JP2010083361A - Controller of power transmission for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用動力伝達装置の制御装置に係り、車両走行時の運転効率を向上させる技術に関するものである。 The present invention relates to a control device for a vehicle power transmission device, and relates to a technique for improving driving efficiency during vehicle travel.
エンジンと駆動輪との間に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された第1電動機と第2電動機とを備えた車両用動力伝達装置が、従来から知られている。この車両用動力伝達装置はハイブリッド車両に好適に用いられ、例えば、特許文献1の車両用動力伝達装置がそれである。この車両用動力伝達装置では、前記差動機構は4つ回転要素を有している。そして、そのうちの第1回転要素は前記駆動輪に連結されており、第2回転要素は前記エンジンに連結されており且つブレーキを介してトランスミッションケースなどの固定部材に選択的に連結され、第3回転要素は前記第1電動機に連結されており、第4回転要素は前記第2電動機に連結されている。
2. Description of the Related Art A vehicle power transmission device including a differential mechanism coupled between an engine and a drive wheel, and a first motor and a second motor coupled to the differential mechanism so as to transmit power is known. Yes. This vehicle power transmission device is suitably used for a hybrid vehicle, for example, the vehicle power transmission device of
この特許文献1の車両用動力伝達装置の制御装置は、前記エンジンを駆動力源とはせず前記第1電動機と第2電動機との少なくとも一方を駆動力源とするEV走行(モータ走行)をする場合、前記ブレーキを係合させることにより前記第2回転要素の回転を固定した上で、上記第1電動機および第2電動機の電動機駆動効率が高くなるトルク比をもってその第1電動機および第2電動機を駆動する。
上記特許文献1の車両用動力伝達装置の制御装置は、前記EV走行時、前記第1電動機と第2電動機との間のトルク比を調整することにより前記電動機駆動効率が高められるが、前記駆動輪に連結された前記第1回転要素の回転速度は車速に対し一対一の関係で定まり、その結果として、前記第1電動機の回転速度および前記第2電動機の回転速度も車速に対し一対一の関係で定まってしまう。従って、前記EV走行時において、前記特許文献1の車両用動力伝達装置の制御装置は、前記トルク比を決定することに加え、車速に拘束されずに各電動機(第1電動機および第2電動機)の回転速度をも前記電動機駆動効率が高くなるように決定できれば、一層、その電動機駆動効率を高められるところ、そのように上記各電動機の回転速度を決定することができなかった。なお、このような課題は未公知である。
The control device for a vehicle power transmission device disclosed in
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、電動機を有する車両用動力伝達装置において、効率のよい車両走行を可能にする制御装置を提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device that enables efficient vehicle travel in a vehicle power transmission device having an electric motor. .
かかる目的を達成するために、請求項1に係る発明では、(a)複数の回転要素を有し差動作用の作動可能な差動機構と、その複数の回転要素のうちの互いに異なる回転要素のそれぞれに動力伝達可能に連結された複数の電動機と、動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記複数の電動機に対して電力授受可能な電気エネルギ源とを備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b)前記複数の電動機のうち1又は2以上の電動機を作動させるに際し、それぞれの電動機の出力トルク及び回転速度を、前記電気エネルギ源と駆動輪との間のエネルギの伝達効率がそれの最高値に近づくように決定する電動機制御手段を、含むことを特徴とする。
In order to achieve such an object, in the invention according to
請求項2に係る発明では、前記電動機制御手段は、前記複数の電動機のうち1又は2以上の電動機を作動させるに際し、それぞれの電動機の出力トルク及び回転速度を、前記電気エネルギ源から駆動輪へのエネルギの伝達効率がそれの最高値に近づくように決定することを特徴とする。
In the invention according to
請求項3に係る発明では、前記電動機制御手段は、前記複数の電動機のうち1又は2以上の電動機を作動させるに際し、それぞれの電動機の出力トルク及び回転速度を、前記駆動輪から電気エネルギ源へのエネルギの伝達効率がそれの最高値に近づくように決定することを特徴とする。
In the invention according to
請求項4に係る発明では、(a)前記複数の電動機に含まれる第1電動機は、前記複数の回転要素のうち前記差動機構の出力軸を含まない第1回転要素に連結されており、(b)その第1電動機の出力トルクが前記駆動輪に伝達される場合には、前記第1回転要素ではなく且つ前記出力軸を含まない第2回転要素に、その第1電動機の出力トルクに対抗する反力トルクを発生させる反力トルク制御手段を、含むことを特徴とする。 In the invention according to claim 4, (a) the first electric motor included in the plurality of electric motors is connected to a first rotating element that does not include the output shaft of the differential mechanism among the plurality of rotating elements, (B) When the output torque of the first electric motor is transmitted to the drive wheel, the output torque of the first electric motor is transferred to the second rotating element that is not the first rotating element and does not include the output shaft. Reaction force torque control means for generating a counter reaction torque is provided.
請求項5に係る発明では、(a)前記第2回転要素には、前記複数の電動機に含まれる反力電動機が連結されており、(b)前記反力トルク制御手段は、その反力電動機により前記反力トルクを発生させることを特徴とする。 In the invention according to claim 5, (a) the second rotating element is connected to reaction force motors included in the plurality of electric motors, and (b) the reaction force torque control means is the reaction force motor. To generate the reaction torque.
請求項6に係る発明では、(a)前記第2回転要素には係合装置が連結されており、(b)前記反力トルク制御手段は、その係合装置の係合により前記反力トルクを発生させることを特徴とする。 In the invention according to claim 6, (a) an engagement device is coupled to the second rotation element, and (b) the reaction force torque control means is configured to engage the reaction device with the reaction force torque. Is generated.
請求項7に係る発明では、前記複数の回転要素の何れかに内燃機関が連結されていることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is characterized in that an internal combustion engine is connected to any one of the plurality of rotating elements.
請求項8に係る発明では、前記複数の電動機に含まれる少なくとも1つの電動機の駆動により走行することが可能であることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電動機制御手段は、前記複数の電動機のうち1又は2以上の電動機を作動させるに際し、それぞれの電動機の出力トルク及び回転速度を、前記電気エネルギ源と駆動輪との間のエネルギの伝達効率がそれの最高値に近づくように決定するので、そのエネルギの伝達効率(エネルギ伝達効率)のよい車両走行を行うことができる。その結果として、例えば、電動機を駆動力源とする走行での航続距離が延びる等の効果が期待できる。また、前記電動機制御手段が作動させるそれぞれの電動機の回転速度を前記変速部が変速されることによって車速に対し一対一で拘束されないようにすることができるので、上記それぞれの電動機の出力トルクのみならずそれの回転速度をも適切に調整可能である。そのため、上記それぞれの電動機の出力トルクのみを上記エネルギ伝達効率がそれの最高値になるように調整するものと比較して、一層、上記エネルギ伝達効率のよい車両走行を行うことができる。 According to the control device for a vehicle power transmission device of the first aspect of the invention, when the motor control means operates one or more of the plurality of motors, the output torque and rotation of each motor. Since the speed is determined so that the energy transmission efficiency between the electric energy source and the driving wheel approaches its maximum value, the vehicle can travel with good energy transmission efficiency (energy transmission efficiency). . As a result, for example, it is possible to expect effects such as an increase in the cruising distance in traveling using an electric motor as a driving force source. In addition, since the rotational speed of each motor operated by the motor control means can be prevented from being restrained on a one-to-one basis with respect to the vehicle speed by shifting the speed change portion, only the output torque of each of the motors can be obtained. It is possible to adjust the rotation speed appropriately. Therefore, compared with what adjusts only the output torque of each said electric motor so that the said energy transmission efficiency may become the maximum value, the vehicle driving | running with the said energy transmission efficiency can be performed further.
ここで、前記複数の電動機のうち1又は2以上の電動機を作動させることは、その複数の電動機のうちの一部又は全部の電動機を作動させることである。 Here, operating one or more of the plurality of motors means operating some or all of the plurality of motors.
また、好適には、前記電動機の出力トルクは、力行時の電動機の出力トルクだけでなくその電動機が電力を回生するときの出力トルクをも意味する。 Preferably, the output torque of the electric motor means not only the output torque of the electric motor during power running but also the output torque when the electric motor regenerates electric power.
請求項2に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電動機制御手段は、前記複数の電動機のうち1又は2以上の電動機を作動させるに際し、それぞれの電動機の出力トルク及び回転速度を、前記電気エネルギ源から駆動輪へのエネルギの伝達効率がそれの最高値に近づくように決定するので、上記電動機による力行時においてエネルギ伝達効率のよい車両走行を行うことができる。
According to the control device for a vehicle power transmission device of the invention according to
請求項3に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電動機制御手段は、前記複数の電動機のうち1又は2以上の電動機を作動させるに際し、それぞれの電動機の出力トルク及び回転速度を、前記駆動輪から電気エネルギ源へのエネルギの伝達効率がそれの最高値に近づくように決定するので、車両制動時等の上記電動機によって電力が回生される場合に前記電気エネルギ源に対し効率の良い充電を行うことができる。
According to the control device for a vehicle power transmission device of the invention according to
請求項4に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、(a)前記複数の電動機に含まれる第1電動機は、前記複数の回転要素のうち前記差動機構の出力軸を含まない第1回転要素に連結されており、(b)前記反力トルク制御手段は、その第1電動機の出力トルクが前記駆動輪に伝達される場合には、前記第1回転要素ではなく且つ前記出力軸を含まない第2回転要素に、上記第1電動機の出力トルクに対抗する反力トルクを発生させるので、前記出力軸を含まない第1回転要素に連結された前記第1電動機を走行用の駆動力源とすることができる。また、車両制動時等にその第1電動機を作動させて電力の回生を実施することができる。 According to the control device for a vehicle power transmission device of the invention according to claim 4, (a) the first motor included in the plurality of motors includes an output shaft of the differential mechanism among the plurality of rotating elements. (B) when the output torque of the first electric motor is transmitted to the drive wheel, the reaction force torque control means is not the first rotation element and the Since the reaction force torque that opposes the output torque of the first motor is generated in the second rotating element not including the output shaft, the first motor connected to the first rotating element not including the output shaft is used for traveling. It can be used as a driving force source. Further, the regeneration of electric power can be performed by operating the first electric motor at the time of vehicle braking or the like.
請求項5に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記反力トルク制御手段は、前記第2回転要素に連結された前記反力電動機により前記反力トルクを発生させるので、電気的な制御により応答性よく上記反力トルクを発生させることが可能である。 According to the control device for a vehicle power transmission device of the invention according to claim 5, the reaction force torque control means generates the reaction force torque by the reaction force motor connected to the second rotating element. It is possible to generate the reaction force torque with high responsiveness by electrical control.
請求項6に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記反力トルク制御手段は、前記第2回転要素に連結された前記係合装置の係合により前記反力トルクを発生させるので、電力消費を抑えて上記反力トルクを発生させることが可能である。 According to the control device for a vehicle power transmission device of the sixth aspect of the invention, the reaction force torque control means generates the reaction force torque by the engagement of the engagement device connected to the second rotation element. Therefore, it is possible to generate the reaction torque while suppressing power consumption.
ここで、前記係合装置は、例えば、摩擦係合装置、ワンウェイクラッチ、又は、ドッグクラッチなどの機械的な係合装置である。 Here, the engagement device is a mechanical engagement device such as a friction engagement device, a one-way clutch, or a dog clutch, for example.
請求項7に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記複数の回転要素の何れかに内燃機関が連結されているので、その内燃機関を走行用の駆動力源とすることができる。また、その内燃機関が走行用の駆動力源とされる場合には、前記差動機構の差動作用を利用することにより車速に拘束されずに上記内燃機関の回転速度を制御することが可能であるので、その内燃機関の燃料消費率を低減することが可能である。 According to the control device for a vehicle power transmission device of the invention according to claim 7, since the internal combustion engine is connected to any of the plurality of rotating elements, the internal combustion engine is used as a driving force source for traveling. Can do. When the internal combustion engine is used as a driving force source for traveling, the rotational speed of the internal combustion engine can be controlled without being restricted by the vehicle speed by utilizing the differential action of the differential mechanism. Therefore, the fuel consumption rate of the internal combustion engine can be reduced.
ここで、好適には、前記反力トルク制御手段は、前記内燃機関の回転速度を零にする前記反力トルクを発生させる。 Here, preferably, the reaction force torque control means generates the reaction force torque that makes the rotation speed of the internal combustion engine zero.
また、好適には、前記内燃機関は前記第2回転要素に連結されている。 Preferably, the internal combustion engine is connected to the second rotating element.
請求項8に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記複数の電動機に含まれる少なくとも1つの電動機の駆動により走行することが可能であるので、その駆動される電動機だけを走行用の駆動力源とする方がそれ以外の電動機が併せて駆動される場合よりも前記エネルギ伝達効率がよくなる走行状態において、そのエネルギ伝達効率のよい車両走行を行うことができる。
According to the control device for a vehicle power transmission device of the invention according to
ここで、好適には、前記複数の回転要素の要素数は3または4である。 Here, preferably, the number of the plurality of rotating elements is 3 or 4.
また、好適には、前記第1電動機の運転状態が制御されることにより前記差動機構の差動状態が制御される電気式差動部が、その差動機構と第1電動機とから構成されている。 Preferably, an electric differential unit in which the differential state of the differential mechanism is controlled by controlling the operating state of the first electric motor includes the differential mechanism and the first electric motor. ing.
また好適には、前記内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路において、内燃機関、前記電気式差動部、前記変速部、駆動輪の順に連結されている。 Preferably, in the power transmission path between the internal combustion engine and the drive wheel, the internal combustion engine, the electric differential unit, the transmission unit, and the drive wheel are connected in this order.
また好適には、前記差動機構は、前記第1電動機に動力伝達可能に連結された第1回転要素と前記内燃機関に動力伝達可能に連結された第2回転要素と前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第3回転要素とを有するシングルピニオン型の遊星歯車装置である。そして、上記第1回転要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、上記第2回転要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、上記第3回転要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、差動機構が1つの遊星歯車装置によって簡単に構成される。 Preferably, the differential mechanism transmits power to the first rotating element connected to the first electric motor so as to be able to transmit power, a second rotating element connected to be able to transmit power to the internal combustion engine, and the driving wheel. It is a single pinion type planetary gear device having a third rotating element that is connected to each other. The first rotating element is a sun gear of the planetary gear device, the second rotating element is a carrier of the planetary gear device, and the third rotating element is a ring gear of the planetary gear device. In this way, the axial direction dimension of the differential mechanism is reduced. Further, the differential mechanism is simply constituted by one planetary gear device.
また、好適には、上記第3回転要素には、前記複数の電動機に含まれる第2電動機が連結されている。 Preferably, a second electric motor included in the plurality of electric motors is connected to the third rotating element.
