WO2014147843A1 - ハイブリッド車両用駆動装置 - Google Patents

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WO2014147843A1
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torque
target
engine
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智仁 大野
隆人 遠藤
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
    • Y10S903/904Component specially adapted for hev
    • Y10S903/906Motor or generator

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid vehicle drive device.
  • the rotating machine may be controlled in consideration of the power balance.
  • usable power Pv that can be supplied to the motor MG2 is set as a battery output limit plus power generated by the motor MG1, and the motor is within the range of the usable power Pv.
  • a power output apparatus that drives the MG 2 to start the engine 22, a control method therefor, and an automobile technology are disclosed.
  • the rotating machine If the rotating machine is controlled to balance the power balance, the rotating machine cannot be operated at an efficient operating point, which may lead to a reduction in efficiency.
  • An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle drive device that can suppress a decrease in efficiency.
  • the hybrid vehicle drive device of the present invention is a composite of four elements in which an engine, a first rotating machine, a second rotating machine, and the engine, the first rotating machine, the second rotating machine, and driving wheels are connected.
  • a plurality of planetary gear mechanisms that can constitute a planetary, and in the collinear diagram of the composite planetary, the first rotating machine and the second rotating machine are adjacent to each other and on one side with respect to the engine
  • the work load of the first rotating machine and the second rotating machine is more than the operating point of balancing the power balance between the first rotating machine and the second rotating machine. It has a predetermined mode in which the first rotating machine and the second rotating machine are operated at an operating point with a small absolute value.
  • the predetermined mode is executed when at least one of the rotation speed of the first rotating machine and the rotation speed of the second rotating machine is lower than a predetermined rotation speed.
  • the first rotating machine and the first rotating machine are prioritized to improve the efficiency of the rotating machine having a low rotation speed of the first rotating machine or the second rotating machine. It is preferable to determine the operating point of the two-rotor.
  • the rotation speeds of the first rotating machine and the second rotating machine determined in the predetermined mode are based on the rotation speed of the engine capable of operating the engine with high efficiency.
  • a hybrid vehicle drive device includes a plurality of planetary gear mechanisms capable of constituting a four-element composite planetary to which an engine, a first rotating machine, a second rotating machine, and driving wheels are connected.
  • the first rotating machine and the second rotating machine are adjacent to each other and arranged on one side with respect to the engine to form a composite planetary
  • the first rotating machine and the second rotating machine There is a predetermined mode in which the first rotating machine and the second rotating machine are operated at an operating point where the sum of absolute values of work of the first rotating machine and the second rotating machine is smaller than the operating point at which the power balance is balanced.
  • the hybrid vehicle drive device of the present invention there is an effect that a decrease in efficiency can be suppressed.
  • FIG. 1 is a skeleton diagram showing the main part of the vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an engagement table in each travel mode according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an alignment chart in the EV-1 mode.
  • FIG. 4 is an alignment chart in the EV-2 mode.
  • FIG. 5 is a collinear diagram for the HV-1 mode.
  • FIG. 6 is an alignment chart in the HV-2 mode.
  • FIG. 7 is a collinear diagram of four elements in the HV-2 mode.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a theoretical transmission efficiency line according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a method for determining an operating point.
  • FIG. 10 is a flowchart according to the control of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart according to the control of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the target rotation speed.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of a method for determining the target MG2 torque.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a method for determining the target MG1 torque.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of operating points determined to balance the power balance between the first rotating machine and the second rotating machine.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of operating points determined in the predetermined mode.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of whether or not the predetermined mode can be executed based on the storage state.
  • FIG. 17 is a skeleton diagram showing the main part of the vehicle according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is an alignment chart according to the four-element mode of the second embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating theoretical transmission efficiency lines according to the second embodiment.
  • FIG. 20 is a skeleton diagram showing the main part of the vehicle according to the third embodiment.
  • FIG. 21 is an alignment chart according to the four-element mode of the third embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram showing theoretical transmission efficiency lines according to the third embodiment.
  • FIG. 23 is an alignment chart according to a first modification of each embodiment.
  • FIG. 1 is a skeleton diagram showing the main part of the vehicle according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing an engagement table in each travel mode of the first embodiment.
  • 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 first planetary gear mechanism 10, a second planetary gear mechanism 20, an ECU 30, a clutch CL, and a brake BK, in addition to the power source described above.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 includes the engine 1, the first rotating machine MG1, the second rotating machine MG2, the first planetary gear mechanism 10, and the second planetary gear mechanism 20. ing.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 may further include an ECU 30.
  • the engine 1 converts the combustion energy of the fuel into a rotary motion of the rotary shaft 2 and outputs it.
  • the rotating shaft 2 extends in the vehicle width direction of the vehicle 100, for example.
  • the “axial direction” indicates the axial direction of the rotary shaft 2 unless otherwise specified.
  • An oil pump 3 is disposed at the end of the rotating shaft 2 opposite to the engine side. The oil pump 3 is driven by the rotation of the rotary shaft 2 and discharges lubricating oil. Lubricating oil discharged from the oil pump 3 is supplied to each part of the first rotating machine MG1, the second rotating machine MG2, the first planetary gear mechanism 10, the second planetary gear mechanism 20, and the like.
  • 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 first rotating machine MG1 has a stator 41 and a rotor 42.
  • the rotor 42 is disposed coaxially with the first sun gear 11 and is connected to the first sun gear 11, and rotates integrally with the first sun gear 11.
  • the second rotating machine MG2 has a stator 43 and a rotor 44.
  • the rotor 44 is disposed coaxially with the second sun gear 21, is connected to the second sun gear 21, and rotates integrally with the second sun gear 21.
  • the first planetary gear mechanism 10 and the second planetary gear mechanism 20 are arranged coaxially with the rotary shaft 2 and face each other in the axial direction.
  • the first planetary gear mechanism 10 is disposed closer to the engine side in the axial direction than the second planetary gear mechanism 20.
  • the first rotating machine MG1 is disposed on the engine side in the axial direction with respect to the first planetary gear mechanism 10
  • the second rotating machine MG2 is disposed on the opposite side to the engine side in the axial direction with respect to the second planetary gear mechanism 20. ing.
  • the first rotating machine MG1, the first planetary gear mechanism 10, the clutch CL, the second planetary gear mechanism 20, the brake BK, and the second rotating machine are arranged on the same axis as the rotating shaft 2 of the engine 1 in order from the side closer to the engine 1.
  • MG2 is arranged.
  • the first planetary gear mechanism 10 is a single pinion type and includes a first sun gear 11, a first pinion gear 12, a first ring gear 13, and a first carrier 14.
  • the first ring gear 13 is coaxial with the first sun gear 11 and is disposed on the radially outer side of the first sun gear 11.
  • the first pinion gear 12 is disposed between the first sun gear 11 and the first ring gear 13 and meshes with the first sun gear 11 and the first ring gear 13, respectively.
  • the first pinion gear 12 is rotatably supported by the first carrier 14.
  • the first carrier 14 is connected to the rotating shaft 2 and rotates integrally with the rotating shaft 2.
  • the first pinion gear 12 can rotate (revolve) around the central axis of the rotary shaft 2 together with the rotary shaft 2 of the engine 1 and is supported by the first carrier 14 around the central axis of the first pinion gear 12. Can be rotated (rotated).
  • the second planetary gear mechanism 20 is a single pinion type, and includes a second sun gear 21, a second pinion gear 22, a second ring gear 23, and a second carrier 24.
  • the second ring gear 23 is coaxial with the second sun gear 21 and is disposed on the radially outer side of the second sun gear 21.
  • the second pinion gear 22 is disposed between the second sun gear 21 and the second ring gear 23 and meshes with the second sun gear 21 and the second ring gear 23, respectively.
  • the second pinion gear 22 is rotatably supported by the second carrier 24.
  • the second carrier 24 is rotatably supported on the same axis as the rotation shaft 2.
  • the second pinion gear 22 can rotate (revolve) around the central axis of the rotary shaft 2 together with the second carrier 24, and is supported by the second carrier 24 and rotates around the central axis of the second pinion gear 22. (Rotation) is possible.
  • the second carrier 24 is connected to the first carrier 14 via the clutch CL.
  • the clutch CL connects and disconnects the first carrier 14 and the second carrier 24.
  • the clutch CL regulates relative rotation between the first carrier 14 and the second carrier 24 by being engaged, and can rotate the first carrier 14 and the second carrier 24 integrally.
  • the clutch CL can be disconnected to disconnect the first carrier 14 and the second carrier 24 so that the first carrier 14 and the second carrier 24 can rotate independently of each other.
  • the brake BK can regulate the rotation of the second carrier 24.
  • the brake BK can restrict the rotation of the second carrier 24 and stop the rotation of the second carrier 24 by engaging the engagement element on the second carrier 24 side and the engagement element on the vehicle body side.
  • the brake BK can permit the rotation of the second carrier 24 by being released.
  • the clutch CL and the brake BK can be, for example, a dog-engagement type, but is not limited thereto, and may be a friction engagement type or the like.
  • the actuator for driving the clutch CL and the actuator for driving the brake BK those by electromagnetic force, those by hydraulic pressure, and other known ones can be used.
  • the dog-tooth engagement type drag loss at the time of non-engagement is smaller than that of the friction engagement type using a wet friction material, and high efficiency can be achieved.
  • an electromagnetic type is used as the dog tooth actuator, a hydraulic circuit for the clutch CL and the brake BK is not required, and T / A can be simplified and reduced in weight.
  • an electric oil pump may be used as the hydraulic source.
  • the first ring gear 13 and the second ring gear 23 are connected so as to be integrally rotatable.
  • the ring gears 13 and 23 are internal gears formed on the inner peripheral surface of a cylindrical rotating body, and the output gear 6 is formed on the outer peripheral surface of the rotating body.
  • the output gear 6 is connected to the output shaft of the hybrid vehicle 100 via a differential mechanism or the like.
  • the output gear 6 is an output unit that outputs the power transmitted from the engine 1 and the rotating machines MG1 and MG2 via the planetary gear mechanisms 10 and 20 to the drive wheels.
  • the power transmitted from the engine 1, the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 to the output gear 6 is transmitted to the drive wheels of the hybrid vehicle 100 via the output shaft.
  • the power input to the drive wheels from the road surface is transmitted from the output gear 6 to the hybrid vehicle drive device 1-1 through the output shaft.
  • the ECU 30 is an electronic control unit having a computer.
  • ECU 30 is connected to engine 1, first rotating machine MG1, and second rotating machine MG2, respectively, and can control engine 1, rotating machines MG1, MG2. Further, the ECU 30 can control the release / engagement of the clutch CL and the brake BK.
  • an electric oil pump is provided as a hydraulic pressure source for the clutch CL and the brake BK, the ECU 30 can control the electric oil pump.
  • the hybrid vehicle 100 can selectively execute hybrid traveling or EV traveling.
  • the hybrid travel is a travel mode in which the hybrid vehicle 100 travels using at least the engine 1 of the engine 1, the first rotary machine MG1, or the second rotary machine MG2.
  • at least one of the first rotary machine MG1 or the second rotary machine MG2 may be used as a power source, and one of the first rotary machine MG1 or the second rotary machine MG2 is used as a power source, The other may function as a reaction force receiver for the engine 1.
  • the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 may appropriately function as a motor or a generator according to a mode to be described later, and can idle in an unloaded state.
  • EV traveling is a traveling mode in which the engine 1 is stopped and traveling is performed using at least one of the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 as a power source.
  • at least one of the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 may generate power according to the traveling state, the state of charge of the battery, or the like.
  • At least one of the second rotary machines MG2 may idle.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 of the present embodiment can realize five modes according to the combination of engagement / release of the clutch CL and the brake BK.
  • a circle symbol in the BK column indicates engagement of the brake BK, and when the BK column is blank, it indicates release of the brake BK.
  • the circle symbol in the CL column indicates engagement of the clutch CL. When the CL column is blank, the clutch CL is disengaged.
  • EV-1 mode When the brake BK is engaged and the clutch CL is released, mode 1 (travel mode 1) is realized, and travel in mode 1 becomes possible.
  • the following EV-1 mode corresponds to mode 1.
  • the EV-1 mode is an EV travel mode in which the engine 1 is stopped and the second rotary machine MG2 is used as a power source.
  • EV traveling similar to EV traveling in a vehicle equipped with a so-called THS (Toyota Hybrid System) can be performed.
  • FIG. 3 is an alignment chart in the EV-1 mode. In each collinear diagram including FIG.
  • S1 represents the first sun gear 11
  • C1 represents the first carrier 14
  • R1 represents the first ring gear 13
  • S2 represents the second sun gear 21
  • C2 represents the second carrier 24, and R2 represents The 2nd ring gear 23 is shown.
  • OUT indicates the output gear 6.
  • the rotation direction of the first ring gear 13 and the second ring gear 23 when the hybrid vehicle 100 moves forward is the positive direction, and the torque in the positive rotation direction (upward arrow in the figure) is the positive torque.
  • EV-2 mode When the brake BK and the clutch CL are respectively engaged, mode 2 (travel mode 2) is realized, and travel in mode 2 becomes possible.
  • the following EV-2 mode corresponds to mode 2.
  • the EV-2 mode is an EV traveling mode in which the engine 1 is stopped and the hybrid vehicle 100 travels using at least one of the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 as a power source.
  • FIG. 4 is an alignment chart in the EV-2 mode.
  • the rotation of the first carrier 14 and the rotation of the second carrier 24 are restricted by the engagement of the brake BK and the engagement of the clutch CL. Therefore, in the first planetary gear mechanism 10, the rotation direction of the first sun gear 11 and the rotation direction of the first ring gear 13 are opposite to each other.
  • the first rotating machine MG1 generates negative torque and rotates negatively, thereby causing the output gear 6 to rotate positively and causing the hybrid vehicle 100 to travel forward.
  • the rotation direction of the second sun gear 21 and the rotation direction of the second ring gear 23 are opposite to each other.
  • Second rotating machine MG2 can cause hybrid vehicle 100 to travel forward by generating negative torque and rotating negatively.
  • the hybrid vehicle 100 can be driven using two rotating machines, the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2, as power sources.
  • Torque can be shared (generated or regenerated) by one or both rotating machines, and each rotating machine can be operated at an efficient operating point, or restrictions such as torque limitation due to heat are eased. It becomes possible to do.
  • the traveling speed it is possible to improve the fuel consumption by preferentially outputting (or regenerating) the torque by the rotating machine that can output torque efficiently among the rotating machines MG1 and MG2. Become.
  • the target torque can be satisfied by assisting with the output (or regeneration) of the other rotating machine.
  • the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 are idled simultaneously, thereby giving a deceleration to the hybrid vehicle 100 as a large inertial amount. Is possible.
  • the EV-2 mode it is possible to perform EV traveling under a wide range of traveling conditions and to perform EV traveling continuously for a long time. Therefore, it is suitable for a hybrid vehicle such as a plug-in hybrid vehicle in which the proportion of EV traveling is high.
