WO2014087515A1 - ハイブリッド車両用駆動装置 - Google Patents

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WO2014087515A1
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braking
parking
rotating machine
command
rotational speed
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弘達 北畠
鈴木 陽介
雄二 岩瀬
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トヨタ自動車株式会社
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    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/947Characterized by control of braking, e.g. blending of regeneration, friction braking

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid vehicle drive device.
  • Patent Document 1 includes an internal combustion engine, an electric device to which rotation from the internal combustion engine is input, an electric motor that is driven by being supplied with current, and at least three gear elements.
  • the gear element and the electric device, the second gear element and the output shaft, the differential gear device in which the third gear element and the internal combustion engine are connected, and the rotation of the third gear element are stopped.
  • a hybrid vehicle having a braking means.
  • torque when executing braking, torque may be input to the one-way clutch. It is desirable that torque input to the one-way clutch during braking can be suppressed.
  • An object of the present invention is to provide a drive device for a hybrid vehicle that can suppress input of torque to the one-way clutch during braking.
  • the hybrid vehicle drive device of the present invention includes a planetary gear mechanism, a first rotating machine connected to a sun gear of the planetary gear mechanism, an engine and a one-way clutch connected to a carrier of the planetary gear mechanism, and the planetary gear.
  • a second rotating machine and drive wheels connected to the ring gear of the mechanism, and a braking device.
  • the rotational speed of the first rotating machine is set to a relatively positive rotational speed. It is characterized in that the braking by the braking device is executed by changing.
  • the hybrid vehicle drive device further includes a control device, wherein the braking device includes a parking device connected to the ring gear and engaged by an actuator, and the control device electrically controls the actuator.
  • the control device When the command for engaging the parking device is given as the braking command, the control device preferably rotates the first rotating machine forward and engages the parking device with the actuator.
  • the hybrid vehicle drive device further includes a control device, wherein the brake device includes a brake device that is electrically controlled by the control device to generate a braking force, and the control device receives the braking command. Then, it is preferable to change the rotational speed of the first rotating machine to a rotational speed on the positive rotation side to generate a braking force in the brake device.
  • braking is executed by changing the rotational speed of the first rotating machine to a rotational speed on the relatively positive rotation side. Is preferred.
  • the hybrid vehicle drive device executes braking by the braking device by changing the rotational speed of the first rotating machine to a relatively positive rotational speed when a braking command is issued.
  • the hybrid vehicle drive device has an effect of being able to suppress the input of torque to the one-way clutch during braking.
  • FIG. 1 is a skeleton diagram of a vehicle according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the parking apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an operation engagement table of the hybrid vehicle drive device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a collinear diagram related to the single drive EV mode.
  • FIG. 5 is a collinear diagram related to the dual drive EV mode.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of torque acting when the parking is engaged.
  • FIG. 7 is a collinear diagram illustrating an operation at the time of parking engagement according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart according to the control during parking engagement according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a time chart according to the control during parking engagement according to the embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of torque acting during braking.
  • FIG. 11 is a collinear diagram illustrating an operation at the time of braking according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart relating to control during braking according to the embodiment.
  • FIG. 13 is a time chart according to the control during braking according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a skeleton diagram of a vehicle according to an embodiment
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a parking device according to the embodiment
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an operation engagement table of a hybrid vehicle drive device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a collinear diagram related to the single drive EV mode
  • FIG. 5 is a collinear diagram related to the both drive EV mode
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of torque that acts when parking is engaged
  • FIG. FIG. 8 is a collinear diagram showing the operation at the time of parking engagement
  • FIG. 8 is a flowchart relating to the control at the time of parking engagement of the embodiment
  • FIG. 9 is a time chart relating to the control at the time of parking engagement of the embodiment
  • FIG. FIG. 11 is a collinear diagram illustrating the operation during braking according to the embodiment
  • FIG. 12 is a flowchart relating to control during braking according to the embodiment
  • FIG. 13 is the braking according to the embodiment. It is a time chart concerning time control
  • the vehicle 100 includes a one-way clutch 20 that fixes an engine input element of the planetary gear mechanism 10.
  • the vehicle 100 is equipped with an HV system having an EV traveling mode in which the engine 1 is stopped, the one-way clutch 20 is fixed, and both the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 are driven.
  • the negative torque Tc is transmitted to the input shaft 2 via the planetary gear mechanism 10 and a large torque may be input to the one-way clutch 20. There is.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 according to the present embodiment is instructed to engage the parking device 3 during traveling, as shown in FIG.
  • the first rotating machine MG1 is rotated forward by changing the rotational speed to the rotational speed relatively forward. Thereby, it is suppressed that torque is input to the one-way clutch 20 when the parking device 3 is engaged.
  • a vehicle 100 is a hybrid (HV) vehicle having an engine 1, a first rotating machine MG1, and a second rotating machine MG2 as power sources.
  • Vehicle 100 may be a plug-in hybrid (PHV) vehicle that can be charged by an external power source.
  • the vehicle 100 includes a planetary gear mechanism 10, a one-way clutch 20, a parking device 3, a brake device 40, and drive wheels 32 in addition to the power source.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 includes an engine 1, a planetary gear mechanism 10, a first rotating machine MG1, a second rotating machine MG2, a one-way clutch 20, a parking device 3, and a friction brake device 41. And the drive wheel 32 is comprised.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 may further include an ECU 50.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 can be applied to an FF (front engine front wheel drive) vehicle, an RR (rear engine rear wheel drive) vehicle, or the like.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 is mounted on the vehicle 100 such that the axial direction is the vehicle width direction, for example.
  • the braking device of the hybrid vehicle drive device 1-1 includes a parking device 3 and a brake device 40.
  • Engine 1 which is an engine converts the combustion energy of the fuel into a rotary motion of the output shaft and outputs it.
  • the output shaft of the engine 1 is connected to the input shaft 2.
  • the input shaft 2 is arranged coaxially with the output shaft of the engine 1 and on an extension line of the output shaft.
  • the input shaft 2 is connected to the carrier 14 of the planetary gear mechanism 10.
  • the planetary gear mechanism 10 is a single pinion type, and includes a sun gear 11, a pinion gear 12, a ring gear 13, and a carrier 14.
  • the ring gear 13 is coaxial with the sun gear 11 and is disposed on the radially outer side of the sun gear 11.
  • the pinion gear 12 is disposed between the sun gear 11 and the ring gear 13 and meshes with the sun gear 11 and the ring gear 13, respectively.
  • the pinion gear 12 is rotatably supported by the carrier 14.
  • the carrier 14 is connected to the input shaft 2 and rotates integrally with the input shaft 2. Therefore, the pinion gear 12 can rotate (revolve) around the central axis of the input shaft 2 together with the input shaft 2, and can be rotated (rotated) around the central axis of the pinion gear 12 supported by the carrier 14.
  • the sun gear 11 is connected to the rotary shaft 33 of the first rotary machine MG1.
  • the rotor of the first rotating machine MG1 is connected to the sun gear 11 via the rotation shaft 33 and rotates integrally with the sun gear 11.
  • a counter drive gear 25 is connected to the ring gear 13.
  • the counter drive gear 25 is an output gear that rotates integrally with the ring gear 13.
  • the counter drive gear 25 is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical cylindrical member 15, and the ring gear 13 is provided on the inner peripheral surface.
  • the counter drive gear 25 is meshed with the counter driven gear 26.
  • the counter driven gear 26 is connected to a drive pinion gear 28 via a counter shaft 27.
  • the counter driven gear 26 and the drive pinion gear 28 rotate integrally.
  • the counter driven gear 26 is engaged with a reduction gear 35.
  • the reduction gear 35 is connected to the rotation shaft 34 of the second rotary machine MG2. That is, the rotation of the second rotating machine MG2 is transmitted to the counter driven gear 26 via the reduction gear 35.
  • the reduction gear 35 has a smaller diameter than that of the counter driven gear 26, and reduces the rotation of the second rotary machine MG ⁇ b> 2 and transmits it to the counter driven gear 26.
  • the drive pinion gear 28 meshes with the diff ring gear 29 of the differential device 30.
  • the differential device 30 is connected to drive wheels 32 via left and right drive shafts 31.
  • the ring gear 13 is connected to the drive wheel 32 via a counter drive gear 25, a counter driven gear 26, a drive pinion gear 28, a differential device 30 and a drive shaft 31.
  • the second rotary machine MG2 is connected to a power transmission path between the ring gear 13 and the drive wheel 32 and can transmit power to the ring gear 13 and the drive wheel 32, respectively.
  • the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 each have a function as a motor (electric motor) and a function as a generator.
  • the first rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2 are connected to a battery via an inverter.
  • the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 can convert the electric power supplied from the battery into mechanical power and output it, and are driven by the input power to convert the mechanical power into electric power. Can be converted.