また好適には、前記変速部の変速比と前記差動機構の変速比とに基づいて前記車両用動力伝達装置の総合変速比が形成されるものである。このようにすれば、上記変速部の変速比を利用することで駆動力が幅広く得られるようになる。 Preferably, the overall transmission ratio of the vehicle power transmission device is formed based on the transmission ratio of the transmission unit and the transmission ratio of the differential mechanism. In this way, a wide driving force can be obtained by utilizing the gear ratio of the transmission unit.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の制御装置は、例えばハイブリッド車両に用いられる。図1は、本発明の制御装置が適用される車両用動力伝達装置10(以下、「動力伝達装置10」と表す)を説明する骨子図である。図1において、動力伝達装置10は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース12(以下、「ケース12」という)内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸14と、この入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー(振動減衰装置)を介して直接に連結された差動部11と、その差動部11と駆動輪38(図6参照)との間の動力伝達経路で伝達部材(伝動軸)18を介して直列に連結されている自動変速部20と、この自動変速部20に連結されている出力回転部材22とを直列に備えている。更に、動力伝達装置10は、入力軸14をケース12に選択的に連結することができる入力軸ブレーキBinを備えている。本発明の係合装置に対応する上記入力軸ブレーキBinの係合により入力軸14及びそれに連結されているエンジン8の回転を固定することができ、入力軸ブレーキBinは基本的に解放されているが、後述のモータ走行中において入力軸14の回転を固定する必要が生じた場合に係合される。
The control device of the present invention is used in, for example, a hybrid vehicle. FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a vehicle power transmission device 10 (hereinafter, referred to as “
また、動力伝達装置10は、車両において縦置きされるFR(フロントエンジン・リヤドライブ)型車両に好適に用いられるものであり、入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン8と一対の駆動輪38(図6参照)との間に設けられて、エンジン8からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置(終減速機)36および一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪38へ伝達する。
The
このように、本実施例の動力伝達装置10においてはエンジン8と差動部11とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、動力伝達装置10はその軸心に対して対称的に構成されているため、図1の骨子図においてはその下側が省略されている。
Thus, in the
差動部11は、入力軸14に入力されたエンジン8の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン8の出力を第1電動機M1および伝達部材18に分配する差動機構としての動力分配機構16と、その動力分配機構16に動力伝達可能に連結された第1電動機M1と、その動力分配機構16の出力軸である伝達部材18と一体的に回転するように設けられている第2電動機M2とを備えている。そして、差動部11は、動力分配機構16が差動可能な場合に第1電動機M1の運転状態が制御されることにより動力分配機構16の差動状態が制御される電気式差動部として機能する。なお、第1電動機M1および第2電動機M2は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、動力分配機構16の差動状態を制御するための差動用電動機として機能する第1電動機M1は、反力を発生させるためのジェネレータ(発電)機能を少なくとも備える。そして、駆動輪38に動力伝達可能に連結された第2電動機M2は、走行用の駆動力源として駆動力を出力する走行用電動機として機能するためモータ(電動機)機能を少なくとも備える。以下、これら第1電動機M1及び第2電動機M2を特に区別しない場合には、単に電動機Mと表す。上記第1電動機M1及び第2電動機M2は本発明の複数の電動機に対応する。
The
本発明の差動機構に対応する動力分配機構16は、エンジン8と駆動輪38との間に連結された差動機構であって、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ0を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置24と、切換クラッチC0および切換ブレーキB0とを主体的に備えている。この差動部遊星歯車装置24は、差動部サンギヤS0、差動部遊星歯車P0、その差動部遊星歯車P0を自転および公転可能に支持する差動部キャリヤCA0、差動部遊星歯車P0を介して差動部サンギヤS0と噛み合う差動部リングギヤR0を回転要素(要素)として備えている。換言すれば、動力分配機構16は、複数の回転要素RE1,RE2,RE3、具体的には、動力分配機構16の出力軸(伝達部材18)を含まず差動部サンギヤS0に対応する第1回転要素RE1と、その第1回転要素RE1ではなく且つ上記出力軸(伝達部材18)を含まない差動部キャリヤCA0に対応する第2回転要素RE2と、上記出力軸(伝達部材18)を含み差動部リングギヤR0に対応する第3回転要素RE3とを有している。そして、第1回転要素RE1には第1電動機M1が動力伝達可能に連結されており、第2回転要素RE2にはエンジン8及び入力軸ブレーキBinが連結されており、第3回転要素RE3には第2電動機M2及び自動変速部20の入力側が動力伝達可能に連結されている。差動部サンギヤS0の歯数をZS0、差動部リングギヤR0の歯数をZR0とすると、上記ギヤ比ρ0はZS0/ZR0である。
The
この動力分配機構16においては、差動部キャリヤCA0は入力軸14すなわちエンジン8に連結され、差動部サンギヤS0は第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0は伝達部材18に連結されている。また、切換ブレーキB0は差動部サンギヤS0とケース12との間に設けられ、切換クラッチC0は差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0との間に設けられている。それら切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放されると、動力分配機構16は差動部遊星歯車装置24の3要素である差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、差動部リングギヤR0がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン8の出力が第1電動機M1と伝達部材18とに分配されるとともに、分配されたエンジン8の出力の一部で第1電動機M1から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第2電動機M2が回転駆動されるので、差動部11(動力分配機構16)は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部11は所謂無段変速状態(電気的CVT状態)とされて、エンジン8の所定回転に拘わらず伝達部材18の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構16が差動状態とされると差動部11も差動状態とされ、差動部11はその変速比γ0(入力軸14の回転速度/伝達部材18の回転速度)が最小値γ0minから最大値γ0maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態とされる。このように動力分配機構16が差動状態とされると、動力分配機構16に動力伝達可能に連結された第1電動機M1及び/又は第2電動機M2の運転状態が制御されることにより、動力分配機構16の差動状態、すなわち入力軸14の回転速度と伝達部材18の回転速度の差動状態が制御される。
In the
この状態で、上記切換クラッチC0或いは切換ブレーキB0が係合させられると動力分配機構16は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチC0が係合させられて差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0とが一体的に係合させられると、動力分配機構16は差動部遊星歯車装置24の3要素である差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、差動部リングギヤR0が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部11も非差動状態とされる。また、エンジン8の回転と伝達部材18の回転速度とが一致する状態となるので、差動部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」に固定された変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。次いで、上記切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられて差動部サンギヤS0がケース12に連結させられると、動力分配機構16は差動部サンギヤS0が非回転状態とさせられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部11も非差動状態とされる。また、差動部リングギヤR0は差動部キャリヤCA0よりも増速回転されるので、動力分配機構16は増速機構として機能するものであり、差動部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」より小さい値例えば0.7程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。
In this state, when the switching clutch C0 or the switching brake B0 is engaged, the
このように、本実施例では、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0は、差動部11(動力分配機構16)の変速状態を差動状態すなわち非ロック状態と非差動状態すなわちロック状態とに、すなわち差動部11(動力分配機構16)を電気的な差動装置として作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない変速状態例えば無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にロックするロック状態すなわち1または2種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する電気的な無段変速作動をしないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態(非差動状態)、換言すれば変速比が一定の1段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。 Thus, in the present embodiment, the switching clutch C0 and the switching brake B0 change the shift state of the differential unit 11 (power distribution mechanism 16) between the differential state, that is, the non-locked state, and the non-differential state, that is, the locked state. That is, a differential state in which the differential unit 11 (power distribution mechanism 16) can be operated as an electric differential device, for example, an electric continuously variable transmission operation that operates as a continuously variable transmission whose speed ratio can be continuously changed is possible. A continuously variable transmission state and a gearless state in which an electric continuously variable transmission does not operate, for example, a lock state in which a continuously variable transmission operation is not operated without being operated as a continuously variable transmission, that is, one or more types are locked. A constant speed state (non-differential state) in which an electric continuously variable speed operation is not performed, that is, an electric continuously variable speed operation is not possible. one Functions as selectively switches the differential state switching device in the fixed-speed-ratio shifting state to operate as a transmission of one-stage or multi-stage.
自動変速部20は、その変速比γA(=伝達部材18の回転速度N18/出力回転部材22の回転速度NOUT)を段階的に変化させることができる有段式の自動変速機として機能し、動力伝達経路の一部を構成する変速部である。そして、自動変速部20は、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置26、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置28、およびシングルピニオン型の第3遊星歯車装置30を備えている。第1遊星歯車装置26は、第1サンギヤS1、第1遊星歯車P1、その第1遊星歯車P1を自転および公転可能に支持する第1キャリヤCA1、第1遊星歯車P1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1を備えており、例えば「0.562」程度の所定のギヤ比ρ1を有している。第2遊星歯車装置28は、第2サンギヤS2、第2遊星歯車P2、その第2遊星歯車P2を自転および公転可能に支持する第2キャリヤCA2、第2遊星歯車P2を介して第2サンギヤS2と噛み合う第2リングギヤR2を備えており、例えば「0.425」程度の所定のギヤ比ρ2を有している。第3遊星歯車装置30は、第3サンギヤS3、第3遊星歯車P3、その第3遊星歯車P3を自転および公転可能に支持する第3キャリヤCA3、第3遊星歯車P3を介して第3サンギヤS3と噛み合う第3リングギヤR3を備えており、例えば「0.421」程度の所定のギヤ比ρ3を有している。第1サンギヤS1の歯数をZS1、第1リングギヤR1の歯数をZR1、第2サンギヤS2の歯数をZS2、第2リングギヤR2の歯数をZR2、第3サンギヤS3の歯数をZS3、第3リングギヤR3の歯数をZR3とすると、上記ギヤ比ρ1はZS1/ZR1、上記ギヤ比ρ2はZS2/ZR2、上記ギヤ比ρ3はZS3/ZR3である。
自動変速部20では、第1サンギヤS1と第2サンギヤS2とが一体的に連結されて第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第1キャリヤCA1は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第3リングギヤR3は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第1リングギヤR1と第2キャリヤCA2と第3キャリヤCA3とが一体的に連結されて出力回転部材22に連結され、第2リングギヤR2と第3サンギヤS3とが一体的に連結されて第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。このように、自動変速部20と伝達部材18とは自動変速部20の変速段を成立させるために用いられる第1クラッチC1または第2クラッチC2を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第1クラッチC1および第2クラッチC2は、伝達部材18と自動変速部20との間すなわち差動部11(伝達部材18)と駆動輪38との間の動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくとも一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
In the
前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、第3ブレーキB3、および入力軸ブレーキBinは従来の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた1本または2本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。 The switching clutch C0, the first clutch C1, the second clutch C2, the switching brake B0, the first brake B1, the second brake B2, the third brake B3, and the input shaft brake Bin are conventional stepped automatic transmissions for vehicles. 1 is a wet type multi-plate type in which a plurality of stacked friction plates are pressed by a hydraulic actuator, or one wound around the outer peripheral surface of a rotating drum. Alternatively, one end of each of the two bands is configured by a band brake or the like that is tightened by a hydraulic actuator, and is for selectively connecting members on both sides on which the band is interposed.
以上のように構成された動力伝達装置10では、例えば、図2の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3が選択的に係合作動させられることにより、第1速ギヤ段(第1変速段)乃至第5速ギヤ段(第5変速段)のいずれか或いは後進ギヤ段(後進変速段)或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ(=入力軸14の回転速度NIN/出力回転部材22の回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構16に切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられており、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかが係合作動させられることによって、差動部11は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、動力伝達装置10では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部11と自動変速部20とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部11と自動変速部20とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、動力伝達装置10は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、差動部11も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
In the
例えば、動力伝達装置10が有段変速機として機能する場合には、図2に示すように、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第3ブレーキB3の係合により、変速比γ1が最大値例えば「3.357」程度である第1速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により、変速比γ2が第1速ギヤ段よりも小さい値例えば「2.180」程度である第2速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第1ブレーキB1の係合により、変速比γ3が第2速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.424」程度である第3速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2クラッチC2の係合により、変速比γ4が第3速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.000」程度である第4速ギヤ段が成立させられ、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0の係合により、変速比γ5が第4速ギヤ段よりも小さい値例えば「0.705」程度である第5速ギヤ段が成立させられる。また、第2クラッチC2および第3ブレーキB3の係合により、変速比γRが第1速ギヤ段と第2速ギヤ段との間の値例えば「3.209」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「N」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキC0,C1,C2,B0,B1,B2,B3,Binが解放される。
For example, when the
しかし、動力伝達装置10が無段変速機として機能する場合には、図2に示される係合表の切換クラッチC0および切換ブレーキB0が共に解放される。これにより、差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって動力伝達装置10全体としてのトータル変速比(総合変速比)γTが無段階に得られるようになる。
However, when the
図3は、無段変速部或いは第1変速部として機能する差動部11と有段変速部或いは第2変速部として機能する自動変速部20とから構成される動力伝達装置10において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図3の共線図は、各遊星歯車装置24、26、28、30のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、3本の横線のうちの下側の横線X1が回転速度零を示し、上側の横線X2が回転速度「1.0」すなわち入力軸14に連結されたエンジン8の回転速度NEを示し、横線XGが伝達部材18の回転速度を示している。
FIG. 3 illustrates a gear stage in a
また、差動部11を構成する動力分配機構16の3つの要素RE1,RE2,RE3に対応する3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第1回転要素(第1要素)RE1に対応する差動部サンギヤS0、第2回転要素(第2要素)RE2に対応する差動部キャリヤCA0、第3回転要素(第3要素)RE3に対応する差動部リングギヤR0の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動部遊星歯車装置24のギヤ比ρ0に応じて定められている。さらに、自動変速部20の5本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7、Y8は、左から順に、第4回転要素(第4要素)RE4に対応し且つ相互に連結された第1サンギヤS1および第2サンギヤS2を、第5回転要素(第5要素)RE5に対応する第1キャリヤCA1を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応する第3リングギヤR3を、第7回転要素(第7要素)RE7に対応し且つ相互に連結された第1リングギヤR1、第2キャリヤCA2、第3キャリヤCA3を、第8回転要素(第8要素)RE8に対応し且つ相互に連結された第2リングギヤR2、第3サンギヤS3をそれぞれ表し、それらの間隔は第1、第2、第3遊星歯車装置26、28、30のギヤ比ρ1、ρ2、ρ3に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部11では縦線Y1とY2との縦線間が「1」に対応する間隔に設定され、縦線Y2とY3との間隔はギヤ比ρ0に対応する間隔に設定される。また、自動変速部20では各第1、第2、第3遊星歯車装置26、28、30毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
Also, the three vertical lines Y1, Y2, Y3 corresponding to the three elements RE1, RE2, RE3 of the
上記図3の共線図を用いて表現すれば、本実施例の動力伝達装置10は、動力分配機構16(差動部11)において、差動部遊星歯車装置24の第2回転要素RE2(差動部キャリヤCA0)が入力軸14すなわちエンジン8に連結されるとともに切換クラッチC0を介して第1回転要素(差動部サンギヤS0)RE1と選択的に連結され、第1回転要素RE1が第1電動機M1に連結されるとともに切換ブレーキB0を介してケース12に選択的に連結され、第3回転要素(差動部リングギヤR0)RE3が伝達部材18および第2電動機M2に連結されて、入力軸14の回転を伝達部材18を介して自動変速部(有段変速部)20へ伝達する(入力させる)ように構成されている。このとき、Y2とX2の交点を通る斜めの直線L0により差動部サンギヤS0の回転速度と差動部リングギヤR0の回転速度との関係が示される。
If expressed using the collinear diagram of FIG. 3 described above, the
例えば、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0の解放により無段変速状態(差動状態)に切換えられたときは、第1電動機M1の回転速度を制御することによって直線L0と縦線Y1との交点で示される差動部サンギヤS0の回転が上昇或いは下降させられると、車速Vに拘束される差動部リングギヤR0の回転速度が略一定である場合には、直線L0と縦線Y2との交点で示される差動部キャリヤCA0の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、切換クラッチC0の係合により差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0とが連結されると、動力分配機構16は上記3回転要素が一体回転する非差動状態とされるので、直線L0は横線X2と一致させられ、エンジン回転速度NEと同じ回転で伝達部材18が回転させられる。或いは、切換ブレーキB0の係合によって差動部サンギヤS0の回転が停止させられると動力分配機構16は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線L0は図3に示す状態となり、その直線L0と縦線Y3との交点で示される差動部リングギヤR0すなわち伝達部材18の回転速度は、エンジン回転速度NEよりも増速された回転で自動変速部20へ入力される。
For example, when the switching clutch C0 and the switching brake B0 are released to switch to a continuously variable transmission state (differential state), the intersection of the straight line L0 and the vertical line Y1 is controlled by controlling the rotational speed of the first electric motor M1. If the rotation speed of the differential portion ring gear R0 restrained by the vehicle speed V is substantially constant when the rotation of the differential portion sun gear S0 indicated by is increased or decreased, the intersection of the straight line L0 and the vertical line Y2 The rotational speed of the differential part carrier CA0 indicated by is increased or decreased. Further, when the differential part sun gear S0 and the differential part carrier CA0 are connected by the engagement of the switching clutch C0, the
また、自動変速部20において第4回転要素RE4は第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第5回転要素RE5は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第6回転要素RE6は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第7回転要素RE7は出力回転部材22に連結され、第8回転要素RE8は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
Further, in the
