CN107225961B - 动力传递装置 - Google Patents
动力传递装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107225961B CN107225961B CN201710178711.1A CN201710178711A CN107225961B CN 107225961 B CN107225961 B CN 107225961B CN 201710178711 A CN201710178711 A CN 201710178711A CN 107225961 B CN107225961 B CN 107225961B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotary element
- engine
- torque
- electric machine
- rotating electric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 148
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 312
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 98
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 54
- 230000008450 motivation Effects 0.000 claims description 27
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims description 6
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 116
- 230000006870 function Effects 0.000 description 86
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 77
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 54
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 description 30
- 230000008859 change Effects 0.000 description 24
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 24
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 21
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 20
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 18
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 17
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 16
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 13
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 13
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 12
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 12
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 11
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 8
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 7
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 5
- 230000009699 differential effect Effects 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 230000005428 wave function Effects 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
- B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
- B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/44—Series-parallel type
- B60K6/445—Differential gearing distribution type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/54—Transmission for changing ratio
- B60K6/543—Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
- F16H3/727—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
- F16H3/728—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path with means to change ratio in the mechanical gearing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
- B60K2006/268—Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
- B60K2006/381—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/02—Clutches
- B60W2510/0208—Clutch engagement state, e.g. engaged or disengaged
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/10—Change speed gearings
- B60W2510/107—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/02—Clutches
- B60W2710/021—Clutch engagement state
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2710/0644—Engine speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2710/0666—Engine torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/08—Electric propulsion units
- B60W2710/083—Torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2720/30—Wheel torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/92—Hybrid vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
- F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
- F16H2037/0866—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
- F16H2037/0873—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft with switching, e.g. to change ranges
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
- F16H2200/2007—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
- F16H2200/2038—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with three engaging means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
- Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
- Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
- Y10S903/904—Component specially adapted for hev
- Y10S903/909—Gearing
- Y10S903/91—Orbital, e.g. planetary gears
- Y10S903/911—Orbital, e.g. planetary gears with two or more gear sets
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
- Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
- Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
- Y10S903/904—Component specially adapted for hev
- Y10S903/915—Specific drive or transmission adapted for hev
- Y10S903/917—Specific drive or transmission adapted for hev with transmission for changing gear ratio
- Y10S903/918—Continuously variable
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
- Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
- Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
- Y10S903/93—Conjoint control of different elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
- Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
- Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
- Y10S903/946—Characterized by control of driveline clutch