  • HV-1 mode When the brake BK is engaged and the clutch CL is released, mode 3 (travel mode 3) is realized, and travel in mode 3 becomes possible.
  • the following HV-1 mode corresponds to mode 3.
  • the hybrid traveling similar to the hybrid traveling in a vehicle equipped with THS can be performed.
  • FIG. 5 is a collinear diagram in the HV-1 mode.
  • the engine 1 is operated and the output gear 6 is rotated by the power of the engine 1.
  • the first rotating machine MG ⁇ b> 1 generates negative torque and takes a reaction force, thereby enabling transmission of power from the engine 1 to the output gear 6.
  • the brake BK is engaged and the rotation of the second carrier 24 is restricted, so that the rotation direction of the second sun gear 21 and the rotation direction of the second ring gear 23 are opposite to each other.
  • Second rotating machine MG2 can generate a negative torque to generate a driving force in the forward direction for hybrid vehicle 100.
  • the first ring gear 13 on the output side is on the opposite side of the engine 1 with respect to the first rotary machine MG ⁇ b> 1 that takes a reaction force in the collinear diagram. Located on the overdrive side. Therefore, the rotation of the engine 1 is increased and transmitted to the output gear 6.
  • HV-2 mode When the brake BK is released and the clutch CL is engaged, mode 4 (travel mode 4) is realized and travel in mode 4 becomes possible.
  • the following HV-2 mode corresponds to mode 4.
  • the HV-2 mode is a composite split mode in which the first rotary machine MG1, the second rotary machine MG2, the engine 1 and the output gear 6 are coupled in this order to the four-element planetary.
  • the HV-2 mode is a system having a mechanical point on the high gear side with respect to the HV-1 mode, and has an advantage that transmission efficiency during high gear operation is improved. There is.
  • the mechanical point is a mechanical transmission point and a high-efficiency operating point with zero electrical path.
  • 6 is a collinear diagram in the HV-2 mode
  • FIG. 7 is a collinear diagram of four elements in the HV-2 mode
  • FIG. 8 is a diagram showing a theoretical transmission efficiency line according to the first embodiment. .
  • the first ring gear 13 and the second ring gear 23 operate as a single rotating element that rotates together, and the first carrier 14 and the second carrier 24 rotate as a single rotating element. Operate. Therefore, the first planetary gear mechanism 10 and the second planetary gear mechanism 20 can constitute a four-element composite planetary as a whole by engaging the clutch CL.
  • FIG. 7 shows a collinear diagram of a four-element composite planetary structure composed of the first planetary gear mechanism 10 and the second planetary gear mechanism 20.
  • the first sun gear 11, the second sun gear 21, the first carrier 14, and the second carrier 24 are arranged in the alignment chart of the rotating elements of the first planetary gear mechanism 10 and the second planetary gear mechanism 20.
  • the first ring gear 13 and the second ring gear 23 are in this order. That is, in the collinear diagram of the four-element composite planetary, the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 are adjacent to each other and arranged on one side with respect to the engine 1.
  • the gear ratio of the first planetary gear mechanism 10 and the gear ratio of the second planetary gear mechanism 20 are determined so that the arrangement order of the first sun gear 11 and the second sun gear 21 on the alignment chart is the above arrangement order. ing. Specifically, referring to FIG. 6, in each planetary gear mechanism 10, 20, the carrier 14, 24 and the ring gear 13, where the gear ratio between the sun gears 11, 21 and the carriers 14, 24 is 1, 23, the gear ratio ⁇ 2 of the second planetary gear mechanism 20 is larger than the gear ratio ⁇ 1 of the first planetary gear mechanism 10.
  • reaction force can be applied to the power output from the engine 1 by either the first rotating machine MG1 or the second rotating machine MG2.
  • the reaction force of the engine 1 can be received by one or both of the first rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2, and the engine 1 can be operated at an efficient operating point, or the restriction of torque limitation due to heat, etc. Can be relaxed. Therefore, high efficiency of the hybrid vehicle 100 can be achieved.
  • the efficiency can be improved.
  • the rotation speed of the first rotating machine MG1 is negative.
  • the first rotating machine MG1 tries to receive the reaction force of the engine 1, it will be in a reverse power running state that consumes power and generates negative torque, leading to a reduction in efficiency.
  • the second rotary machine MG2 is less likely to be negatively rotated than the first rotary machine MG1, and the reaction force is in a positively rotated state. There are many opportunities to receive. Therefore, if the first rotating machine MG1 rotates negatively, the second rotating machine MG2 is preferentially subjected to a reaction force, thereby suppressing a decrease in efficiency due to reverse powering and improving fuel efficiency by improving efficiency. be able to.
  • any one of the rotating machines is limited in torque by heat, it is possible to satisfy the necessary reaction force by assisting with regeneration (or output) of the other rotating machine.
  • the HV-2 mode has an advantage that the transmission efficiency at the time of high gear operation is improved because the high gear side has a mechanical point.
  • the horizontal axis represents the transmission ratio
  • the vertical axis represents the theoretical transmission efficiency.
  • the transmission ratio is the ratio (reduction ratio) of the input side rotational speed to the output side rotational speed of the planetary gear mechanisms 10 and 20, for example, the rotation of the first carrier 14 relative to the rotational speed of the ring gears 13 and 23. Indicates a number.
  • the left side is the high gear side with a small gear ratio
  • the right side is the low gear side with a large gear ratio.
  • the theoretical transmission efficiency becomes a maximum efficiency of 1.0 when the power input to the planetary gear mechanisms 10 and 20 is all transmitted to the output gear 6 by mechanical transmission without passing through the electric path.
  • a broken line 201 indicates a transmission efficiency line in the HV-1 mode
  • a solid line 202 indicates a transmission efficiency line in the HV-2 mode.
  • the transmission efficiency line 201 in the HV-1 mode has the maximum efficiency at the gear ratio ⁇ 1.
  • the speed ratio ⁇ 1 since the rotational speed of the first rotary machine MG1 (first sun gear 11) is 0, the electrical path due to receiving the reaction force is 0, and the engine 1 or the first speed is transmitted only by mechanical power transmission. This is an operating point at which power can be transmitted from the two-rotor MG2 to the output gear 6.
  • the speed ratio ⁇ 1 is a speed ratio on the overdrive side, that is, a speed ratio smaller than 1.
  • the speed ratio ⁇ 1 is also referred to as “first mechanical transmission speed ratio ⁇ 1”.
  • the transmission efficiency in the HV-1 mode gradually decreases as the gear ratio becomes a value on the low gear side with respect to the first mechanical transmission gear ratio ⁇ 1. Further, the transmission efficiency in the HV-1 mode greatly decreases as the gear ratio becomes a value on the high gear side with respect to the first machine transmission gear ratio ⁇ 1.
  • the transmission efficiency line 202 in the HV-2 mode has a mechanical point at the speed ratio ⁇ 2 in addition to the speed ratio ⁇ 1. This is because the gear ratios of the planetary gear mechanisms 10 and 20 are determined so that the first rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2 are at different positions on the horizontal axis in the collinear diagram of four elements (FIG. 7). Because it is.
  • the rotational speed of the first rotating machine MG1 becomes 0 at the first machine transmission speed ratio ⁇ 1, and a mechanical point can be realized by receiving a reaction force from the first rotating machine MG1 in this state.
  • the rotational speed of the second rotary machine MG2 becomes 0, and a mechanical point can be realized by receiving a reaction force by the second rotary machine MG2 in this state.
  • This speed ratio ⁇ 2 is also referred to as “second mechanical transmission speed ratio ⁇ 2”.
  • the transmission efficiency in the HV-2 mode is significantly lower than the transmission efficiency in the HV-1 mode in the region on the low gear side from the first machine transmission gear ratio ⁇ 1 as the gear ratio increases. Further, the transmission efficiency line 202 in the HV-2 mode is curved to the low efficiency side in the speed ratio region between the first machine transmission speed ratio ⁇ 1 and the second machine transmission speed ratio ⁇ 2. In this region, the transmission efficiency in the HV-2 mode is equal to or higher than the transmission efficiency in the HV-1 mode.
  • the transmission efficiency in the HV-2 mode is relatively higher than the transmission efficiency in the HV-1 mode, although the transmission efficiency decreases in the region on the higher gear side than the second mechanical transmission speed ratio ⁇ 2 as the speed ratio decreases. .
  • the HV-2 mode has a mechanical point in the second machine transmission speed ratio ⁇ 2 on the higher gear side than the first machine transmission speed ratio ⁇ 1 in addition to the first machine transmission speed ratio ⁇ 1, thereby enabling the high gear operation.
  • the transmission efficiency can be improved. As a result, it is possible to improve fuel efficiency by improving transmission efficiency during high-speed traveling.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 can improve transmission efficiency by appropriately switching between the HV-1 mode and the HV-2 mode during hybrid traveling.
  • the HV-1 mode is selected in the region of the gear ratio on the low gear side from the first machine transmission gear ratio ⁇ 1
  • the HV-2 mode is selected in the region of the gear ratio on the high gear side from the first machine transmission gear ratio ⁇ 1.
  • transmission efficiency can be improved in a wide gear ratio region from the low gear region to the high gear region.
  • HV-3 mode When the clutch CL and the brake BK are released, mode 5 (travel mode 5) is realized and travel in mode 5 becomes possible.
  • the following HV-3 mode corresponds to mode 5.
  • the HV-3 mode is a traveling mode in which the second rotating machine MG2 can be separated and the engine 1 and the first rotating machine MG1 can travel.
  • the second rotating machine MG2 In the HV-1 mode, the second rotating machine MG2 always rotates in conjunction with the rotation of the second ring gear 23 during traveling because the brake BK is engaged. From the viewpoint of improving efficiency, the second rotating machine MG2 cannot output a large torque at a high rotational speed, and the rotation of the second ring gear 23 is accelerated and transmitted to the second sun gear 21. It is not always preferable to always rotate the second rotary machine MG2 at a high vehicle speed.
  • the second rotary machine MG2 can be disconnected from the power transmission path and stopped.
  • the drag loss of the second rotating machine MG2 when not required can be reduced, and the maximum vehicle speed due to the allowable maximum number of rotations of the second rotating machine MG2 It is possible to remove restrictions on
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 has three modes, HV-1 mode, HV-2 mode, and HV-3 mode, in the hybrid traveling by combining the engagement / release of the clutch CL and the brake BK.
  • the HV-1 mode is selected in the region with the highest reduction ratio
  • the HV-3 mode is selected in the region with the lowest reduction ratio
  • the HV-2 mode is selected in the region with the intermediate reduction ratio.
  • any two of the three HV modes may be selectively realized.
  • the HV-2 mode or the HV-3 mode may be selected for the reduction speed ratio
  • the HV-1 mode may be selected for the high reduction ratio.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a method for determining an operating point.
  • the operating points of the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 are determined by the following procedure 1 to procedure 4. .
  • the output shaft required power Pout, the output shaft rotation speed Nout, and the output shaft torque Tout are determined based on the vehicle speed and the accelerator opening.
  • the output shaft is a composite planetary output shaft (ring gears 13 and 23, output gear 6).
  • the output shaft required power Pout is the required power at the output shaft
  • the output shaft rotational speed Nout is the target rotational speed of the output shaft
  • the output shaft torque Tout is the target torque of the output shaft.
  • (Procedure 2) In procedure 2, the engine power Peng is determined.
  • the engine power Peng is a target value for the output power of the engine 1.
  • the ECU 30 determines the engine power Peng in consideration of the loss based on the required power Pout determined in the procedure 1.
  • the ECU 30 determines the engine power Peng so that the power output from the output shaft can be set as the output shaft required power Pout in consideration of the loss in the power transmission path.
  • the target operating point of the engine 1 is determined.
  • the target operating point is an operating point of a combination of the target engine speed Neng and the target engine torque Teng.
  • the ECU 30 determines a target operating point of the engine 1 based on an engine map indicating the relationship between the operating point (engine speed and engine torque) of the engine 1 and the efficiency of the engine 1.
  • the ECU 30 selects, as a target operating point, an operating point at which the engine 1 can be operated with high efficiency, for example, an operating point with a predetermined optimum fuel consumption, among operating points having the same power as the engine power Peng determined in the procedure 2.
  • the engine speed corresponding to the selected target operating point is the target engine speed Neng
  • the engine torque corresponding to the selected target operating point is the target engine torque Teng.
  • Nmg1 Nout + (Neng ⁇ Nout) / ( ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2) ⁇ ( ⁇ 1 + ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2) (1)
  • Nmg2 Nout + (Neng ⁇ Nout) / ( ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2) ⁇ ( ⁇ 2 + ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2) (2)
  • the target MG1 torque Tmg1 is a target value of the output torque of the first rotary machine MG1
  • the target MG2 torque Tmg2 is a target value of the output torque of the second rotary machine MG2.
  • the rotating machine MG1, MG2 may be operated at an operating point with low efficiency.
  • the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 are adjacent to each other in the collinear diagram of the four-element composite planetary.
  • the target torque becomes high torque
  • the operating point of the rotating machines MG1 and MG2 may be the operating point of the low efficiency region.
  • the target torque becomes excessive and the four-element travel mode cannot be continued, and there is a possibility that the mode may shift to another mode such as the HV-1 mode.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 balances the power balance between the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 in a state where a four-element composite planetary is configured.
  • the operating points of the rotating machines MG1 and MG2 in the predetermined mode are determined so that, for example, the sum of the absolute value of the work amount of the first rotating machine MG1 and the absolute value of the work amount of the second rotating machine MG2 is minimized. . Thereby, the efficiency in the four-element mode can be maximized.
  • FIG. 10 is a flowchart according to the control of the first embodiment.
  • the control flow shown in FIG. 10 is repeatedly executed at a predetermined interval during traveling, for example.
  • step S10 the required vehicle speed and driving force are determined by the ECU 30.
  • the ECU 30 determines the required vehicle speed and the required driving force for the vehicle 100 based on the current vehicle speed and the accelerator opening.
  • step S10 the process proceeds to step S20.
  • step S20 the operating point of the output shaft is determined by the ECU 30.
  • the ECU 30 determines the output shaft rotational speed Nout and the output shaft torque Tout based on the required vehicle speed and the required driving force determined in step S10. For example, the ECU 30 calculates the required power for the vehicle 100 from the required vehicle speed and the required driving force, and determines the output shaft rotational speed Nout and the output shaft torque Tout from the calculated required power.
  • step S20 is executed, the process proceeds to step S30.
  • step S30 the ECU 30 determines whether or not the vehicle is traveling in the four-element mode. If the vehicle is traveling in the HV-2 mode, an affirmative determination is made in step S30. As a result of the determination in step S30, when it is determined that the vehicle is traveling in the four-element mode (step S30-Y), the process proceeds to step S40. Otherwise (step S30-N), the control flow ends.
  • step S40 the engine operating point is determined by the ECU 30.