自動変速部20では、図3に示すように、第1クラッチC1と第3ブレーキB3とが係合させられることにより、第8回転要素RE8の回転速度を示す縦線Y8と横線X2との交点と第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6と横線X1との交点とを通る斜めの直線L1と、出力回転部材22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第1速の出力回転部材22の回転速度が示される。同様に、第1クラッチC1と第2ブレーキB2とが係合させられることにより決まる斜めの直線L2と出力回転部材22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第2速の出力回転部材22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第1ブレーキB1とが係合させられることにより決まる斜めの直線L3と出力回転部材22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第3速の出力回転部材22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第2クラッチC2とが係合させられることにより決まる水平な直線L4と出力回転部材22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第4速の出力回転部材22の回転速度が示される。上記第1速乃至第4速では、切換クラッチC0が係合させられている結果、エンジン回転速度NEと同じ回転速度で第8回転要素RE8に差動部11すなわち動力分配機構16からの動力が入力される。しかし、切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられると、差動部11からの動力がエンジン回転速度NEよりも高い回転速度で入力されることから、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0が係合させられることにより決まる水平な直線L5と出力回転部材22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第5速の出力回転部材22の回転速度が示される。
In the
図4は、本発明に係る動力伝達装置10を制御するための制御装置である電子制御装置40に入力される信号及びその電子制御装置40から出力される信号を例示している。この電子制御装置40は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン8、第1電動機M1、第2電動機M2に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部20の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
FIG. 4 illustrates a signal input to the
電子制御装置40には、図4に示す各センサやスイッチなどから、エンジン水温TEMPWを示す信号、シフトポジションPSHを表す信号、第1電動機M1の回転速度NM1(以下、「第1電動機回転速度NM1」という)を表す信号、第2電動機M2の回転速度NM2(以下、「第2電動機回転速度NM2」という)を表す信号、エンジン8の回転速度であるエンジン回転速度NEを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、Mモード(手動変速走行モード)を指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力回転部材22の回転速度NOUTに対応する車速Vを表す信号、自動変速部20の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダル41の操作量(アクセル開度)Accを示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各車輪の車輪速を示す車輪速信号、エンジン8の空燃比A/Fを示す信号などが、それぞれ供給される。
The
また、上記電子制御装置40からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置43(図6参照)への制御信号例えばエンジン8の吸気管95に備えられた電子スロットル弁96の開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ97への駆動信号や燃料噴射装置98によるエンジン8の各気筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置99によるエンジン8の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機M1およびM2の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション(操作位置)表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するABSアクチュエータを作動させるためのABS作動信号、Mモードが選択されていることを表示させるMモード表示信号、差動部11や自動変速部20の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路42(図6参照)に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路42の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
Further, the
図5は複数種類のシフトポジションPSHを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置48の一例を示す図である。このシフト操作装置48は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションPSHを選択するために操作されるシフトレバー49を備えている。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a shift operation device 48 as a switching device for switching a plurality of types of shift positions PSH by an artificial operation. The shift operation device 48 includes, for example, a
そのシフトレバー49は、動力伝達装置10内つまり自動変速部20内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部20の出力回転部材22をロックするための駐車ポジション「P(パーキング)」、後進走行のための後進走行ポジション「R(リバース)」、動力伝達装置10内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「N(ニュートラル)」、動力伝達装置10の変速可能なトータル変速比γTの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「D(ドライブ)」、または手動変速走行モード(手動モード)を成立させて上記自動変速制御における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「M(マニュアル)」へ手動操作されるように設けられている。
The
上記シフトレバー49の各シフトポジションPSHへの手動操作に連動して図2の係合作動表に示す後進ギヤ段「R」、ニュートラル「N」、前進ギヤ段「D」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路42が電気的に切り換えられる。
The reverse gear "R" shown in the engagement operation table of FIG 2 in conjunction with the manual operation of the various shift positions P SH of the
上記「P」乃至「M」ポジションに示す各シフトポジションPSHにおいて、「P」ポジションおよび「N」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、例えば図2の係合作動表に示されるように第1クラッチC1および第2クラッチC2のいずれもが解放されるような自動変速部20内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第1クラッチC1および第2クラッチC2による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「R」ポジション、「D」ポジションおよび「M」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションであって、例えば図2の係合作動表に示されるように第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくとも一方が係合されるような自動変速部20内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする第1クラッチC1および/または第2クラッチC2による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。
In the shift positions P SH shown in the “P” to “M” positions, the “P” position and the “N” position are non-traveling positions that are selected when the vehicle is not traveling. As shown in the combined operation table, the first clutch C1 that disables driving of the vehicle in which the power transmission path in the
具体的には、シフトレバー49が「P」ポジション或いは「N」ポジションから「R」ポジションへ手動操作されることで、第2クラッチC2が係合されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー49が「N」ポジションから「D」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第1クラッチC1が係合されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー49が「R」ポジションから「P」ポジション或いは「N」ポジションへ手動操作されることで、第2クラッチC2が解放されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー49が「D」ポジションから「N」ポジションへ手動操作されることで、第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
Specifically, when the
図6は、電子制御装置40に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図6において、有段変速制御手段54は、自動変速部20の変速を行う変速制御手段として機能するものである。例えば、有段変速制御手段54は、記憶手段56に予め記憶された図7の実線および一点鎖線に示す関係(変速線図、変速マップ)から車速Vおよび自動変速部20の要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、自動変速部20の変速を実行すべきか否かを判断し、すなわち自動変速部20の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部20の変速を実行する。このとき、有段変速制御手段54は、例えば図2に示す係合表に従って変速段が達成されるように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を除いた油圧式摩擦係合装置を係合および/または解放させる指令(変速出力指令)を油圧制御回路42へ出力する。なお、アクセル開度Accと自動変速部20の要求出力トルクTOUT(図7の縦軸)とはアクセル開度Accが大きくなるほどそれに応じて上記要求出力トルクTOUTも大きくなる対応関係にあることから、図7の変速線図の縦軸はアクセル開度Accであっても差し支えない。
FIG. 6 is a functional block diagram for explaining the main part of the control function provided in the
ハイブリッド制御手段52は、動力伝達装置10の前記無段変速状態すなわち差動部11の差動状態においてエンジン8を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン8と第2電動機M2との駆動力の配分や第1電動機M1の発電による反力を最適になるように変化させて差動部11の電気的な無段変速機としての変速比γ0を制御する。例えば、そのときの走行車速において、運転者の出力要求量としてのアクセルペダル操作量(アクセル開度)Accや車速Vから車両の目標(要求)出力を算出し、車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第2電動機M2のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとなるようにエンジン8を制御するとともに第1電動機M1の発電量を制御する。このように、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機M1及び第2電動機M2を制御する電動機制御手段として機能する。
The hybrid control means 52 operates the
ハイブリッド制御手段52は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部20の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン8を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度NEと車速Vおよび自動変速部20の変速段で定まる伝達部材18の回転速度とを整合させるために、差動部11が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段52は、例えば図8に示すようなエンジン回転速度NEとエンジン8の出力トルク(エンジントルク)TEとをパラメータとする二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に定められたエンジン8の動作曲線の一種である最適燃費率曲線LEF(燃費マップ、関係)を予め記憶しており、その最適燃費率曲線LEFにエンジン8の動作点PEG(以下、「エンジン動作点PEG」と表す)が沿わされつつエンジン8が作動させられるように、例えば目標出力(トータル目標出力、要求駆動力)を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクTEとエンジン回転速度NEとなるように動力伝達装置10のトータル変速比γTの目標値を定め、その目標値が得られるように差動部11の変速比γ0を制御し、トータル変速比γTをその変速可能な変化範囲内例えば13〜0.5の範囲内で制御する。ここで、上記エンジン動作点PEGとは、エンジン回転速度NE及びエンジントルクTEなどで例示されるエンジン8の動作状態を示す状態量を座標軸とした二次元座標においてエンジン8の動作状態を示す動作点である。
The hybrid control means 52 executes the control in consideration of the gear position of the
このとき、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機M1により発電された電気エネルギをインバータ58を通して蓄電装置60や第2電動機M2へ供給するので、エンジン8の動力の主要部は機械的に伝達部材18へ伝達されるが、エンジン8の動力の一部は第1電動機M1の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ58を通してその電気エネルギが第2電動機M2へ供給され、その第2電動機M2が駆動されて第2電動機M2から伝達部材18へ伝達される。この電気エネルギの発生から第2電動機M2で消費されるまでに関連する機器により、エンジン8の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。前記蓄電装置60は複数の電動機M1,M2に対して電力授受可能な電気エネルギ源であって、例えば、鉛蓄電池などのバッテリ、又は、キャパシタなどである。
At this time, the hybrid control means 52 supplies the electric energy generated by the first electric motor M1 to the
ハイブリッド制御手段52は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ97により電子スロットル弁96を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置98による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置99による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置43に出力して必要なエンジン出力を発生するようにエンジン8の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。例えば、ハイブリッド制御手段52は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度信号Accに基づいてスロットルアクチュエータ97を駆動し、アクセル開度Accが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させるようにスロットル制御を実行する。
The hybrid control means 52 controls opening and closing of the electronic throttle valve 96 by the
前記図7の実線Aは、車両の発進/走行用(以下、走行用という)の駆動力源をエンジン8と電動機Mとで切り換えるための、言い換えれば、エンジン8を走行用の駆動力源として車両を発進/走行(以下、走行という)させる所謂エンジン走行と、第1電動機M1と第2電動機M2との何れか一方もしくは両方を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂モータ走行とを切り換えるための、エンジン走行領域とモータ走行領域との境界線である。この図7に示すモータ走行すなわち電気自動車と同様のEV走行と、エンジン走行とを切り換えるための境界線(実線A)を有する予め記憶された関係は、車速Vと駆動力関連値である出力トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図(駆動力源マップ)の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図7中の実線および一点鎖線に示す変速線図(変速マップ)と共に記憶手段56に予め記憶されている。
The solid line A in FIG. 7 indicates that the driving force source for starting / running the vehicle (hereinafter referred to as running) is switched between the
そして、ハイブリッド制御手段52は、例えば図7の駆動力源切換線図から車速Vと要求出力トルクTOUTとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域(EV走行領域)とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段52によるモータ走行は、図7から明らかなように一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクTOUT時すなわち低エンジントルクTE時、或いは車速Vの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。 Then, the hybrid control means 52 determines, for example, between the motor travel region (EV travel region) and the engine travel region based on the vehicle state indicated by the vehicle speed V and the required output torque T OUT from the driving force source switching diagram of FIG. It is determined which is the motor running or engine running. As described above, as shown in FIG. 7, the motor running by the hybrid control means 52 is generally performed at a relatively low output torque T OUT , that is, when the engine efficiency is low compared to the high torque range, that is, the low engine torque T. It is executed at E or when the vehicle speed V is relatively low, that is, in a low load range.
ハイブリッド制御手段52は、エンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン8の作動状態を運転状態と停止状態との間で切り換える、すなわちエンジン8の始動および停止を行うエンジン始動停止制御手段66を備えている。このエンジン始動停止制御手段66は、ハイブリッド制御手段52により例えば図7の駆動力源切換線図から車両状態に基づいてモータ走行とエンジン走行と切換えが判断された場合に、エンジン8の始動または停止を実行する。
The hybrid control means 52 switches an engine start / stop control means 66 for switching the operation state of the
例えば、エンジン始動停止制御手段66は、図7の実線Bの点a→点bに示すように、アクセルペダル41が踏込操作されて要求出力トルクTOUTが大きくなり車両状態がモータ走行領域からエンジン走行領域へ変化した場合には、第1電動機M1に通電して第1電動機回転速度NM1を引き上げることで、すなわち第1電動機M1をスタータとして機能させることで、エンジン回転速度NEを引き上げ、所定のエンジン回転速度NE’例えば自律回転可能なエンジン回転速度NEで点火装置99により点火させるようにエンジン8の始動を行って、ハイブリッド制御手段52によるモータ走行からエンジン走行へ切り換える。このとき、エンジン始動停止制御手段66は、第1電動機回転速度NM1を速やかに引き上げることでエンジン回転速度NEを速やかに所定のエンジン回転速度NE’まで引き上げてもよい。これにより、良く知られたアイドル回転速度NEIDL以下のエンジン回転速度領域における共振領域を速やかに回避できて始動時の振動が抑制される。
For example, the engine start / stop control means 66, as indicated by the point a → the point b of the solid line B in FIG. 7, the accelerator pedal 41 is depressed to increase the required output torque T OUT and the vehicle state changes from the motor travel region to the engine. when the changes to the running region, by raising the first electric motor speed N M1 is energized to the first electric motor M1, i.e. it to function first electric motor M1 as a starter, raising the engine rotational speed N E, performing starting of the
また、エンジン始動停止制御手段66は、図7の実線Bの点b→点aに示すように、アクセルペダル41が戻されて要求出力トルクTOUTが小さくなり車両状態がエンジン走行領域からモータ走行領域へ変化した場合には、燃料噴射装置98により燃料供給を停止させるように、すなわちフューエルカットによりエンジン8の停止を行って、ハイブリッド制御手段52によるエンジン走行からモータ走行へ切り換える。このとき、エンジン始動停止制御手段66は、第1電動機回転速度NM1を速やかに引き下げることでエンジン回転速度NEを速やかに零乃至略零まで引き下げてもよい。これにより、上記共振領域を速やかに回避できて停止時の振動が抑制される。或いは、エンジン始動停止制御手段66は、フューエルカットより先に、第1電動機回転速度NM1を引き下げてエンジン回転速度NEを引き下げ、所定のエンジン回転速度NE’でフューエルカットするようにエンジン8の停止を行ってもよい。
Further, the engine start / stop control means 66, as indicated by the point b → point a of the solid line B in FIG. 7, the accelerator pedal 41 is returned to reduce the required output torque T OUT and the vehicle state changes from the engine travel region to the motor travel. In the case of changing to the region, the fuel supply is stopped by the
また、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機M1および第2電動機M2の一方又は両方を駆動してエンジン8の動力を補助するトルクアシストを行うことが可能である。従って、本実施例ではエンジン8と電動機Mとの両方を走行用の駆動力源とする車両の走行はモータ走行ではなくエンジン走行に含まれるものとする。
Further, the hybrid control means 52 can perform torque assist for assisting the power of the
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能によってエンジン8の運転状態を維持させることができる。例えば、車両停止時に蓄電装置60の充電残量SOCが低下して第1電動機M1による発電が必要となった場合には、エンジン8の動力により第1電動機M1が発電させられてその第1電動機M1の回転速度が引き上げられ、車速Vで一意的に決められる第2電動機回転速度NM2が車両停止状態により零(略零)となっても動力分配機構16の差動作用によってエンジン回転速度NEが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
Further, the hybrid control means 52 can maintain the operating state of the
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能によって第1電動機回転速度NM1および/または第2電動機回転速度NM2を制御してエンジン回転速度NEを任意の回転速度に維持させられる。例えば、図3の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段52はエンジン回転速度NEを引き上げる場合には、車速Vに拘束される第2電動機回転速度NM2を略一定に維持しつつ第1電動機回転速度NM1の引き上げを実行する。
Further, the hybrid control means 52 controls the first motor rotation speed N M1 and / or the second motor rotation speed N M2 by the electric CVT function of the
増速側ギヤ段判定手段62は、動力伝達装置10を有段変速状態とする際に切換クラッチC0および切換ブレーキB0のいずれを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて記憶手段56に予め記憶された前記図7に示す変速線図に従って動力伝達装置10の変速されるべき変速段が増速側ギヤ段例えば第5速ギヤ段であるか否かを判定する。
The speed-increasing gear stage determining means 62 stores, for example, based on the vehicle state in order to determine which of the switching clutch C0 and the switching brake B0 is to be engaged when the
切換制御手段50は、車両状態に基づいて前記差動状態切換装置(切換クラッチC0、切換ブレーキB0)の係合/解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段50は、記憶手段56に予め記憶された前記図7の破線および二点鎖線に示す関係(切換線図、切換マップ)から車速Vおよび要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、動力伝達装置10(差動部11)の変速状態を切り換えるべきか否かを判断して、すなわち動力伝達装置10を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは動力伝達装置10を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定することにより動力伝達装置10の切り換えるべき変速状態を判断して、動力伝達装置10を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える変速状態の切換えを実行する。
The switching control means 50 switches between the continuously variable transmission state and the stepped transmission state by switching engagement / release of the differential state switching device (switching clutch C0, switching brake B0) based on the vehicle state. That is, the differential state and the lock state are selectively switched. For example, the switching control means 50 is a vehicle state indicated by the vehicle speed V and the required output torque T OUT based on the relationship (switching diagram, switching map) shown in FIG. Based on the above, it is determined whether or not the speed change state of the power transmission device 10 (differential unit 11) should be switched. By determining whether the