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明提供一种动力传递装置(TM1),其具备第一差动机构(10)和第二差动机构(20),所述第一差动机构(10)与动力机连接。第一差动机构具备第一旋转要素、第二以及第三旋转要素,所述第一旋转要素与动力机连接,第二差动机构具备与第二旋转要素连接的第四旋转要素、与第一旋转电机(MG1)连接的第五旋转要素、作为第二差动机构的输出要素的第六旋转要素。并且,动力传递装置(TM)具备,能够对第一旋转要素、第二以及第三旋转要素中的两个以可释放的方式相互连结的第一离合器(CL1)以及对第三旋转要素与静止要素以可释放的方式而进行连结的制动器(BL1)之中的至少一方、和能够对第三旋转要素、与第五以及第六旋转要素中的任意一方以可释放的方式而进行连结的第二离合器(CLr)。
Description
技术领域
本发明涉及一种动力传递装置,尤其涉及一种具备与动力机连接的第一差动机构和与该第一差动机构连接的第二差动机构的动力传递装置。
背景技术
在将动力机与旋转机作为动力源而使用的混合动力车辆中,提出有各种动力传递装置。例如,在国际公开第2013/114594中,公开了一种如下的混合动力车辆用的动力传递装置,所述混合动力车辆具备:与内燃机连接的第一行星齿轮机构(以下,称之为第一差动机构)、对该第一差动机构与驱动轮进行连接的第二行星齿轮机构(以下,称之为第二差动机构)、与该第二差动机构连接的第一旋转电机、以能够向第二差动机构的输出要素传递动力的方式而配置的第二旋转电机、与第一差动机构相关联而设置的由两个卡合装置构成的切换装置(离合器以及制动器)。另外,在前述的第二差动机构上,分别单独地连接有第一旋转电机以及第二旋转电机。
发明内容
但是,在国际公开第2013/114594的动力传递装置中,虽然能够通过切换装置的工作而对内燃机的旋转进行变速并向第二差动机构传递,但在将内燃机与第二旋转电机双方作为动力源而使之工作从而对驱动轮进行驱动的运转模式(HV模式)中,为了通过内燃机而进行高输出行驶,需要相应地将第一旋转电机的额定转数或者额定转矩设为较大,否则便需要对内燃机的输出进行抑制。这是因为,由于第二差动机构的动力分割比为固定因而发动机输出与第一电动机输出之间的输出比(Pg/Pe)是恒定的,从而对应于发动机输出的增大,第一电动机输出也会增大。
本发明为,在具备被连接在动力机上的第一差动机构和被连接在该第一差动机构上的第二差动机构的动力传递装置中,能够在不将旋转机的额定转矩或额定转数设为较大的条件下,实现动力机的高输出下的行驶的发明。
本发明的第一方式提供一种用于对来自动力机的动力进行传递的动力传递装置。该动力传递装置具备:第一差动机构,其与所述动力机连接,并且具备第一旋转要素、第二旋转要素、第三旋转要素,所述第一旋转要素与所述动力机连接;第二差动机构,其具备与所述第一差动机构的所述第二旋转要素连接的第四旋转要素、与第一旋转电机连接的第五旋转要素、作为输出要素的第六旋转要素;第一卡合部,其为如下卡合部中的至少任意一方,即,能够对所述第一旋转要素、所述第二旋转要素以及所述第三旋转要素之中的两个以可释放的方式而相互进行连结的卡合部,以及能够对所述第三旋转要素与静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部;第二卡合部,其能够对所述第一差动机构的所述第三旋转要素、与所述第二差动机构的所述第五旋转要素以及所述第六旋转要素中的任意一方以可释放的方式而进行连结。
在上述动力传递装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一差动机构以及所述第二差动机构为行星齿轮机构,所述第一旋转要素为太阳齿轮,所述第二旋转要素为行星齿轮架,所述第三旋转要素为内啮合齿轮,所述第四旋转要素为行星齿轮架,所述第五旋转要素为太阳齿轮,所述第六旋转要素为内啮合齿轮,所述第一卡合部具备,被构成为对所述第一旋转要素与所述第二旋转要素以可释放的方式而进行连结的卡合部、和被构成为对所述第三旋转要素与所述静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部,所述第二卡合部被构成为,对所述第三旋转要素与所述第五旋转要素以可释放的方式而进行连结。
在上述动力传递装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一差动机构以及所述第二差动机构为行星齿轮机构,所述第一旋转要素为太阳齿轮,所述第二旋转要素为内啮合齿轮,所述第三旋转要素为行星齿轮架,所述第四旋转要素为行星齿轮架,所述第五旋转要素为太阳齿轮,所述第六旋转要素为内啮合齿轮,所述第一卡合部具备,被构成为对所述第一旋转要素与所述第三旋转要素以可释放的方式而进行连结的卡合部、和被构成为对所述第三旋转要素与所述静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部,所述第二卡合部被构成为,对所述第三旋转要素与所述第六旋转要素以可释放的方式而进行连结。
在上述动力传递装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一差动机构以及所述第二差动机构为行星齿轮机构,所述第一旋转要素为太阳齿轮,所述第二旋转要素为内啮合齿轮,所述第三旋转要素为行星齿轮架,所述第四旋转要素为内啮合齿轮,所述第五旋转要素为太阳齿轮,所述第六旋转要素为行星齿轮架,所述第一卡合部具备,被构成为对所述第一旋转要素与所述第三旋转要素以可释放的方式而进行连结的卡合部、和被构成为对所述第三旋转要素与所述静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部,所述第二卡合部被构成为,对所述第三旋转要素与所述第六旋转要素以可释放的方式而进行连结。
在上述动力传递装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一差动机构以及所述第二差动机构为行星齿轮机构,所述第一旋转要素为行星齿轮架,所述第二旋转要素为太阳齿轮,所述第三旋转要素为内啮合齿轮,所述第四旋转要素为太阳齿轮,所述第五旋转要素为内啮合齿轮,所述第六旋转要素为行星齿轮架,所述第一卡合部具备,被构成为对所述第一旋转要素与所述第三旋转要素以可释放的方式而进行连结的卡合部、和被构成为对所述第三旋转要素与所述静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部,所述第二卡合部被构成为,对所述第三旋转要素与所述第五旋转要素以可释放的方式而进行连结。