  • the electric power generated by the rotating machines MG1 and MG2 can be stored in the battery.
  • an AC synchronous motor generator can be used as the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2, for example.
  • the one-way clutch 20, the counter drive gear 25, the planetary gear mechanism 10, and the first rotating machine MG1 are arranged on the same axis as the engine 1 in order from the side close to the engine 1.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 of the present embodiment is a multi-shaft type in which the input shaft 2 and the rotation shaft 34 of the second rotary machine MG2 are arranged on different axes.
  • the one-way clutch 20 is provided on the input shaft 2.
  • the one-way clutch 20 is a regulation mechanism that regulates the rotation of the carrier 14.
  • the one-way clutch 20 allows the input shaft 2 to rotate in the positive direction and restricts the rotation in the negative direction when the rotation direction of the input shaft 2 during the operation of the engine 1 is the positive direction.
  • the parking device 3 is a regulating device that regulates the rotation of the power transmission path of the hybrid vehicle driving device 1-1.
  • the parking device 3 regulates the rotation of the power transmission path that connects the ring gear 13 and the drive wheels 32.
  • the parking device 3 of the present embodiment is connected to the ring gear 13 and restricts the rotation of the cylindrical member 15 having the ring gear 13.
  • the parking device 3 includes a parking gear 4, a parking pole 5, and a parking actuator 6.
  • the parking gear 4 is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical member 15.
  • the parking pole 5 is movably provided between a lock position where the parking wheel 4 meshes with the parking gear 4 to disable the rotation of the driving wheel 32 and an unlocking position which allows the rotation of the driving wheel 32 without meshing with the parking gear 4. It has been.
  • FIG. 2 shows the parking pole 5 in the unlocked position.
  • the parking pole 5 receives a biasing force in a direction from the lock position to the unlock position by a biasing member such as a spring.
  • the parking actuator 6 moves the parking pole 5 from the unlocked position to the locked position to engage the parking device 3, and moves the parking pole 5 from the locked position to the unlocked position to release the parking device 3. Is possible.
  • the parking actuator 6 moves the rod 7 in the engaging direction shown by the arrow A in FIG.
  • the tapered portion of the tip of the rod 7 enters between the parking pole 5 and the support member 8 and presses the parking pole 5 toward the parking gear 4.
  • the parking pole 5 pressed by the rod 7 moves as indicated by an arrow B in FIG. 2 and meshes with the parking gear 4 to restrict the rotation of the parking gear 4.
  • the parking actuator 6 moves the rod 7 in the direction opposite to the engagement direction indicated by the arrow A when releasing the parking device 3.
  • the parking pole 5 is moved to the unlock position by the urging force of the urging member, and the parking device 3 is released.
  • the ECU 50 has a function as a control device that controls the vehicle 100.
  • the ECU 50 is an electronic control unit having a computer, and controls the engine 1, the first rotating machine MG1, the second rotating machine MG2, and the parking device 3.
  • the ECU 50 includes various information such as information related to the engine 1, information related to the first rotating machine MG1, information related to the second rotating machine MG2, information related to the vehicle speed, information related to the battery, and information related to operation input to the operating device such as the accelerator opening. A signal indicating the information is input.
  • the ECU 50 is electrically connected to the parking sensor 36 and can acquire an operation input for a parking button (not shown).
  • the parking sensor 36 When an operation input for engaging the parking device 3 with respect to the parking button is made, the parking sensor 36 outputs a signal indicating that the state of the parking button is 1.
  • this signal is also referred to as a driver command (hereinafter referred to as “engagement command”) for engaging the parking device 3. )).
  • engagement command for engaging the parking device 3.
  • the parking sensor 36 outputs a signal indicating that the state of the parking button is 0 when an operation input for releasing the parking device 3 is made to the parking button.
  • the ECU 50 instructs the driver to release the parking device 3 (hereinafter also referred to as “release command”). Detect as.
  • the ECU 50 detects the release command, the ECU 50 outputs a command to move the parking pole 5 to the unlock position with respect to the parking actuator 6 of the parking device 3.
  • the ECU 50 is electrically connected to the brake operation amount sensor 37.
  • the brake operation amount sensor 37 is a sensor that detects an operation amount with respect to a brake operator such as a brake pedal (not shown).
  • the brake operation amount is, for example, a pedal stroke, a pedal effort, a pedal depression speed, and the like.
  • the ECU 50 calculates a required braking force requested by the driver based on the brake operation amount acquired from the brake operation amount sensor 37.
  • the ECU 50 causes the braking device 40 to generate a braking force so that the calculated required braking force can be realized.
  • the brake device 40 included in the hybrid vehicle drive device 1-1 of this embodiment includes a friction brake device 41 and a second rotating machine MG2 that functions as a regenerative brake device.
  • the regenerative braking device may further include a first rotating machine MG1.
  • the friction brake device 41 has an ECB (Electronically Controlled Brake System) as a brake control system, and generates a braking force by an actuator.
  • the friction brake device 41 includes a brake unit 42 and a hydraulic control unit 43.
  • Each wheel of the vehicle 100 is provided with a brake unit 42.
  • the brake unit 42 generates braking force by applying braking torque to the wheels.
  • the brake unit 42 generates a braking torque corresponding to the hydraulic pressure supplied from the hydraulic control unit 43.
  • the brake part 42 can be a disc brake mechanism, for example.
  • the hydraulic control unit 43 controls the hydraulic pressure supplied to the brake unit 42.
  • the hydraulic control unit 43 includes, for example, a hydraulic pump, a pressure regulating valve, and the like, regulates the pump hydraulic pressure generated by the hydraulic pump, and supplies it to the brake unit 42 of each wheel.
  • the hydraulic control unit 43 can independently control the hydraulic pressure supplied to the brake unit 42 of each wheel.
  • the brake actuator that generates the braking force in the friction brake device 41 includes the brake unit 42 and the hydraulic control unit 43.
  • the ECU50 determines the target braking force generated by the friction brake device 41 and the second rotating machine MG2 based on the required braking force. For example, the ECU 50 realizes the required braking force by a braking force (brake braking force) generated by the friction brake device 41 and a braking force (regenerative braking force) generated by regenerative power generation of the second rotating machine MG2. The target values of the brake braking force and the regenerative braking force are determined.
  • the ECU 50 is electrically connected to the hydraulic control unit 43 and electrically controls the hydraulic control unit 43.
  • the ECU 50 controls the hydraulic pressure supplied from the hydraulic control unit 43 to each brake unit 42 so that the brake unit 42 generates a target brake braking force. Further, the ECU 50 controls the regenerative torque (MG2 torque) of the second rotary machine MG2 so that the target regenerative braking force is generated by the second rotary machine MG2.
  • MG2 torque regenerative torque
  • the vehicle 100 can selectively execute hybrid (HV) traveling or EV traveling.
  • HV travel is a travel mode in which the vehicle 100 travels using the engine 1 as a power source.
  • the second rotary machine MG2 may be used as a power source.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 includes, as an EV travel mode, a single drive EV mode (single motor EV mode) in which the vehicle 100 travels using the second rotary machine MG2 as a single power source, It has a double drive EV mode (both motor EV mode) in which the vehicle 100 travels using the rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2 as power sources.
  • the single drive EV mode is also referred to as “EV1 mode”
  • the both drive EV mode is also referred to as “EV2 mode”.
  • a circle in the column of the first rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2 indicates that the running torque is output, and a x mark does not output the running torque. That is, it indicates that torque is not output, torque other than that for traveling is output, or regeneration is performed.
  • the “B” column indicates the state of the one-way clutch 20, where “ ⁇ ” indicates engagement and “X” indicates disengagement.
  • the engagement or disengagement of the one-way clutch 20 is not directly controlled, but is caused by the rotation state of the input shaft 2.
  • the single drive EV mode (EV1 mode) shown in FIG. 4 can be executed regardless of whether the one-way clutch 20 is released or engaged.
  • the S1 axis indicates the rotation speed of the sun gear 11 and the first rotating machine MG1.
  • the C1 axis indicates the rotation speed of the carrier 14 and the engine 1, and the R1 axis indicates the rotation speed of the ring gear 13.
  • the rotation speed of the ring gear 13 is proportional to the rotation speed of the second rotary machine MG2 and the rotation speed of the drive shaft 31.
  • the one-way clutch 20 In the double drive EV mode (EV2 mode) shown in FIG. 5, the one-way clutch 20 is engaged. In the double drive EV mode, the first rotary machine MG1 outputs a negative torque during forward movement.
  • the one-way clutch 20 functions as a reaction force receiver for the output torque (MG1 torque) of the first rotating machine MG1 by engaging and restricting the rotation of the carrier 14, and a positive torque corresponding to the MG1 torque is applied to the ring gear 13. Output from.
  • the positive torque output from the ring gear 13 is transmitted to the drive wheels 32 to generate a driving force that drives the vehicle 100 forward.