具体的には、切換制御手段50は有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力するとともに、有段変速制御手段54に対しては、予め設定された有段変速時の変速を許可する。このときの有段変速制御手段54は、記憶手段56に予め記憶された例えば図7に示す変速線図に従って自動変速部20の自動変速を実行する。例えば記憶手段56に予め記憶された図2は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちC0、C1、C2、B0、B1、B2、B3の作動の組み合わせを示している。すなわち、動力伝達装置10全体すなわち差動部11および自動変速部20が所謂有段式自動変速機として機能し、図2に示す係合表に従って変速段が達成される。
Specifically, when it is determined that the switching control means 50 is within the stepped shift control region, the hybrid control means 52 outputs a signal that disables or prohibits the hybrid control or continuously variable shift control. The step-variable shift control means 54 is allowed to shift at a preset step-change. At this time, the stepped shift control means 54 executes the automatic shift of the
例えば、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段が判定される場合には、動力伝達装置10全体として変速比が1.0より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段50は差動部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が0.7の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を解放させ且つ切換ブレーキB0を係合させる指令を油圧制御回路42へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段でないと判定される場合には、動力伝達装置10全体として変速比が1.0以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段50は差動部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が1の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を係合させ且つ切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。このように、切換制御手段50によって動力伝達装置10が有段変速状態に切り換えられるとともに、その有段変速状態における2種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、差動部11が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、動力伝達装置10全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
For example, when the fifth speed gear stage is determined by the acceleration side gear stage determination means 62, the so-called overdrive gear stage in which the speed ratio is smaller than 1.0 is obtained for the entire
しかし、切換制御手段50は、動力伝達装置10を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、動力伝達装置10全体として無段変速状態が得られるために差動部11を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、有段変速制御手段54には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは記憶手段56に予め記憶された例えば図7に示す変速線図に従って自動変速部20を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段54により、図2の係合表内において切換クラッチC0および切換ブレーキB0の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段50により無段変速状態に切り換えられた差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって動力伝達装置10全体として無段変速状態となりトータル変速比γTが無段階に得られるようになる。
However, if the switching control means 50 determines that it is within the continuously variable transmission control region for switching the
ここで前記図7について詳述すると、図7は自動変速部20の変速判断の基となる記憶手段56に予め記憶された関係(変速線図、変速マップ)であり、車速Vと駆動力関連値である要求出力トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図7の実線はアップシフト線であり一点鎖線はダウンシフト線である。また、図7のモータ走行領域内にも上記アップシフト線及びダウンシフト線が設けられている変速線図も考え得るが、本実施例では、有段変速制御手段54はモータ走行中において、ハイブリッド制御手段52からの指示に基づき自動変速部20の変速を行うので、上記モータ走行領域内には上記アップシフト線及びダウンシフト線が設けられていない。
Here, FIG. 7 will be described in detail. FIG. 7 is a relationship (shift diagram, shift map) stored in advance in the storage means 56 that is the basis of the shift determination of the
また、図7の破線は切換制御手段50による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速V1および判定出力トルクT1を示している。つまり、図7の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速V1の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部20の出力トルクTOUTが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定出力トルクT1の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図7の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。つまり、この図7は判定車速V1および判定出力トルクT1を含む、車速Vと出力トルクTOUTとをパラメータとして切換制御手段50により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図(切換マップ、関係)である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段56に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速V1および判定出力トルクT1の少なくとも1つを含むものであってもよいし、車速Vおよび出力トルクTOUTの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。
7 indicates the determination vehicle speed V1 and the determination output torque T1 for determining the stepped control region and the stepless control region by the switching control means 50. That is, the broken line in FIG. 7 indicates a high vehicle speed determination line that is a series of determination vehicle speeds V1 that are preset high-speed traveling determination values for determining high-speed traveling of the hybrid vehicle, and a driving force related to the driving force of the hybrid vehicle. For example, a high output travel determination line that is a series of determination output torque T1 that is a preset high output travel determination value for determining high output travel in which the output torque T OUT of the
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速Vと判定車速V1とを比較する判定式、出力トルクTOUTと判定出力トルクT1とを比較する判定式等として記憶されてもよい。この場合には、切換制御手段50は、車両状態例えば実際の車速が判定車速V1を越えたときに動力伝達装置10を有段変速状態とする。また、切換制御手段50は、車両状態例えば自動変速部20の出力トルクTOUTが判定出力トルクT1を越えたときに動力伝達装置10を有段変速状態とする。
The shift diagram, the switching diagram, or the driving force source switching diagram is not a map but a judgment formula for comparing the actual vehicle speed V with the judgment vehicle speed V1, and comparing the output torque T OUT with the judgment output torque T1. May be stored as a determination formula or the like. In this case, the switching control means 50 sets the
また、差動部11を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第1電動機M1における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の機能低下すなわち第1電動機M1、第2電動機M2、インバータ58、蓄電装置60、それらを接続する伝送路などの故障(フェイル)や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段50は動力伝達装置10を優先的に有段変速状態としてもよい。
In addition, when the control unit of an electric system such as an electric motor for operating the
前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に1対1に対応するパラメータであって、駆動輪38での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速部20の出力トルクTOUT、エンジントルクTE、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル弁開度θTH(或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量)とエンジン回転速度NEとに基づいて算出されるエンジントルクTEなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度等に基づいて算出される要求(目標)エンジントルクTE、自動変速部20の要求(目標)出力トルクTOUT、要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクTOUT等からデフ比、駆動輪38の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
The driving force-related value is a parameter corresponding to the driving force of the vehicle on a one-to-one basis, and is not only the driving torque or driving force at the driving
また、例えば判定車速V1は、高速走行において動力伝達装置10が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において動力伝達装置10が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定トルクT1は、車両の高出力走行において第1電動機M1の反力トルクをエンジンの高出力域まで対応させないで第1電動機M1を小型化するために、例えば第1電動機M1からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第1電動機M1の特性に応じて設定されている。
Further, for example, the determination vehicle speed V1 is set so that the
図7の関係に示されるように、出力トルクTOUTが予め設定された判定出力トルクT1以上の高トルク領域、或いは車速Vが予め設定された判定車速V1以上の高車速領域が有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン8の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン8の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン8の常用出力域において実行されるようになっている。
As shown in the relationship of FIG. 7, the stepped control region is a high torque region where the output torque T OUT is equal to or higher than the predetermined determination output torque T1, or a high vehicle velocity region where the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined determination vehicle speed V1. Therefore, the step-variable traveling is executed at the time of a high driving torque at which the
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、動力伝達装置10が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、実際の車速Vが前記判定車速V1を越えるような高速走行では動力伝達装置10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上する。また、出力トルクTOUTなどの前記駆動力関連値が判定トルクT1を越えるような高出力走行では動力伝達装置10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、第1電動機M1が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第1電動機M1が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第1電動機M1或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態(定変速状態)に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、例えば有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度NEの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度NEの変化が楽しめる。
As a result, for example, when the vehicle is traveling at low to medium speed and at low to medium power, the
このように、本実施例の差動部11(動力伝達装置10)は無段変速状態と有段変速状態(定変速状態)とに選択的に切換え可能であって、前記切換制御手段50により車両状態に基づいて差動部11の切り換えるべき変速状態が判断され、差動部11が無段変速状態と有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換えられる。また、本実施例では、ハイブリッド制御手段52により車両状態に基づいてモータ走行或いはエンジン走行が実行されるが、このエンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン始動停止制御手段66によりエンジン8の始動または停止が行われる。
Thus, the differential section 11 (power transmission device 10) of this embodiment can be selectively switched between the continuously variable transmission state and the stepped transmission state (constant transmission state), and is controlled by the switching control means 50. A shift state to be switched by the
図9は、本実施例のモータ走行中において第1電動機回転速度NM1、第2電動機回転速度NM2、エンジン回転速度NEを表す共線図であって、図9中の縦線Y1乃至Y3は図3のそれと同じである。そして、図9(a)は、第2電動機M2を走行用の駆動力源として車両を走行させるモータ走行を説明するものであり、図9(b)は、第1電動機M1を走行用の駆動力源として車両を走行させるモータ走行を説明するものである。図9(a)に示すように、第2電動機M2を走行用の駆動力源として車両を走行させるモータ走行時には、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機回転速度NM1を負の回転速度で空転させて、第2電動機M2にその出力トルクTM2(以下、「第2電動機トルクTM2」と表す)を出力させる。このとき、エンジン8はその回転抵抗により回転速度NEが零乃至略零に維持されるので、入力軸ブレーキBinは解放状態である。
9, the first electric motor speed N M1 during motor running of this embodiment, the second electric motor rotation speed N M2, a collinear chart representing the engine rotational speed N E, to the vertical line Y1 in FIG. 9 Y3 is the same as that in FIG. FIG. 9A illustrates motor traveling that causes the vehicle to travel using the second electric motor M2 as a driving power source for traveling. FIG. 9B illustrates driving for driving the first electric motor M1. The motor traveling that causes the vehicle to travel as a force source will be described. As shown in FIG. 9A, when the vehicle travels using the second electric motor M2 as a driving force source for traveling, the hybrid control means 52 idles the first electric motor rotational speed NM1 at a negative rotational speed. Then, the output torque T M2 (hereinafter referred to as “second motor torque T M2 ”) is output to the second electric motor M2 . At this time, the
一方、図9(b)に示すように、第1電動機M1を走行用の駆動力源として車両を走行させるモータ走行時には、ハイブリッド制御手段52は第1電動機M1にその出力トルクTM1(以下、「第1電動機トルクTM1」と表す)を出力させ、それと併せて、ハイブリッド制御手段52に含まれる反力トルク制御手段74は、その出力トルクTM1に対抗する反力トルクを入力軸ブレーキBinの係合により発生させ、エンジン回転速度NEを零に固定する。すなわち、モータ走行時において上記第1電動機トルクTM1は、それのみでは駆動輪38に伝達されないので、第1電動機トルクTM1が駆動輪38に伝達される場合、具体的には、両電動機M1,M2或いは第1電動機M1を走行用の駆動力源として車両を走行させるモータ走行が行われる場合に、反力トルク制御手段74は、エンジン8に連結された第2回転要素RE2に上記反力トルクを入力軸ブレーキBinの係合により発生させ、エンジン回転速度NEを零に固定する。このように、動力伝達装置10は上記反力トルクを第2回転要素RE2に発生させることができる入力軸ブレーキBinを備えているので、本実施例の車両は、複数の電動機に含まれる少なくとも1つの電動機の駆動、すなわち、第1電動機M1及び第2電動機M2のうちの何れか一方の電動機の駆動により、走行(モータ走行)することが可能である。
On the other hand, as shown in FIG. 9B, when the vehicle travels with the first electric motor M1 as a driving power source for traveling, the hybrid control means 52 causes the first electric motor M1 to output torque T M1 (hereinafter referred to as “output torque T M1” ). "first-motor torque T M1" represents a) to output a therewith together, reaction torque control means 74 included in the hybrid control means 52, an input shaft brake Bin a reaction torque to oppose to the output torque T M1 It is generated by the engagement, secured to zero engine speed N E. That is, the first electric motor torque T M1 during motor running, since it alone is not transmitted to the
ところで、モータ走行は電動機Mに電力供給されそれが駆動力として発揮されるものであり、すなわち、モータ走行では、電気エネルギ源である蓄電装置60から供給される電気エネルギが電動機Mにより機械的エネルギに変換される。この蓄電装置60と電動機Mとの間でエネルギが伝達され変換される効率すなわち電動機Mのエネルギ効率は、例えば図10に示すように、各電動機Mについてその回転速度及び電動機Mの出力トルクをパラメータとして実験的に求めることが可能である。この図10は、一の電動機Mの上記エネルギ効率とその電動機Mの回転速度及び出力トルクとの関係であるエネルギ効率マップの一例を示したものであって、図10の70%から90%の表示は各領域の上記電動機Mのエネルギ効率を示している。図10に二点鎖線で表された20kWの等パワー曲線と上記エネルギ効率と関係からも判るように、一般に、電動機Mに同一の出力(例えば、20kW)を発揮させるのであれば低回転速度・高出力トルクよりも高回転速度・低出力トルクの方が、電動機Mのエネルギ効率は良くなる傾向にある。すなわち、電動機Mの出力(単位は、例えば「kW」)が変わらなくてもその回転速度によって上記電動機Mのエネルギ効率は左右される。なお、上記エネルギ効率マップは第1電動機M1と第2電動機M2とで異なるのが通常であるが、以下の説明では理解を容易にするため、上記エネルギ効率マップは第1電動機M1と第2電動機M2とで同一であるとして説明する。
By the way, in the motor running, electric power is supplied to the electric motor M and it is exhibited as a driving force. That is, in the motor running, the electric energy supplied from the
例えば、エンジン8が停止され自動変速部20の変速比γA及び車速Vが一定とされて20kWの出力が第1電動機M1あるいは第2電動機M2の駆動により発揮される場合について、それを比較説明するための図である図11を用いて説明する。図11(a)は第2電動機M2のエネルギ効率マップを示し、図11(b)は第1電動機M1のエネルギ効率マップを示しており、図11(a)及び(b)では駆動力源が第2電動機M2と第1電動機M1とで異なる以外は相互に同一の走行状態である。図11(a)に示される点PDM2は第2電動機M2の回転速度NM2と出力トルクTM2とを示す第2電動機M2の運転点PDM2であり、図11(a)にてその運転点PDM2が示すエネルギ効率は約80%である。一方、図11(b)に示される点PDM1は第1電動機M1の回転速度NM1と出力トルクTM1とを示す第1電動機M1の運転点PDM1であり、図11(b)にてその運転点PDM1が示すエネルギ効率は約90%である。この図11(a)と(b)との比較から、図11の走行状態におけるモータ走行では、図11(b)の矢印AR01のように走行用の駆動力源を第2電動機M2から第1電動機M1にする方が上記エネルギ効率が高くなり、その電動機Mのエネルギ効率によって蓄電装置60(電気エネルギ源)から駆動輪38へのエネルギ伝達効率EFEの良否の殆どは決まるものであるので、そのエネルギ伝達効率EFEも高くなる。その蓄電装置60から駆動輪38へのエネルギ伝達効率EFEは、補器類などで電力消費されていなければ、例えば、蓄電装置60で消費された電力に対する駆動輪38で発揮された出力(例えば、単位は「kW」)の比率として求められる。
For example, a case where the
次に、上記図11とは異なる走行状態の例について図12を用いて説明する。図12は、図11と同様に例えば、エンジン8が停止され自動変速部20の変速比γA及び車速Vが一定とされて20kWの出力が第1電動機M1あるいは第2電動機M2の駆動により発揮される場合を比較説明するための図であるが、車速Vや自動変速部20の変速比γAなどの走行状態が図11とは異なるものを示した図である。そして、図12(a)は第2電動機M2のエネルギ効率マップを示し、図12(b)は第1電動機M1のエネルギ効率マップを示しており、図12(a)及び(b)では駆動力源が第2電動機M2と第1電動機M1とで異なる以外は相互に同一の走行状態である。図12(a)にて第2電動機M2の運転点PDM2が示すエネルギ効率は約90%である。一方、図11(b)にて第1電動機M1の運転点PDM1が示すエネルギ効率は約86%である。この図12(a)と(b)との比較から、図12の走行状態におけるモータ走行では、図12(b)の矢印AR02のように走行用の駆動力源を第2電動機M2から第1電動機M1にしたとすれば、上記エネルギ効率が低下し、それにより蓄電装置60(電気エネルギ源)から駆動輪38へのエネルギ伝達効率EFEも低下する。
Next, an example of a traveling state different from that in FIG. 11 will be described with reference to FIG. In FIG. 12, as in FIG. 11, for example, the
このように図11及び図12からすると、モータ走行時には、そのときの走行状態に応じて第1電動機M1および第2電動機M2から走行用の駆動力源を選択できた方が、何れか一方に駆動力源が限定されているよりも上記エネルギ伝達効率EFEを向上させ得ると考えられる。また、上記図11および図12では、理解を容易にするため第1電動機M1と第2電動機M2との何れか一方の駆動の場合について説明されているが、モータ走行時において、第1電動機M1と第2電動機M2との何れか一方が駆動される場合に加えて、両方の電動機M1,M2が併用されることも考慮された方が一層、上記エネルギ伝達効率EFEを向上させ得ると考えられる。 11 and 12, when the motor is running, the driving power source for running can be selected from the first electric motor M1 and the second electric motor M2 according to the running state at that time. considered drive power source can improve the energy transfer efficiency EF E than is limited. 11 and 12 describe the case of driving either the first electric motor M1 or the second electric motor M2 for easy understanding, but the first electric motor M1 is used during motor traveling. considered when in addition to the case where one is driven with the second electric motor M2, so both electric motors M1, M2 who is also considered to be combination is more, can improve the energy transfer efficiency EF E It is done.