在上述动力传递装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一差动机构以及所述第二差动机构为行星齿轮机构,所述第一旋转要素为内啮合齿轮,所述第二旋转要素为太阳齿轮,所述第三旋转要素为行星齿轮架,所述第四旋转要素为太阳齿轮,所述第五旋转要素为内啮合齿轮,所述第六旋转要素为行星齿轮架,所述第一卡合部具备,被构成为对所述第一旋转要素与所述第三旋转要素以可释放的方式而进行连结的卡合部、和被构成为对所述第三旋转要素与所述静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部,所述第二卡合部被构成为,对所述第三旋转要素与所述第五旋转要素以可释放的方式而进行连结。
在上述动力传递装置中,也可以采用如下方式,即,当将所述第一卡合部处于卡合状态且所述第二卡合部处于非卡合状态时的所述动力机的动力向所述第五旋转要素与所述第六旋转要素分配的动力分割比设为第一动力分割比、并将所述第二卡合部处于卡合状态且所述第一卡合部处于非卡合状态时的所述动力机的动力向所述第五旋转要素与所述第六旋转要素分配的动力分割比设为第二动力分割比时,所述第一动力分割比与所述第二动力分割比不同。
根据本发明的第一方式,由于具备上述结构,因此能够使第一卡合部处于卡合状态且第二卡合部处于非卡合状态时的动力机的动力向第五旋转要素与第六旋转要素分配的动力分割比,与第二卡合部处于卡合状态且第一卡合部处于非卡合状态时的动力机的动力向第五旋转要素与第六旋转要素分配的动力分割比不同。即使动力机转速(Ne)与动力传递装置的输出轴转速(No)的比、即减速比(Ne/No)相同,但当动力分割比不同时,动力机转矩(Te)与第一电动机转矩(Tg)的转矩比率(Tg/Te),和动力机转速(Ne)与第一电动机转速(Ng)的转速比率(Ng/Ne)也是不同的,从而动力机输出与第一电动机输出的输出比率(Pg/Pe)也不同。因此,通过选择输出比率较小的动力分割比,从而抑制了旋转机的额定转矩或者额定转数的增大,进而发挥了如下优异效果,即,能够实现动力机的高输出的行驶。
本发明的第二方式提供一种车辆。其中,可以采用如下方式,即,该车辆包括:上述第一方式的动力传递装置;所述第一旋转电机,通过对所述第一旋转电机的运转状态进行控制从而对所述第二差动机构的差动状态进行控制;所述动力机,当在所述第一卡合部的卡合状态且在所述第二卡合部的释放状态下对所述第二差动机构的差动状态进行控制时,所述动力机将与所述动力机的转矩相比而增大了的转矩向所述第六旋转要素机械性地传递,且所述动力机以能够传递动力的方式而被连结在所述第一旋转要素上;驱动轮,其被连结在第六旋转要素上;第二旋转电机,其以能够传递动力的方式而被连结在所述驱动轮上,电子控制装置,其被构成为,在使所述动力机启动时,在所述第一卡合部的卡合状态下使所述第二卡合部从释放向卡合进行动作。
根据上述结构,在于第一卡合部的卡合状态且第二卡合部的释放状态下通过利用第一旋转电机而产生转矩从而使动力机启动的情况下,针对与动力机牵引转矩相比而被增大的转矩被机械性地传递至连结在驱动轮上的第六旋转要素的情况,在使动力机启动时,由于通过在第一卡合部的卡合状态下使第二卡合部从释放向卡合进行动作,从而能够使动力机牵引转矩直接作用于第六旋转要素上,因此与使用了第一旋转电机的动力机启动时相比,能够使补偿转矩变小。由此,在使动力机启动时,能够容易地对驱动转矩的下降进行补偿。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,在使所述动力机启动时,所述电子控制装置使所述第一旋转电机输出转矩以对所述驱动轮处的输出转矩的下降进行抑制。
根据上述结构,通过利用从释放向卡合而进行的第二卡合部的工作来使动力机启动,从而在使动力机启动时,由于不通过第一旋转电机来产生用于动力机的启动的转矩(例如负转矩),而是从第一旋转电机输出转矩(例如正转矩)以对驱动转矩的下降进行抑制,因此能够通过第一旋转电机而产生补偿转矩。由此,能够扩大如下的电机行驶区域,所述电机行驶区域为,例如在通过第二旋转电机来供给全部补偿转矩的情况下,为了确保该补偿转矩量而预先规定的由第二旋转电机所实施的电机行驶区域。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,在使所述动力机启动时,所述电子控制装置使所述第一旋转电机以及所述第二旋转电机分别输出转矩以对所述驱动轮处的输出转矩的下降进行抑制。
根据上述结构,由于在使动力机启动时,从第一旋转电机以及第二旋转电机分别输出转矩以对驱动转矩的下降进行抑制,因此能够使第一旋转电机以及第二旋转电机双方产生补偿转矩。由此,易于抑制动力机启动时的振动。
此外,在上述的车辆中,也可以采用如下方式,即,所述电子控制装置使从所述第一旋转电机输出的转矩为预定值以下。
根据上述结构,针对通过第一旋转电机而产生的补偿转矩作用于使被连结在第四旋转要素上的第二旋转要素(即,通过第一卡合部的卡合而一体旋转的第一差动机构的各旋转要素)的转速下降的方向(即作为反力转矩而作用于从释放而被卡合的第二卡合部)上的情况,由于将从第一旋转电机输出的转矩设为预定值以下,因此能够同时实现由第二卡合部所实施的动力机的转速的上升、和由第一旋转电机所实施的驱动转矩的下降的补偿。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,所述车辆的行驶负载越小,所述电子控制装置越使从所述第一旋转电机输出的转矩降低。
根据上述结构,由于在由第二旋转电机所实现的驱动转矩的下降的补偿中,补偿转矩是直接作用于驱动轮上的,因此会较为容易地对补偿转矩的大小进行控制,而在由第一旋转电机所实现的驱动转矩的下降的补偿中,由于是通过从释放向卡合滑移的第二卡合部来取得反力转矩的,因此对作用于驱动轮上的补偿转矩的大小进行控制较困难,针对于此,由于第二旋转电机所实现的输出转矩的剩余较大,且车辆的行驶负载越小则越使从第一旋转电机输出的转矩降低,因此由第二旋转电机所实现的补偿转矩也会变得较大,从而能够稳定地实施驱动转矩的下降的补偿。由此,易于对动力机启动时的振动进行抑制。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,所述电子控制装置使所述第一旋转电机输出如下的转矩量,即,所述第二旋转电机的转矩相对于对所述驱动轮处的输出转矩的下降进行抑制的转矩而言所不足的转矩量。