  • FIG. 6 shows a situation when the parking device 3 is engaged and the rotation of the ring gear 13 is restricted (broken line) when traveling in the double drive EV mode (solid line).
  • Tc that restricts rotation acts on the ring gear 13.
  • the inertia and MG1 torque of the first rotating machine MG1 are subjected to reaction force, and the negative torque Tc is transmitted to the carrier 14. As a result, torque is input to the one-way clutch 20.
  • torque is not limited to the double drive EV mode, and torque may be input to the one-way clutch 20 during EV travel.
  • the carrier 14 is rotating at a low speed or stopped. If the parking device 3 is engaged at this time, torque may be input to the one-way clutch 20. Since the negative torque Tc due to the engagement of the parking device 3 tends to be a large torque, it is desirable that the negative torque Tc can be prevented from being input to the one-way clutch 20.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 rotates the first rotating machine MG ⁇ b> 1 forward when a command to engage the parking device 3 is issued. As shown by the solid line in FIG. 7, the hybrid vehicle drive device 1-1 rotates the first rotary machine MG ⁇ b> 1 in the forward direction and engages the parking device 3 with the parking actuator 6.
  • the rotation of the ring gear 13 is stopped as indicated by a broken line in FIG. Since the MG1 rotation speed is set to the forward rotation, the carrier 14 can be rotated forward until the ring gear 13 stops rotating, and the one-way clutch 20 can be released. That is, even if the negative torque Tc is transmitted to the carrier 14, the engagement of the one-way clutch 20 is suppressed and the input of torque to the one-way clutch 20 is suppressed.
  • FIG. 9 shows an operation when an instruction to engage the parking device 3 is made when the engine 1 is stopped and EV traveling is being performed.
  • the control flow shown in FIG. 8 is repeatedly executed at predetermined intervals, for example.
  • step S10 the ECU 50 determines whether or not a command to engage the parking device 3 has been issued.
  • the ECU 50 performs the determination in step S10 based on the signal output from the parking sensor 36.
  • the signal output from the parking sensor 36 is switched from a command for releasing the parking device 3 by the driver (0: unplugged) to a command for engaging the parking device 3 by the driver (1: on)
  • the ECU 50 In step S10, an affirmative determination is made.
  • the signal of the parking sensor 36 changes from 0 (release command) to 1 (engagement command) at time t1. For this reason, after time t1, an affirmative determination is made in step S10.
  • step S10-Y the process proceeds to step S20. If not (step S10-N), the control flow is finish.
  • step S20 the ECU 50 determines whether or not the vehicle is traveling.
  • the ECU 50 determines whether or not the vehicle speed is greater than zero. As a result of the determination, if it is determined that the vehicle is traveling (step S20-Y), the process proceeds to step S30. If not (step S20-N), the process proceeds to step S50.
  • step S30 the ECU 50 determines whether or not the engine speed is approximately zero.
  • step S ⁇ b> 30 it is determined whether or not there is a possibility that the one-way clutch 20 is engaged and torque is input to the one-way clutch 20 by engaging the parking device 3.
  • the predetermined rotational speed is, for example, a rotational speed that is sufficiently smaller than the engine rotational speed range when the engine 1 is operating.
  • the predetermined number of revolutions is, for example, an upper limit value of the number of revolutions at which the one-way clutch 20 may be engaged and torque may be input to the one-way clutch 20 by engaging the parking device 3.
  • step S40 the first rotating machine MG1 is normally rotated by the ECU 50.
  • the ECU 50 commands the first rotating machine MG1 to rotate at a predetermined positive rotational speed.
  • a command is issued to make the MG1 rotational speed a positive rotation at time t2.
  • the MG1 rotational speed increases to a predetermined positive rotational speed, the MG1 rotational speed is maintained at the rotational speed.
  • step S50 the parking device 3 is engaged by the ECU 50, and the rotation of the parking gear 4 is locked.
  • the ECU 50 outputs a command for moving the parking pole 5 to the lock position with respect to the parking actuator 6.
  • the signal value of the parking command for the parking actuator 6 is changed from released (0: disconnected) to engaged (1: turned on) at time t3.
  • the parking actuator 6 moves the parking pole 5 to the lock position in accordance with the engagement command from the ECU 50 and engages the parking device 3.
  • the ECU 50 sets the MG1 rotation speed to 0 when the parking device 3 is engaged.
  • the ECU 50 outputs a command to set the MG1 rotation speed to 0 at time t4 after it is detected that the parking pole 5 is in the locked position.
  • FIG. 10 shows a situation when braking is performed in the double drive EV mode.
  • a negative braking torque Tb acts on the ring gear 13.
  • the braking torque Tb is transmitted to the carrier 14 and input to the one-way clutch 20.
  • the one-way clutch 20 is engaged by the braking torque Tb, and torque is easily input to the one-way clutch 20.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 sets the rotational speed of the first rotating machine MG1 to a relatively positive rotation side, as will be described below with reference to FIG. Change to the number of revolutions.
  • the carrier 14 rotates in the forward direction when the MG1 rotation speed relatively changes to the rotation speed on the positive rotation side.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 changes the rotational speed of the first rotating machine MG1 to a rotational speed relatively on the positive rotation side, and causes the braking device 40 to generate a braking force. Therefore, torque is suppressed from being input to the one-way clutch 20 during braking by the brake device 40.
  • FIG. 13 shows an operation when a braking request is made to the brake device 40 when the engine 1 is stopped and EV traveling is performed.
  • the control flow shown in FIG. 12 is repeatedly executed at a predetermined interval, for example.
  • step S100 the ECU 50 determines whether or not there is a brake request.
  • the ECU 50 performs the determination in step S100 based on the detection result of the brake operation amount sensor 37, for example. For example, the ECU 50 makes an affirmative determination in step S100 when a driver's braking operation input to the brake operator is detected. In FIG. 13, a brake torque request is detected at time t11, and an affirmative determination is made in step S100. As a result of the determination in step S100, if it is determined that there is a brake request (step S100-Y), the process proceeds to step S110. If not (step S100-N), the control flow ends.
  • step S110 the ECU 50 determines whether or not the vehicle is traveling.
  • the ECU 50 determines whether or not the vehicle speed is greater than zero. As a result of the determination, if it is determined that the vehicle is traveling (step S110-Y), the process proceeds to step S120. If not (step S110-N), the process proceeds to step S150.
  • step S120 the ECU 50 determines whether or not a sudden braking determination is made. For example, the ECU 50 performs the determination in step S120 based on the sudden braking determination flag.
  • the sudden braking determination flag is turned on based on the longitudinal acceleration of the vehicle, the required brake torque, the vehicle speed, the required oil pressure of the hydraulic pressure control unit 43, the brake depression force, and the like. For example, if the brake torque request is greater than or equal to a predetermined value, the sudden braking determination flag is turned on. In FIG. 13, the sudden braking determination flag changes from OFF to ON at time t12.
  • step S120-Y the process proceeds to step S130, and if not (step S120-N), the process proceeds to step S150.
  • step S130 the ECU 50 determines whether or not the engine speed is approximately zero.
  • the ECU 50 determines whether or not there is a possibility that the one-way clutch 20 is engaged and torque is input to the one-way clutch 20 by performing braking by the brake device 40.
  • the ECU 50 makes an affirmative determination in step S130 when the engine speed is equal to or lower than a predetermined speed.
  • the predetermined rotational speed is, for example, an upper limit value of the rotational speed at which the one-way clutch 20 may be engaged and torque may be input to the one-way clutch 20 by performing braking by the brake device 40.
  • step S140 the ECU 50 relatively increases the MG1 rotation speed to the positive rotation side.
  • the ECU 50 changes the target value of the rotation speed of the first rotary machine MG1 to a rotation speed on the relatively positive rotation side.
  • the MG1 rotational speed before the rotational speed change is a negative rotational speed
  • the MG1 rotational speed after the change is, for example, a negative rotational speed and an absolute value smaller than the MG1 rotational speed before the change.
  • the MG1 rotation speed may be changed from a negative rotation speed to a positive rotation speed or zero rotation.
  • the MG1 rotation speed before the change is a positive rotation
  • the MG1 rotation speed may be increased, or the MG1 rotation speed may be maintained as it is.
  • step S150 the ECU 50 performs brake control.
  • the ECU 50 generates a braking force by outputting a braking command to at least one of the friction brake device 41 and the second rotary machine MG2.
  • the ECU 50 instructs the friction brake device 40 and the second rotary machine MG2 to start braking.
  • the MG1 rotation speed becomes the target rotation speed on the relatively positive rotation side at time t13, but the ECU 50 starts braking to the friction brake device 40 and the second rotary machine MG2 before time t13. Is commanded.
  • step S150 is executed, the control flow ends.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 relatively reduces the rotational speed of the first rotating machine MG1 when a braking command is issued (steps S10-Y, S100-Y).