  • the ECU 30 determines the target operating point of the engine 1 by a determination method that takes charge / discharge control into consideration. For example, the ECU 30 determines the target operating point of the engine 1 so that the power balance between the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 is balanced and becomes zero. Typically, the ECU 30 determines a target operating point of the engine 1 as described in the procedure 2 and the procedure 3, for example.
  • step S40 is executed, the process proceeds to step S50.
  • step S50 the ECU 30 calculates and determines the rotational speeds of the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2.
  • the ECU 30 calculates and determines the target MG1 rotation speed Nmg1 from the above equation (1), and calculates and determines the target MG2 rotation speed Nmg2 from the above equation (2).
  • step S50 the process proceeds to step S60.
  • step S60 the ECU 30 calculates the torque of the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2. Based on the target operating point of engine 1 determined in step S40, ECU 30 temporarily calculates MG1 torque and MG2 torque from torque balance equation (formula (3)) and moment balance formula (formula (4)). calculate.
  • the output shaft torque Tout is eliminated from the above equations (3) and (4), the following equation (6) is obtained.
  • Teng ⁇ Tmg1 ⁇ ( ⁇ 1 + 1) / ⁇ 1 -Tmg2 ⁇ ( ⁇ 2 + 1) / ⁇ 2 (6)
  • the target engine torque Teng on the left side is determined in step S40. Accordingly, when either the target MG1 torque Tmg1 or the target MG2 torque Tmg2 is determined, the other is determined. In the present embodiment, as will be described after step S70, the target torque of the rotating machine whose target rotation speed is low is selected first from among the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2. When step S60 is executed, the process proceeds to step S70.
  • step S70 the ECU 30 determines whether or not the absolute value of the target MG1 rotation speed Nmg1 is larger than the absolute value of the target MG2 rotation speed Nmg2.
  • the ECU 30 performs the determination in step S70 based on the target rotational speeds of the rotating machines MG1 and MG2 determined in step S50.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the target rotation speed. As shown in FIG. 11, when the absolute value of target MG1 rotational speed Nmg1 is larger than the absolute value of target MG2 rotational speed Nmg2, an affirmative determination is made in step S70.
  • step S70-Y If it is determined in step S70 that the absolute value of the target MG1 rotational speed Nmg1 is greater than the absolute value of the target MG2 rotational speed Nmg2 (step S70-Y), the process proceeds to step S80. In step S70-N, the process proceeds to step S120.
  • step S80 the ECU 30 determines the target MG2 torque Tmg2. For example, the ECU 30 determines the target MG2 torque Tmg2 based on the efficiency map of the second rotary machine MG2.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of a method for determining the target MG2 torque Tmg2.
  • FIG. 12 shows an efficiency map of the second rotary machine MG2.
  • the horizontal axis of the efficiency map indicates the MG2 rotational speed
  • the vertical axis indicates the MG2 torque.
  • a maximum torque line Tmg2max is defined in the efficiency map.
  • the maximum torque line Tmg2max indicates the maximum commandable MG2 torque for each MG2 rotation speed.
  • the high efficiency region A1 indicates a torque region in which the second rotating machine MG2 can be operated with high efficiency at each MG2 rotational speed.
  • the ECU 30 determines the operating point X1 at which the second rotary machine MG2 can be operated with the highest efficiency, and sets the torque corresponding to the operating point X1 to the temporary target MG2 torque. Tmg2_t.
  • the process proceeds to step S90.
  • step S90 the ECU 30 determines the MG1 required torque Tmg1_r.
  • the ECU 30 substitutes the temporary target MG2 torque Tmg2_t determined in step S80 as the target MG2 torque Tmg2 of the above equation (6), and sets the obtained target MG1 torque Tmg1 as the MG1 required torque Tmg1_r.
  • step S90 is executed, the process proceeds to step S100.
  • step S100 the ECU 30 determines whether or not the first rotating machine MG1 can exhibit the MG1 required torque Tmg1_r. For example, the ECU 30 performs the determination in step S100 based on the efficiency map of the first rotary machine MG1.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a method for determining the target MG1 torque Tmg1.
  • FIG. 13 shows an efficiency map of the first rotating machine MG1.
  • the horizontal axis represents the MG1 rotation speed
  • the vertical axis represents the MG1 torque.
  • a maximum torque line Tmg1max is defined in the efficiency map.
  • the maximum torque line Tmg1max indicates the maximum commandable MG1 torque for each MG1 rotation speed.
  • ECU30 performs negative determination by step S100, when MG1 required torque Tmg1_r calculated by step S90 is larger than the torque defined by the maximum torque line Tmg1max.
  • MG1 required torque Tmg1_r calculated in step S90 is in the region of higher torque than the maximum torque line Tmg1max as shown in FIG. 13 with respect to the target MG1 rotation speed Nmg1 determined in step S50, A negative determination is made in step S100.
  • step S90 if the MG1 required torque Tmg1_r calculated in step S90 is less than or equal to the torque of the maximum torque line Tmg1max with respect to the target MG1 rotation speed Nmg1 determined in step S50, an affirmative determination is made in step S100. If an affirmative determination is made, the target operating point of the first rotating machine MG1 is provisionally determined based on the target MG1 rotational speed Nmg1 and the MG1 required torque Tmg1_r determined in step S90, and the target MG2 rotational speed Nmg2 and the temporary determined in step S80. The target operating point of the second rotary machine MG2 is provisionally determined based on the target MG2 torque Tmg2_t.
  • step S100 when it is determined that the first rotating machine MG1 can exhibit the MG1 required torque Tmg1_r (step S100-Y), the process proceeds to step S160, and otherwise (step S100-N). Advances to step S110.
  • step S110 the ECU 30 recalculates and determines the MG2 torque with the MG1 torque as the upper limit.
  • the ECU 30 provisionally determines the operating point X2 shown in FIG. 13 as the target operating point of the first rotary machine MG1.
  • the operating point X2 is an operating point corresponding to the target MG1 rotation speed Nmg1 on the maximum torque line Tmg1max. That is, the ECU 30 sets the selectable upper limit torque at the target MG1 rotation speed Nmg1 as the target MG1 torque Tmg1.
  • the ECU30 recalculates MG2 torque based on target MG1 torque Tmg1.
  • the operating point X3 is a target operating point of the second rotating machine MG2 corresponding to the target operating point of the first rotating machine MG1 provisionally determined in FIG. That is, the torque at the target operating point X3 is the target MG1 torque Tmg1 on the maximum torque line Tmg1max of the first rotating machine MG1 and the target MG2 torque Tmg2 determined from the above equation (6).
  • the process proceeds to step S160.
  • step S120 the ECU 30 determines the target MG1 torque Tmg1.
  • the ECU 30 determines the target MG1 torque Tmg1 based on, for example, the efficiency map of the first rotary machine MG1.
  • the method for determining the target MG1 torque Tmg1 can be the same as the method for determining the target MG2 torque Tmg2 in step S80.
  • the ECU 30 determines an operating point at which the first rotating machine MG1 can be operated with the highest efficiency at the target MG1 rotational speed Nmg1, and sets the MG1 torque at this operating point as the temporary target MG1 torque Tmg1_t.
  • step S130 the ECU 30 determines the MG2 required torque Tmg2_r.
  • the ECU 30 substitutes the temporary target MG1 torque Tmg1_t determined in step S120 as the target MG1 torque Tmg1 of the above equation (6), and sets the obtained target MG2 torque Tmg2 as the MG2 required torque Tmg2_r.
  • step S130 the process proceeds to step S140.
  • step S140 the ECU 30 determines whether or not the second rotating machine MG2 can exhibit the MG2 required torque Tmg2_r. For example, the ECU 30 performs the determination in step S140 based on the efficiency map of the second rotary machine MG2. If the MG2 required torque Tmg2_r determined in step S130 is less than or equal to the maximum torque line Tmg2max at the target MG2 rotational speed Nmg2, a positive determination is made in step S140.
  • the target operating point of the first rotating machine MG1 is provisionally determined based on the target MG1 rotational speed Nmg1 and the temporary target MG1 torque Tmg1_t determined in step S120, and the target MG2 rotational speed Nmg2 is determined in step S130.
  • the target operating point of the second rotary machine MG2 is provisionally determined based on the calculated MG2 required torque Tmg2_r.
  • step S140 if it is determined that the second rotary machine MG2 can exhibit the MG2 required torque Tmg2_r (step S140-Y), the process proceeds to step S160, and if not (step S140-N). Advances to step S150.
  • step S150 the ECU 30 sets the MG2 torque as the upper limit and recalculates and determines the MG1 torque.
  • the ECU 30 sets the maximum MG2 torque that can be commanded at the target MG2 rotational speed Nmg2 as the target MG2 torque Tmg2, and determines the target MG1 torque Tmg1 from the target MG2 torque Tmg2 and the above equation (6).
  • the ECU 30 provisionally determines the operating point determined by the target MG1 rotational speed Nmg1 and the target MG1 torque Tmg1 recalculated in step S150 as the target operating point of the first rotating machine MG1, and calculates the target MG2 rotational speed Nmg2 in step S150.
  • the operating point determined by the target MG2 torque Tmg2 thus determined is temporarily determined as the target operating point of the second rotary machine MG2.
  • step S160 the ECU 30 determines whether the input / output power is within a predetermined range.
  • the ECU 30 calculates the total value of the electric system transmission power [kW] from the temporarily determined target operating point of the first rotating machine MG1 and the target operating point of the second rotating machine MG2.
  • the sum of the absolute value of the electrical input / output power of the first rotating machine MG1 determined from the target operating point and the absolute value of the electrical input / output power of the second rotating machine MG2 is the total value of the transmission power of the electrical system. Is done.
  • a threshold is set in advance for the total value of the electric system transmission power. For example, the threshold value of the transmission power of the electric system may change according to the vehicle speed.
  • step S160 If the total value of the electric transmission power exceeds the threshold value, a negative determination is made in step S160, assuming that the input / output power is not within the predetermined range. In this case, control of rotating machines MG1, MG2 based on the temporarily determined operating point is not permitted, and the predetermined mode is not executed.
  • step S160 if it is determined that the input / output power is within the predetermined range (step S160-Y), the process proceeds to step S170. If not (step S160-N), the control flow is finish. If a negative determination is made in step S160, for example, the operating point of each rotating machine MG1, MG2 is determined so as to balance the power balance between the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2.
  • each operating point is finally determined by the ECU 30.
  • the ECU 30 finally determines the engine operating point determined in step S40 as the target operating point of the engine 1, and finally determines the target operating point of the rotating machines MG1 and MG2 that has been temporarily determined as the target operating point of the rotating machines MG1 and MG2. To do.
  • the predetermined mode is executed, and the first rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2 can be operated at an operating point where the sum of the absolute values of the work amounts of the first rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2 is small. .
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of operating points determined so as to balance the power balance between the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2, and
  • FIG. 15 is an example of operating points determined in a predetermined mode.
  • the first rotary machine MG1 and the rotation direction of the second rotary machine MG2 are the same direction (here, positive rotation)
  • the first rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2 In order to balance the power balance, it is necessary to make one torque a negative torque and the other torque a positive torque. Therefore, for example, the target MG1 torque Tmg1 and the target MG2 torque are set so that the first rotating machine MG1 outputs a negative torque to take a reaction force, and the second rotating machine MG2 outputs a positive torque to be a running torque.
  • Tmg2 is defined.
  • the directions of torque of the two rotary machines MG1 and MG2 may be the same direction. Permissible. Therefore, for example, the target MG1 torque Tmg1 and the target MG2 torque Tmg2 are both negative torques, and reaction forces can be taken by the two rotating machines MG1 and MG2. As a result, the total absolute value of the work amounts of the first rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2 is made smaller than when balancing the power balance between the first rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2. Can be reduced.
  • step S170 When each operating point is determined in step S170, the operating points of the rotating machines MG1 and MG2 determined up to step S160 balance the power balance between the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2. It may be confirmed whether the sum of the absolute values of the work amounts of the rotating machines MG1 and MG2 is smaller than the operating point in the case. In this case, it is preferable that each operating point is determined when it can be confirmed that the total of the absolute values of the work amounts of the rotating machines MG1 and MG2 is reduced by the predetermined mode.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 According to the hybrid vehicle drive device 1-1 according to the present embodiment, it is possible to improve the efficiency when using the four-element mode, which is highly efficient. In addition, the travel area in which the four-element mode can be executed can be expanded.
  • the rotating machine having the lower rotational speed (the absolute value of the rotational speed is smaller) of the first rotating machine MG1 or the second rotating machine MG2 is operated with high efficiency.
  • the operating point of the rotating machine is selected, and the operating point of the other rotating machine is selected based on the selected operating point. That is, the operating point of each of the rotating machines MG1 and MG2 is determined giving priority to improving the efficiency of the rotating machine having a low rotation speed.
  • the control flow shown in FIG. 10 shows that the transmission power of the electric system when the operating point of the rotating machines MG1 and MG2 is determined so as to balance the power balance between the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 is greater than the predetermined power. It may be executed when the value is larger.
  • the predetermined power is preferably set in advance as a threshold value of the total power so that the total of the absolute values of the work amounts of the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 can be reduced by executing the predetermined mode. .
  • whether or not to execute the predetermined mode is determined based on the number of rotations of the rotating machines MG1 and MG2 instead of or in addition to the input / output power of the rotating machines MG1 and MG2. May be.
  • the predetermined mode may be executed based on the control flow shown in FIG. 10 when at least one of the MG1 rotation speed and the MG2 rotation speed is lower than the predetermined rotation speed. This is because, when the MG1 rotation speed and the MG2 rotation speed are low, an attempt to balance the power balance tends to require high torque.
  • the predetermined rotational speed may be different between the MG1 rotational speed and the MG2 rotational speed. That is, the predetermined mode is satisfied when at least one of the condition that the MG1 rotational speed is lower than the first predetermined rotational speed and the condition that the MG2 rotational speed is lower than the second predetermined rotational speed is satisfied. May be executed.
  • the predetermined rotational speed is preferably determined based on the boundary of the rotational speed region where the efficiency of the four-element mode can be improved by the predetermined mode. Based on the efficiency map of the rotating machines MG1 and MG2 and the gear ratios ⁇ 1 and ⁇ 2 of the planetary gear mechanisms 10 and 20, the operating point for balancing the power balance between the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 is low in efficiency ( For example, a rotation speed region that becomes an operating point of high torque) can be determined in advance.
  • the predetermined rotational speed is, for example, the upper limit of the rotational speed region that becomes such a low-efficiency operating point.
  • the predetermined mode may be executed when the difference or ratio between the MG1 rotation speed and the MG2 rotation speed is large.
  • a predetermined value is determined based on the state of charge SOC of the battery. It may be determined whether to execute the mode.
  • the state of charge SOC is indicated, for example, as a percentage.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram on whether or not the predetermined mode can be executed based on the storage state SOC. 0% of the storage state SOC indicates a predetermined lower limit side reference value in the battery storage amount, and 100% of the storage state SOC indicates a predetermined upper limit reference value in the battery storage amount.