根据上述结构,在由第二旋转电机所实施的驱动转矩的下降的补偿中,对补偿转矩的大小进行控制是较为容易的,而在由第一旋转电机所实现的驱动转矩的下降的补偿中,对作用于驱动轮上的补偿转矩的大小进行控制是较为困难的,针对于此,由于从第一旋转电机输出了第二旋转电机的转矩相对于对驱动转矩的下降进行抑制的转矩而言所不足的转矩量,因此由第二旋转电机所实现的补偿转矩与由第一旋转电机所实现的补偿转矩相比而优先被输出,从而能够稳定地实施驱动转矩的下降的补偿。由此,易于抑制动力机启动时的振动。
此外,在上述的车辆中,也可以采用如下方式,即,在使所述动力机启动时,所述电子控制装置通过反馈控制而从所述第一旋转电机输出转矩,以使所述动力机的转速沿着目标值而变化。
根据上述结构,在通过从释放向卡合而进行的第二卡合部的工作所实现的动力机的启动中,由于动力机的转速的变化容易相对于目标值而发生偏差,因此动力机的燃烧稳定性可能会受损,针对于此,在使动力机启动时,由于通过反馈控制而从第一旋转电机输出转矩以使动力机的转速沿着目标值而变化,因此,通过使用与第二卡合部的动作相比响应性较高的第一旋转电机,从而能够使动力机的转速的变化的偏差减小。由此,易于确保动力机的燃烧稳定性。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,在使所述第二卡合部工作时的控制性能高于预定基准的情况下,所述电子控制装置执行在所述第一卡合部的卡合状态下使所述第二卡合部从释放向卡合进行动作的动力机启动控制,在使所述第二卡合部工作时的控制性能低于所述预定基准的情况下,所述电子控制装置执行在所述第一卡合部的卡合状态且在所述第二卡合部的释放状态下通过所述第一旋转电机而使所述动力机的转速提升的动力机启动控制。
根据上述结构,由于在使第二卡合部工作时的控制性能低于所述预定基准的情况下,执行在第一卡合部的卡合状态且在第二卡合部的释放状态下通过第一旋转电机而使动力机的转速提升的动力机启动控制,因此能够确保动力机的启动的响应性。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,在使所述第二卡合部工作时的控制性能低于所述预定基准的情况下,与使所述第二卡合部工作时的控制性能高于所述预定基准的情况相比,所述电子控制装置使在所述动力机的运转停止了的状态下以所述第二旋转电机为驱动力源而进行行驶的电机行驶的区域缩窄。
根据上述结构,在于第一卡合部的卡合状态且第二卡合部的释放状态下通过利用第一旋转电机而产生转矩从而使动力机启动的情况下,所需的补偿转矩会变多,针对于此,由于在使第二卡合部工作时的控制性能低于所述预定基准的情况下,与使第二卡合部工作时的控制性能高于所述预定基准的情况相比,电机行驶的区域被缩窄,因此在动力机的启动时,易于确保由第二旋转电机所输出的输出转矩的剩余(即,易于确保由第二旋转电机所实现的补偿转矩)。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,在使所述第二卡合部工作的工作油的温度高于预定油温的情况以及所述工作油的温度低于第二预定油温的情况中的至少一方的情况下,所述电子控制装置判断为使所述第二卡合部工作时的控制性能高于所述预定基准,其中,所述第二预定油温为与所述预定油温相比而较高的值。
根据上述结构,在使第二卡合部工作的工作油的温度较低的情况下,由于工作油的粘度较高从而存在第二卡合部的响应性变低的可能性,或者,在工作油的温度较高的情况下,由于工作油会从与向第二卡合部的液压供给相关的阀的间隙等而泄漏,从而存在第二卡合部的响应性变低的可能性,针对于此,根据使第二卡合部工作的工作油的温度而对使第二卡合部工作时的控制性能是低于所述预定基准还是高于所述预定基准进行判断,并且在第二卡合部的控制性能(在此响应性也为相同含义)低于所述预定基准时,为了确保顺畅的动力机的启动而执行由第一旋转电机实现的动力机启动控制,从而能够确保动力机的启动的响应性。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,所述第二差动机构具备单小齿轮型的行星齿轮机构,在所述单小齿轮型的行星齿轮机构中,太阳齿轮以及内啮合齿轮之中的一方为所述第四旋转要素,另一方为所述第五旋转要素,行星齿轮架为所述第六旋转要素。
根据上述结构,由于第二差动机构具备太阳齿轮以及内啮合齿轮之中的一方为第四旋转要素、另一方为第五旋转要素、行星齿轮架为第六旋转要素的单小齿轮型的行星齿轮机构,因此在第一卡合部的卡合状态且第二卡合部的释放状态下对第二差动机构的差动状态进行控制时,所述第二差动机构会将与动力机的转矩相比而被增大了的转矩向第六旋转要素机械性地传递。
本发明的第三方式提供一种车辆。其中,也可以采用如下方式,即,该车辆包括:上述第一方式中的动力传递装置;所述第一旋转电机,通过对所述第一旋转电机的运转状态进行控制从而对所述第二差动机构的差动状态进行控制;所述动力机,其以能够传递动力的方式而被连结在所述第一旋转要素上;驱动轮,其被连结在所述第六旋转要素上;第二旋转电机,其以能够传递动力的方式而被连结在所述驱动轮上;电子控制装置,其被构成为,在使所述动力机启动时,在所述第一卡合部的卡合状态下使所述第二卡合部从释放向卡合进行动作,并且,在使所述动力机启动时,使所述第一旋转电机输出转矩以对所述驱动轮处的输出转矩的下降进行抑制。
根据上述结构,在使动力机启动时,并非在第一卡合部的卡合状态且第二卡合部的释放状态下通过第一旋转电机而产生用于动力机的启动的转矩(例如正转矩),而是在第一卡合部的卡合状态下使第二卡合部从释放向卡合进行动作,并且从第一旋转电机输出转矩(例如负转矩)以对驱动转矩的下降进行抑制,因而能够通过第一旋转电机而产生补偿转矩。由此,在使动力机启动时,能够较为容易地对驱动转矩的下降进行补偿。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,在使所述动力机启动时,所述电子控制装置使所述第一旋转电机以及所述第二旋转电机分别输出转矩以对所述驱动轮处的输出转矩的下降进行抑制。