  • the speed is changed to the rotation speed on the positive rotation side (steps S40 and S140), and braking by the braking device is executed (steps S50 and S150).
  • the input of the torque with respect to the one-way clutch 20 at the time of braking is suppressed.
  • the braking device of the hybrid vehicle drive device 1-1 includes a parking device 3 that is engaged by a parking actuator 6.
  • the ECU 50 of the hybrid vehicle drive device 1-1 electrically controls the parking actuator 6.
  • a command for engaging the parking device 3 is given as a braking command
  • the ECU 50 causes the first rotating machine MG1 to rotate forward and engages the parking device 3 with the parking actuator 6. Therefore, input of torque to the one-way clutch 20 when the parking device 3 is engaged and the rotation of the drive wheel 32 is locked is suppressed.
  • the braking device included in the hybrid vehicle drive device 1-1 includes a braking device 40 that is electrically controlled by the ECU 50 to generate a braking force.
  • the ECU 50 changes the rotational speed of the first rotating machine MG1 to a rotational speed on the relatively positive rotation side and causes the brake device 40 to generate a braking force. Thereby, the input of torque to the one-way clutch 20 during braking by the brake device 40 is suppressed.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 relatively rotates the rotational speed of the first rotating machine MG1 when the braking command is a command for sudden braking (steps S10-Y, S120-Y).
  • the braking is executed by changing the rotation speed on the side.
  • the ECU 50 changes the rotational speed of the first rotating machine MG1 to a relatively positive rotational speed when a braking request is made (step S40, (S140)
  • braking instead of changing the rotational speed of the first rotating machine MG1 to a relatively positive rotational speed, and executing the braking. May be performed simultaneously.
  • a command for changing the rotation speed for the first rotating machine MG1 and a braking command for the parking actuator 6 or the brake device 40 may be output simultaneously.
  • the engagement command may be output to the parking actuator 6 before the rotation speed of the first rotating machine MG1 becomes normal. Even in this case, if the rotational speed of the first rotating machine MG1 is positive before the parking device 3 is engaged and the negative torque Tc is input to the carrier 14, torque input to the one-way clutch 20 is performed. Can be suppressed.
  • the brake device 40 when a braking command is issued by an operation input to the brake operator, the brake device 40 is braked before the rotational speed of the first rotating machine MG1 changes to the rotational speed on the relatively positive rotation side after the change. Commands can be output. Even if it does in this way, if the rotation speed of the 1st rotary machine MG1 has changed to the rotation speed of the normal rotation side before the braking force by the brake device 40 begins to generate
  • the engagement and release of the parking device 3 are electrically controlled.
  • the parking device 3 that is mechanically engaged and released by a wire or the like in conjunction with the shift operation is used in the vehicle. 100 may be mounted.
  • a command for engaging the parking device 3 may be detected or predicted based on a detection result of a sensor that detects a shift operation. For example, when an operation for moving the shift lever toward the parking (P) position is detected, the driver's release command for the parking device 3 is detected or predicted, and the first rotary machine MG1 is normally rotated in advance. May be.
  • the friction brake device 41 is electrically controlled to generate a braking force.
  • the braking force is mechanically interlocked with the braking operation on the brake operator.
  • a friction brake device 41 that generates the above may be mounted on the vehicle 100. In this case, for example, when a braking command is detected based on the detection result of the brake operation amount sensor 37, the rotational speed of the first rotating machine MG1 may be changed to the rotational speed on the relatively positive rotation side. .
  • the braking by the regeneration of the second rotating machine MG2 has priority over the braking by the friction brake device 41.
  • the required braking force can be realized by the regenerative braking force of the second rotating machine MG2
  • braking is executed by the second rotating machine MG2
  • the required braking force cannot be realized only by the regenerative braking force of the second rotating machine MG2. It is possible to perform braking by the two-rotor MG2 and the friction brake device 41.
  • the second rotational speed of the first rotating machine MG1 is relatively changed to the rotational speed on the positive rotation side even if a braking command is issued.
  • the friction brake device 41 when braking is performed by the rotating machine MG2 and braking is performed by the friction brake device 41, when the braking command is issued, the rotation speed of the first rotating machine MG1 is changed to a relatively positive rotation speed.
  • braking by the friction brake device 41 may be executed.