  • Lower limit value SOC1 is a lower limit value allowed in charge / discharge control
  • upper limit value SOC6 is an upper limit value allowed in charge / discharge control
  • Lower limit target value SOC2 indicates the lower limit of the target value in charge / discharge control
  • upper limit target value SOC5 indicates the upper limit of the target value in charge / discharge control.
  • the area between the lower limit value SOC1 and the lower limit target value SOC2 is a forced charging area.
  • the forced charging region at least the battery is not allowed to discharge, and for example, the battery is forcibly charged.
  • a region between upper limit value SOC6 and upper limit target value SOC5 is a forced discharge region. In the forced discharge region, at least charging of the battery is not allowed. For example, the battery is forcibly discharged.
  • the predetermined mode lower limit SOC3 is a lower limit value of the storage state SOC that can execute the predetermined mode.
  • the predetermined mode lower limit SOC3 is a value larger than the lower limit target value SOC2.
  • the predetermined mode lower limit SOC3 is determined so that, for example, when a request for rapid acceleration is made during execution of the predetermined mode, the acceleration request can be met without setting the state of charge SOC to be equal to or lower than the lower limit target value SOC2. Yes.
  • the predetermined mode lower limit SOC3 is, for example, the power consumption of the rotating machines MG1 and MG2 when outputting a torque for traveling in response to an acceleration request, or the power consumption when shifting from the HV-2 mode to the HV-1 mode. Determined based on.
  • the predetermined mode upper limit SOC4 is an upper limit value of the state of charge SOC that can execute the predetermined mode.
  • the predetermined mode upper limit value SOC4 is a value smaller than the upper limit target value SOC5.
  • the predetermined mode upper limit SOC4 is determined so that, for example, when a sudden braking request is made during execution of the predetermined mode, a deceleration request can be satisfied without setting the state of charge SOC to the upper limit target value SOC5 or more. Yes.
  • the predetermined mode upper limit SOC4 is based on, for example, the power generation amount of the rotating machines MG1 and MG2 when generating a braking torque in response to a deceleration request, and the power consumption when shifting from the HV-2 mode to the HV-1 mode. Determined.
  • the predetermined mode when the current state of charge SOC of the battery is not less than the predetermined mode lower limit value SOC3 and not more than the predetermined mode upper limit value SOC4, the predetermined mode may be executed based on the control flow shown in FIG.
  • the lower limit SOC1 is 35%
  • the lower limit target value SOC2 is 40%
  • the predetermined mode lower limit SOC3 is 45%
  • the predetermined mode upper limit SOC4 is 65%
  • the upper limit target value SOC5 is
  • the upper limit SOC6 may be set to 70% and 75%.
  • 0% or 100% of the state of charge SOC the lower limit value SOC1 or the upper limit value SOC6, the lower limit target value SOC2 or the upper limit target value SOC5, the predetermined mode lower limit value SOC3 or the predetermined mode upper limit value SOC4 are based on the total capacity of the battery. It may be variable. For example, a range (usage range) of 0% to 100% of the state of charge SOC may be variably set with respect to the total capacity of the battery according to the mode selection by the driver. In this case, lower limit values SOC1, SOC2, SOC3 and upper limit values SOC4, SOC5, SOC6 of power storage state SOC may be appropriately determined according to the use range.
  • the first rotating machine MG1 is an operating point that balances the power balance between the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2.
  • the second rotating machine MG2 operates, but the method of determining the operating point when the predetermined mode is not executed is not limited to this.
  • the hybrid vehicle drive device 1-1 has the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG1 at the operation point that balances the power balance between the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 in a state where a four-element composite planetary is configured. It is not necessary to have a mode for operating the rotating machine MG2. That is, the method for determining the operating point of each of the rotating machines MG1 and MG2 when the predetermined mode is not executed in a state where the four-element composite planetary is configured is arbitrary.
  • FIG. 17 is a skeleton diagram showing the main part of the vehicle according to the second embodiment
  • FIG. 18 is a collinear diagram according to the four-element mode of the second embodiment
  • FIG. 19 is the theoretical transmission efficiency according to the second embodiment. It is a figure which shows a line.
  • the first carrier 14 and the second carrier 24 are output shafts.
  • the first sun gear 11 of the first planetary gear mechanism 10 is connected to the rotor 42 of the first rotating machine MG1.
  • the first carrier 14 and the second carrier 24 are connected to each other by a cylindrical member that covers the ring gears 13 and 23, and the output gear 6 is disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical member.
  • the first ring gear 13 is connected to the rotating shaft 2.
  • the second sun gear 21 of the second planetary gear mechanism 20 is connected to the rotor 44 of the second rotating machine MG2.
  • the second ring gear 23 is connected to the rotating shaft 25.
  • the rotary shaft 25 is disposed radially inward with respect to the axis of the rotor 44 of the second rotary machine MG2, and is rotatable relative to the axis of the rotor 44.
  • the clutch CL connects and disconnects the first ring gear 13 and the rotating shaft 2, and the second ring gear 23 and the rotating shaft 25.
  • the clutch CL is disengaged, the first ring gear 13 and the rotating shaft 2 and the second ring gear 23 and the rotating shaft 25 are relatively rotatable.
  • the clutch CL is fully engaged, the relative rotation between the first ring gear 13 and the rotary shaft 2 and the second ring gear 23 and the rotary shaft 25 is restricted, and the first ring gear 13 and the second ring gear 23 are controlled. And rotate together.
  • the brake BK regulates the rotation of the rotary shaft 25. That is, the brake BK can restrict the rotation of the second ring gear 23.
  • the brake BK regulates the rotation of the second ring gear 23 by engaging, and allows the rotation of the second ring gear 23 by releasing.
  • a four-element composite planetary is configured by engaging the clutch CL, and the HV-2 mode is realized.
  • the arrangement order of the rotating elements is the first sun gear 11 and the second sun gear 21.
  • the hybrid vehicle drive device 1-2 according to the second embodiment has two mechanical points on the low gear side with respect to the gear ratio 1 in the four-element mode. Therefore, there is an advantage that the transmission efficiency during the low gear operation is improved.
  • the rotation direction of the first rotary machine MG1 and the rotation of the second rotary machine MG2 If the directions are the same, the MG1 torque and the MG2 torque are in different directions.
  • the MG1 torque and the MG2 torque are allowed to be in the same direction. Therefore, for example, the MG1 torque and the MG2 torque can be positive torques, and reaction forces can be taken by the two rotating machines MG1 and MG2.
  • FIG. 20 is a skeleton diagram showing the main part of the vehicle according to the third embodiment
  • FIG. 21 is a collinear diagram according to the four-element mode of the third embodiment
  • FIG. 22 is the theoretical transmission efficiency according to the third embodiment. It is a figure which shows a line.
  • the first ring gear 13 and the second sun gear 21 are output shafts.
  • the first sun gear 11 of the first planetary gear mechanism 10 is connected to the engine 1 via the rotating shaft 2.
  • the first carrier 14 is connected to the rotor 42 of the first rotating machine MG1.
  • the first ring gear 13 is connected to the second sun gear 21 of the second planetary gear mechanism 20 and rotates integrally with the second sun gear 21.
  • the second carrier 24 is connected to the rotor 44 of the second rotary machine MG2.
  • the clutch CL connects and disconnects the rotating shaft 2 and the second ring gear 23. That is, the clutch CL connects and disconnects the first sun gear 11 and the engine 1 and the second ring gear 23.
  • the brake BK regulates the rotation of the second ring gear 23.
  • An output gear 6 is disposed on the outer peripheral side of the first ring gear 13.
  • a counter gear or the like is interposed between the output gear 6 and the drive wheel, and the output gear 6 rotates negatively when the vehicle 100 travels forward. Therefore, in the hybrid vehicle drive device 1-3 of the present embodiment, the forward rotation direction is the rotation direction of the first sun gear 11 when the engine 1 is operated.
  • a four-element composite planetary is configured by engaging the clutch CL, and the HV-2 mode is realized.
  • the arrangement order of the rotating elements is the first sun gear 11 and the second ring gear. 23, the second carrier 24, the first carrier 14, the first ring gear 13, and the second sun gear 21. That is, in the collinear diagram of the four-element composite planetary, the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 are adjacent to each other and arranged on one side with respect to the engine 1.
  • the hybrid vehicle driving apparatus 1-3 has one mechanical point on each of the low gear side and the high gear side from the gear ratio 1 in the four-element mode. Therefore, there is an advantage that transmission efficiency is improved in a balanced manner on each of the low gear side and the high gear side.
  • the rotating direction of the first rotating machine MG1 and the rotating direction of the second rotating machine MG2 are in the same direction, the MG1 torque and the MG2 torque are in different directions.
  • the MG1 torque and the MG2 torque can be set as negative torques, respectively, and reaction forces can be taken by the two rotating machines MG1 and MG2.
  • FIG. 23 is an alignment chart according to a first modification of each embodiment.
  • FIG. 23 shows an example of adjustment of the operating point when the present modification is applied to the hybrid vehicle drive device 1-1 of the first embodiment.
  • the broken line indicates an operating point determined to balance the power balance between the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2.
  • the operating point X4 of the first rotating machine MG1 determined to balance the power balance has a low rotation speed. For this reason, in order to balance the power balance, a high torque is required for the first rotating machine MG1.
  • the operating point of the first rotating machine MG1 is changed to the operating point indicated by X5, and the absolute value of the MG1 rotational speed is increased. With the adjustment of the operating point of the first rotating machine MG1, the operating point of the second rotating machine MG2 and the operating point of the engine 1 are also changed.
  • the target MG2 torque Tmg2 is a positive torque.
  • the target MG2 torque Tmg2 may be a negative torque.
  • the position of the first rotating machine MG1 and the position of the second rotating machine MG2 may be switched in the collinear diagram of the four-element composite planetary.
  • the four connecting elements of the engine 1, the first rotating machine MG1, the second rotating machine MG2, and the output shaft are connected to different rotating elements.
  • the present invention is not limited to this.
  • the engine 1 and any one of the rotating machines may be connected to the same rotating element.
  • the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 are arranged on one side with respect to the engine 1 in the collinear diagram of the four-element composite planetary.
  • the aspect of the differential mechanism that constitutes the four-element composite planetary is not limited to that illustrated in the first to third embodiments.
  • the four-element composite planetary to which the engine 1, the first rotating machine MG1, the second rotating machine MG2, and the drive wheels are connected may be configured by three or more planetary gear mechanisms.
  • the method for determining the operating point of each rotating machine MG1, MG2 in the predetermined mode is not limited to that described in the first to third embodiments.
  • the operating point of each of the rotating machines MG1 and MG2 that minimizes the sum of the absolute values of the work amounts of the rotating machines MG1 and MG2 may be determined and stored in advance according to the traveling conditions.
  • the operating point at which the sum of the absolute values of the work amounts of the rotating machines MG1 and MG2 is minimized can be obtained in advance by a matching experiment or the like.