根据上述结构,由于在使动力机启动时,从第一旋转电机以及第二旋转电机分别输出转矩以对驱动转矩的下降进行抑制,因此能够使第一旋转电机以及第二旋转电机的双方产生补偿转矩。由此,易于对动力机启动时的振动进行抑制。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,所述电子控制装置使从所述第一旋转电机输出的转矩为预定值以下。
根据上述结构,针对通过第一旋转电机而产生的补偿转矩作用于使被连结在第四旋转要素上的第二旋转要素(即,通过第一卡合部的卡合而一体旋转的第一差动机构的各旋转要素)的转速下降的方向上(即作为反力转矩而作用于从释放趋向卡合的第二卡合部)的情况,由于使从第一旋转电机输出的转矩为预定值以下,因此,能够通过实现由第二卡合部所实施的动力机的转速的提升、和由第一旋转电机所实施的驱动转矩的下降的补偿。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,所述车辆的行驶负载越小,所述电子控制装置越使从所述第一旋转电机输出的转矩降低。
根据上述结构,由于在由第二旋转电机所实现的驱动转矩的下降的补偿中,补偿转矩是直接作用于驱动轮上的,因此对补偿转矩的大小进行控制较为容易,而在由第一旋转电机所实现的驱动转矩的下降的补偿中,由于是通过从释放向卡合滑移的第二卡合部来取得反力转矩的,因此对作用于驱动轮上的补偿转矩的大小进行控制较为困难,针对于此,由于由第二旋转电机所实现的输出转矩的剩余较大、且车辆的行驶负载越小越使从第一旋转电机输出的转矩降低,因此由第二旋转电机所实现的补偿转矩也会变得较大,从而能够稳定地实施驱动转矩的下降的补偿。由此,易于对动力机启动时的振动进行抑制。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,所述电子控制装置使所述第一旋转电机输出如下的转矩量,即,所述第二旋转电机的转矩相对于对所述驱动轮处的输出转矩的下降进行抑制的转矩而言所不足的转矩量。
根据上述结构,在由第二旋转电机所实施的驱动转矩的下降的补偿中,对补偿转矩的大小进行控制较为容易,而在由第一旋转电机所实现的驱动转矩的下降的补偿中,对作用于驱动轮上的补偿转矩的大小进行控制较为困难,针对于此,由于从第一旋转电机输出了第二旋转电机的转矩相对于对驱动转矩的下降进行抑制的转矩而言所不足的转矩量,因此由第二旋转电机所实现的补偿转矩与由第一旋转电机所实现的补偿转矩相比而优先被输出,从而能够稳定地实施驱动转矩的下降的补偿。由此,易于抑制动力机启动时的振动。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,在使所述动力机启动时,所述电子控制装置通过反馈控制而从所述第一旋转电机输出转矩,以使所述动力机的转速沿着目标值而变化。
根据上述结构,在通过从释放而被卡合的第二卡合部的工作所实现的动力机的启动中,由于动力机的转速的变化容易相对于目标值而发生偏差,因此动力机的燃烧稳定性可能会受损,针对于此,在使动力机启动时,由于通过反馈控制而从第一旋转电机输出转矩以使动力机的转速沿着目标值而变化,因此,通过使用与第二卡合部的动作相比响应性较高的第一旋转电机,从而能够使动力机的转速的变化的偏差较小。由此,易于确保动力机的燃烧稳定性。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,在使所述第二卡合部工作时的控制性能较高的情况下,所述电子控制装置执行在所述第一卡合部的卡合状态下使所述第二卡合部从释放向卡合进行动作的动力机启动控制,另一方面,在使所述第二卡合部工作时的控制性能较低的情况下,所述电子控制装置执行在所述第一卡合部的卡合状态且在所述第二卡合部的释放状态下通过所述第一旋转电机而使所述动力机的转速提升的动力机启动控制。
根据上述结构,由于在使第二卡合部工作时的控制性能较低的情况下,执行在第一卡合部的卡合状态且在第二卡合部的释放状态下通过第一旋转电机而使动力机的转速提升的动力机启动控制,因此能够确保动力机的启动的响应性。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,在使所述第二卡合部工作时的控制性能较低的情况下,与使所述第二卡合部工作时的控制性能较高的情况相比,所述电子控制装置使在所述动力机的运转停止了的状态下以所述第二旋转电机为驱动力源而进行行驶的电机行驶的区域缩窄。
根据上述结构,在于第一卡合部的卡合状态且第二卡合部的释放状态下通过利用第一旋转电机而使转矩产生从而使动力机启动的情况下,对于仅通过第二旋转电机来输出补偿转矩的方式而言,在使第二卡合部工作时的控制性能较低的情况下,与使第二卡合部工作时的控制性能较高的情况相比,电机行驶的区域会被缩窄,从而在动力机的启动时,易于确保由第二旋转电机所实现的输出转矩的剩余(即,由第二旋转电机所实现的补偿转矩易于被确保)。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,在使所述第二卡合部工作的工作油的温度高于预定油温的情况以及所述工作油的温度低于第二预定油温的情况中的至少一方的情况下,所述电子控制装置判断为使所述第二卡合部工作时的控制性能较高,其中,所述第二预定油温为与所述预定油温相比而较高的值。
根据上述结构,在使第二卡合部工作的工作油的温度较低的情况下,由于工作油的粘度较高从而存在第二卡合部的响应性变低的可能性,或者在工作油的温度较高的情况下,由于工作油会从与向第二卡合部的液压供给相关的阀的间隙等泄漏,从而存在第二卡合部的响应性变低的可能性,针对于此,根据使第二卡合部工作的工作油的温度而对使第二卡合部工作时的控制性能是较高还是较低进行判断,并且在第二卡合部的控制性能(在此响应性也为相同含义)较低时,为了确保顺畅的动力机的启动而执行由第一旋转电机实现的动力机启动控制,从而能够确保动力机的启动的响应性。
此外,在上述车辆中,也可以采用如下方式,即,所述第二差动机构具备单小齿轮型的行星齿轮机构,在所述单小齿轮型的行星齿轮机构中,太阳齿轮以及内啮合齿轮之中的一方为所述第五旋转要素,另一方为所述第六旋转要素,行星齿轮架为所述第四旋转要素。