  • the engine is the engine 1, but another engine may be mounted on the vehicle 100 instead of the engine 1.
  • the parking apparatus 3 may be arrange
  • the parking device 3 may regulate, for example, the rotation of the rotation shaft 34 of the second rotary machine MG2. That is, the parking device 3 may be directly connected to the ring gear 13 or may be connected via a gear mechanism or the like.
  • the operation command for the engagement command and the release command for the parking device 3 is issued by the parking button.
  • the operation command is not limited to that given by the parking button.
  • the operation input may be an operation command using a touch panel or a voice operation command.
  • the configuration of the friction brake device 41 is not limited to that illustrated.
  • the brake device 40 may include a brake device other than the friction brake device 41 and the second rotary machine MG2.
  • Power transmission device 1 Engine 3 Parking device 6 Parking actuator 10 Planetary gear mechanism 11 Sun gear 12 Pinion gear 13 Ring gear 14 Carrier 20 One-way clutch 32 Drive wheel 36 Parking sensor 37 Brake operation amount sensor 40 Brake device 41 Friction brake device 50 ECU 100 vehicles

Abstract

 ハイブリッド車両用駆動装置は、遊星歯車機構と、遊星歯車機構のサンギアに接続された第一回転機と、遊星歯車機構のキャリアに接続された機関およびワンウェイクラッチと、遊星歯車機構のリングギアに接続された第二回転機および駆動輪と、制動装置と、を備え、制動指令がなされる(ステップS10-Y)と、第一回転機の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて(ステップS40)制動装置による制動を実行する(ステップS50)。

Description

ハイブリッド車両用駆動装置
 本発明は、ハイブリッド車両用駆動装置に関する。
 従来、ワンウェイクラッチを備えた動力伝達装置がある。例えば、特許文献1には、内燃エンジンと、該内燃エンジンからの回転が入力される電機装置と、電流が供給されて駆動される電気モータと、少なくとも3個の歯車要素から成り、第1の歯車要素と前記電機装置とが、第2の歯車要素と出力軸とが、第3の歯車要素と前記内燃エンジンとが連結された差動歯車装置と、前記第3の歯車要素の回転を停止させる制動手段とを有するハイブリッド型車両が開示されている。
特開平8-295140号公報
 ここで、制動を実行するときに、ワンウェイクラッチにトルクが入力されることがある。制動時のワンウェイクラッチに対するトルクの入力を抑制できることが望ましい。
 本発明の目的は、制動時のワンウェイクラッチに対するトルクの入力を抑制することができるハイブリッド車両用駆動装置を提供することである。
 本発明のハイブリッド車両用駆動装置は、遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構のサンギアに接続された第一回転機と、前記遊星歯車機構のキャリアに接続された機関およびワンウェイクラッチと、前記遊星歯車機構のリングギアに接続された第二回転機および駆動輪と、制動装置と、を備え、制動指令がなされると、前記第一回転機の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて前記制動装置による制動を実行することを特徴とする。
 上記ハイブリッド車両用駆動装置において、更に、制御装置を備え、前記制動装置は、前記リングギアに接続され、アクチュエータによって係合するパーキング装置を含み、前記制御装置は、前記アクチュエータを電気的に制御し、前記制御装置は、前記制動指令として前記パーキング装置を係合する指令がなされると、前記第一回転機を正回転させて前記アクチュエータによって前記パーキング装置を係合することが好ましい。
 上記ハイブリッド車両用駆動装置において、更に、制御装置を備え、前記制動装置は、前記制御装置によって電気的に制御されて制動力を発生させるブレーキ装置を含み、前記制御装置は、前記制動指令がなされると、前記第一回転機の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて前記ブレーキ装置に制動力を発生させることが好ましい。
 上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記制動指令が急制動を指令するものである場合に、前記第一回転機の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて制動を実行することが好ましい。
 本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置は、制動指令がなされると、第一回転機の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて制動装置による制動を実行する。本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置は、制動時のワンウェイクラッチに対するトルクの入力を抑制することができるという効果を奏する。
図1は、実施形態に係る車両のスケルトン図である。 図2は、実施形態に係るパーキング装置の概略構成図である。 図3は、実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の作動係合表を示す図である。 図4は、単駆動EVモードに係る共線図である。 図5は、両駆動EVモードに係る共線図である。 図6は、パーキング係合時に作用するトルクの説明図である。 図7は、実施形態のパーキング係合時の動作を示す共線図である。 図8は、実施形態のパーキング係合時の制御に係るフローチャートである。 図9は、実施形態のパーキング係合時の制御に係るタイムチャートである。 図10は、制動時に作用するトルクの説明図である。 図11は、実施形態の制動時の動作を示す共線図である。 図12は、実施形態の制動時の制御に係るフローチャートである。 図13は、実施形態の制動時の制御に係るタイムチャートである。
 以下に、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
[実施形態]
 図1から図13を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、ハイブリッド車両用駆動装置に関する。図1は、実施形態に係る車両のスケルトン図、図2は、実施形態に係るパーキング装置の概略構成図、図3は、実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の作動係合表を示す図、図4は、単駆動EVモードに係る共線図、図5は、両駆動EVモードに係る共線図、図6は、パーキング係合時に作用するトルクの説明図、図7は、実施形態のパーキング係合時の動作を示す共線図、図8は、実施形態のパーキング係合時の制御に係るフローチャート、図9は、実施形態のパーキング係合時の制御に係るタイムチャート、図10は、制動時に作用するトルクの説明図、図11は、実施形態の制動時の動作を示す共線図、図12は、実施形態の制動時の制御に係るフローチャート、図13は、実施形態の制動時の制御に係るタイムチャートである。
 本実施形態に係る車両100は、遊星歯車機構10のエンジン入力要素を固定するワンウェイクラッチ20を有する。車両100は、エンジン1を停止し、ワンウェイクラッチ20を固定し、第一回転機MG1と第二回転機MG2とで両駆動するEV走行モードを有するHVシステムを搭載している。
 走行中にパーキング装置3が係合されると、図6に示すように、遊星歯車機構10を介して入力軸2に負トルクTcが伝達され、ワンウェイクラッチ20に大きなトルクが入力される可能性がある。これに対して、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-1は、走行中にパーキング装置3を係合する指令がなされた場合に、図7に示すように、第一回転機MG1の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて第一回転機MG1を正回転させる。これにより、パーキング装置3の係合時にワンウェイクラッチ20にトルクが入力されることが抑制される。
 図1に示すように、車両100は、動力源としてエンジン1、第一回転機MG1および第二回転機MG2を有するハイブリッド(HV)車両である。車両100は、外部電源により充電可能なプラグインハイブリッド(PHV)車両であってもよい。車両100は、上記動力源に加えて、遊星歯車機構10、ワンウェイクラッチ20、パーキング装置3、ブレーキ装置40および駆動輪32を含んで構成されている。
 また、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-1は、エンジン1、遊星歯車機構10、第一回転機MG1、第二回転機MG2、ワンウェイクラッチ20、パーキング装置3、摩擦式ブレーキ装置41および駆動輪32を含んで構成されている。ハイブリッド車両用駆動装置1-1は、更に、ECU50を含んで構成されてもよい。ハイブリッド車両用駆動装置1-1は、FF(前置きエンジン前輪駆動)車両あるいはRR(後置きエンジン後輪駆動)車両等に適用可能である。ハイブリッド車両用駆動装置1-1は、例えば、軸方向が車幅方向となるように車両100に搭載される。
 本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-1の制動装置は、パーキング装置3と、ブレーキ装置40とを含んで構成されている。
 機関であるエンジン1は、燃料の燃焼エネルギーを出力軸の回転運動に変換して出力する。エンジン1の出力軸は、入力軸2と接続されている。入力軸2は、エンジン1の出力軸と同軸上かつ出力軸の延長線上に配置されている。入力軸2は、遊星歯車機構10のキャリア14と接続されている。
 遊星歯車機構10は、シングルピニオン式であり、サンギア11、ピニオンギア12、リングギア13およびキャリア14を有する。リングギア13は、サンギア11と同軸上であってかつサンギア11の径方向外側に配置されている。ピニオンギア12は、サンギア11とリングギア13との間に配置されており、サンギア11およびリングギア13とそれぞれ噛み合っている。ピニオンギア12は、キャリア14によって回転自在に支持されている。キャリア14は、入力軸2と連結されており、入力軸2と一体回転する。従って、ピニオンギア12は、入力軸2と共に入力軸2の中心軸線周りに回転(公転)可能であり、かつキャリア14によって支持されてピニオンギア12の中心軸線周りに回転(自転)可能である。