Abstract

 エンジンと、第一回転機と、第二回転機と、エンジン、第一回転機、第二回転機および駆動輪が接続された4要素の複合プラネタリを構成可能な複数の遊星歯車機構と、を備え、複合プラネタリの共線図において、第一回転機と第二回転機とは互いに隣接し、かつエンジンに対して一方側に配置され、複合プラネタリが構成された状態(S30-Y)において、第一回転機と第二回転機との電力収支を釣り合わせる動作点よりも第一回転機および第二回転機の仕事量の絶対値の合計が小さい動作点で第一回転機および第二回転機を動作させる所定モード(S80-S170)を有する。

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、電力収支を考慮して回転機を制御することがある。例えば、特許文献1には、モータMG2に供給することができる使用可能電力Pvをバッテリの出力制限にモータMG1で発電した電力を加えたものとして設定し、この使用可能電力Pvの範囲内でモータMG2を駆動してエンジン22を始動する動力出力装置およびその制御方法並びに自動車の技術が開示されている。
特許第3925462号公報
 電力収支を釣り合わせるように回転機を制御した場合に、回転機を効率の良い動作点で動作させることができず、効率の低下を招く可能性がある。
 本発明の目的は、効率の低下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、エンジンと、第一回転機と、第二回転機と、前記エンジン、前記第一回転機、前記第二回転機および駆動輪が接続された4要素の複合プラネタリを構成可能な複数の遊星歯車機構と、を備え、前記複合プラネタリの共線図において、前記第一回転機と前記第二回転機とは互いに隣接し、かつ前記エンジンに対して一方側に配置され、前記複合プラネタリが構成された状態において、前記第一回転機と前記第二回転機との電力収支を釣り合わせる動作点よりも前記第一回転機および前記第二回転機の仕事量の絶対値の合計が小さい動作点で前記第一回転機および前記第二回転機を動作させる所定モードを有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、前記第一回転機の回転数あるいは前記第二回転機の回転数の少なくとも一方が所定回転数よりも低回転である場合に前記所定モードを実行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、前記所定モードにおいて、前記第一回転機あるいは前記第二回転機のうち回転数が低回転である回転機の効率向上を優先して前記第一回転機および前記第二回転機の動作点を決定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、前記所定モードにおいて決定される前記第一回転機および前記第二回転機の回転数は、前記エンジンを高効率で運転できる前記エンジンの回転数に基づくことが好ましい。
 本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置は、エンジン、第一回転機、第二回転機および駆動輪が接続された4要素の複合プラネタリを構成可能な複数の遊星歯車機構を備え、複合プラネタリの共線図において、第一回転機と第二回転機とは互いに隣接し、かつエンジンに対して一方側に配置され、複合プラネタリが構成された状態において、第一回転機と第二回転機との電力収支を釣り合わせる動作点よりも第一回転機および第二回転機の仕事量の絶対値の合計が小さい動作点で第一回転機および第二回転機を動作させる所定モードを有する。本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置によれば、効率の低下を抑制することができるという効果を奏する。
図1は、第1実施形態に係る車両の要部を示すスケルトン図である。 図2は、第1実施形態の各走行モードの係合表を示す図である。 図3は、EV-1モード時の共線図である。 図4は、EV-2モード時の共線図である。 図5は、HV-1モード時の共線図である。 図6は、HV-2モード時の共線図である。 図7は、HV-2モード時の4要素の共線図である。 図8は、第1実施形態に係る理論伝達効率線を示す図である。 図9は、動作点の決定方法の説明図である。 図10は、第1実施形態の制御に係るフローチャートである。 図11は、目標回転数の一例を示す図である。 図12は、目標MG2トルクの決定方法の説明図である。 図13は、目標MG1トルクの決定方法の説明図である。 図14は、第一回転機と第二回転機との電力収支を釣り合わせるように決定される動作点の一例を示す図である。 図15は、所定モードで決定される動作点の一例を示す図である。 図16は、蓄電状態に基づく所定モードの実行可否についての説明図である。 図17は、第2実施形態に係る車両の要部を示すスケルトン図である。 図18は、第2実施形態の4要素モードに係る共線図である。 図19は、第2実施形態に係る理論伝達効率線を示す図である。 図20は、第3実施形態に係る車両の要部を示すスケルトン図である。 図21は、第3実施形態の4要素モードに係る共線図である。 図22は、第3実施形態に係る理論伝達効率線を示す図である。 図23は、各実施形態の第1変形例に係る共線図である。
 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。
[第1実施形態]
 図1から図16を参照して、第1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、本発明の第1実施形態に係る車両の要部を示すスケルトン図、図2は、第1実施形態の各走行モードの係合表を示す図である。
 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、外部の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、上記の動力源に加えて、第一遊星歯車機構10、第二遊星歯車機構20、ECU30、クラッチCLおよびブレーキBK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、第一回転機MG1、第二回転機MG2、第一遊星歯車機構10および第二遊星歯車機構20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、ECU30を含んで構成されてもよい。
 エンジン1は、燃料の燃焼エネルギーを回転軸2の回転運動に変換して出力する。回転軸2は、例えば、車両100の車幅方向に延在している。本明細書において、特に記載しない限り「軸方向」とは回転軸2の軸方向を示すものとする。回転軸2におけるエンジン側と反対側の端部には、オイルポンプ3が配置されている。オイルポンプ3は、回転軸2の回転によって駆動されて潤滑油を吐出するものである。オイルポンプ3が吐出する潤滑油は、第一回転機MG1、第二回転機MG2、第一遊星歯車機構10、第二遊星歯車機構20等の各部に供給される。
 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。
 第一回転機MG1は、ステータ41およびロータ42を有する。ロータ42は、第一サンギア11と同軸上に配置され、かつ第一サンギア11と接続されており、第一サンギア11と一体回転する。第二回転機MG2は、ステータ43およびロータ44を有する。ロータ44は、第二サンギア21と同軸上に配置され、かつ第二サンギア21と接続されており、第二サンギア21と一体回転する。
 第一遊星歯車機構10および第二遊星歯車機構20は、それぞれ回転軸2と同軸上に配置されており、軸方向において互いに対向している。第一遊星歯車機構10は、第二遊星歯車機構20よりも軸方向のエンジン側に配置されている。第一回転機MG1は、第一遊星歯車機構10よりも軸方向のエンジン側に配置され、第二回転機MG2は、第二遊星歯車機構20よりも軸方向のエンジン側と反対側に配置されている。エンジン1の回転軸2と同軸上には、エンジン1から近い側から順に、第一回転機MG1、第一遊星歯車機構10、クラッチCL、第二遊星歯車機構20、ブレーキBK、第二回転機MG2が配置されている。
 第一遊星歯車機構10は、シングルピニオン式であり、第一サンギア11、第一ピニオンギア12、第一リングギア13および第一キャリア14を有する。第一リングギア13は、第一サンギア11と同軸上であってかつ第一サンギア11の径方向外側に配置されている。第一ピニオンギア12は、第一サンギア11と第一リングギア13との間に配置されており、第一サンギア11および第一リングギア13とそれぞれ噛み合っている。第一ピニオンギア12は、第一キャリア14によって回転自在に支持されている。第一キャリア14は、回転軸2と連結されており、回転軸2と一体回転する。従って、第一ピニオンギア12は、エンジン1の回転軸2と共に回転軸2の中心軸線周りに回転(公転)可能であり、かつ第一キャリア14によって支持されて第一ピニオンギア12の中心軸線周りに回転(自転)可能である。
 第二遊星歯車機構20は、シングルピニオン式であり、第二サンギア21、第二ピニオンギア22、第二リングギア23および第二キャリア24を有する。第二リングギア23は、第二サンギア21と同軸上であってかつ第二サンギア21の径方向外側に配置されている。第二ピニオンギア22は、第二サンギア21と第二リングギア23との間に配置されており、第二サンギア21および第二リングギア23とそれぞれ噛み合っている。第二ピニオンギア22は、第二キャリア24によって回転自在に支持されている。第二キャリア24は、回転軸2と同軸上に回転自在に支持されている。従って、第二ピニオンギア22は、第二キャリア24と共に回転軸2の中心軸線周りに回転(公転)可能であり、かつ第二キャリア24によって支持されて第二ピニオンギア22の中心軸線周りに回転(自転)可能である。
 第二キャリア24は、クラッチCLを介して第一キャリア14と接続されている。クラッチCLは、第一キャリア14と第二キャリア24とを断接する。クラッチCLは、係合することで第一キャリア14と第二キャリア24との相対回転を規制し、第一キャリア14と第二キャリア24とを一体回転させることが可能である。一方、クラッチCLは、開放することで第一キャリア14と第二キャリア24とを切断し、第一キャリア14および第二キャリア24が互いに独立して回転できる状態とすることができる。
 ブレーキBKは、第二キャリア24の回転を規制することができる。ブレーキBKは、第二キャリア24側の係合要素と、車体側の係合要素とが係合することで第二キャリア24の回転を規制し、第二キャリア24の回転を停止させることができる。一方、ブレーキBKは、開放することで第二キャリア24の回転を許容することができる。
 クラッチCLおよびブレーキBKは、例えば、ドグ歯噛合い式のものとすることができるが、これに限らず、摩擦係合式等であってもよい。クラッチCLを駆動するアクチュエータやブレーキBKを駆動するアクチュエータは、電磁力によるものや油圧によるもの、その他の公知のものを使用することができる。ドグ歯噛合い式の場合、湿式摩擦材による摩擦係合式よりも非係合時の引き摺り損失が小さく、高効率化が可能である。また、ドグ歯用のアクチュエータとして電磁式を用いる場合、クラッチCLやブレーキBKのための油圧回路が不要となり、T/Aの簡略化、軽量化が可能となる。なお、油圧式のアクチュエータを採用する場合、油圧源として電動オイルポンプを用いるようにしてもよい。
 第一リングギア13と第二リングギア23とは、一体回転可能に連結されている。本実施形態では、リングギア13,23は、円筒形の回転体の内周面に形成された内歯歯車であり、回転体の外周面には出力ギア6が形成されている。出力ギア6は、差動機構等を介してハイブリッド車両100の出力軸と連結されている。出力ギア6は、エンジン1、回転機MG1,MG2から遊星歯車機構10,20を介して伝達される動力を駆動輪に対して出力する出力部である。エンジン1、第一回転機MG1および第二回転機MG2から出力ギア6に伝達された動力は、出力軸を介してハイブリッド車両100の駆動輪に伝達される。また、路面から駆動輪に対して入力される動力は、出力軸を介して出力ギア6からハイブリッド車両用駆動装置1-1に伝達される。
 ECU30は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ECU30は、エンジン1、第一回転機MG1および第二回転機MG2とそれぞれ接続されており、エンジン1、回転機MG1,MG2を制御することができる。また、ECU30は、クラッチCLおよびブレーキBKの開放/係合を制御することができる。クラッチCLおよびブレーキBKの油圧源として電動オイルポンプが設けられる場合、ECU30は、電動オイルポンプを制御することができる。
 ハイブリッド車両100では、ハイブリッド走行あるいはEV走行を選択的に実行可能である。ハイブリッド走行とは、エンジン1、第一回転機MG1あるいは第二回転機MG2のうち少なくともエンジン1を動力源としてハイブリッド車両100を走行させる走行モードである。ハイブリッド走行では、エンジン1に加えて、更に第一回転機MG1あるいは第二回転機MG2の少なくとも一方を動力源としてもよく、第一回転機MG1あるいは第二回転機MG2の一方を動力源とし、他方をエンジン1の反力受けとして機能させてもよい。その他、第一回転機MG1および第二回転機MG2は、後述するモードに応じて適宜モータあるいは発電機として機能してもよく、無負荷の状態で空転することもできる。
 EV走行は、エンジン1を停止し、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。なお、EV走行において、走行状況やバッテリの充電状態等に応じて第一回転機MG1あるいは第二回転機MG2の少なくともいずれか一方に発電を行わせるようにしてもよく、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空転させるようにしてもよい。
 本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1-1は、図2に示すように、クラッチCLおよびブレーキBKの係合/開放の組合せに応じて、5つのモードが実現可能である。図2において、BKの欄の丸記号は、ブレーキBKの係合を示し、BKの欄が空欄の場合、ブレーキBKの開放を示す。また、CLの欄の丸記号は、クラッチCLの係合を示し、CLの欄が空欄の場合、クラッチCLの開放を示す。
(EV-1モード)
 ブレーキBKを係合し、クラッチCLを開放した場合、モード1(走行モード1)が実現され、モード1による走行が可能となる。本実施形態では、以下のEV-1モードがモード1に対応する。EV-1モードは、エンジン1を停止し、第二回転機MG2を動力源として走行するEV走行モードである。EV-1モードでは、所謂THS(Toyota Hybrid System)を搭載した車両におけるEV走行と同様のEV走行を行うことができる。図3は、EV-1モード時の共線図である。図3を含む各共線図において、S1は第一サンギア11、C1は第一キャリア14、R1は第一リングギア13を示し、S2は第二サンギア21、C2は第二キャリア24、R2は第二リングギア23を示す。また、OUTは出力ギア6を示す。ハイブリッド車両100が前進するときの第一リングギア13および第二リングギア23の回転方向を正方向とし、正方向の回転方向のトルク(図では上向き矢印)を正のトルクとする。
 図3に示すように、EV-1モードではクラッチCLが開放されていることから第一キャリア14(C1)と第二キャリア24(C2)とが相対回転可能であり、ブレーキBKが係合していることから第二キャリア24の回転が規制される。第二遊星歯車機構20において、第二サンギア21の回転方向と第二リングギア23の回転方向とは逆方向となる。第二回転機MG2が負のトルクを発生して負回転すると、出力ギア6は第二回転機MG2の動力によって正回転する。これにより、ハイブリッド車両100を前進走行させることができる。第一遊星歯車機構10では、第一キャリア14が停止し、第一サンギア11が負方向に空転する。EV-1モードでは、バッテリの充電状態が満充電の場合など、回生が許容されない場合に、第二回転機MG2を空転させることにより、大きな慣性量としてハイブリッド車両100に減速度を付与することが可能である。
(EV-2モード)
 ブレーキBKおよびクラッチCLをそれぞれ係合した場合、モード2(走行モード2)が実現され、モード2による走行が可能となる。本実施形態では、以下のEV-2モードがモード2に対応する。EV-2モードは、エンジン1を停止し、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ハイブリッド車両100を走行させるEV走行モードである。図4は、EV-2モード時の共線図である。EV-2モードでは、ブレーキBKが係合しかつクラッチCLが係合することで、第一キャリア14の回転および第二キャリア24の回転がそれぞれ規制される。よって、第一遊星歯車機構10において第一サンギア11の回転方向と第一リングギア13の回転方向とは逆方向となる。第一回転機MG1は、負のトルクを発生して負回転することで出力ギア6を正回転させ、ハイブリッド車両100を前進走行させることができる。また、第二遊星歯車機構20において第二サンギア21の回転方向と第二リングギア23の回転方向とは逆方向となる。第二回転機MG2は、負のトルクを発生して負回転することでハイブリッド車両100を前進走行させることができる。
 EV-2モードでは、第一回転機MG1および第二回転機MG2の2つの回転機を動力源としてハイブリッド車両100を走行させることができる。また、EV-2モードでは、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によって適宜発電を行わせることも可能である。一方の回転機あるいは両方の回転機でトルクを分担して発生(または回生)することが可能となり、それぞれの回転機の効率の良い動作点で動作させたり、熱によるトルク制限等の制約を緩和したりすることが可能となる。例えば、走行速度に応じて、回転機MG1,MG2のうち効率良くトルクを出力できる方の回転機によって優先的にトルクを出力させる(あるいは回生させる)ことで、燃費の向上を図ることが可能となる。また、いずれか一方の回転機において熱によるトルク制限がなされた場合に、他方の回転機の出力(あるいは回生)によってアシストすることで、目標トルクを満足させることが可能となる。