根据上述结构,由于第二差动机构具备太阳齿轮以及内啮合齿轮之中的一方为第五旋转要素、另一方为第六旋转要素、行星齿轮架为第四旋转要素的单小齿轮型的行星齿轮机构,因此在于第一卡合部的卡合状态且第二卡合部的释放状态下对第二差动机构的差动状态进行控制时,所述第二差动机构会将与动力机的转矩相比而被减少了的转矩向第六旋转要素机械性地传递。
附图说明
将参照附图在以下描述本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义,其中相同的标号表示相同的元件,并且其中:
图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的混合动力车辆的齿轮***的模式图。
图2为图1所示的车辆中的主要部分的控制框图。
图3为表示图1所示的车辆中的各行驶模式与各卡合部的工作状态之间的关系的工作卡合表。
图4A~4H为图1所示的车辆中的各行驶模式所涉及的列线图。
图5为表示图1所示的车辆中的第一HV模式(O/D)和第二HV模式(U/D)中的减速比与转矩比率之间的关系的坐标图。
图6为表示图1所示的车辆中的第一HV模式(O/D)和第二HV模式(U/D)中的减速比与转速比率之间的关系的坐标图。
图7为表示图1所示的车辆中的第一HV模式(O/D)和第二HV模式(U/D)中的减速比与输出比率之间的关系的坐标图。
图8为表示本发明的第二实施方式所涉及的混合动力车辆的齿轮***的模式图。
图9为表示图8所示的车辆中的各行驶模式与各卡合部的工作状态之间的关系的工作卡合表。
图10A~10G为图8所示的车辆中的各行驶模式所涉及的列线图。
图11为表示本发明的第三实施方式所涉及的混合动力车辆的齿轮***的模式图。
图12为表示图11所示的车辆中的各行驶模式与各卡合部的工作状态之间的关系的工作卡合表。
图13A~13G为图11所示的车辆中的各行驶模式所涉及的列线图。
图14为表示本发明的第四实施方式所涉及的混合动力车辆的齿轮***的模式图。
图15为表示图14所示的车辆中的各行驶模式与各卡合部的工作状态之间的关系的工作卡合表。
图16A~16H为图14所示的车辆中的各行驶模式所涉及的列线图。
图17为表示本发明的第五实施方式所涉及的混合动力车辆的齿轮***的模式图。
图18为对与本发明的第六实施方式所涉及的车辆的行驶所相关的各部分的概要结构进行说明的图,并为对用于控制该各部分的控制***的主要部分进行说明的图。
图19为表示各行驶模式中的各卡合部的各工作状态的图表。
图20为单驱动EV模式时的列线图。
图21为双驱动EV模式时的列线图。
图22为HV行驶模式的O/DHV模式时的列线图。
图23为HV行驶模式的U/DHV模式时的前进行驶下的列线图。
图24为HV行驶模式的U/DHV模式时的后退行驶下的列线图,且为发动机反转输入的情况。
图25为HV行驶模式的U/DHV模式时的后退行驶下的列线图,且为发动机正转输入的情况。
图26为HV行驶模式的固定档模式时的列线图,且为直接连结的情况。
图27为HV行驶模式的固定档模式时的列线图,且为输出轴固定的情况。
图28为表示MG1转速相对于发动机转速的转速比率、以及MG2转速相对于发动机转速的转速比率的一个示例的图。
图29为表示MG1动力相对于发动机动力的输出比率、以及MG2动力相对于发动机动力的输出比率的一个示例的图。
图30为表示用于发动机行驶与电机行驶的切换控制的行驶模式切换映射图的一个示例的图,且为以保持充电容量的状态来进行行驶的情况。
图31为表示用于发动机行驶与电机行驶的切换控制的行驶模式切换映射图的一个示例的图,且为在消耗充电容量的同时进行行驶的情况。
图32为对如下情况的一个示例进行说明的图,即,通过在于单驱动EV模式中使离合器C1卡合的状态下产生MG1转矩,从而使发动机转速上升并使发动机启动的情况。
图33为对如下情况的一个示例进行说明的图,即,通过在单驱动EV模式中于离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作,从而使发动机转速上升并使发动机启动的情况。
图34为对如下情况的一个示例进行说明的图,即,在通过于单驱动EV模式中的离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作从而使发动机启动时,使第一旋转电机输出补偿转矩的情况。
图35为对在第一旋转电机输出补偿转矩的情况下离合器CR所需要产生的CR转矩进行说明的图。
图36为对电子控制装置的控制动作的主要部分,即,在使发动机启动时为了对驱动转矩的下降进行补偿而实施的控制动作进行说明的流程图。
图37为表示执行了图36的流程图所示的控制动作的情况下的时序图的一个示例的图。
图38为对本发明的第七实施方式以及第十一实施方式所涉及的电子控制装置的控制动作的主要部分,即如下控制动作进行说明的流程图,所述控制动作用于根据使离合器CR工作时的响应性来对EV区域进行变更。
图39为对与本发明的第八实施方式所涉及的车辆的行驶相关的各部分的概要结构进行说明的图,其为对图18的车辆以外的车辆进行说明的图。
图40为图39的车辆中的各行驶模式中的各卡合部的各工作状态的图表。
图41为图39的车辆中的单驱动EV模式时的列线图。
图42为图39的车辆中的双驱动EV模式时的列线图。
图43为图39的车辆中的HV行驶模式的O/DHV模式时的前进行驶下的列线图。
图44为图39的车辆中的HV行驶模式的O/DHV模式时的后退行驶下的列线图。
图45为图39的车辆中的HV行驶模式的U/DHV模式时的前进行驶下的列线图,且为低输入的情况。
图46为图39的车辆中的HV行驶模式的U/DHV模式时的前进行驶下的列线图,且为高输入的情况。
图47为图39的车辆中的HV行驶模式的固定档模式时的列线图,且为直接连结的情况。
图48为图39的车辆中的HV行驶模式的固定档模式时的列线图,且为O/D的情况。
图49为对与本发明的第九实施方式所涉及的车辆的行驶相关的各部分的概要结构进行说明的图,且为对图18、图39的车辆以外的车辆进行说明的图。
图50为图49的车辆中的单驱动EV模式时的列线图。
图51为对与本发明的第十实施方式所涉及的车辆的行驶相关的各部分的概要结构进行说明的图,并且为对用于控制该各部分的控制***的主要部分进行说明的图。