 サンギア11には、第一回転機MG1の回転軸33が接続されている。第一回転機MG1のロータは、回転軸33を介してサンギア11と接続されており、サンギア11と一体回転する。リングギア13には、カウンタドライブギア25が接続されている。カウンタドライブギア25は、リングギア13と一体回転する出力ギアである。カウンタドライブギア25は、円筒形状の円筒部材15の外周面に、リングギア13は内周面に設けられている。
 カウンタドライブギア25は、カウンタドリブンギア26と噛み合っている。カウンタドリブンギア26は、カウンタシャフト27を介してドライブピニオンギア28と接続されている。カウンタドリブンギア26とドライブピニオンギア28とは一体回転する。また、カウンタドリブンギア26には、リダクションギア35が噛み合っている。リダクションギア35は、第二回転機MG2の回転軸34に接続されている。つまり、第二回転機MG2の回転は、リダクションギア35を介してカウンタドリブンギア26に伝達される。リダクションギア35は、カウンタドリブンギア26よりも小径であり、第二回転機MG2の回転を減速してカウンタドリブンギア26に伝達する。
 ドライブピニオンギア28は、差動装置30のデフリングギア29と噛み合っている。差動装置30は、左右の駆動軸31を介して駆動輪32と接続されている。リングギア13は、カウンタドライブギア25、カウンタドリブンギア26、ドライブピニオンギア28、差動装置30および駆動軸31を介して駆動輪32と接続されている。また、第二回転機MG2は、リングギア13と駆動輪32との動力伝達経路に対して接続されており、リングギア13および駆動輪32に対してそれぞれ動力を伝達可能である。
 第一回転機MG1および第二回転機MG2は、それぞれモータ(電動機)としての機能と、発電機としての機能とを備えている。第一回転機MG1および第二回転機MG2は、インバータを介してバッテリと接続されている。第一回転機MG1および第二回転機MG2は、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力することができると共に、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換することができる。回転機MG1,MG2によって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。第一回転機MG1および第二回転機MG2としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。
 本実施形態の車両100では、エンジン1と同軸上に、エンジン1に近い側から順に、ワンウェイクラッチ20、カウンタドライブギア25、遊星歯車機構10、および第一回転機MG1が配置されている。また、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1-1は、入力軸2と、第二回転機MG2の回転軸34とが異なる軸上に配置された複軸式とされている。
 ワンウェイクラッチ20は、入力軸2に設けられている。ワンウェイクラッチ20は、キャリア14の回転を規制する規制機構である。ワンウェイクラッチ20は、エンジン1の運転時における入力軸2の回転方向を正方向とした場合の、入力軸2の正方向の回転を許容し、負方向の回転を規制する。
 パーキング装置3は、ハイブリッド車両用駆動装置1-1の動力伝達経路の回転を規制する規制装置である。パーキング装置3は、リングギア13と駆動輪32とを接続する動力伝達経路の回転を規制する。本実施形態のパーキング装置3は、リングギア13と接続されており、リングギア13を有する円筒部材15の回転を規制する。図2に示すように、パーキング装置3は、パーキングギア4と、パーキングポール5と、パーキングアクチュエータ6とを有する。
 パーキングギア4は、円筒部材15の外周面に設けられている。パーキングポール5は、パーキングギア4と噛み合って駆動輪32の回転を不能にするロック位置と、パーキングギア4と噛み合わずに駆動輪32の回転を許容するアンロック位置との間を移動可能に設けられている。図2には、アンロック位置のパーキングポール5が示されている。パーキングポール5は、ばね等の付勢部材によってロック位置からアンロック位置へ向かう方向の付勢力を受けている。パーキングアクチュエータ6は、パーキングポール5をアンロック位置からロック位置に移動してパーキング装置3を係合すること、およびパーキングポール5をロック位置からアンロック位置に移動してパーキング装置3を解放することが可能である。
 パーキングアクチュエータ6は、パーキング装置3を係合する場合、ロッド7を図2に矢印Aで示す係合方向に移動させる。これにより、ロッド7の先端のテーパ部がパーキングポール5とサポート部材8との間に入り込み、パーキングポール5をパーキングギア4に向けて押圧する。ロッド7によって押圧されたパーキングポール5は、図2に矢印Bで示すように移動し、パーキングギア4と噛み合ってパーキングギア4の回転を規制する。
 一方、パーキングアクチュエータ6は、パーキング装置3を解放する場合、ロッド7を矢印Aで示す係合方向とは反対方向に移動させる。これにより、パーキングポール5は、付勢部材の付勢力によってアンロック位置へと移動し、パーキング装置3が解放する。
 図1に戻り、ECU50は、車両100を制御する制御装置としての機能を有する。ECU50は、コンピュータを有する電子制御ユニットであり、エンジン1、第一回転機MG1、第二回転機MG2およびパーキング装置3を制御する。また、ECU50には、エンジン1に関する情報、第一回転機MG1に関する情報、第二回転機MG2に関する情報、車速に関する情報、バッテリに関する情報、アクセル開度等の操作機器に対する操作入力に関する情報など、各種の情報を示す信号が入力される。
 ECU50は、パーキングセンサ36と電気的に接続されており、図示しないパーキングボタンに対する操作入力を取得することができる。パーキングセンサ36は、パーキングボタンに対してパーキング装置3を係合する操作入力がなされると、パーキングボタンの状態が1であることを示す信号を出力する。ECU50は、パーキングセンサ36からパーキングボタンの状態が1であることを示す信号が出力されると、この信号を、パーキング装置3を係合する運転者の指令(以下、「係合指令」とも称する。)として検出する。ECU50は、係合指令を検出すると、パーキング装置3のパーキングアクチュエータ6に対してパーキングポール5をロック位置に移動する指令を出力する。
 また、パーキングセンサ36は、パーキングボタンに対してパーキング装置3を解放する操作入力がなされると、パーキングボタンの状態が0であることを示す信号を出力する。ECU50は、パーキングセンサ36からパーキングボタンの状態が0であることを示す信号が出力されると、この信号を、パーキング装置3を解放する運転者の指令(以下、「解放指令」とも称する。)として検出する。ECU50は、解放指令を検出すると、パーキング装置3のパーキングアクチュエータ6に対してパーキングポール5をアンロック位置に移動する指令を出力する。
 ECU50は、ブレーキ操作量センサ37と電気的に接続されている。ブレーキ操作量センサ37は、図示しないブレーキペダル等のブレーキ操作子に対する操作量を検出するセンサである。ブレーキ操作量は、例えば、ペダルストローク、ペダル踏力、ペダル踏み込み速度等である。ECU50は、ブレーキ操作量センサ37から取得したブレーキ操作量に基づいて、運転者の要求する要求制動力を算出する。ECU50は、算出した要求制動力を実現できるように、ブレーキ装置40により制動力を発生させる。
 本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1-1が有するブレーキ装置40は、摩擦式ブレーキ装置41と、回生式ブレーキ装置として機能する第二回転機MG2とを含んで構成されている。なお、回生式ブレーキ装置は、更に、第一回転機MG1を含んで構成されてもよい。
 摩擦式ブレーキ装置41は、ブレーキ制御システムとして、ECB(Electronically Controlled Brake System)を有するものであり、アクチュエータによって制動力を発生させる。摩擦式ブレーキ装置41は、ブレーキ部42、および油圧制御部43を有する。車両100の各車輪には、ブレーキ部42が設けられている。ブレーキ部42は、車輪に制動トルクを与えて制動力を発生させるものである。ブレーキ部42は、油圧制御部43から供給される油圧に応じた制動トルクを発生させる。ブレーキ部42は、例えば、ディスクブレーキ機構とすることができる。
 油圧制御部43は、ブレーキ部42に供給する油圧を制御する。油圧制御部43は、例えば、油圧ポンプや調圧弁等を有しており、油圧ポンプで発生させるポンプ油圧を調圧して各車輪のブレーキ部42に供給する。油圧制御部43は、各車輪のブレーキ部42に供給する油圧を独立して制御することができる。本実施形態では、摩擦式ブレーキ装置41における制動力を発生させるブレーキアクチュエータは、ブレーキ部42と油圧制御部43とを含んで構成されている。
 ECU50は、要求制動力に基づいて摩擦式ブレーキ装置41および第二回転機MG2によって発生させる目標制動力をそれぞれ決定する。ECU50は、例えば、摩擦式ブレーキ装置41によって発生させる制動力(ブレーキ制動力)と、第二回転機MG2の回生発電によって発生させる制動力(回生制動力)とにより要求制動力を実現するように、ブレーキ制動力および回生制動力の目標値を定める。
 ECU50は、油圧制御部43と電気的に接続されており、油圧制御部43を電気的に制御する。ECU50は、ブレーキ部42によって目標とするブレーキ制動力を発生させるように、油圧制御部43から各ブレーキ部42に供給する油圧を制御する。また、ECU50は、第二回転機MG2によって目標とする回生制動力を発生させるように、第二回転機MG2の回生トルク(MG2トルク)を制御する。
 車両100では、ハイブリッド(HV)走行あるいはEV走行を選択的に実行可能である。HV走行とは、エンジン1を動力源として車両100を走行させる走行モードである。HV走行では、エンジン1に加えて、更に第二回転機MG2を動力源としてもよい。
 EV走行は、第一回転機MG1あるいは第二回転機MG2の少なくともいずれか一方を動力源として走行する走行モードである。EV走行では、エンジン1を停止して走行することが可能である。本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-1は、EV走行モードとして、第二回転機MG2を単独の動力源として車両100を走行させる単駆動EVモード(単独モータEVモード)と、第一回転機MG1および第二回転機MG2を動力源として車両100を走行させる両駆動EVモード(両モータEVモード)を有する。なお、本明細書では、単駆動EVモードを「EV1モード」とも記載し、両駆動EVモードを「EV2モード」とも記載する。
 図3の係合表において、第一回転機MG1および第二回転機MG2の欄の○印は、走行用のトルクを出力することを示し、×印は、走行用のトルクを出力しないこと、すなわち、トルクを出力しないこと、あるいは走行用以外のトルクを出力すること、あるいは回生を行うこと等を示す。また、「B」欄は、ワンウェイクラッチ20の状態を示すものであり、○印は係合、×印は解放を示す。ここで、ワンウェイクラッチ20の係合あるいは解放は、直接制御されるものではなく、入力軸2の回転状態によって生じるものである。
 HVモードでは、エンジン1が回転し、入力軸2が正回転することにより、ワンウェイクラッチ20は解放状態となる。図4に示す単駆動EVモード(EV1モード)は、ワンウェイクラッチ20が解放あるいは係合のいずれの状態であっても実行可能である。各共線図において、S1軸はサンギア11および第一回転機MG1の回転数を示す。また、C1軸はキャリア14およびエンジン1の回転数を示し、R1軸はリングギア13の回転数を示す。リングギア13の回転数は、第二回転機MG2の回転数および駆動軸31の回転数に比例する。