 また、EV-2モードでは、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空転させておくことも可能である。例えば、バッテリの充電状態が満充電の場合など、回生が許容されない場合に、第一回転機MG1および第二回転機MG2を同時に空転させることにより、大きな慣性量としてハイブリッド車両100に減速度を付与することが可能である。
 EV-2モードによれば、幅広い走行条件においてEV走行を行うことや、長時間継続してEV走行を行うことが可能となる。よって、プラグインハイブリッド車両など、EV走行を行う割合が高くなるハイブリッド車両に好適である。
(HV-1モード)
 ブレーキBKを係合し、クラッチCLを開放した場合、モード3(走行モード3)が実現され、モード3による走行が可能となる。本実施形態では、以下のHV-1モードがモード3に対応する。HV-1モードは、THSを搭載した車両におけるハイブリッド走行と同様のハイブリッド走行を行うことができる。
 図5は、HV-1モード時の共線図である。HV-1モードでは、エンジン1を運転させてエンジン1の動力によって出力ギア6を回転させる。第一遊星歯車機構10では、第一回転機MG1が負トルクを発生させて反力を取ることでエンジン1から出力ギア6への動力の伝達を可能とする。第二遊星歯車機構20では、ブレーキBKが係合して第二キャリア24の回転が規制されていることで、第二サンギア21の回転方向と第二リングギア23の回転方向とが逆方向となる。第二回転機MG2は、負トルクを発生させてハイブリッド車両100に対して前進方向の駆動力を発生させることができる。
 本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1-1では、共線図において、反力を取る第一回転機MG1に対して、出力側の第一リングギア13がエンジン1を挟んで反対側であるオーバードライブ側に位置している。よって、エンジン1の回転が増速されて出力ギア6に伝達される。
(HV-2モード)
 ブレーキBKを開放し、クラッチCLを係合した場合、モード4(走行モード4)が実現され、モード4による走行が可能となる。本実施形態では、以下のHV-2モード(複合スプリットモード)がモード4に対応する。HV-2モードは、4要素プラネタリに第一回転機MG1-第二回転機MG2-エンジン1-出力ギア6の順に結合した複合スプリットモードである。以下に図6から図8を参照して説明するように、HV-2モードは、HV-1モードに対してハイギア側にメカニカルポイントを持つシステムとなり、ハイギア動作時の伝達効率が向上するという利点がある。ここで、メカニカルポイントとは、機械伝達ポイントであり、電気パスがゼロの高効率動作点である。図6は、HV-2モード時の共線図、図7は、HV-2モード時の4要素の共線図、図8は、第1実施形態に係る理論伝達効率線を示す図である。
 HV-2モード時は、第一リングギア13と第二リングギア23とが一体回転する一つの回転要素として動作し、第一キャリア14と第二キャリア24とが一体回転する一つの回転要素として動作する。従って、第一遊星歯車機構10および第二遊星歯車機構20は、クラッチCLが係合することにより全体として4要素の複合プラネタリを構成することができる。
 第一遊星歯車機構10および第二遊星歯車機構20からなる4要素の複合プラネタリの共線図は、図7に示すようになる。本実施形態では、第一遊星歯車機構10および第二遊星歯車機構20の各回転要素の共線図における並び順は、第一サンギア11、第二サンギア21、第一キャリア14および第二キャリア24、第一リングギア13および第二リングギア23の順である。つまり、4要素の複合プラネタリの共線図において、第一回転機MG1と第二回転機MG2とは互いに隣接し、かつエンジン1に対して一方側に配置されている。
 第一遊星歯車機構10のギア比および第二遊星歯車機構20のギア比は、共線図上の第一サンギア11と第二サンギア21との並び順が上記の並び順となるように定められている。具体的には、図6を参照して、それぞれの遊星歯車機構10,20において、サンギア11,21とキャリア14,24とのギア比を1とした場合のキャリア14,24とリングギア13,23とのギア比ρ1,ρ2は、第二遊星歯車機構20のギア比ρ2が第一遊星歯車機構10のギア比ρ1よりも大きい。
 HV-2モードでは、クラッチCLが係合して第一キャリア14と第二キャリア24とを連結している。このため、エンジン1の出力する動力に対して、第一回転機MG1、第二回転機MG2のいずれによっても反力を受けることができる。エンジン1の反力を第一回転機MG1あるいは第二回転機MG2の一方または両方でトルクを分担して受けることが可能となり、効率の良い動作点で動作させたり、熱によるトルク制限等の制約を緩和したりすることが可能となる。よって、ハイブリッド車両100の高効率化が可能となる。
 例えば、第一回転機MG1および第二回転機MG2のうち、効率良く動作できる方の回転機によって優先的に反力を受けるようにすれば、効率の向上を図ることができる。一例として、高車速でエンジン回転数が低回転である場合、第一回転機MG1の回転数が負回転となる場合が考えられる。この場合、第一回転機MG1でエンジン1の反力を受けようとすると、電力を消費して負トルクを発生させる逆転力行の状態となり、効率低下を招くこととなる。
 ここで、図7からわかるように、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1-1では、第二回転機MG2は、第一回転機MG1よりも負回転となりにくく、正回転の状態で反力を受けることができる機会が多い。そこで、第一回転機MG1が負回転する場合に第二回転機MG2に優先的に反力を受けさせるようにすれば、逆転力行による効率の低下を抑制し、効率向上による燃費の向上を図ることができる。
 また、いずれか一方の回転機において熱によるトルク制限がなされた場合に、他方の回転機の回生(あるいは出力)によってアシストすることで、必要な反力を満足させることが可能となる。
 図8を参照して説明するように、HV-2モードでは、ハイギア側にメカニカルポイントを有するため、ハイギア動作時の伝達効率が向上するという利点がある。図8において、横軸は変速比、縦軸は理論伝達効率を示す。ここで、変速比とは、遊星歯車機構10,20の出力側回転数に対する入力側回転数の比(減速比)であり、例えば、リングギア13,23の回転数に対する第一キャリア14の回転数を示す。横軸において、左側が変速比の小さいハイギア側であり、右側が変速比の大きいローギア側となる。理論伝達効率は、遊星歯車機構10,20に入力される動力が電気パスを介さずに機械的な伝達によって全て出力ギア6に伝達される場合に最大効率1.0となる。
 図8において、破線201は、HV-1モード時の伝達効率線を示し、実線202は、HV-2モード時の伝達効率線を示す。HV-1モード時の伝達効率線201は、変速比γ1において最大効率となる。変速比γ1では、第一回転機MG1(第一サンギア11)の回転数は0となるため、反力を受けることによる電気パスは0であり、機械的な動力の伝達のみによってエンジン1あるいは第二回転機MG2から出力ギア6に動力を伝達することができる動作点となる。この変速比γ1は、オーバードライブ側の変速比、すなわち1よりも小さな変速比である。本明細書では、この変速比γ1を「第一機械伝達変速比γ1」とも記載する。HV-1モード時の伝達効率は、変速比が第一機械伝達変速比γ1よりもローギア側の値となるに従い緩やかに低下する。また、HV-1モード時の伝達効率は、変速比が第一機械伝達変速比γ1よりもハイギア側の値となるに従い大きく低下する。
 HV-2モード時の伝達効率線202は、上記の変速比γ1に加えて、変速比γ2にメカニカルポイントを有する。これは、4要素の共線図(図7)において第一回転機MG1と第二回転機MG2とが横軸上の異なる位置となるように遊星歯車機構10,20のギア比が定められていることによる。HV-2モードでは、第一機械伝達変速比γ1において第一回転機MG1の回転数が0となり、この状態で第一回転機MG1によって反力を受けることによりメカニカルポイントを実現することができる。また、変速比γ2において、第二回転機MG2の回転数が0となり、この状態で第二回転機MG2によって反力を受けることによりメカニカルポイントを実現することができる。この変速比γ2を「第二機械伝達変速比γ2」とも記載する。
 HV-2モード時の伝達効率は、第一機械伝達変速比γ1よりもローギア側の領域では、変速比の増加に応じてHV-1モード時の伝達効率よりも大きく低下する。また、HV-2モード時の伝達効率線202は、第一機械伝達変速比γ1と第二機械伝達変速比γ2との間の変速比の領域では低効率側に湾曲している。この領域では、HV-2モード時の伝達効率は、HV-1モード時の伝達効率と同等か、もしくは高効率となっている。HV-2モード時の伝達効率は、第二機械伝達変速比γ2よりもハイギア側の領域では変速比の減少に従って低下するものの、HV-1モード時の伝達効率よりも相対的に高効率である。
 このように、HV-2モードは、第一機械伝達変速比γ1に加えて第一機械伝達変速比γ1よりもハイギア側の第二機械伝達変速比γ2にメカニカルポイントを有することで、ハイギア動作時の伝達効率の向上を実現できる。これにより、高速走行時の伝達効率向上による燃費の向上を図ることが可能となる。
 本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1-1は、ハイブリッド走行時にHV-1モードとHV-2モードとを適宜切り替えることにより、伝達効率の向上を図ることができる。例えば、第一機械伝達変速比γ1よりもローギア側の変速比の領域ではHV-1モードを選択し、第一機械伝達変速比γ1よりもハイギア側の変速比の領域ではHV-2モードを選択することで、ローギア領域からハイギア領域まで広い変速比の領域で伝達効率を向上させることができる。
(HV-3モード)
 クラッチCLおよびブレーキBKを開放した場合、モード5(走行モード5)が実現され、モード5による走行が可能となる。本実施形態では、以下のHV-3モードがモード5に対応する。HV-3モードは、第二回転機MG2を切り離してエンジン1および第一回転機MG1により走行できる走行モードである。上記のHV-1モードでは、ブレーキBKが係合していることにより、第二回転機MG2は、走行時に第二リングギア23の回転と連動して常時回転する。高回転数では第二回転機MG2が大きなトルクを出力することができないことや、第二リングギア23の回転が増速されて第二サンギア21に伝達されることから、効率向上の観点からは高車速時に第二回転機MG2を常時回転させておくことは必ずしも好ましくない。
 HV-3モードでは、ブレーキBKが開放され、かつクラッチCLも開放されていることから、第二回転機MG2を動力の伝達経路から切り離して停止させておくことが可能である。HV-3モードでは、高車速時に第二回転機MG2を車輪から切り離すことにより、不要時の第二回転機MG2の引き摺り損失を低減できる他、第二回転機MG2の許容最高回転数による最高車速への制約をなくすことが可能である。
 本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1-1は、クラッチCLおよびブレーキBKの係合/開放の組合せにより、ハイブリッド走行において、HV-1モード、HV-2モード、HV-3モードの3つのモードを選択的に実現することができる。例えば、最も高減速比の領域ではHV-1モードを選択する一方、最も低減速比の領域ではHV-3モードを選択し、中間の減速比の領域ではHV-2モードを選択するようにしてもよい。なお、上記3つのHVモードのうちいずれか2つのモードを選択的に実現するようにしてもよい。例えば、低減速比の場合はHV-2モードあるいはHV-3モードのいずれかを選択するようにし、高減速比の場合はHV-1モードを選択するようにしてもよい。
 ここで、HV-2モードにおける効率を向上できるように第一回転機MG1および第二回転機MG2を制御できることが望ましい。第一回転機MG1の動作点および第二回転機MG2の動作点の決定方法として、例えば、以下に図9を参照して説明するように第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支を釣り合わせる決定方法がある。図9は、動作点の決定方法の説明図である。本実施形態では、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支を釣り合わせる場合、以下の手順1乃至手順4により第一回転機MG1および第二回転機MG2の動作点を決定する。
(手順1)
 手順1では、車速およびアクセル開度に基づいて、出力軸要求パワーPout、出力軸回転数Nout、出力軸トルクToutが決定される。出力軸は、複合プラネタリの出力軸(リングギア13,23、出力ギア6)である。出力軸要求パワーPoutは出力軸での要求パワー、出力軸回転数Noutは出力軸の目標回転数、出力軸トルクToutは出力軸の目標トルクである。
(手順2)
 手順2では、エンジンパワーPengが決定される。エンジンパワーPengは、エンジン1の出力パワーの目標値である。ECU30は、手順1で決定した要求パワーPoutに基づき、損失を考慮してエンジンパワーPengを決定する。ECU30は、動力の伝達経路における損失等を考慮して、出力軸から出力するパワーを出力軸要求パワーPoutとすることができるようにエンジンパワーPengを決定する。
(手順3)
 手順3では、エンジン1の目標動作点が決定される。目標動作点は、目標エンジン回転数Nengと目標エンジントルクTengとの組合せの動作点である。ECU30は、エンジン1の動作点(エンジン回転数およびエンジントルク)とエンジン1の効率との関係を示すエンジンマップに基づいてエンジン1の目標動作点を決定する。ECU30は、手順2で決定したエンジンパワーPengと等パワーの動作点のうち、エンジン1を高効率で運転できる動作点、例えば予め定められた最適燃費の動作点を目標動作点として選択する。選択した目標動作点に対応するエンジン回転数が目標エンジン回転数Nengであり、選択した目標動作点に対応するエンジントルクが目標エンジントルクTengである。
(手順4)
 手順4では、第一回転機MG1および第二回転機MG2の目標動作点が決定される。手順1で決定された出力軸回転数Noutと、手順3で決定された目標エンジン回転数Nengと、各遊星歯車機構10,20のギア比ρ1,ρ2から、目標MG1回転数Nmg1は下記式(1)、目標MG2回転数Nmg2は下記式(2)より決まる。
 Nmg1=Nout+(Neng-Nout)/(ρ1×ρ2)
              ×(ρ1+ρ1×ρ2)…(1)
 Nmg2=Nout+(Neng-Nout)/(ρ1×ρ2)
              ×(ρ2+ρ1×ρ2)…(2)
 また、トルクの釣り合いから下記式(3)が成立する。
 Tout+Teng+Tmg1+Tmg2=0…(3)
 ここで、目標MG1トルクTmg1は、第一回転機MG1の出力トルクの目標値であり、目標MG2トルクTmg2は、第二回転機MG2の出力トルクの目標値である。
 また、エンジン軸回りのモーメントの釣り合いより、下記式(4)が成立する。
 ρ2×Tmg1+ρ1×Tmg2-ρ1×ρ2Tout=0…(4)
 第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支の釣り合いは、下記式(5)で表される。
 Tmg1×Nmg1+Tmg2×Nmg2=0…(5)
 上記式(5)を満たすように目標MG1トルクTmg1および目標MG2トルクTmg2を決定することで、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支の釣り合いを取ることが可能である。電力収支の釣り合いを取ることで、バッテリからの電力の入出力による損失の発生を低減することができる。また、電力収支の釣り合いを取ることで、容量の小さなバッテリでハイブリッドシステムを成立させることやバッテリの寿命を延ばすことが可能である。
 しかしながら、電力収支の釣り合いを取るように各回転機MG1,MG2の動作点を決定した場合、効率の低い動作点で回転機MG1,MG2を動作させてしまう可能性がある。本実施形態に係る車両100では、図7等に示すように、4要素の複合プラネタリの共線図において、第一回転機MG1と第二回転機MG2とが互いに隣接している。2つの回転機MG1,MG2が近くに配置されることにより、両方の回転機MG1,MG2が低回転で運転する場面が発生する。両方の回転機MG1,MG2を低回転で運転可能となることは、引き摺り損失や攪拌損失の低減の観点では有利である。一方で、回転機MG1,MG2の低回転の領域で電力収支を釣り合わせようとすると、目標トルクが高トルクとなり、回転機MG1,MG2の動作点が効率の低い領域の動作点となる可能性がある。また、目標トルクが過大となって4要素の走行モードが継続できなくなり、HV-1モード等の他モードに移行してしまう可能性がある。
 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、4要素の複合プラネタリが構成された状態において、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支を釣り合わせる動作点よりも第一回転機MG1および第二回転機MG2の仕事量の絶対値の合計が小さい動作点で各回転機MG1,MG2を動作させる所定モードを有している。これにより、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-1によれば、複合プラネタリが構成されたHV-2モードにおける損失を低減し、効率を向上させることが可能である。所定モードにおける回転機MG1,MG2の動作点は、例えば、第一回転機MG1の仕事量の絶対値と第二回転機MG2の仕事量の絶対値との合計が最小となるように決定される。これにより、4要素モードにおける効率の最大化を図ることができる。