そこで、本実施例では、モータ走行が実行される場合に、駆動力源としての第1電動機M1と第2電動機M2との間の出力割合(運転割合)RTMが上記エネルギ伝達効率EFEを向上させるように調整される。以下、その制御機能の要部について説明する。なお、本実施例の以下の説明はモータ走行中の力行時を例とするものである。モータ走行中の電力の回生時については後述の第2実施例にて説明する。 Accordingly, in this embodiment, when the motor travel is performed, the output ratio (driving percentage) RT M between the first electric motor M1 as a driving power source and the second electric motor M2 is the energy transmission efficiency EF E Adjusted to improve. Hereinafter, the main part of the control function will be described. In the following description of the present embodiment, power running during motor running is taken as an example. Regeneration of electric power while the motor is running will be described in a second embodiment described later.
図6に戻り、電動機制御手段として機能するハイブリッド制御手段52は、前述したように、図7の駆動力源切換線図に基づいてモータ走行を実行するとの判断をした場合には前記モータ走行を実行するので、そのとき、複数の電動機のうち1又は2以上の電動機、すなわち、第1電動機M1と第2電動機M2との何れか一方もしくは両方を駆動する。ハイブリッド制御手段52は、前述の機能に加え、モータ走行においてその第1電動機M1と第2電動機M2との何れか一方もしくは両方を作動させるに際し、第1電動機M1及び第2電動機M2の出力割合(運転割合)RTM、具体的には、第1電動機M1及び第2電動機M2のそれぞれの出力トルクTM1,TM2及び回転速度NM1,NM2を、蓄電装置60(電気エネルギ源)と駆動輪38との間のエネルギ伝達効率EFEがそれの最高値に近づくように決定する。換言すれば、ハイブリッド制御手段52は、それらの出力トルクTM1,TM2及び回転速度NM1,NM2を、蓄電装置60(電気エネルギ源)から駆動輪38へのエネルギ伝達効率EFEがそれの最高値に近づくように決定する。
Returning to FIG. 6, as described above, the hybrid control means 52 functioning as the motor control means performs the motor travel when it is determined that the motor travel is performed based on the driving force source switching diagram of FIG. 7. In this case, one or more of the plurality of motors, that is, one or both of the first motor M1 and the second motor M2 are driven. In addition to the above-described functions, the
そのために、第1電動機M1及び第2電動機M2の出力割合(運転割合)RTMとエネルギ伝達効率EFEとの関係であるエネルギ伝達効率マップが予め実験的に求められ、ハイブリッド制御手段52は、そのエネルギ伝達効率マップを記憶している。そのハイブリッド制御手段52に記憶されたエネルギ伝達効率マップは、車速V及び自動変速部20の変速段から算出される伝達部材18の回転速度N18や、アクセル開度Accに基づき決定される前記車両の目標出力などに応じて変化するので、それらをパラメータとしたエネルギ伝達効率マップである。伝達部材18の回転速度N18(以下、「伝達部材回転速度N18」と表す)及び上記車両の目標出力がある特定の値である場合の上記エネルギ伝達効率マップを例示すれば、図13のようになる。
Therefore, the output ratio (driving percentage) energy transfer efficiency map is a relationship between the RT M and the energy transfer efficiency EF E of the first and second electric motors M1 and M2 is obtained by experiment in advance, the hybrid control means 52, The energy transfer efficiency map is stored. Energy transmission efficiency map stored in the hybrid control means 52, and the rotational speed N 18 of the
ここで、モータ走行時には、図9(a),(b)に示すような共線図において、エンジン回転速度NEは零乃至略零にされ、第2電動機M2は正方向に回転し、第1電動機M1は負方向に回転するが、差動部遊星歯車装置24のギヤ比ρ0との関係から、第1電動機回転速度NM1(絶対値)は第2電動機回転速度NM2よりも高くなる。そして、図10に示すように、一般に、電動機Mに同一の出力(単位は、例えば「kW」)を発揮させるのであれば低回転速度・高出力トルクよりも高回転速度・低出力トルクの方が、電動機Mのエネルギ効率は良くなる傾向にある。従って、図13において、第2電動機M2よりも高回転化する第1電動機M1が100%の運転割合RTMで駆動された場合のエネルギ伝達効率EFEは、第2電動機M2が100%の運転割合RTMで駆動された場合のエネルギ伝達効率EFEに対して高くなっている。また、図10のエネルギ効率マップと等パワー曲線(図10の二点鎖線)との関係から判るように、電動機Mが高回転化するほど一方的にその電動機Mのエネルギ効率が高くなるわけではないので、図13のエネルギ伝達効率EFEの最高値を示す最高点PMAXは第1電動機M1と第2電動機M2との両方が駆動される運転割合RTMAXを示すことになる。
Here, when the motor is running, in the collinear chart as shown in FIGS. 9A and 9B, the engine speed NE is set to zero or substantially zero, the second electric motor M2 rotates in the positive direction, Although the first motor M1 rotates in the negative direction, the first motor rotation speed N M1 (absolute value) is higher than the second motor rotation speed N M2 because of the relationship with the gear ratio ρ0 of the differential
図14は、モータ走行時に、車速V及び動力伝達装置10全体の出力がある特定の値である場合において、第1電動機M1及び第2電動機M2の出力割合(運転割合)RTMと自動変速部20の変速比γAとの関係を概念的に表した図である。ここで、車速Vが一定であるとすれば、上記変速比γAが小さくなるほど、すなわち、自動変速部20のギヤ段が高車速側に変速されるほど、第2電動機回転速度NM2は低くなり第2電動機M2のエネルギ効率は低下し、例えば、図13のエネルギ伝達効率EFEの最高点PMAXは第1電動機M1の運転割合を増加させる側(図13の第1電動機M1の100%側)にずれることとなる。従って、図14では、自動変速部20の変速比γAが小さくなるほど第1電動機M1の運転割合が増加する関係となる。
14, when the motor travel, when it is certain value the output of the entire vehicle speed V and the
これら図13及び図14に例示されたような関係に基づきハイブリッド制御手段52は、モータ走行において電動機Mを駆動するに際し、第1電動機M1及び第2電動機M2のそれぞれの出力トルクTM1,TM2及び回転速度NM1,NM2を、前記エネルギ伝達効率EFEがそれの最高値に近づくように決定するが、詳細には例えば、次のような処理を行う。 Based on the relationships illustrated in FIG. 13 and FIG. 14, the hybrid control means 52 outputs the output torques T M1 and T M2 of the first electric motor M1 and the second electric motor M2 when driving the electric motor M during motor travel. and the rotational speed N M1, N M2, but the energy transfer efficiency EF E is determined so as to approach the maximum value of it, in particular for example, the following process is performed.
先ず、ハイブリッド制御手段52は、モータ走行を実行するとの判断をした場合に、アクセル開度Accなどから前記車両の目標出力(単位は例えば「kW」)を決定し、車速Vから自動変速部20の各ギヤ段(各変速段)に応じた伝達部材回転速度N18をそれぞれ算出する。そして、ハイブリッド制御手段52は、上記車両の目標出力と上記各ギヤ段に応じた伝達部材回転速度N18とに基づき上記ギヤ段ごとの前記エネルギ伝達効率マップ(図13参照)を特定し、それによってそのエネルギ伝達効率マップにおけるエネルギ伝達効率EFEの最高点PMAXを自動変速部20のギヤ段ごとに求める。次に、ハイブリッド制御手段52は、そのギヤ段ごとに求めたそれぞれの上記最高点PMAXが示すエネルギ伝達効率EFEを相互に比較し、その結果、上記ギヤ段ごとに求めたそれぞれの上記最高点PMAXの中で最も高いエネルギ伝達効率EFEを示す最高点PMAXに対応した上記ギヤ段を目標ギヤ段として決定する。また、各電動機M1,M2の出力割合(運転割合)RTMを、上記ギヤ段ごとに求めたそれぞれの上記最高点PMAXの中で最も高いエネルギ伝達効率EFEを示す最高点PMAXが示す出力割合RTMAXに決定する。次に、ハイブリッド制御手段52は、上記目標ギヤ段に対応した変速比γAと車速Vと差動部遊星歯車装置24のギヤ比ρ0とに基づき、例えばエンジン回転速度NEを零として、第1電動機回転速度NM1と第2電動機回転速度NM2とをそれぞれ決定する。そして、上記決定した出力割合RTM(RTMAX)と前記車両の目標出力とに基づき各電動機M1,M2に要求される出力を算出し、その算出した各電動機M1,M2に要求される出力と上記決定した第1電動機回転速度NM1及び第2電動機回転速度NM2とから、第1電動機トルクTM1と第2電動機トルクTM2とをそれぞれ決定する。
First, when it is determined that the motor travel is to be executed, the hybrid control means 52 determines the target output of the vehicle (for example, “kW”) from the accelerator opening Acc and the like, and determines the
このようにしてハイブリッド制御手段52(電動機制御手段52)は、モータ走行における第1電動機回転速度NM1、第2電動機回転速度NM2、第1電動機トルクTM1、第2電動機トルクTM2、及び、自動変速部20の目標ギヤ段を決定した上で、その目標ギヤ段に自動変速部20を変速するように有段変速制御手段54に対して指示を出し、自動変速部20の変速を実行させる。
In this way, the hybrid control means 52 (motor control means 52) includes the first motor rotation speed N M1 , the second motor rotation speed N M2 , the first motor torque T M1 , the second motor torque T M2 , and After the target gear stage of the
そして、ハイブリッド制御手段52は、上記決定した第1電動機回転速度NM1、第2電動機回転速度NM2、第1電動機トルクTM1、及び、第2電動機トルクTM2で第1電動機M1及び第2電動機を運転する。このとき、例えば、各電動機M1,M2の出力割合RTMが第2電動機M2を100%とするものである場合、すなわち、ハイブリッド制御手段52が第1電動機M1を空転させ且つ第2電動機M2を運転してモータ走行を実行する場合には、反力トルク制御手段74は、第2回転要素RE2に前記反力トルクを発生させる必要が無いので、入力軸ブレーキBinを解放させる。一方、上記出力割合RTMが第2電動機M2を100%とするものではない場合、すなわち、ハイブリッド制御手段52が第1電動機M1或いは両電動機M1,M2を運転してモータ走行を実行する場合には、反力トルク制御手段74は、第1電動機トルクTM1を駆動輪38に伝達させるために、エンジン回転速度NEを零にする前記反力トルクを第2回転要素RE2に発生させる必要があるので、入力軸ブレーキBinを係合させる。
Then, the hybrid control means 52 uses the first motor M1 and the second motor T1 that are determined by the first motor rotation speed N M1 , the second motor rotation speed N M2 , the first motor torque T M1 , and the second motor torque T M2 determined above . Operate the electric motor. At this time, for example, when the output ratio RT M of each of the electric motors M1 and M2 is such that the second electric motor M2 is 100%, that is, the hybrid control means 52 causes the first electric motor M1 to idle and the second electric motor M2 to When driving and running the motor, the reaction force torque control means 74 releases the input shaft brake Bin since it is not necessary to cause the second rotating element RE2 to generate the reaction force torque. On the other hand, if the output ratio RT M is not a second electric motor M2 to 100%, i.e., the hybrid control means 52 is operated the first electric motor M1 or both electric motors M1, M2 when performing motor drive the reaction torque control means 74, in order to transmit the first electric motor torque T M1 to the driving
図15は、電子制御装置40の制御作動の要部、すなわち、モータ走行において蓄電装置60から駆動輪38への前記エネルギ伝達効率EFEを向上させる制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。なお、好適には、本実施例ではこのフローチャートは力行時に実行される。
Figure 15 is a main control operation of the
先ず、ハイブリッド制御手段52に対応するステップ(以下、「ステップ」を省略する)SA1においては、図7の駆動力源切換線図に基づいて、モータ走行(EV走行)が実行されるか否かが判断される。具体的には、図7の駆動力源切換線図において、アクセル開度Accもしくは要求出力トルクTOUTと車速Vとで表される車両状態を示す動力伝達装置10の動作点が前記モータ走行領域に属する場合には、モータ走行が実行されるとの旨を肯定する判断がなされる。このSA1の判断が肯定された場合、すなわち、モータ走行が実行される場合には、SA2に移る。一方、このSA1の判断が否定された場合には、本フローチャートは終了する。
First, in step (hereinafter, “step” is omitted) SA1 corresponding to the hybrid control means 52, whether or not motor traveling (EV traveling) is executed based on the driving force source switching diagram of FIG. Is judged. Specifically, in the driving force source switching diagram of FIG. 7, the operating point of the
ハイブリッド制御手段52に対応するSA2においては、蓄電装置60から駆動輪38への前記エネルギ伝達効率EFEがそれの最高値に近づくように、自動変速部20の目標ギヤ段と、第1電動機M1及び第2電動機M2のそれぞれの出力トルクTM1,TM2及び回転速度NM1,NM2とが決定される。例えば、このSA2において次のようにしてそれらが決定される。
In SA2 corresponding to the hybrid control means 52, such that the energy transfer efficiency EF E from the
先ず、アクセル開度Accなどから前記車両の目標出力が決定され、車速Vから自動変速部20の各ギヤ段に応じた伝達部材回転速度N18がそれぞれ算出される。そして、上記車両の目標出力と上記各ギヤ段に応じた伝達部材回転速度N18とに基づき上記ギヤ段ごとの前記エネルギ伝達効率マップ(図13参照)が特定され、それによってそのエネルギ伝達効率マップにおけるエネルギ伝達効率EFEの最高点PMAXが自動変速部20のギヤ段ごとに求められる。次に、そのギヤ段ごとに求められたそれぞれの最高点PMAXが示すエネルギ伝達効率EFEが相互に比較され、その結果、上記ギヤ段ごとに求められたそれぞれの最高点PMAXの中で最も高いエネルギ伝達効率EFEを示す最高点PMAXに対応した上記ギヤ段が目標ギヤ段として決定される。また、各電動機M1,M2の出力割合(運転割合)RTMが、上記ギヤ段ごとに求められたそれぞれの最高点PMAXの中で最も高いエネルギ伝達効率EFEを示す最高点PMAXが示す出力割合RTMAXに決定される。次に、上記目標ギヤ段に対応した変速比γAと車速Vと差動部遊星歯車装置24のギヤ比ρ0とに基づき、例えばエンジン回転速度NEを零として、第1電動機回転速度NM1と第2電動機回転速度NM2とがそれぞれ決定される。そして、上記決定された出力割合RTM(RTMAX)と前記車両の目標出力とに基づき各電動機M1,M2に要求される出力が算出され、その算出された各電動機M1,M2に要求される出力と上記決定された第1電動機回転速度NM1及び第2電動機回転速度NM2とから、第1電動機トルクTM1と第2電動機トルクTM2とがそれぞれ決定される。
First, the target output of the vehicle is determined from the accelerator opening Acc and the like, and the transmission member rotational speed N 18 corresponding to each gear stage of the
SA2の次はSA3に移り、ハイブリッド制御手段52及び有段変速制御手段54に対応するSA3においては、前記SA2で決定された目標ギヤ段に自動変速部20を変速させる指令が出力され、自動変速部20のギヤ段がその目標ギヤ段に変速される。SA3の次はSA4に移る。
Subsequent to SA2, the process proceeds to SA3, and in SA3 corresponding to the hybrid control means 52 and the stepped shift control means 54, a command for shifting the
ハイブリッド制御手段52及び反力トルク制御手段74に対応するSA4においては、前記SA2で決定された各電動機M1,M2の出力割合RTMで第1電動機M1及び第2電動機M2が運転される。具体的には、SA2で決定された第1電動機回転速度NM1、第2電動機回転速度NM2、第1電動機トルクTM1、及び、第2電動機トルクTM2で第1電動機M1及び第2電動機が運転されてモータ走行が実行される。このとき、例えば、各電動機M1,M2の出力割合RTMが第2電動機M2を100%とするものである場合、すなわち、第1電動機M1が空転させられ且つ第2電動機M2が運転されるモータ走行が実行される場合には、入力軸ブレーキBinは係合されても差し支えないが、本実施例では、入力軸ブレーキBinは解放される。一方、上記出力割合RTMが第2電動機M2を100%とするものではない場合、すなわち、第1電動機M1或いは両電動機M1,M2が運転されるモータ走行が実行される場合には、第1電動機トルクTM1に対抗する前記反力トルクを発生させるために、入力軸ブレーキBinが係合される。 In SA4 corresponding to the hybrid control means 52 and the reaction force torque control unit 74, the output ratio RT M in the first and second electric motors M1 and M2 of the respective motors M1 determined in SA2, M2 is operated. Specifically, the first motor M1 and the second motor at the first motor rotation speed N M1 , the second motor rotation speed N M2 , the first motor torque T M1 , and the second motor torque T M2 determined in SA2. Is driven to run the motor. At this time, for example, when the output ratio RT M of each of the motors M1 and M2 is such that the second motor M2 is 100%, that is, the motor in which the first motor M1 is idled and the second motor M2 is operated. When traveling is performed, the input shaft brake Bin may be engaged, but in this embodiment, the input shaft brake Bin is released. On the other hand, if the output ratio RT M is not a second electric motor M2 to 100%, i.e., when the motor driving the first electric motor M1 or both electric motors M1, M2 is operated is executed, first the combating motor torque T M1 to generate the reaction torque, the input shaft brake Bin is engaged.