 図5に示す両駆動EVモード(EV2モード)では、ワンウェイクラッチ20は係合状態となる。両駆動EVモードでは、前進時に第一回転機MG1が負トルクを出力する。ワンウェイクラッチ20は、係合してキャリア14の回転を規制することにより、第一回転機MG1の出力トルク(MG1トルク)の反力受けとして機能し、MG1トルクに応じた正トルクをリングギア13から出力させる。リングギア13から出力される正トルクは、駆動輪32に伝達され、車両100を前進駆動する駆動力を発生させる。
 ここで、走行中にパーキング装置3を係合する指令がなされた場合に、以下に図6を参照して説明するように、ワンウェイクラッチ20にトルクが入力されるという問題が発生する。図6において、実線はパーキング装置3の係合前の状態を示し、破線はパーキング装置3の係合後の状態を示す。図6には、両駆動EVモードで走行しているとき(実線)に、パーキング装置3が係合してリングギア13の回転が規制されるとき(破線)の状況が示されている。走行中にパーキング装置3が係合され、パーキングポール5がパーキングギア4に噛み合うと、リングギア13には、回転を規制する負トルクTcが作用する。第一回転機MG1のイナーシャやMG1トルクが反力受けとなり、上記負トルクTcがキャリア14に伝達される。これにより、ワンウェイクラッチ20にトルクが入力される。
 なお、両駆動EVモードに限らず、EV走行時には、ワンウェイクラッチ20にトルクが入力される可能性がある。例えば、単駆動EVモード(図4参照)では、キャリア14は低回転で回転しているか、あるいは回転を停止した状態となる。このときにパーキング装置3が係合すると、ワンウェイクラッチ20にトルクが入力される可能性がある。パーキング装置3が係合することによる負トルクTcは大きなトルクとなりやすいため、負トルクTcがワンウェイクラッチ20に入力されることを抑制できることが望ましい。
 本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-1は、図7を参照して説明するように、パーキング装置3を係合する指令がなされると、第一回転機MG1を正回転させる。ハイブリッド車両用駆動装置1-1は、図7に実線で示すように、第一回転機MG1を正回転させて、パーキングアクチュエータ6によってパーキング装置3を係合する。パーキング装置3が係合すると、図7に破線で示すようにリングギア13の回転が停止する。MG1回転数が正回転とされていることで、リングギア13が回転を停止するまで、キャリア14を正回転させ、ワンウェイクラッチ20を解放状態としておくことができる。つまり、キャリア14に負トルクTcが伝達されたとしても、ワンウェイクラッチ20が係合することが抑制され、ワンウェイクラッチ20にトルクが入力されることが抑制される。
 図8および図9を参照して、パーキング装置3を係合する指令がなされる場合のハイブリッド車両用駆動装置1-1の動作について説明する。図9に示すタイムチャートにおいて、(a)はパーキングセンサ36の信号を示し、(b)はパーキングアクチュエータ6に対する指令を示し、(c)は車速を示し、(d)はMG1回転数を示し、(e)はエンジン回転数を示す。図9には、エンジン1を停止してEV走行を行っているときにパーキング装置3を係合する指令がなされたときの動作が示されている。図8に示す制御フローは、例えば、所定の間隔で繰り返し実行される。
 ステップS10では、ECU50により、パーキング装置3を係合する指令がなされたか否かが判定される。ECU50は、パーキングセンサ36から出力される信号に基づいて、ステップS10の判定を行う。ECU50は、パーキングセンサ36から出力される信号が、運転者によるパーキング装置3を解放する指令(0:抜)から、運転者によるパーキング装置3を係合する指令(1:入)に切り替わった場合、ステップS10で肯定判定を行う。図9では、時刻t1にパーキングセンサ36の信号が0(解放指令)から1(係合指令)に変化する。このため、時刻t1以降はステップS10で肯定判定がなされる。ステップS10の判定の結果、パーキング装置3を係合する指令がなされたと判定された場合(ステップS10-Y)にはステップS20に進み、そうでない場合(ステップS10-N)には本制御フローは終了する。
 ステップS20では、ECU50により、走行中であるか否かが判定される。ECU50は、車速が0よりも大であるか否かを判定する。その判定の結果、走行中であると判定された場合(ステップS20-Y)にはステップS30に進み、そうでない場合(ステップS20-N)にはステップS50に進む。
 ステップS30では、ECU50により、エンジン回転数≒0であるか否かが判定される。ステップS30では、パーキング装置3を係合することによりワンウェイクラッチ20が係合してワンウェイクラッチ20にトルクが入力される可能性があるか否かを判定する。ECU50は、例えば、エンジン回転数が所定回転数以下である場合にステップS30で肯定判定する。所定回転数は、例えば、エンジン1が運転しているときのエンジン回転数域よりも十分に小さい回転数である。所定回転数は、例えば、パーキング装置3を係合することによりワンウェイクラッチ20が係合してワンウェイクラッチ20にトルクが入力される可能性がある回転数の上限値とされる。ステップS30の判定の結果、エンジン回転数≒0であると判定された場合(ステップS30-Y)にはステップS40に進み、そうでない場合(ステップS30-N)にはステップS50に進む。
 ステップS40では、ECU50により、第一回転機MG1が正回転される。ECU50は、第一回転機MG1に対して所定の正の回転数で回転することを指令する。図9では、時刻t2にMG1回転数を正回転とする指令がなされる。MG1回転数が上昇して所定の正の回転数となると、その回転数にMG1回転数が維持される。ステップS40が実行されると、ステップS50に進む。
 ステップS50では、ECU50により、パーキング装置3が係合され、パーキングギア4の回転がロックされる。ECU50は、パーキングアクチュエータ6に対して、パーキングポール5をロック位置に移動させる指令を出力する。図9では、時刻t3にパーキングアクチュエータ6に対するパーキング指令の信号値が解放(0:抜)から係合(1:入)に変更される。パーキングアクチュエータ6は、ECU50からの係合指令に応じてパーキングポール5をロック位置に移動させ、パーキング装置3を係合する。ステップS50が実行されると、本制御フローは終了する。
 ECU50は、パーキング装置3が係合すると、MG1回転数を0とする。図9では、ECU50は、パーキングポール5がロック位置にあることが検出された後の時刻t4にMG1回転数を0とする指令を出力する。
(ブレーキ制御)
 次に、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1-1によるブレーキ装置40の制動制御について説明する。本実施形態の車両100では、以下に図10を参照して説明するように、制動時にワンウェイクラッチ20にトルクが入力されることがある。図10には、両駆動EVモードにおいて制動を行うときの状況が示されている。両駆動EVモードにおいて、摩擦式ブレーキ装置41による制動や第二回転機MG2の回生による制動がなされると、リングギア13には負方向の制動トルクTbが作用する。制動トルクTbは、キャリア14に伝達され、ワンウェイクラッチ20に入力される。また、両駆動EVモードに限らず、EV走行中に制動がなされると、制動トルクTbによりワンウェイクラッチ20が係合してワンウェイクラッチ20にトルクが入力されやすい。
 本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-1は、制動指令がなされると、以下に図11を参照して説明するように、第一回転機MG1の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させる。MG1回転数が相対的に正回転側の回転数に変化することで、キャリア14が正回転する。ハイブリッド車両用駆動装置1-1は、第一回転機MG1の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて、ブレーキ装置40に制動力を発生させる。よって、ブレーキ装置40による制動時にワンウェイクラッチ20にトルクが入力されることが抑制される。
 図12および図13を参照して、ブレーキペダル等のブレーキ操作子に対する操作入力によって制動指令がなされる場合のハイブリッド車両用駆動装置1-1の動作について説明する。図13のタイムチャートにおいて、(a)はブレーキトルク要求(要求制動力)であり、ブレーキ操作量センサ37の検出結果に基づいて算出される。また、図13において、(b)は急制動判定フラグ、(c)は車速、(d)はMG1回転数、(e)はエンジン回転数を示す。図13には、エンジン1を停止してEV走行を行っているときにブレーキ装置40に対する制動要求がなされたときの動作が示されている。図12に示す制御フローは、例えば、所定の間隔で繰り返し実行される。
 ステップS100では、ECU50により、ブレーキ要求があるか否かが判定される。ECU50は、例えば、ブレーキ操作量センサ37の検出結果に基づいてステップS100の判定を行う。ECU50は、例えば、ブレーキ操作子に対する運転者の制動操作入力が検出されている場合にステップS100で肯定判定を行う。図13では、時刻t11にブレーキトルク要求が検出されてステップS100で肯定判定がなされる。ステップS100の判定の結果、ブレーキ要求があると判定された場合(ステップS100-Y)にはステップS110に進み、そうでない場合(ステップS100-N)には本制御フローは終了する。
 ステップS110では、ECU50により、走行中であるか否かが判定される。ECU50は、車速が0よりも大であるか否かを判定する。その判定の結果、走行中であると判定された場合(ステップS110-Y)にはステップS120に進み、そうでない場合(ステップS110-N)にはステップS150に進む。
 ステップS120では、ECU50により、急制動判定がなされているか否かが判定される。ECU50は、例えば、急制動判定フラグに基づいて、ステップS120の判定を行う。本実施形態では、車両の前後加速度、要求ブレーキトルク、車速、油圧制御部43の要求油圧、ブレーキ踏力等に基づいて急制動判定フラグがONとされる。例えば、ブレーキトルク要求が所定値以上であると、急制動判定フラグがONとされる。図13では、時刻t12に急制動判定フラグがOFFからONに変化している。ステップS120の判定の結果、急制動判定がなされていると判定された場合(ステップS120-Y)にはステップS130に進み、そうでない場合(ステップS120-N)にはステップS150に進む。
 ステップS130では、ECU50により、エンジン回転数≒0か否かが判定される。ECU50は、ブレーキ装置40による制動を行うことによりワンウェイクラッチ20が係合してワンウェイクラッチ20にトルクが入力される可能性があるか否かを判定する。ECU50は、例えば、エンジン回転数が所定回転数以下である場合にステップS130で肯定判定する。所定回転数は、例えば、ブレーキ装置40による制動を行うことによりワンウェイクラッチ20が係合してワンウェイクラッチ20にトルクが入力される可能性がある回転数の上限値とされる。ステップS130の判定の結果、エンジン回転数≒0であると判定された場合(ステップS130-Y)にはステップS140に進み、そうでない場合(ステップS130-N)にはステップS150に進む。