 図10を参照して、本実施形態の制御について説明する。図10は、第1実施形態の制御に係るフローチャートである。図10に示す制御フローは、例えば、走行中に所定の間隔で繰り返し実行される。
 ステップS10では、ECU30により、車両要求車速および駆動力が決定される。ECU30は、例えば、現在の車速およびアクセル開度に基づいて、車両100に対する要求車速および要求駆動力を決定する。ステップS10が実行されると、ステップS20に進む。
 ステップS20では、ECU30により、出力軸の動作点が決定される。ECU30は、ステップS10で決定した要求車速および要求駆動力に基づいて、出力軸回転数Noutおよび出力軸トルクToutを決定する。ECU30は、例えば、要求車速および要求駆動力から車両100に対する要求パワーを算出し、算出された要求パワーから出力軸回転数Noutおよび出力軸トルクToutを決定する。ステップS20が実行されると、ステップS30に進む。
 ステップS30では、ECU30により、4要素モード走行中であるか否かが判定される。HV-2モードで走行中である場合、ステップS30で肯定判定がなされる。ステップS30の判定の結果、4要素モード走行中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)には本制御フローは終了する。
 ステップS40では、ECU30により、エンジン動作点が決定される。ECU30は、充放電制御を考慮した決定方法でエンジン1の目標動作点を決定する。ECU30は、例えば、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支が釣り合い、0となるようにエンジン1の目標動作点を決定する。典型的には、ECU30は、例えば、上記手順2および手順3で説明したようにエンジン1の目標動作点を決定する。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、ECU30により、第一回転機MG1および第二回転機MG2の回転数の計算および決定がなされる。ECU30は、上記式(1)から目標MG1回転数Nmg1を算出・決定し、上記式(2)から目標MG2回転数Nmg2を算出・決定する。ステップS50が実行されると、ステップS60に進む。
 ステップS60では、ECU30により、第一回転機MG1および第二回転機MG2のトルク計算がなされる。ECU30は、ステップS40で決定されたエンジン1の目標動作点に基づいて、トルクの釣り合い式(上記式(3))およびモーメントの釣り合い式(上記式(4))からMG1トルクおよびMG2トルクを仮に算出する。上記式(3)および上記式(4)から出力軸トルクToutを消去すると、下記式(6)が得られる。
 Teng=-Tmg1×(ρ1+1)/ρ1
             -Tmg2×(ρ2+1)/ρ2…(6)
 左辺の目標エンジントルクTengは、ステップS40で決定されている。従って、目標MG1トルクTmg1あるいは目標MG2トルクTmg2のいずれかを決定すると他方が決まる。本実施形態では、ステップS70以降で説明するように、第一回転機MG1あるいは第二回転機MG2のうち、目標回転数が低回転である回転機の目標トルクが先に選択される。ステップS60が実行されると、ステップS70に進む。
 ステップS70では、ECU30により、目標MG1回転数Nmg1の絶対値が目標MG2回転数Nmg2の絶対値よりも大であるか否かが判定される。ECU30は、ステップS50で決定した各回転機MG1,MG2の目標回転数に基づいてステップS70の判定を行う。図11は、目標回転数の一例を示す図である。図11に示すように、目標MG1回転数Nmg1の絶対値が目標MG2回転数Nmg2の絶対値よりも大きい場合、ステップS70で肯定判定がなされる。ステップS70の判定の結果、目標MG1回転数Nmg1の絶対値が目標MG2回転数Nmg2の絶対値よりも大であると判定された場合(ステップS70-Y)にはステップS80に進み、そうでない場合(ステップS70-N)にはステップS120に進む。
 ステップS80では、ECU30により、目標MG2トルクTmg2が決定される。ECU30は、例えば、第二回転機MG2の効率マップに基づいて目標MG2トルクTmg2を決定する。図12は、目標MG2トルクTmg2の決定方法の説明図である。図12には、第二回転機MG2の効率マップが示されている。効率マップの横軸はMG2回転数、縦軸はMG2トルクを示す。効率マップには、最大トルクラインTmg2maxが定められている。最大トルクラインTmg2maxは、各MG2回転数に対する指令可能な最大MG2トルクを示している。また、高効率領域A1は、各MG2回転数において第二回転機MG2が高効率で運転できるトルク領域を示す。
 ECU30は、ステップS50で決定された目標MG2回転数Nmg2に基づき、最高効率で第二回転機MG2を運転することができる動作点X1を決定し、動作点X1に対応するトルクを仮目標MG2トルクTmg2_tとする。仮目標MG2トルクTmg2_tを決定すると、ステップS90に進む。
 ステップS90では、ECU30により、MG1必要トルクTmg1_rが決定される。ECU30は、ステップS80で決定した仮目標MG2トルクTmg2_tを上記式(6)の目標MG2トルクTmg2として代入し、得られた目標MG1トルクTmg1をMG1必要トルクTmg1_rとする。ステップS90が実行されると、ステップS100に進む。
 ステップS100では、ECU30により、第一回転機MG1がMG1必要トルクTmg1_rを発揮可能であるか否かが判定される。ECU30は、例えば、第一回転機MG1の効率マップに基づいてステップS100の判定を行う。図13は、目標MG1トルクTmg1の決定方法の説明図である。図13には、第一回転機MG1の効率マップが示されている。図13において、横軸はMG1回転数、縦軸はMG1トルクを示す。効率マップには、最大トルクラインTmg1maxが定められている。最大トルクラインTmg1maxは、各MG1回転数に対する指令可能な最大MG1トルクを示している。
 ECU30は、ステップS90で算出されたMG1必要トルクTmg1_rが、最大トルクラインTmg1maxで定められたトルクよりも大きい場合、ステップS100で否定判定を行う。ECU30は、ステップS50で決定された目標MG1回転数Nmg1に対して、ステップS90で算出されたMG1必要トルクTmg1_rが、図13に示すように最大トルクラインTmg1maxよりも高トルクの領域にある場合、ステップS100で否定判定をする。
 一方、ステップS50で決定された目標MG1回転数Nmg1に対して、ステップS90で算出されたMG1必要トルクTmg1_rが最大トルクラインTmg1maxのトルク以下である場合、ステップS100で肯定判定がなされる。肯定判定がなされた場合、目標MG1回転数Nmg1とステップS90で決定したMG1必要トルクTmg1_rとで第一回転機MG1の目標動作点が仮決定され、目標MG2回転数Nmg2とステップS80で決定した仮目標MG2トルクTmg2_tとで第二回転機MG2の目標動作点が仮決定される。ステップS100の判定の結果、第一回転機MG1がMG1必要トルクTmg1_rを発揮可能であると判定された場合(ステップS100-Y)にはステップS160に進み、そうでない場合(ステップS100-N)にはステップS110に進む。
 ステップS110では、ECU30により、MG1トルクを上限とし、MG2トルクの再計算と決定がなされる。ECU30は、図13に示す動作点X2を第一回転機MG1の目標動作点として仮決定する。動作点X2は、最大トルクラインTmg1max上の目標MG1回転数Nmg1に対応する動作点である。つまり、ECU30は、目標MG1回転数Nmg1における選択可能な上限トルクを目標MG1トルクTmg1とする。
 ECU30は、目標MG1トルクTmg1に基づいて、MG2トルクを再計算する。図12において、動作点X3は、図13で仮決定した第一回転機MG1の目標動作点に対応する第二回転機MG2の目標動作点である。つまり、目標動作点X3のトルクは、第一回転機MG1の最大トルクラインTmg1max上の目標MG1トルクTmg1と上記式(6)から決まる目標MG2トルクTmg2である。目標MG2トルクTmg2が決定されると、ステップS160に進む。
 ステップS120では、ECU30により、目標MG1トルクTmg1が決定される。ECU30は、例えば、第一回転機MG1の効率マップに基づいて目標MG1トルクTmg1を決定する。目標MG1トルクTmg1の決定方法は、ステップS80で目標MG2トルクTmg2を決定する方法と同様とすることができる。ECU30は、目標MG1回転数Nmg1において最高効率で第一回転機MG1を運転することができる動作点を決定し、この動作点のMG1トルクを仮目標MG1トルクTmg1_tとする。ステップS120が実行されると、ステップS130に進む。
 ステップS130では、ECU30により、MG2必要トルクTmg2_rが決定される。ECU30は、ステップS120で決定した仮目標MG1トルクTmg1_tを上記式(6)の目標MG1トルクTmg1として代入し、得られた目標MG2トルクTmg2をMG2必要トルクTmg2_rとする。ステップS130が実行されると、ステップS140に進む。
 ステップS140では、ECU30により、第二回転機MG2がMG2必要トルクTmg2_rを発揮可能であるか否かが判定される。ECU30は、例えば、第二回転機MG2の効率マップに基づいてステップS140の判定を行う。ステップS130で決定されたMG2必要トルクTmg2_rが、目標MG2回転数Nmg2における最大トルクラインTmg2maxの値以下であればステップS140で肯定判定がなされる。肯定判定がなされた場合、目標MG1回転数Nmg1と、ステップS120で決定した仮目標MG1トルクTmg1_tとで第一回転機MG1の目標動作点が仮決定され、目標MG2回転数Nmg2と、ステップS130で算出されたMG2必要トルクTmg2_rとで第二回転機MG2の目標動作点が仮決定される。
 ステップS140の判定の結果、第二回転機MG2がMG2必要トルクTmg2_rを発揮可能であると判定された場合(ステップS140-Y)にはステップS160に進み、そうでない場合(ステップS140-N)にはステップS150に進む。
 ステップS150では、ECU30により、MG2トルクを上限とし、MG1トルクの再計算と決定がなされる。ECU30は、目標MG2回転数Nmg2において指令可能な最大のMG2トルクを目標MG2トルクTmg2とし、この目標MG2トルクTmg2と上記式(6)から目標MG1トルクTmg1を決定する。ECU30は、目標MG1回転数Nmg1とステップS150で再計算された目標MG1トルクTmg1とで決まる動作点を第一回転機MG1の目標動作点として仮決定し、目標MG2回転数Nmg2とステップS150で算出された目標MG2トルクTmg2とで決まる動作点を第二回転機MG2の目標動作点として仮決定する。ステップS150が実行されると、ステップS160に進む。
 ステップS160では、ECU30により、入出力パワーが所定の範囲内であるか否かが判定される。ECU30は、仮決定した第一回転機MG1の目標動作点および第二回転機MG2の目標動作点から、電気系の伝達パワー[kW]の合計値を算出する。目標動作点から決まる第一回転機MG1の電気的な入出力パワーの絶対値と、第二回転機MG2の電気的な入出力パワーの絶対値との合計が電気系の伝達パワーの合計値とされる。電気系の伝達パワーの合計値には、予め閾値が定められている。電気系の伝達パワーの閾値は、例えば、車速に応じて変化するものであってもよい。電気系の伝達パワーの合計値が閾値を超える場合、入出力パワーが所定の範囲内でないとしてステップS160で否定判定がなされる。この場合、仮決定された動作点に基づく回転機MG1,MG2の制御は許可されず、所定モードは実行されない。
 ステップS160の判定の結果、入出力パワーが所定の範囲内であると判定された場合(ステップS160-Y)にはステップS170に進み、そうでない場合(ステップS160-N)には本制御フローは終了する。ステップS160で否定判定がなされた場合、例えば、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支の釣り合いを取るように各回転機MG1,MG2の動作点が決定される。
 ステップS170では、ECU30により、各動作点が本決定される。ECU30は、ステップS40で決定したエンジン動作点をエンジン1の目標動作点として本決定し、仮決定していた回転機MG1,MG2の目標動作点を回転機MG1,MG2の目標動作点として本決定する。これにより、所定モードが実行され、第一回転機MG1および第二回転機MG2の仕事量の絶対値の合計が小さい動作点で第一回転機MG1および第二回転機MG2を動作させることができる。
 本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-1によれば、例えば、次のようにして4要素モードの効率を向上させることができる。図14は、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支を釣り合わせるように決定される動作点の一例を示す図、図15は、所定モードで決定される動作点の一例を示す図である。
 例えば、図14に示すように第一回転機MG1の回転方向と第二回転機MG2の回転方向とが同方向(ここでは正回転)である場合、第一回転機MG1と第二回転機MG2とで電力収支の釣り合いを取ろうとすると、一方のトルクを負トルク、他方のトルクを正トルクとする必要がある。そこで、例えば、第一回転機MG1に負トルクを出力させて反力を取らせ、第二回転機MG2に正トルクを出力させて走行用のトルクとするように目標MG1トルクTmg1および目標MG2トルクTmg2が定められる。
 一方、所定モードでは、第一回転機MG1の回転方向と第二回転機MG2の回転方向とが同方向である場合に、2つの回転機MG1,MG2のトルクの方向を同方向とすることが許容される。そこで、例えば、目標MG1トルクTmg1および目標MG2トルクTmg2をいずれも負トルクとして、2つの回転機MG1,MG2で反力を取らせることができる。これにより、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支を釣り合わせる場合よりも、第一回転機MG1および第二回転機MG2の仕事量の絶対値の合計を小さくし、損失を低減させることができる。
 なお、ステップS170において各動作点を本決定する際に、ステップS160までで決定された回転機MG1,MG2の動作点が、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支を釣り合わせる場合の動作点よりも回転機MG1,MG2の仕事量の絶対値の合計を小さくするものであるか確認がなされてもよい。この場合、所定モードによって回転機MG1,MG2の仕事量の絶対値の合計が小さくなると確認できた場合に各動作点が本決定されることが好ましい。
 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によれば、高効率となる4要素モード利用時の効率向上が可能となる。また、4要素モードを実行可能な走行領域を拡大させることができる。
 また、本実施形態では、所定モードにおいて、第一回転機MG1あるいは第二回転機MG2のうち回転数が低回転である(回転数の絶対値が小さい)方の回転機を高効率で動作させるように当該回転機の動作点が選択され、選択された動作点に基づいて他方の回転機の動作点が選択される。つまり、回転数が低回転である回転機の効率向上を優先して各回転機MG1,MG2の動作点が決定される。これにより、回転機MG1,MG2の電力収支を釣り合わせる場合に対して、回転機MG1,MG2の仕事量の絶対値の合計を低減させやすいという利点がある。
 図10に示す制御フローは、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支を釣り合わせるように回転機MG1,MG2の動作点を決定した場合の電気系の伝達パワーが所定パワーよりも大きいときに実行されるようにしてもよい。所定パワーは、例えば、所定モードを実行することで第一回転機MG1および第二回転機MG2の仕事量の絶対値の合計を低減可能となるような合計パワーの閾値として予め定められることが好ましい。
 なお、本実施形態において、回転機MG1,MG2の入出力パワーに代えて、あるいは入出力パワーに加えて、回転機MG1,MG2の回転数に基づいて所定モードを実行するか否かが決定されてもよい。例えば、MG1回転数あるいはMG2回転数の少なくともいずれか一方が所定回転数よりも低回転である場合に図10に示す制御フローに基づいて所定モードを実行するようにしてもよい。MG1回転数やMG2回転数が低回転である場合に電力収支の釣り合いを取ろうとすると、高トルクが要求されやすいためである。ここで、所定回転数は、MG1回転数とMG2回転数とで異なっていてもよい。すなわち、MG1回転数が第一の所定回転数よりも低回転である条件、あるいはMG2回転数が第二の所定回転数よりも低回転である条件の少なくともいずれか一方が成立する場合に所定モードが実行されるようにしてもよい。
 所定回転数は、所定モードによって4要素モードの効率向上を図ることができる回転数領域の境界に基づいて定められることが好ましい。回転機MG1,MG2の効率マップと遊星歯車機構10,20のギア比ρ1,ρ2とに基づいて、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支を釣り合わせる動作点が低効率(例えば、高トルク)の動作点となるような回転数領域を予め定めておくことができる。所定回転数は、例えば、こうした低効率の動作点となる回転数領域の上限とされる。このようにすれば、MG1回転数およびMG2回転数に基づいて、所定モードによって効率向上を図ることができる運転状態であるかを容易に判定することができる。また、MG1回転数とMG2回転数との差異や比が大きい場合に所定モードが実行されるようにしてもよい。