本実施例には次のような効果(A1)乃至(A6)がある。(A1)本実施例によれば、ハイブリッド制御手段(電動機制御手段)52は、モータ走行において第1電動機M1と第2電動機M2との何れか一方もしくは両方を作動させるに際し、第1電動機M1及び第2電動機M2のそれぞれの出力トルクTM1,TM2及び回転速度NM1,NM2を、蓄電装置60(電気エネルギ源)と駆動輪38との間のエネルギ伝達効率EFEがそれの最高値に近づくように決定するので、そのエネルギ伝達効率EFEのよい車両走行を行うことができる。その結果として、例えば、電動機Mを駆動力源とする走行(モータ走行)での航続距離が延びる等の効果が期待できる。また、モータ走行において、ハイブリッド制御手段52は、自動変速部20を変速させることによって、第1電動機回転速度NM1と第2電動機回転速度NM2とを車速Vに対し一対一で拘束されないようにすることができるので、第1電動機M1及び第2電動機M2のそれぞれの出力トルクTM1,TM2のみならず回転速度NM1,NM2をも上記エネルギ伝達効率EFEがそれの最高値に近づくように適切に調整可能である。そのため、上記出力トルクTM1,TM2のみを上記エネルギ伝達効率EFEがそれの最高値になるように調整する場合と比較して、一層、上記エネルギ伝達効率EFEのよい車両走行を行うことができる。
This embodiment has the following effects (A1) to (A6). (A1) According to the present embodiment, the hybrid control means (electric motor control means) 52 operates when either one or both of the first electric motor M1 and the second electric motor M2 is operated during motor travel. each of the output torque T M1, T M2 and the rotational speed N M1, N M2 of the second electric motor M2, so the power storage device 60 (electric energy source) and energy transfer efficiency EF E is that of the highest value between the
(A2)本実施例によれば、ハイブリッド制御手段52は、モータ走行において第1電動機M1と第2電動機M2との何れか一方もしくは両方を作動させるに際し、第1電動機M1及び第2電動機M2のそれぞれの出力トルクTM1,TM2及び回転速度NM1,NM2を、蓄電装置60(電気エネルギ源)から駆動輪38へのエネルギ伝達効率EFEがそれの最高値に近づくように決定するので、電動機Mによる力行時において上記エネルギ伝達効率EFEのよい車両走行を行うことができる。
(A2) According to the present embodiment, when the hybrid control means 52 operates either one or both of the first electric motor M1 and the second electric motor M2 during motor running, the hybrid electric control means 52 operates the first electric motor M1 and the second electric motor M2. Since the output torques T M1 and T M2 and the rotational speeds N M1 and N M2 are determined so that the energy transfer efficiency EF E from the power storage device 60 (electric energy source) to the
(A3)本実施例によれば、第1電動機M1は第1回転要素RE1に連結されており、反力トルク制御手段74は、第1電動機トルクTM1が駆動輪38に伝達される場合に、その第1電動機トルクTM1に対抗する前記反力トルクを第2回転要素RE2に発生させるので、差動部遊星歯車装置24(動力分配機構16)を介して駆動輪38に連結された第1電動機M1を走行用の駆動力源としてモータ走行を行うことができる。
(A3) According to this embodiment, the first electric motor M1 is connected to the first rotating element RE1, and the reaction torque control means 74 is used when the first electric motor torque TM1 is transmitted to the
(A4)本実施例によれば、反力トルク制御手段74は、第2回転要素RE2に連結された油圧式摩擦係合装置である入力軸ブレーキBinの係合により前記反力トルクを発生させるので、電力消費を抑えて上記反力トルクを発生させることが可能である。 (A4) According to the present embodiment, the reaction force torque control means 74 generates the reaction force torque by the engagement of the input shaft brake Bin which is a hydraulic friction engagement device connected to the second rotation element RE2. Therefore, it is possible to generate the reaction torque while suppressing power consumption.
(A5)本実施例によれば、エンジン8は、動力分配機構16が有する複数の回転要素RE1,RE2,RE3の何れかに、具体的には第2回転要素RE2に連結されているので、エンジン8を走行用の駆動力源とするエンジン走行を実行することができる。また、エンジン8が走行用の駆動力源とされる場合には、動力分配機構16の差動作用を利用することにより車速Vに拘束されずにエンジン回転速度NEを制御することが可能であるので、エンジン8の燃料消費率を低減することが可能である。
(A5) According to the present embodiment, the
(A6)本実施例の車両は、複数の電動機に含まれる少なくとも1つの電動機の駆動、すなわち、第1電動機M1及び第2電動機M2のうちの何れか一方の電動機の駆動により走行(モータ走行)することが可能であるので、その駆動される第1電動機M1及び第2電動機M2のうちの何れか一方の電動機だけを走行用の駆動力源とする方がそれ以外の電動機が併せて駆動される場合よりも前記エネルギ伝達効率EFEがよくなる走行状態において、そのエネルギ伝達効率EFEのよい車両走行を行うことができる。すなわち、各電動機M1,M2の出力割合(運転割合)RTMを広い範囲で、エネルギ伝達効率EFEが高くなるように変化させることが可能である。 (A6) The vehicle of this embodiment travels by driving at least one motor included in the plurality of motors, that is, by driving one of the first motor M1 and the second motor M2 (motor traveling). Therefore, when only one of the driven first motor M1 and second motor M2 is used as a driving force source for traveling, the other motors are driven together. in running state becomes better the energy transmission efficiency EF E than that, it is possible to perform good vehicle travel of its energy transmission efficiency EF E. That is, a wide range of the output rate (driving percentage) RT M of the electric motor M1, M2, it is possible to change as the energy transfer efficiency EF E increases.
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts common to the embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
前述の第1実施例では、図6を用いて、モーター走行時に第1電動機M1と第2電動機M2との一方もしくは両方がモータとして機能し電力消費する場合において、本発明が適用されることにより第1電動機M1と第2電動機M2との間の運転割合RTMが、蓄電装置60と駆動輪38との間のエネルギ伝達効率EFEを向上させるように調整される制御を説明しているが、本発明は電動機Mがモータとして機能し電力消費する場合に限って適用されるものではなく、車両の制動時などに電動機Mが発電機として機能し電力を回生する場合にも適用される。本実施例では、電動機Mが発電機として機能する場合について、以下に、第1実施例とは異なる点を主として説明する。
In the first embodiment described above, with reference to FIG. 6, when one or both of the first electric motor M1 and the second electric motor M2 function as a motor and consume power when the motor is running, the present invention is applied. driving percentage RT M between the first electric motor M1 and the second electric motor M2, it has been described a control which is adjusted to improve the energy transfer efficiency EF E between the
本実施例の機能ブロック線図は図6であって第1実施例と共通である。図16は、第1実施例の図9と基本的に同じ共線図であるが、本実施例は電力の回生時の説明であるので矢印で示される反力トルク、第1電動機トルクTM1、第2電動機トルクTM2の方向が駆動輪38を制動する方向すなわち図9に対して逆になっている。図16(a)に示すように、ハイブリッド制御手段52は、モータ走行中の車両を制動する場合などに第2電動機M2で電力を回生する場合には、第1電動機回転速度NM1を負の回転速度で空転させて、第2電動機トルクTM2を駆動輪38を制動する方向に出力させる。このとき、第1実施例と同様に、入力軸ブレーキBinは解放状態である。
A functional block diagram of the present embodiment is shown in FIG. 6 and is common to the first embodiment. FIG. 16 is a collinear diagram that is basically the same as FIG. 9 of the first embodiment, but since this embodiment is an explanation at the time of power regeneration, the reaction force torque indicated by the arrow, the first motor torque T M1. The direction of the second electric motor torque TM2 is opposite to the direction in which the
一方で、図16(b)に示すように、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機M1で電力を回生する場合には、第1電動機トルクTM1を駆動輪38を制動する方向に出力させ、それと併せて、ハイブリッド制御手段52に含まれる反力トルク制御手段74は、第1電動機トルクTM1に対抗する反力トルクを入力軸ブレーキBinの係合により発生させ、エンジン回転速度NEを零に固定する。このように、動力伝達装置10は上記反力トルクを第2回転要素RE2に発生させることができる入力軸ブレーキBinを備えているので、第1電動機M1及び第2電動機M2のうちの少なくとも何れか一の電動機の作動により、車両制動時等に駆動輪38から伝達される機械的エネルギを利用することにより電力の回生を行うことが可能である。
On the other hand, as shown in FIG. 16B, the hybrid control means 52 outputs the first motor torque T M1 in the direction of braking the
車両制動時等に電動機Mで電力が回生される際には、駆動輪38から伝達される機械的エネルギが電動機Mにより電気エネルギに変換されてそれが蓄電装置60に充電される。この蓄電装置60と電動機Mとの間でエネルギが伝達され変換される効率(回生効率)すなわち電動機Mのエネルギ効率と電動機Mの回転速度及び出力トルクとの関係であるエネルギ効率マップは、第1実施例の図10と同様に実験的に求めることが可能である。上記エネルギ効率マップは、電動機Mの電力消費時(第1実施例)と電力の回生時(本実施例)とでは異なるのが通常であるが、本実施例では説明を簡潔にし理解を容易にするため、同じマップ構成であるして説明する。
When electric power is regenerated by the electric motor M during vehicle braking or the like, mechanical energy transmitted from the
前述の第1実施例の図10についての説明でも述べたように、電動機Mの出力(単位は、例えば「kW」)が変わらなくてもその回転速度によって前記電動機Mのエネルギ効率(回生効率)は左右される。これは、回生時にも同様のことが言える。この点について、図11及び図12を回生時のエネルギ効率マップとみなして説明すれば、図11に示すように、駆動輪38からの機械的エネルギが第2電動機M2の作動により電力として回生されるよりも第1電動機M1の作動により電力として回生される方が前記エネルギ効率(回生効率)が良い走行状態、すなわち、駆動輪38から蓄電装置60へのエネルギ伝達効率EFEが良い走行状態があり得る。一方で、図12に示すように、駆動輪38からの機械的エネルギが第1電動機M1の作動により電力として回生されるよりも第2電動機M2の作動により電力として回生される方が前記エネルギ効率(回生効率)が良い走行状態、すなわち、駆動輪38から蓄電装置60へのエネルギ伝達効率EFEが良い走行状態があり得る。つまり、第1実施例と同様に、電動機Mが発電機として機能し電力を回生する場合にも第1電動機M1と第2電動機M2との間の運転割合RTMが調整されることにより、蓄電装置60と駆動輪38との間のエネルギ伝達効率EFEを向上させることが可能である。
As described in the description of FIG. 10 in the first embodiment, the energy efficiency (regenerative efficiency) of the electric motor M depends on the rotational speed even if the output of the electric motor M (the unit is, for example, “kW”) does not change. Depends on. The same can be said for the regeneration. 11 and 12 are considered as energy efficiency maps at the time of regeneration. As shown in FIG. 11, mechanical energy from the
図6に戻り、第1実施例で説明した電動機Mの電力消費時と同様に、電動機制御手段として機能するハイブリッド制御手段52は、車両制動時等に駆動輪38からの機械的エネルギを電力として回生する場合に、第1電動機M1と第2電動機M2との何れか一方もしくは両方を作動させる。そのとき、ハイブリッド制御手段52は、モータ走行においてその第1電動機M1と第2電動機M2との何れか一方もしくは両方を作動させるに際し、第1電動機M1及び第2電動機M2の運転割合(回生割合)RTM、具体的には、第1電動機M1及び第2電動機M2のそれぞれの出力トルク(回生トルク)TM1,TM2及び回転速度NM1,NM2を、駆動輪38から蓄電装置60(電気エネルギ源)へのエネルギ伝達効率EFEがそれの最高値に近づくように決定する。
Returning to FIG. 6, similarly to the case of power consumption of the motor M described in the first embodiment, the hybrid control means 52 functioning as the motor control means uses the mechanical energy from the
そのために、第1実施例で示した図13及び図14に例示されたような関係が電力の回生時(本実施例)においても同様に実験的に求められている。なお、それら図13及び図14に例示された回生時の関係に基づきハイブリッド制御手段52が出力トルクTM1,TM2及び回転速度NM1,NM2を決定する場合の具体的な処理も第1実施例と同様である。 For this purpose, the relationship illustrated in FIGS. 13 and 14 shown in the first embodiment is also experimentally obtained during power regeneration (this embodiment). Note that the specific processing when the hybrid control means 52 determines the output torques T M1 and T M2 and the rotation speeds N M1 and N M2 based on the relationship at the time of regeneration illustrated in FIGS. It is the same as that of an Example.
ハイブリッド制御手段52(電動機制御手段52)は、第1実施例と同様の処理をして回生時の第1電動機回転速度NM1、第2電動機回転速度NM2、第1電動機トルクTM1、第2電動機トルクTM2、及び、自動変速部20の目標ギヤ段を決定した上で、その目標ギヤ段に自動変速部20を変速するように有段変速制御手段54に対して指示を出し、自動変速部20の変速を実行させる。この点も第1実施例と同様である。
The hybrid control means 52 (motor control means 52) performs the same processing as in the first embodiment, and performs the first motor rotation speed N M1 , the second motor rotation speed N M2 , the first motor torque T M1 , (2) After determining the motor torque T M2 and the target gear stage of the
そして、ハイブリッド制御手段52は、上記決定した第1電動機回転速度NM1、第2電動機回転速度NM2、第1電動機トルクTM1、及び、第2電動機トルクTM2で第1電動機M1及び第2電動機を作動させ、電力の回生を実施する。このとき、例えば、各電動機M1,M2の運転割合(回生割合)RTMが第2電動機M2を100%とするものである場合には、第1実施例と同様に、反力トルク制御手段74は、第2回転要素RE2に前記反力トルクを発生させる必要が無いので、入力軸ブレーキBinを解放させる。一方で、上記運転割合RTMが第2電動機M2を100%とするものではない場合、すなわち、ハイブリッド制御手段52が第1電動機M1或いは両電動機M1,M2を作動させる場合には、反力トルク制御手段74は入力軸ブレーキBinを係合させる。 Then, the hybrid control means 52 uses the first motor M1 and the second motor T1 that are determined by the first motor rotation speed N M1 , the second motor rotation speed N M2 , the first motor torque T M1 , and the second motor torque T M2 determined above . Operate the motor and regenerate the power. In this case, for example, when driving percentage (regeneration rate) RT M of the electric motor M1, M2 is what the second electric motor M2 to 100%, as in the first embodiment, reaction torque control means 74 Since it is not necessary to generate the reaction torque in the second rotating element RE2, the input shaft brake Bin is released. On the other hand, if the driving percentage RT M is not a second electric motor M2 to 100%, i.e., if the hybrid control means 52 activates the first motor M1 or both electric motors M1, M2 is the reaction torque The control means 74 engages the input shaft brake Bin.