 ステップS140では、ECU50は、MG1回転数を相対的に正回転側に上昇させる。ECU50は、第一回転機MG1の回転数の目標値を相対的に正回転側の回転数に変更する。回転数変更前のMG1回転数が負回転数である場合、変更後のMG1回転数は、例えば、負回転数であって、かつ変更前のMG1回転数よりも絶対値が小さい回転数とされる。あるいは、MG1回転数が負回転数から正回転数や0回転とされてもよい。変更前のMG1回転数が正回転である場合、MG1回転数を上昇させるようにしてもよく、そのままのMG1回転数を維持するようにしてもよい。ステップS140が実行されると、ステップS150に進む。
 ステップS150では、ECU50により、ブレーキ制御がなされる。ECU50は、摩擦式ブレーキ装置41あるいは第二回転機MG2の少なくともいずれか一方に制動指令を出力して制動力を発生させる。ECU50は、例えば、MG1回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させる指令を出力すると、摩擦式ブレーキ装置40および第二回転機MG2に対して制動開始を指令する。図13では、時刻t13にMG1回転数が目標とする相対的に正回転側の回転数となるが、ECU50は、時刻t13よりも前に摩擦式ブレーキ装置40および第二回転機MG2に制動開始を指令する。ステップS150が実行されると、本制御フローは終了する。
 以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-1は、制動指令がなされる(ステップS10-Y、S100-Y)と、第一回転機MG1の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて(ステップS40、S140)制動装置による制動を実行する(ステップS50、S150)。これにより、制動時のワンウェイクラッチ20に対するトルクの入力が抑制される。
 また、ハイブリッド車両用駆動装置1-1の制動装置は、パーキングアクチュエータ6によって係合するパーキング装置3を含む。ハイブリッド車両用駆動装置1-1のECU50は、パーキングアクチュエータ6を電気的に制御する。ECU50は、制動指令としてパーキング装置3を係合する指令がなされると、第一回転機MG1を正回転させてパーキングアクチュエータ6によってパーキング装置3を係合する。よって、パーキング装置3が係合して駆動輪32の回転がロックされるときのワンウェイクラッチ20に対するトルクの入力が抑制される。
 また、ハイブリッド車両用駆動装置1-1が有する制動装置は、ECU50によって電気的に制御されて制動力を発生させるブレーキ装置40を含む。ECU50は、制動指令がなされると、第一回転機MG1の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させてブレーキ装置40に制動力を発生させる。これにより、ブレーキ装置40による制動時のワンウェイクラッチ20に対するトルクの入力が抑制される。
 また、ハイブリッド車両用駆動装置1-1は、制動指令が急制動を指令するものである(ステップS10-Y、S120-Y)場合に、第一回転機MG1の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて制動を実行する。これにより、ワンウェイクラッチ20に対して大きなトルクが入力される可能性があるときのワンウェイクラッチ20に対するトルクの入力を抑制することができる。
[実施形態の第1変形例]
 上記実施形態(図8、図12参照)では、ECU50は、制動要求がなされた場合に、第一回転機MG1の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させた(ステップS40、S140)後に制動を実行(ステップS50、S150)したが、これに代えて、第一回転機MG1の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させることと、制動を実行することとを同時に行ってもよい。例えば、第一回転機MG1に対する回転数を変更する指令と、パーキングアクチュエータ6やブレーキ装置40に対する制動指令とを同時に出力するようにしてもよい。
 例えば、パーキング装置3を係合させる指令がなされた場合に、第一回転機MG1の回転数が正回転となる前にパーキングアクチュエータ6に対して係合指令を出力するようにしてもよい。このようにしても、パーキング装置3が係合して負トルクTcがキャリア14に入力される前に第一回転機MG1の回転数が正回転となるようにすれば、ワンウェイクラッチ20に対するトルク入力を抑制することができる。
 また、ブレーキ操作子に対する操作入力による制動指令がなされた場合に、第一回転機MG1の回転数が変更後の相対的に正回転側の回転数に変化する前にブレーキ装置40に対して制動指令を出力することができる。このようにしても、ブレーキ装置40による制動力が発生し始める前に第一回転機MG1の回転数が相対的に正回転側の回転数に変化していれば、ワンウェイクラッチ20に対するトルク入力を抑制することができる。
[実施形態の第2変形例]
 上記実施形態では、パーキング装置3の係合および解放が電気的に制御されたが、これに代えて、シフト操作と連動してワイヤ等により機械的に係合および解放されるパーキング装置3が車両100に搭載されていてもよい。この場合、例えば、シフト操作を検出するセンサの検出結果に基づいてパーキング装置3を係合する指令を検出あるいは予測するようにしてもよい。例えば、シフトレバーをパーキング(P)位置に向けて移動させる操作を検出した場合に、パーキング装置3に対する運転者の解放指令を検出あるいは予測して、予め第一回転機MG1を正回転させるようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、摩擦式ブレーキ装置41は電気的に制御されて制動力を発生させるものであったが、これに代えて、ブレーキ操作子に対する制動操作と連動して機械的に制動力を発生させる摩擦式ブレーキ装置41が車両100に搭載されていてもよい。この場合、例えば、ブレーキ操作量センサ37の検出結果に基づいて制動指令を検出した場合に、第一回転機MG1の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させるようにしてもよい。
[実施形態の第3変形例]
 上記実施形態では、摩擦式ブレーキ装置41により制動するか第二回転機MG2により制動するかを問わず、制動指令がなされると第一回転機MG1の回転数が相対的に正回転側の回転数に変化されたが、これに代えて、摩擦式ブレーキ装置41により制動する場合に第一回転機MG1の回転数が相対的に正回転側の回転数に変化されるようにしてもよい。
 例えば、車両100において、要求制動力が比較的小さい場合には第二回転機MG2の回生による制動が摩擦式ブレーキ装置41による制動よりも優先されることが考えられる。第二回転機MG2の回生制動力によって要求制動力を実現できる場合には第二回転機MG2によって制動を実行し、第二回転機MG2の回生制動力だけでは要求制動力を実現できない場合に第二回転機MG2と摩擦式ブレーキ装置41によって制動を行うことが可能である。こうした場合に、摩擦式ブレーキ装置41による制動が行われない場合には、制動指令がなされても第一回転機MG1の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させることなく第二回転機MG2により制動を実行し、摩擦式ブレーキ装置41による制動が行われる場合には、制動指令がなされると第一回転機MG1の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて摩擦式ブレーキ装置41による制動を実行するようにしてもよい。
[実施形態の第4変形例]
 上記実施形態では、機関がエンジン1であったが、エンジン1に代えて他の機関が車両100に搭載されてもよい。また、上記実施形態では、パーキング装置3が円筒部材15に設けられていたが、パーキング装置3は他の箇所に配置されてもよい。パーキング装置3は、例えば、第二回転機MG2の回転軸34の回転を規制するものであってもよい。つまり、パーキング装置3は、リングギア13に直接接続されていても、ギア機構等を介して接続されていてもよい。また、上記実施形態では、パーキング装置3の係合指令や解放指令の操作指令がパーキングボタンによってなされたが、操作指令はパーキングボタンになされるものに限定されるものではなく、例えば、シフトレバー等に対する操作入力であっても、タッチパネルによる操作指令であっても、音声による操作指令であってもよい。
 また、摩擦式ブレーキ装置41の構成は例示したものには限定されない。また、ブレーキ装置40は、摩擦式ブレーキ装置41や第二回転機MG2以外のブレーキ装置を有していてもよい。
[実施形態の第5変形例]
 上記実施形態では、エンジン回転数≒0である場合(S30-Y、S130-Y)に、第一回転機MG1の回転数が相対的に正回転側の回転数に変化されたが、エンジン回転数にかかわらず、第一回転機MG1の回転数が相対的に正回転側の回転数に変化させられてもよい。また、上記実施形態では、急制動判定がなされた場合(S120-Y)に第一回転機MG1の回転数が相対的に正回転側の回転数に変化されたが、急制動判定がなされている場合に限らず、第一回転機MG1の回転数が相対的に正回転側の回転数に変化させられてもよい。
 上記の実施形態および各変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行されることができる。
 1-1 動力伝達装置
 1 エンジン
 3 パーキング装置
 6 パーキングアクチュエータ
 10 遊星歯車機構
 11 サンギア
 12 ピニオンギア
 13 リングギア
 14 キャリア
 20 ワンウェイクラッチ
 32 駆動輪
 36 パーキングセンサ
 37 ブレーキ操作量センサ
 40 ブレーキ装置
 41 摩擦式ブレーキ装置
 50 ECU
 100 車両

Claims (4)

  1.  遊星歯車機構と、
     前記遊星歯車機構のサンギアに接続された第一回転機と、
     前記遊星歯車機構のキャリアに接続された機関およびワンウェイクラッチと、
     前記遊星歯車機構のリングギアに接続された第二回転機および駆動輪と、
     制動装置と、
     を備え、制動指令がなされると、前記第一回転機の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて前記制動装置による制動を実行する
     ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
  2.  更に、制御装置を備え、
     前記制動装置は、前記リングギアに接続され、アクチュエータによって係合するパーキング装置を含み、
     前記制御装置は、前記アクチュエータを電気的に制御し、
     前記制御装置は、前記制動指令として前記パーキング装置を係合する指令がなされると、前記第一回転機を正回転させて前記アクチュエータによって前記パーキング装置を係合する
     請求項1に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
  3.  更に、制御装置を備え、
     前記制動装置は、前記制御装置によって電気的に制御されて制動力を発生させるブレーキ装置を含み、
     前記制御装置は、前記制動指令がなされると、前記第一回転機の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて前記ブレーキ装置に制動力を発生させる
     請求項1に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
  4.  前記制動指令が急制動を指令するものである場合に、前記第一回転機の回転数を相対的に正回転側の回転数に変化させて制動を実行する
     請求項1に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
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