 また、回転機MG1,MG2の入出力パワーや回転機MG1,MG2の回転数に代えて、あるいは入出力パワーや回転機MG1,MG2の回転数に加えて、バッテリの蓄電状態SOCに基づいて所定モードを実行するか否かが決定されてもよい。蓄電状態SOCは、例えば、パーセンテージで示される。図16は、蓄電状態SOCに基づく所定モードの実行可否についての説明図である。蓄電状態SOCの0%は、バッテリの蓄電量における予め定められた下限側の基準値を示し、蓄電状態SOCの100%は、バッテリの蓄電量における予め定められた上限側の基準値を示す。下限値SOC1は、充放電制御において許容される下限値であり、上限値SOC6は、充放電制御において許容される上限値である。下限目標値SOC2は、充放電制御における目標値の下限を示し、上限目標値SOC5は、充放電制御における目標値の上限を示す。
 下限値SOC1と下限目標値SOC2との間の領域は、強制充電領域である。強制充電領域では、少なくともバッテリの放電は許容されず、例えば、強制的にバッテリの充電がなされる。上限値SOC6と上限目標値SOC5との間の領域は、強制放電領域である。強制放電領域では、少なくともバッテリの充電は許容されず、例えば、強制的にバッテリの放電がなされる。
 所定モード下限値SOC3は、所定モードを実行可能な蓄電状態SOCの下限値である。所定モード下限値SOC3は、下限目標値SOC2よりも大きな値である。所定モード下限値SOC3は、例えば、所定モードの実行中に急加速の要求がなされた場合に、蓄電状態SOCを下限目標値SOC2以下とすることなく加速要求に応じることができるように定められている。所定モード下限値SOC3は、例えば、加速要求に応じて走行用のトルクを出力するときの回転機MG1,MG2の消費電力や、HV-2モードからHV-1モードへ移行する際の消費電力に基づいて定められる。
 所定モード上限値SOC4は、所定モードを実行可能な蓄電状態SOCの上限値である。所定モード上限値SOC4は、上限目標値SOC5よりも小さな値である。所定モード上限値SOC4は、例えば、所定モードの実行中に急制動の要求がなされた場合に、蓄電状態SOCを上限目標値SOC5以上とすることなく減速要求に応じることができるように定められている。所定モード上限値SOC4は、例えば、減速要求に応じて制動トルクを発生させるときの回転機MG1,MG2の発電量や、HV-2モードからHV-1モードへ移行する際の消費電力に基づいて定められる。
 例えば、現在のバッテリの蓄電状態SOCが、所定モード下限値SOC3以上所定モード上限値SOC4以下である場合に、図10に示す制御フローに基づいて所定モードが実行されるようにすればよい。蓄電状態SOCに関する各値の一例を挙げると、下限値SOC1を35%、下限目標値SOC2を40%、所定モード下限値SOC3を45%、所定モード上限値SOC4を65%、上限目標値SOC5を70%、上限値SOC6を75%のように定めてもよい。
 なお、蓄電状態SOCの0%や100%、下限値SOC1や上限値SOC6、下限目標値SOC2や上限目標値SOC5、所定モード下限値SOC3や所定モード上限値SOC4は、バッテリの全容量に対して可変であってもよい。例えば、運転者によるモード選択等に応じて蓄電状態SOCの0%~100%の範囲(使用範囲)がバッテリの全容量に対して可変に設定されてもよい。この場合、使用範囲に応じて蓄電状態SOCの下限値SOC1,SOC2,SOC3や上限値SOC4,SOC5,SOC6が適宜定められてもよい。
 本実施形態では、4要素の複合プラネタリが構成された状態において所定モードが実行されない場合に、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支を釣り合わせる動作点で第一回転機MG1および第二回転機MG2がそれぞれ動作したが、所定モードが実行されない場合の動作点の決定方法はこれには限定されない。ハイブリッド車両用駆動装置1-1は、4要素の複合プラネタリが構成された状態において第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支を釣り合わせる動作点で第一回転機MG1および第二回転機MG2を動作させるモードを有していなくてもよい。すなわち、4要素の複合プラネタリが構成された状態で所定モードを実行しない場合の各回転機MG1,MG2の動作点の決定方法は任意である。
[第2実施形態]
 図17から図19を参照して、第2実施形態について説明する。第2実施形態については、上記第1実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図17は、第2実施形態に係る車両の要部を示すスケルトン図、図18は、第2実施形態の4要素モードに係る共線図、図19は、第2実施形態に係る理論伝達効率線を示す図である。
 図17に示すように、第2実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-2では、第一キャリア14および第二キャリア24が出力軸となっている。第一遊星歯車機構10の第一サンギア11は、第一回転機MG1のロータ42と接続されている。第一キャリア14と第二キャリア24とは、リングギア13,23を覆う円筒形状の部材によって互いに接続されており、円筒形状の部材の外周面に出力ギア6が配置されている。第一リングギア13は、回転軸2と接続されている。
 第二遊星歯車機構20の第二サンギア21は、第二回転機MG2のロータ44と接続されている。第二リングギア23は、回転軸25と接続されている。回転軸25は、第二回転機MG2のロータ44の軸に対して径方向内側に配置されており、ロータ44の軸に対して相対回転自在である。
 クラッチCLは、第一リングギア13および回転軸2と、第二リングギア23および回転軸25とを断接する。クラッチCLが開放している場合、第一リングギア13および回転軸2と、第二リングギア23および回転軸25とは相対回転自在である。クラッチCLが完全係合している場合、第一リングギア13および回転軸2と、第二リングギア23および回転軸25との相対回転が規制され、第一リングギア13と第二リングギア23とが一体回転する。
 ブレーキBKは、回転軸25の回転を規制する。すなわち、ブレーキBKは、第二リングギア23の回転を規制することができる。ブレーキBKは、係合することで第二リングギア23の回転を規制し、開放することで第二リングギア23の回転を許容する。
 本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-2では、クラッチCLを係合することで4要素の複合プラネタリが構成され、HV-2モードが実現される。図18に示すように、第2実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1-2では、4要素の複合プラネタリの共線図において、各回転要素の並び順は、第一サンギア11、第二サンギア21、第一キャリア14および第二キャリア24、第一リングギア13および第二リングギア23である。つまり、4要素の複合プラネタリの共線図において、第一回転機MG1と第二回転機MG2とは互いに隣接し、かつエンジン1に対して一方側に配置されている。
 図19に示すように、第2実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-2は、4要素モードにおいて変速比1よりもローギア側に2つのメカニカルポイントを有する。よって、ローギア動作時の伝達効率が向上するという利点がある。
 4要素モードにおいて、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支を釣り合わせる場合、例えば、図18に示すように、第一回転機MG1の回転方向と第二回転機MG2の回転方向とが同じであれば、MG1トルクとMG2トルクとが互いに異なる方向のトルクとされる。これに対して、4要素モードにおいて所定モードを実行する場合、MG1トルクとMG2トルクとを同じ向きとすることが許容される。従って、例えば、MG1トルクおよびMG2トルクをそれぞれ正トルクとして、2つの回転機MG1,MG2によって反力を取ることが可能である。よって、電力収支を釣り合わせる動作点よりも第一回転機MG1および第二回転機MG2の仕事量の絶対値の合計が小さい動作点で回転機MG1,MG2を動作させることが可能である。所定モード等における各動作点の決定方法は、例えば、上記第1実施形態で説明した方法と同様とすることができる。
[第3実施形態]
 図20から図22を参照して、第3実施形態について説明する。第3実施形態については、上記の各実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図20は、第3実施形態に係る車両の要部を示すスケルトン図、図21は、第3実施形態の4要素モードに係る共線図、図22は、第3実施形態に係る理論伝達効率線を示す図である。
 図20に示すように、第3実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-3では、第一リングギア13および第二サンギア21が出力軸となっている。第一遊星歯車機構10の第一サンギア11は、回転軸2を介してエンジン1と接続されている。第一キャリア14は、第一回転機MG1のロータ42と接続されている。第一リングギア13は、第二遊星歯車機構20の第二サンギア21と接続されており、第二サンギア21と一体回転する。第二キャリア24は、第二回転機MG2のロータ44と接続されている。
 クラッチCLは、回転軸2と第二リングギア23とを断接する。すなわち、クラッチCLは、第一サンギア11およびエンジン1と、第二リングギア23とを断接する。ブレーキBKは、第二リングギア23の回転を規制する。第一リングギア13の外周側には、出力ギア6が配置されている。なお、本実施形態に係る車両100では、出力ギア6と駆動輪との間にカウンタギア等が介在しており、車両100の前進走行時に出力ギア6は負回転する。従って、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1-3では、正回転方向は、エンジン1が運転するときの第一サンギア11の回転方向である。
 本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-3では、クラッチCLを係合することで4要素の複合プラネタリが構成され、HV-2モードが実現される。図21に示すように、第3実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1-3では、4要素の複合プラネタリの共線図において、各回転要素の並び順は、第一サンギア11および第二リングギア23、第二キャリア24、第一キャリア14、第一リングギア13および第二サンギア21である。つまり、4要素の複合プラネタリの共線図において、第一回転機MG1と第二回転機MG2とは互いに隣接し、かつエンジン1に対して一方側に配置されている。
 図22に示すように、第3実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1-3は、4要素モードにおいて変速比1よりもローギア側とハイギア側に1つずつメカニカルポイントを有する。よって、ローギア側とハイギア側のそれぞれにおいてバランスよく伝達効率が向上するという利点がある。
 4要素モードにおいて、第一回転機MG1と第二回転機MG2との電力収支を釣り合わせる場合、例えば、図21に示すように第一回転機MG1の回転方向と第二回転機MG2の回転方向とが同方向であれば、MG1トルクとMG2トルクとが互いに異なる方向のトルクとされる。これに対して、4要素モードにおいて所定モードを実行する場合、MG1トルクとMG2トルクをそれぞれ負トルクとして、2つの回転機MG1,MG2によって反力を取らせることが可能である。よって、電力収支を釣り合わせる動作点よりも第一回転機MG1および第二回転機MG2の仕事量の絶対値の合計が小さい動作点で回転機MG1,MG2を動作させることが可能である。所定モード等における各動作点の決定方法は、例えば、上記第1実施形態で説明した方法と同様とすることができる。
[上記各実施形態の第1変形例]
 上記第1実施形態乃至第3実施形態の第1変形例について説明する。上記各実施形態では、所定モードで回転機MG1,MG2の動作点を調整する際に、目標MG1回転数Nmg1および目標MG2回転数Nmg2は変更されなかった。これに代えて、所定モードにおいて、目標MG1回転数Nmg1および目標MG2回転数Nmg2を変更することにより、回転機MG1,MG2の動作点の調整がなされてもよい。図23は、各実施形態の第1変形例に係る共線図である。図23には、上記第1実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1-1において本変形例を適用した場合の動作点の調整の一例が示されている。
 図23において、破線は、第一回転機MG1と第二回転機MG2とで電力収支の釣り合いを取るように定められた動作点が示されている。電力収支の釣り合いを取るように定められた第一回転機MG1の動作点X4は、回転数が低回転である。このため、電力収支の釣り合いを取るためには第一回転機MG1に対して高トルクが要求される。これに対して、所定モードにおいて、第一回転機MG1の動作点がX5で示す動作点に変更され、MG1回転数の絶対値が大きくされる。第一回転機MG1の動作点の調整に伴い、第二回転機MG2の動作点およびエンジン1の動作点も変更される。
 また、電力収支の釣り合いを取る場合は目標MG2トルクTmg2が正トルクであったが、所定モードでは、目標MG2トルクTmg2が負トルクとされてもよい。電力収支の釣り合いを取るという制約がなくなることで、第一回転機MG1および第二回転機MG2の仕事量の絶対値の合計を小さなものとすることができる。ハイブリッド車両用駆動装置全体での効率を向上させることができれば、エンジン効率の低下を許容することができる。
[上記各実施形態の第2変形例]
 上記第1実施形態から第3実施形態において、4要素の複合プラネタリの共線図において、第一回転機MG1の位置と第二回転機MG2の位置とが入れ替わってもよい。また、上記各実施形態では、4要素の複合プラネタリの共線図において、エンジン1、第一回転機MG1、第二回転機MG2、出力軸、の4つの接続要素が互いに異なる回転要素と接続されていたが、これに限定されるものではない。例えば、エンジン1といずれかの回転機とが同じ回転要素に接続されていてもよい。この場合であっても、第一回転機MG1と第二回転機MG2とは、4要素の複合プラネタリの共線図において、エンジン1に対して一方側に配置されていることとなる。
 4要素の複合プラネタリを構成する差動機構の態様は、上記第1実施形態から第3実施形態で例示したものには限定されない。例えば、エンジン1、第一回転機MG1、第二回転機MG2および駆動輪が接続される4要素の複合プラネタリは、3以上の遊星歯車機構によって構成されてもよい。
 所定モードにおける各回転機MG1,MG2の動作点の決定方法は、上記第1実施形態から第3実施形態で説明したものには限定されない。例えば、走行条件等に応じて各回転機MG1,MG2の仕事量の絶対値の合計が最小となる各回転機MG1,MG2の動作点を予め定めて記憶しておくようにしてもよい。各回転機MG1,MG2の仕事量の絶対値の合計が最小となる動作点は、予め適合実験等により求めておくことが可能である。
 上記の各実施形態および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。
 1-1,1-2,1-3 ハイブリッド車両用駆動装置
 1 エンジン
 2 回転軸
 6 出力ギア
 10 第一遊星歯車機構
 11 第一サンギア
 12 第一ピニオンギア
 13 第一リングギア
 14 第一キャリア
 20 第二遊星歯車機構
 21 第二サンギア
 22 第二ピニオンギア
 23 第二リングギア
 24 第二キャリア
 30 ECU
 100 車両
 CL クラッチ
 BK ブレーキ
 MG1 第一回転機
 MG2 第二回転機

Claims (4)

  1.  エンジンと、
     第一回転機と、
     第二回転機と、
     前記エンジン、前記第一回転機、前記第二回転機および駆動輪が接続された4要素の複合プラネタリを構成可能な複数の遊星歯車機構と、
     を備え、
     前記複合プラネタリの共線図において、前記第一回転機と前記第二回転機とは互いに隣接し、かつ前記エンジンに対して一方側に配置され、
     前記複合プラネタリが構成された状態において、前記第一回転機と前記第二回転機との電力収支を釣り合わせる動作点よりも前記第一回転機および前記第二回転機の仕事量の絶対値の合計が小さい動作点で前記第一回転機および前記第二回転機を動作させる所定モードを有する
     ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
  2.  前記第一回転機の回転数あるいは前記第二回転機の回転数の少なくとも一方が所定回転数よりも低回転である場合に前記所定モードを実行する
     請求項1に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
  3.  前記所定モードにおいて、前記第一回転機あるいは前記第二回転機のうち回転数が低回転である回転機の効率向上を優先して前記第一回転機および前記第二回転機の動作点を決定する
     請求項1または2に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
  4.  前記所定モードにおいて決定される前記第一回転機および前記第二回転機の回転数は、前記エンジンを高効率で運転できる前記エンジンの回転数に基づく
     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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