本実施例の電子制御装置40の制御作動の要部、すなわち、モータ走行の車両制動時などにおいて電力の回生が行われるときの駆動輪38から蓄電装置60への前記エネルギ伝達効率EFEを向上させる制御作動を説明するフローチャートは図15であって、第1実施例と共通である。なお、好適には、本実施例ではこのフローチャートは電力の回生時に実行される。
Main control operation of the
図15において、SA1、SA3の内容は第1実施例と共通であるが、SA2、SA4の内容は第1実施例と一部異なるので、その異なる点について説明する。 In FIG. 15, the contents of SA1 and SA3 are the same as those of the first embodiment, but the contents of SA2 and SA4 are partially different from those of the first embodiment, and the differences will be described.
ハイブリッド制御手段52に対応するSA2においては、蓄電装置60から駆動輪38への前記エネルギ伝達効率EFEがそれの最高値に近づくように、自動変速部20の目標ギヤ段と、第1電動機M1及び第2電動機M2のそれぞれの出力トルク(回生トルク)TM1,TM2及び回転速度NM1,NM2とが決定される。例えば、それらは第1実施例の場合と同様して決定される。
In SA2 corresponding to the hybrid control means 52, such that the energy transfer efficiency EF E from the
ハイブリッド制御手段52及び反力トルク制御手段74に対応するSA4においては、前記SA2で決定された各電動機M1,M2の運転割合RTMで第1電動機M1及び第2電動機M2が運転され、電力の回生が実施される。入力軸ブレーキBinの係合または解放については第1実施例と同様である。 In SA4 corresponding to the hybrid control means 52 and the reaction force torque control means 74, the first electric motor M1 and the second electric motor M2 are operated at the operation ratio RT M of each electric motor M1, M2 determined in SA2, and the electric power Regeneration is carried out. Engagement or release of the input shaft brake Bin is the same as in the first embodiment.
本実施例には前述の第1実施例の効果(A1)、(A4)、(A5)、及び(A6)に加え、次のような効果がある。(B1)本実施例によれば、ハイブリッド制御手段52は、モータ走行においてその第1電動機M1と第2電動機M2との何れか一方もしくは両方を作動させるに際し、第1電動機M1及び第2電動機M2のそれぞれの出力トルク(回生トルク)TM1,TM2及び回転速度NM1,NM2を、駆動輪38から蓄電装置60(電気エネルギ源)へのエネルギ伝達効率EFEがそれの最高値に近づくように決定するので、車両制動時等の電動機Mによって電力が回生される場合に蓄電装置60に対し効率の良い充電を行うことができる。
This embodiment has the following effects in addition to the effects (A1), (A4), (A5), and (A6) of the first embodiment. (B1) According to the present embodiment, the hybrid control means 52, when operating one or both of the first electric motor M1 and the second electric motor M2 during motor running, the first electric motor M1 and the second electric motor M2. approaching the respective output torque (regenerative torque) T M1, T M2 and the rotational speed N M1, N M2, the maximum energy transfer efficiency EF E is that from the
(B2)本実施例によれば、前述の第1実施例と同様に、第1電動機M1は第1回転要素RE1に連結されており、反力トルク制御手段74は、第1電動機トルクTM1が駆動輪38に伝達される場合に、その第1電動機トルクTM1に対抗する前記反力トルクを第2回転要素RE2に発生させるので、差動部遊星歯車装置24(動力分配機構16)を介して駆動輪38に連結された第1電動機M1を発電機として機能させて、エンジン停止中の車両制動時等に駆動輪38から伝達される機械的エネルギから電力の回生を行うことが可能である。
(B2) According to this embodiment, as in the first embodiment, the first motor M1 is connected to the first rotating element RE1, and the reaction torque control means 74 includes the first motor torque T M1. If There transmitted to the
図17は、本発明が好適に適用される他の車両用動力伝達装置110(以下、「動力伝達装置110」と表す)の構成を説明する骨子図であって、第1実施例の図1に相当する骨子図である。
FIG. 17 is a skeleton diagram illustrating the configuration of another vehicular power transmission device 110 (hereinafter, referred to as “
図17に示すように、本実施例の動力伝達装置110は、第1実施例の動力伝達装置10に対して、切換ブレーキB0、切換クラッチC0、及び、入力軸ブレーキBinを備えていないが、第2回転要素RE2に動力伝達可能に連結された第3電動機M3を備えている点が異なる。それ以外の点は上記動力伝達装置10と同じである。この第3電動機M3は本発明の反力電動機に対応しており、また、第1電動機M1、第2電動機M2、及び、第3電動機M3は本発明の複数の電動機に対応する。
As shown in FIG. 17, the
エンジン8始動のためのクランキングを行う際に、電子制御装置40は、動力分配機構16の差動作用を利用し第1電動機回転速度NM1を速やかに引き上げることでエンジン回転速度NEを引き上げてもよいが、第3電動機M3により直接にエンジン回転速度NEを引き上げることもできる。すなわち、第3電動機M3はエンジン8のスタータモータとして機能する。また、モータ走行時において、第3電動機M3を敢えて電気的に回転できないようにすることで、図1の入力軸ブレーキBinと同様に、第3電動機M3によってエンジン回転速度NEを零にし第1電動機トルクTM1に対抗する前記反力トルクを第2回転要素RE2に発生させることができる。
When performing the cranking for
図18は、その動力伝達装置110の変速段と油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせとの関係を示す係合表であって、第1実施例の図2に相当する係合表である。図19は、その動力伝達装置110の変速作動を説明する共線図であって、第1実施例の図3に相当する共線図である。
FIG. 18 is an engagement table showing the relationship between the gear position of the
動力伝達装置110は切換ブレーキB0を備えていないので、動力伝達装置110には、第1実施例の図2及び図3における第5速ギヤ段「5th」が存在しない。従って、本実施例の図18及び図19は、第1実施例の図2及び図3に対して第5速ギヤ段「5th」に関する記載が除かれている点が異なるが、その他の部分は同じである。
Since the
本実施例の機能ブロック線図は、図6であり第1実施例と共通であるが、第1実施例の反力トルク制御手段74が本実施例では反力トルク制御手段116に置き換わっている点が異なる。 The functional block diagram of this embodiment is shown in FIG. 6 and is the same as that of the first embodiment, but the reaction force torque control means 74 of the first embodiment is replaced with the reaction force torque control means 116 in this embodiment. The point is different.
図6の反力トルク制御手段116は、第1実施例の反力トルク制御手段74と基本的に同じであるが、動力伝達装置110が入力軸ブレーキBin(図1参照)を備えていないので、第1電動機トルクTM1に対抗する前記反力トルク(図9参照)を第2回転要素RE2に発生させる場合に、第3電動機M3によりその反力トルクを発生させる点が上記反力トルク制御手段74と異なる。すなわち、反力トルク制御手段116は、モータ走行時において第1電動機トルクTM1が駆動輪38に伝達される場合に、第2回転要素RE2に上記反力トルクを第3電動機M3により発生させ、エンジン回転速度NEを零に固定する。
The reaction force torque control means 116 of FIG. 6 is basically the same as the reaction force torque control means 74 of the first embodiment, but the
このように反力トルク制御手段116が第3電動機M3により上記反力トルクを発生させる場合には、ブレーキなどの油圧式摩擦係合装置による場合と異なり、蓄電装置60からの電力を第3電動機M3が消費するので、本実施例のモータ走行時における蓄電装置60から駆動輪38へのエネルギ伝達効率EFEは第1実施例のそれとは異なることになる。従って、本実施例のハイブリッド制御手段52(電動機制御手段52)がモータ走行における第1電動機M1及び第2電動機M2のそれぞれの出力トルクTM1,TM2及び回転速度NM1,NM2を決定する際に用いる前記エネルギ伝達効率マップは、第1実施例のそれとは異なり、第3電動機M3の電力消費を考慮したエネルギ伝達効率マップとされる。例えば図20に示すように、本実施例のエネルギ伝達効率マップ(図20の実線)は、第1実施例のエネルギ伝達効率マップ(図20の二点鎖線)に対して上記第3電動機M3の電力消費分だけ、前記エネルギ伝達効率EFEが低下する側にずれることとなる。また、モータ走行時の走行用の駆動力源が第2電動機M2のみである場合には第3電動機M3は電力を消費しないので、図20において、第2電動機M2が100%の運転割合RTMでは、第1実施例でも第3実施例でも上記エネルギ伝達効率EFEは等しくなる。
As described above, when the reaction force torque control means 116 generates the reaction torque by the third electric motor M3, unlike the case of using a hydraulic friction engagement device such as a brake, the electric power from the
本実施例のフローチャートは、図15であり第1実施例と共通であるが、図15のSA4において、第1実施例では第1電動機トルクTM1に対抗する前記反力トルクを発生させるために入力軸ブレーキBinが係合されるのに対し、本実施例では第3電動機により上記反力トルクが発生させられる点が異なる。その他の点に関しては、本実施例は第1実施例と同じである。なお、本実施例のSA4はハイブリッド制御手段52及び反力トルク制御手段116に対応する。 The flowchart of this embodiment is shown in FIG. 15 and is the same as that of the first embodiment. However, in SA4 of FIG. 15, in the first embodiment, in order to generate the reaction torque that opposes the first motor torque TM1. The input shaft brake Bin is engaged, whereas the third embodiment is different in that the reaction torque is generated by the third electric motor. In other respects, the present embodiment is the same as the first embodiment. Note that SA4 in this embodiment corresponds to the hybrid control means 52 and the reaction force torque control means 116.
本実施例には前述の第1実施例の効果(A1)、(A2)、(A3)、(A5)、及び(A6)に加え、次のような効果がある。本実施例によれば、反力トルク制御手段116は、モータ走行時において第1電動機トルクTM1が駆動輪38に伝達される場合に、第1電動機トルクTM1に対抗する前記反力トルクを第3電動機M3によって第2回転要素RE2に発生させるので、電気的な制御により応答性よく上記反力トルクを発生させることが可能である。
This embodiment has the following effects in addition to the effects (A1), (A2), (A3), (A5), and (A6) of the first embodiment. According to the present embodiment, the reaction force torque control means 116 determines the reaction force torque that opposes the first motor torque T M1 when the first motor torque T M1 is transmitted to the
また、本実施例では、モータ走行において、反力トルク制御手段116は第2回転要素RE2に上記反力トルクを発生させる場合に、エンジン回転速度NEを零に、すなわち、第2回転要素RE2の回転速度を零に固定するが、例えば、敢えて第3電動機によりその反力トルクを発生させつつ第2回転要素RE2を正方向に回転させることがあってもよい。そのようにすれば、モータ走行において、第2回転要素RE2を固定してその反力トルクを発生させることもその第2回転要素RE2を回転させつつその反力トルクを発生させることも可能であり、すなわち、第1電動機M1と第2電動機M2との間の回転速度比を変化させることが可能であり、そのため、第1電動機M1及び第2電動機M2のそれぞれをエネルギ効率のよい回転速度NM1,NM2で駆動するときのその回転速度NM1,NM2の調整範囲を広く設けることが可能となる。 In this embodiment, when the motor travels, the reaction torque control means 116 sets the engine speed NE to zero, that is, the second rotation element RE2 when the second rotation element RE2 generates the reaction torque. However, for example, the second rotating element RE2 may be rotated in the positive direction while generating the reaction torque by the third electric motor. By doing so, it is possible to generate the reaction torque by fixing the second rotation element RE2 while driving the motor, or to generate the reaction torque while rotating the second rotation element RE2. That is, it is possible to change the rotation speed ratio between the first electric motor M1 and the second electric motor M2, so that each of the first electric motor M1 and the second electric motor M2 has an energy efficient rotation speed N M1. , N M2 , it is possible to provide a wide adjustment range of the rotation speeds N M1 and N M2 .
なお、本実施例では、理解を容易にするため前述の第1実施例と対比して説明したが、電動機Mが電力の回生を行うことについて説明した第2実施例との対比でも、入力軸ブレーキBinに替えて第3電動機M3で前記反力トルクを発生させることが可能である。従って、本実施例は、第2実施例の効果(B1)、(B2)も有する。 In the present embodiment, the description has been made in comparison with the first embodiment described above for easy understanding. However, the input shaft can be compared with the second embodiment in which the electric motor M performs power regeneration. The reaction torque can be generated by the third electric motor M3 instead of the brake Bin. Therefore, this embodiment also has the effects (B1) and (B2) of the second embodiment.
図21は、本発明が好適に適用される他の車両用動力伝達装置150(以下、「動力伝達装置150」と表す)の構成を説明するために、差動部152に相当する部分を抜粋した骨子図である。
FIG. 21 shows a portion corresponding to the
本実施例の動力伝達装置150は、図1の動力伝達装置10に対して、差動部11が差動部152に置き換わっている点が異なるが、それ以外の点は上記動力伝達装置10と同じである。
The
差動部152は、第1電動機M1と、エンジン8の出力を第1電動機M1および伝達部材18に分配する差動機構としての動力分配機構154と、伝達部材18と一体的に回転するように設けられている第2電動機M2とを備えている。
The
本発明の差動機構に対応する動力分配機構154は、所定のギヤ比ρX1を有するシングルピニオン型の差動部第1遊星歯車装置156と、所定のギヤ比ρX2を有するシングルピニオン型の差動部第2遊星歯車装置158とを主体的に備えている。この差動部第1遊星歯車装置156は、差動部第1サンギヤS01、差動部第1遊星歯車P01、その差動部第1遊星歯車P01を自転および公転可能に支持する差動部第1キャリヤCA01、差動部第1遊星歯車P01を介して差動部第1サンギヤS01と噛み合う差動部第1リングギヤR01を備えている。差動部第2遊星歯車装置158は、差動部第2サンギヤS02、差動部第2遊星歯車P02、その差動部第2遊星歯車P02を自転および公転可能に支持する差動部第2キャリヤCA02、差動部第2遊星歯車P02を介して差動部第2サンギヤS02と噛み合う差動部第2リングギヤR02を備えている。差動部第1サンギヤS01の歯数をZS01、差動部第1リングギヤR01の歯数をZR01とすると、上記ギヤ比ρX1はZS01/ZR01であり、差動部第2サンギヤS02の歯数をZS02、差動部第2リングギヤR02の歯数をZR02とすると、上記ギヤ比ρX2はZS02/ZR02である。
The
この動力分配機構154は4つの回転要素RE01,RE02,RE03,RE04から構成されている。そのうちの第1回転要素RE01は差動部第1サンギヤS01に対応し、第2回転要素RE02は相互に連結された差動部第1リングギヤR01及び差動部第2キャリヤCA02に対応し、第3回転要素RE03は相互に連結された差動部第1キャリヤCA01及び差動部第2サンギヤS02に対応し、第4回転要素RE04は差動部第2リングギヤR02に対応する。そして、第1回転要素RE01は第1電動機M1に連結され、第2回転要素RE02は入力軸14すなわちエンジン8及び入力軸ブレーキBinに連結され、第3回転要素RE03は伝達部材18すなわち自動変速部20の入力側に連結され、第4回転要素RE04は第2電動機M2に連結されている。このような構成により動力分配機構154はその差動作用が作動可能となっている。また、差動部152(動力分配機構154)は、上記差動作用を利用することにより、その変速比(入力軸14の回転速度NIN/伝達部材回転速度N18)が連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。そして、差動部152(動力分配機構154)は、第1電動機M1及び/又は第2電動機M2の運転状態が制御されることにより、動力分配機構154の差動状態、すなわち入力軸14の回転速度NINと伝達部材回転速度N18の差動状態が制御されるので、電気的な差動装置すなわち電気式差動部であると言える。
The
図22は、差動部152の共線図であって、第1実施例の図3の差動部11に係る部分に相当する共線図である。そして、図22の直線L01はモータ走行時のある走行状態において各回転要素RE01,RE02,RE03,RE04の回転速度の相対関係を示すものである。
FIG. 22 is a collinear diagram of the
図22の縦線Y01、Y02、Y03、Y04はそれぞれ、第1回転要素RE01、第3回転要素RE03、第2回転要素RE02、第4回転要素RE04の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は前記ギヤ比ρX1、ρX2に応じて定められている。 The vertical lines Y01, Y02, Y03, Y04 in FIG. 22 indicate the relative rotational speeds of the first rotating element RE01, the third rotating element RE03, the second rotating element RE02, and the fourth rotating element RE04, respectively. The interval is determined according to the gear ratios ρ X1 and ρ X2 .
