하는 제 1 주행 모드로부터 상기 제 1 회전기 및 상기 제 2 회전기를 동력원으로 하는 제 2 주행 모드로 이행할 때에, 상기 제 1 회전기의 토크 지령값과 상기 제 2 회전기의 토크 지령값의 합계 토크를 차량에 대한 요구 토크보다 크게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 주행 모드의 동력원이었던 회전기의 상기 제 1 주행 모드로부터 상기 제 2 주행 모드로 이행할 때의 토크 지령값은, 이행 개시 전의 토크 지령값보다 큰 차량용 구동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 합계 토크는, 상기 제 1 주행 모드로부터 상기 제 2 주행 모드로 이행할 때의 상기 요구 토크에 대한 실제의 출력 토크의 저하를 억제하는 차량용 구동 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 주행 모드의 동력원이었던 회전기의 상기 제 1 주행 모드로부터 상기 제 2 주행 모드로 이행할 때의 토크 지령값을 상기 요구 토크로 하는 차량용 구동 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 주행 모드에서 새롭게 동력원이 되는 회전기의 상기 제 1 주행 모드로부터 상기 제 2 주행 모드로 이행할 때의 회전수 변화가 큰 경우의 상기 합계 토크와 상기 요구 토크의 차분 토크는, 당해 회전수 변화가 작은 경우의 상기 합계 토크와 상기 요구 토크의 차분 토크보다 큰 차량용 구동 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    추가로, 기관과, 유성 기어 기구와, 상기 기관의 회전을 규제하는 규제 장치를 구비하고,
    상기 유성 기어 기구의 선기어에 상기 제 1 회전기가, 캐리어에 상기 기관이, 링 기어에 상기 제 2 회전기 및 구동륜이 각각 접속되어 있으며,
    상기 규제 장치에 의해 상기 기관의 회전을 규제하여 상기 제 2 주행 모드를 실행하는 차량용 구동 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    추가로, 기관과, 유성 기어 기구와, 제 1 클러치와, 제 2 클러치와, 브레이크를 구비하고,
    상기 제 1 회전기는, 상기 제 1 클러치를 개재하여 상기 기관과 접속되며,
    상기 유성 기어 기구의 선기어에 상기 제 2 회전기가, 캐리어에 구동륜이, 링 기어에 상기 제 2 클러치를 개재하여 상기 제 1 회전기가 각각 접속되어 있고,
    상기 브레이크는, 계합함으로써 상기 링 기어의 회전을 규제하는 것이며,
    상기 제 1 주행 모드에서는, 상기 브레이크를 계합하고, 또한 상기 제 2 클러치를 해방하여 상기 제 2 회전기를 동력원으로 하여 주행하며,
    상기 제 2 주행 모드에서는, 상기 브레이크를 해방하고, 또한 상기 제 2 클러치를 계합하여 주행하는 차량용 구동 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    추가로, 기관과, 상기 기관과 구동륜을 단접하는 클러치를 구비하고,
    상기 제 1 회전기는 상기 클러치보다 상기 기관 측의 동력 전달 경로에 접속되어 있으며,
    상기 제 2 회전기는, 상기 클러치보다 상기 구동륜 측의 동력 전달 경로에 접속되어 있고,
    상기 제 1 주행 모드에서는, 상기 클러치를 해방하여 상기 제 2 회전기를 동력원으로 하여 주행하며,
    상기 제 2 주행 모드에서는, 상기 클러치를 계합하여 주행하는 차량용 구동 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 합계 토크는, 상기 제 1 주행 모드로부터 상기 제 2 주행 모드로 이행할 때의 상기 캐리어의 회전수를 유지하는 차량용 구동 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 주행 모드로부터 상기 제 2 주행 모드로의 이행 개시로부터 소정 기간이 경과할 때까지 상기 합계 토크를 상기 요구 토크보다 크게 하는 차량용 구동 장치.
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