本実施例の動力伝達装置150においても、必要に応じて入力軸ブレーキBinが係合されることにより、第1電動機M1及び第2電動機M2の何れか一方または両方を走行用の駆動力源としてモータ走行が実行され、図6を用いて前述したような制御機能が適用されるので、前述の第1実施例及び第2実施例と同様の効果が得られる。
Also in the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this is an embodiment to the last, and this invention is implemented in the aspect which added various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art. Can do.
例えば、前述の実施例において、電気エネルギ源である蓄電装置60は、例えば、鉛蓄電池などのバッテリ、又は、キャパシタなどであると説明されているが、力行時であれば発電機が連結されたエンジンであってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、前述の第4実施例の動力分配機構154おいて、差動部第1遊星歯車装置156の各要素S01,CA01,R01および差動部第2遊星歯車装置158の各要素S02,CA02,R02のそれぞれと、エンジン8、第1電動機M1、第2電動機M2、伝達部材18のそれぞれとの連結関係は、図21に示す通りであるが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではない。例えば、図23に例示される動力分配機構160のように、相互に連結された差動部第1サンギヤS01及び差動部第2リングギヤR02が第1電動機M1に連結され、差動部第1リングギヤR01が入力軸14すなわちエンジン8及び入力軸ブレーキBinに連結され、相互に連結された差動部第1キャリヤCA01及び差動部第2キャリヤCA02が伝達部材18すなわち自動変速部20の入力側に連結され、差動部第2サンギヤS02が第2電動機M2に連結されていてもよい。また、この図23に例示される動力分配機構160でも、第1電動機M1、伝達部材18、エンジン8、第2電動機M2の相対回転速度を共線図として表せば、図22の共線図と同様になるが、共線図における各回転要素の並び順も図22のそれに限定されるものではない。
Further, in the
また、前述の実施例において図1及び図17の動力分配機構16では、差動部キャリヤCA0がエンジン8に連結され、差動部サンギヤS0が第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0が伝達部材18に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン8、第1電動機M1、伝達部材18は、差動部遊星歯車装置24の3要素CA0、S0、R0のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
Further, in the above-described embodiment, in the
また、前述の実施例において、ハイブリッド車を例として説明されているが、電気自動車であっても差し支えない。すなわち、エンジン8が無い構成も考え得る。エンジン8の無い構成として、例えば、図24に例示するような差動部11も考え得る。この図24では、第3実施例の図17に対して、図24の差動部遊星歯車装置24の差動部サンギヤS0が第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0が第2電動機M2と伝達部材18すなわち自動変速部20の入力側とに連結されている点は図17と同じであるが、エンジン8と第3電動機M3とが除かれており、差動部遊星歯車装置24の差動部キャリヤCA0がエンジン8にではなくケース12に連結(固定)されている点が異なる。この図24に示される構成では、第2回転要素RE2はケース12に固定されているので第3電動機M3や入力軸ブレーキBinに相当するものが必要ない。従って、反力トルク制御手段74,116は必須のものではない。
In the above-described embodiment, a hybrid vehicle has been described as an example. However, an electric vehicle may be used. That is, a configuration without the
また、前述の実施例において、ハイブリッド車両のモータ走行において本発明が適用された例が説明されているが、本発明は上記モータ走行に限って適用されるものではない。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to motor traveling of a hybrid vehicle has been described. However, the present invention is not limited to the above-described motor traveling.
また前述の実施例においては、第1電動機M1の運転状態が制御されることにより、差動部11(動力分配機構16)はその変速比γ0が最小値γ0min から最大値γ0max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能するものであったが、例えば差動部11の変速比γ0を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させるものであってもよい。また、差動部152(動力分配機構154)でも同様である。
In the above-described embodiment, by controlling the operating state of the first motor M1, the differential unit 11 (power distribution mechanism 16) continuously changes its speed ratio γ0 from the minimum value γ0min to the maximum value γ0max. However, for example, the gear ratio γ0 of the
また、前述の実施例の動力伝達装置10,110,150においてエンジン8と差動部11,152とは直結されているが、エンジン8が差動部11,152にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
Further, in the
また、前述の実施例の図1及び図17の動力伝達装置10,110において第1電動機M1と第1回転要素RE1とは直結されており、第2電動機M2と第3回転要素RE3とは直結されているが、第1電動機M1が第1回転要素RE1にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第2電動機M2が第3回転要素RE3にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。また、図21の動力伝達装置150でも同様である。
Further, in the
また前述の実施例では、エンジン8から駆動輪38への動力伝達経路において、差動部11,152の次に自動変速部20が連結されているが、自動変速部20の次に差動部11,152が連結されている順番でもよい。要するに、自動変速部20は、エンジン8から駆動輪38への動力伝達経路の一部を構成するように設けられておればよい。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例の図1、図17、図21によれば、差動部11,152と自動変速部20とは直列に連結されているが、動力伝達装置10,110,150全体として電気的に差動状態を変更し得る電気式差動機能とその電気式差動機能による変速とは異なる原理で変速する機能とが備わっていれば、差動部11,152と自動変速部20とが機械的に独立していなくても本発明は適用される。
Further, according to FIGS. 1, 17, and 21 of the above-described embodiment, the
また、前述の実施例において動力分配機構16(差動部遊星歯車装置24)はシングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであってもよい。また、差動部第1遊星歯車装置156、差動部第2遊星歯車装置158についても同様である。
In the above-described embodiment, the power distribution mechanism 16 (differential planetary gear unit 24) is a single planetary, but may be a double planetary. The same applies to the differential first
また前述の実施例の図1及び図17においては、差動部遊星歯車装置24を構成する第2回転要素RE2にはエンジン8が動力伝達可能に連結され、第1回転要素RE1には第1電動機M1が動力伝達可能に連結され、第3回転要素RE3には駆動輪38への動力伝達経路が連結されているが、例えば、2つの遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、電動機、駆動輪が動力伝達可能に連結されており、その遊星歯車装置の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により有段変速と無段変速とに切換可能な構成にも本発明は適用される。
In FIGS. 1 and 17 of the above-described embodiment, the
また前述の実施例においては、自動変速部20は有段の自動変速機として機能する変速部であるが、無段のCVTであってもよく、要するに、その変速比γAを自動的に変化させることができる変速部であればよい。なお、自動変速部20は、蓄電装置60(電気エネルギ源)と駆動輪38との間のエネルギ伝達効率EFEを高める上で必須構成とは言えないが、前述の実施例の構成に含まれていることが望ましい。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例におけるクラッチC及びブレーキB等の油圧式摩擦係合装置C0,C1,C2,B0,B1,B2,B3,Binは、パウダー(磁粉)クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドッグクラッチ等の磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。更に、入力軸ブレーキBinはワンウェイクラッチであってもよい。 Further, the hydraulic friction engagement devices C0, C1, C2, B0, B1, B2, B3, and Bin such as the clutch C and the brake B in the above-described embodiments are a powder (magnetic powder) clutch, an electromagnetic clutch, and a meshing type dog. You may be comprised from magnetic powder type, electromagnetic types, and mechanical engagement apparatuses, such as a clutch. Further, the input shaft brake Bin may be a one-way clutch.
また前述の実施例の図1及び図17においては、第2電動機M2は伝達部材18に直接連結されているが、第2電動機M2の連結位置はそれに限定されず、エンジン8又は伝達部材18から駆動輪38までの間の動力伝達経路に直接的或いは変速機、遊星歯車装置、係合装置等を介して間接的に連結されていてもよい。
1 and 17 of the above-described embodiment, the second electric motor M2 is directly connected to the
また、前述の実施例においてエンジン8は入力軸14と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例の第1電動機M1および第2電動機M2は、入力軸14と同心に配置されて第1電動機M1および第2電動機M2は動力分配機構16,154の何れかの回転要素に連結されていたが、第1電動機M1および第2電動機M2は、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に上記何れかの回転要素に連結されていてもよい。
Further, the first electric motor M1 and the second electric motor M2 of the above-described embodiment are arranged concentrically with the
また、前述の実施例において自動変速部20は伝達部材18を介して差動部11,152と直列に連結されていたが、入力軸14と平行にカウンタ軸が設けられてそのカウンタ軸上に同心に自動変速部20が配列されていてもよい。この場合には、差動部11,152と自動変速部20とは、たとえば伝達部材18としてカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される1組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例の図1において、動力分配機構16は1組の差動部遊星歯車装置24から構成されていたが、2以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態(定変速状態)では3段以上の変速機として機能するものであってもよい。また、第3実施例の骨子図(図17)と第4実施例の骨子図(図21)によれば、差動部11,152は図1の切換ブレーキB0および切換クラッチC0に相当する係合装置を備えていないが、そのような係合装置を備えて有段変速機としての機能を有していてもよい。
Further, in FIG. 1 of the above-described embodiment, the
また、前述の実施例の図1及び図17の第2電動機M2はエンジン8から駆動輪38までの動力伝達経路の一部を構成する伝達部材18に連結されているが、第2電動機M2がその動力伝達経路に連結されていることに加え、クラッチ等の係合要素を介して動力分配機構16にも連結可能とされており、第1電動機M1の代わりに第2電動機M2によって動力分配機構16の差動状態を制御可能とする動力伝達装置10,110の構成であってもよい。
Further, the second electric motor M2 in FIGS. 1 and 17 in the above-described embodiment is connected to a
また前述の実施例の図1において、動力分配機構16が切換クラッチC0および切換ブレーキB0を備えているが、切換クラッチC0および切換ブレーキB0は動力分配機構16とは別個に動力伝達装置10に備えられていてもよい。また、切換クラッチC0と切換ブレーキB0との何れか一方または両方がない構成も考え得る。
In FIG. 1 of the above-described embodiment, the
また前述の実施例において、差動部11,152が、第1電動機M1及び第2電動機M2を備えているが、第1電動機M1及び第2電動機M2は差動部11,152とは別個に動力伝達装置10,110,150に備えられていてもよい。
In the above-described embodiment, the
また前述した複数の実施例はそれぞれ、例えば優先順位を設けるなどして、相互に組み合わせて実施することができる。例えば、理解を容易にするために、モータ走行中の力行時を例とする説明については第1実施例で行い、モータ走行中の電力の回生時を例とする説明については第2実施例で行ったが、両実施例が組み合わされた一の実施例も考え得る。 Further, each of the plurality of embodiments described above can be implemented in combination with each other, for example, by setting priorities. For example, in order to facilitate understanding, the description of the power running during motor traveling is given as an example in the first embodiment, and the explanation of the power regeneration during motor running is taken as an example in the second embodiment. Although done, one embodiment where both embodiments are combined is also conceivable.
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the present invention is implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.
8:エンジン(内燃機関)
10,110,150:動力伝達装置(車両用動力伝達装置)
16,154,160:動力分配機構(差動機構)
18:伝達部材(差動機構の出力軸)
20:自動変速部(変速部)
38:駆動輪
40:電子制御装置(制御装置)
52:ハイブリッド制御手段(電動機制御手段)
60:蓄電装置(電気エネルギ源)
74,116:反力トルク制御手段
M1:第1電動機(複数の電動機)
M2:第2電動機(複数の電動機)
M3:第3電動機(反力電動機、複数の電動機)
RE1:第1回転要素(複数の回転要素)
RE2:第2回転要素(複数の回転要素)
RE3:第3回転要素(複数の回転要素)
RE01:第1回転要素(複数の回転要素)
RE02:第2回転要素(複数の回転要素)
RE03:第3回転要素(複数の回転要素)
RE04:第4回転要素(複数の回転要素)
Bin:入力軸ブレーキ(係合装置)
8: Engine (internal combustion engine)
10, 110, 150: Power transmission device (vehicle power transmission device)
16, 154, 160: Power distribution mechanism (differential mechanism)
18: Transmission member (differential mechanism output shaft)
20: Automatic transmission unit (transmission unit)
38: Drive wheel 40: Electronic control device (control device)
52: Hybrid control means (motor control means)
60: Power storage device (electric energy source)
74, 116: Reaction force torque control means M1: First electric motor (plural electric motors)
M2: Second electric motor (multiple electric motors)
M3: Third motor (reaction motor, multiple motors)
RE1: First rotating element (multiple rotating elements)
RE2: second rotation element (a plurality of rotation elements)
RE3: third rotation element (a plurality of rotation elements)
RE01: First rotating element (multiple rotating elements)
RE02: Second rotation element (multiple rotation elements)
RE03: Third rotation element (multiple rotation elements)
RE04: Fourth rotating element (multiple rotating elements)
Bin: Input shaft brake (engagement device)
Claims (8)
前記複数の電動機のうち1又は2以上の電動機を作動させるに際し、それぞれの電動機の出力トルク及び回転速度を、前記電気エネルギ源と駆動輪との間のエネルギの伝達効率がそれの最高値に近づくように決定する電動機制御手段
を、含むことを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。 A differential mechanism having a plurality of rotating elements and capable of differential action, a plurality of electric motors coupled to each of the rotating elements different from each other among the plurality of rotating elements, and a power transmission path A control device for a vehicle power transmission device, comprising: a transmission portion that constitutes a part; and an electric energy source capable of transmitting and receiving power to the plurality of electric motors,
When operating one or more of the plurality of motors, the output torque and rotation speed of each of the motors is such that the energy transmission efficiency between the electric energy source and the drive wheels approaches its maximum value. A control device for a vehicle power transmission device, comprising: an electric motor control means for determining as described above.
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 When operating one or more of the plurality of motors, the motor control means determines the output torque and rotation speed of each motor based on the energy transmission efficiency from the electric energy source to the drive wheels. It determines so that it may approach the maximum value. The control apparatus of the power transmission device for vehicles of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 When operating one or more of the plurality of motors, the motor control means determines the output torque and rotation speed of each motor based on the energy transfer efficiency from the drive wheels to the electrical energy source. It determines so that it may approach the maximum value. The control apparatus of the power transmission device for vehicles of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
該第1電動機の出力トルクが前記駆動輪に伝達される場合には、前記第1回転要素ではなく且つ前記出力軸を含まない第2回転要素に、該第1電動機の出力トルクに対抗する反力トルクを発生させる反力トルク制御手段
を、含むことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 The first motor included in the plurality of motors is connected to a first rotation element that does not include the output shaft of the differential mechanism among the plurality of rotation elements,
When the output torque of the first motor is transmitted to the drive wheel, the second rotating element that is not the first rotating element and does not include the output shaft is opposed to the output torque of the first motor. The control device for a vehicle power transmission device according to any one of claims 1 to 3, further comprising reaction force torque control means for generating force torque.
前記反力トルク制御手段は、該反力電動機により前記反力トルクを発生させる
ことを特徴とする請求項4に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 Reaction force motors included in the plurality of electric motors are connected to the second rotating element,
The said reaction force torque control means generates the said reaction force torque with this reaction force electric motor. The control apparatus of the vehicle power transmission device of Claim 4 characterized by the above-mentioned.
前記反力トルク制御手段は、該係合装置の係合により前記反力トルクを発生させる
ことを特徴とする請求項4に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 An engagement device is coupled to the second rotating element,
5. The control device for a vehicle power transmission device according to claim 4, wherein the reaction torque control means generates the reaction torque by engagement of the engagement device.
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 The control device for a vehicle power transmission device according to any one of claims 1 to 6, wherein an internal combustion engine is connected to any of the plurality of rotating elements.
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 The control device for a vehicle power transmission device according to any one of claims 1 to 7, wherein the vehicle can travel by driving at least one electric motor included in the plurality of electric motors.
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