图52为表示各行驶模式中的各卡合装置的各工作状态的图表。
图53为单驱动EV模式时的列线图。
图54为双驱动EV模式时的列线图。
图55为HV行驶模式的O/DHV模式时的前进行驶下的列线图。
图56为HV行驶模式的U/DHV模式时的列线图。
图57为HV行驶模式的O/DHV模式时的后退行驶下的列线图,且为发动机反转输入的情况。
图58为HV行驶模式的O/DHV模式时的后退行驶下的列线图,且为发动机正转输入的情况。
图59为HV行驶模式的固定档模式时的列线图,且为直接连结的情况。
图60为HV行驶模式的固定档模式时的列线图,且为输出轴固定的情况。
图61为对如下情况的一个示例进行说明的图,即,通过在于单驱动EV模式中使离合器C1卡合的状态下产生MG1转矩而使发动机转速上升从而使发动机启动的情况。
图62为对如下情况的一个示例进行说明的图,即,通过在单驱动EV模式中于离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作从而使发动机转速上升并使发动机启动,并且使第一旋转电机输出补偿转矩。
图63为对电子控制装置的控制动作的主要部分、即在使发动机启动时为了容易地对驱动转矩的下降进行补偿而实施的控制动作进行说明的流程图。
图64为表示执行了图63的流程图中所示的控制动作的情况下的时序图的一个示例的图。
图65为对与本发明的第十二实施方式所涉及的车辆的行驶相关的各部分的概要结构进行说明的图,且为对图51的车辆以外的车辆进行说明的图。
图66为表示图65的车辆中的各行驶模式中的各卡合部的各工作状态的图表。
图67为图65的车辆中的单驱动EV模式时的列线图。
图68为图65的车辆中的双驱动EV模式时的列线图。
图69为图65的车辆中的HV行驶模式的O/DHV模式时的前进行驶下的列线图,且为低速输入的情况。
图70为图65的车辆中的HV行驶模式的O/DHV模式时的前进行驶下的列线图,且为高速输入的情况。
图71为图65的车辆中的HV行驶模式的O/DHV模式时的后退行驶下的列线图,且为高速输入的情况。
图72为图65的车辆中的HV行驶模式的U/DHV模式时的列线图。
图73为图65的车辆中的HV行驶模式的固定档模式时的列线图,且为直接连结的情况。
图74为图65的车辆中的HV行驶模式的固定档模式时的列线图,且为U/D的情况。
图75为对与本发明的第十三实施方式所涉及的车辆的行驶相关的各部分的概要结构进行说明的图,且为对图51、图65的车辆以外的车辆进行说明的图。
具体实施方式
本发明的方式涉及用于对来自动力机的动力进行传递的动力传递装置。该动力传递装置具备:与动力机连接的第一差动机构、与该第一差动机构连接的第二差动机构、与第一差动机构相关联而被设置的第一卡合部、能够对第一差动机构的一个旋转要素与第二差动机构的一个旋转要素以可释放的方式而进行连结的第二卡合部。第一差动机构具备:第一旋转要素、第二旋转要素、第三旋转要素,所述第一旋转要素与动力机连接,优选为,所述第一差动机构为行星齿轮机构(第一行星齿轮机构)。第二差动机构具备第四旋转要素、第五旋转要素、第六旋转要素。第四旋转要素与第一差动机构的第二旋转要素连接,第五旋转要素与第一旋转电机连接,第六旋转要素为第二差动机构的输出要素。在以下所说明的实施方式中,该第六旋转要素与车轮以及第二旋转电机连接。该第二差动机构只要为行星齿轮机构(第二行星齿轮机构)即可。另外,第一行星齿轮机构既可以为单小齿轮式的行星齿轮机构,也可以为双小齿轮式的行星齿轮机构。这一点在第二行星齿轮机构也是相同的。
第一卡合部为如下卡合部中的任意一方,所述卡合部为,被构成为对第一旋转要素、第二旋转要素以及第三旋转要素中的两个以可释放的方式而相互进行连结的卡合部、以及被构成为对第三旋转要素与静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部。另一方面,第二卡合部能够对第一差动机构的第三旋转要素与第二差动机构的第五旋转要素以及第六旋转要素中的任意一方以可释放的方式而进行连结。而且,在本发明的方式中,能够使第一卡合部与第二卡合部分别以如下所说明的方式(选择性地成为卡合状态与释放状态(非卡合状态))而进行工作,以改变经由第一以及第二差动机构的动力机的动力、尤其是经由第二差动机构的动力机的动力向第五旋转要素(具体的而言为第一旋转电机)与第六旋转要素(即第二差动机构的输出要素)分配的动力分割比。
在下文中,参照附图而对本发明的实施方式详细进行说明。参照图1至图7来对本发明的第一实施方式进行说明。本实施方式涉及到用于对来自发动机的动力进行传递的动力传递装置TM1,其如以下所说明那样被应用于车辆100中。
如图1所示,本实施方式所涉及的车辆100为,作为动力源即原动机而具有发动机1、第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的混合动力(HV)车辆。车辆100也可以为能够通过外部电源来进行充电的插电式混合动力(PHV)车辆。如图1以及图2所示,车辆100被构成为,包括:发动机1、第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2、离合器(第一离合器)CL1、离合器(第二离合器)CLr、制动器BL1、差动装置30、HV_ECU50、MG_ECU60以及发动机ECU70。尤其是在发动机1以及两个旋转电机MG1、MG2与驱动轮W之间,组装有本第一实施方式的动力传递装置TM1。该动力传递装置TM1包括:第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、第一离合器CL1、第二离合器CLr、制动器BL1。
发动机1为,将燃料的燃烧能量转换为输出轴的旋转运动并输出的内燃机。发动机1的输出轴与动力传递装置TM1的输入轴2连接。输入轴2被配置为与发动机1的输出轴为同轴且被配置在该输出轴的延长线上。输入轴2与第一行星齿轮机构10的第一太阳齿轮11连接。
第一行星齿轮机构10被连接在发动机1上,其作为对发动机1的旋转进行传递的第一差动机构而被搭载在车辆100中。第一行星齿轮机构10为输入侧差动机构,所述第一行星齿轮机构10被配置为,在其与发动机1之间夹有第二行星齿轮机构20。第一行星齿轮机构10为单小齿轮式,其具有第一太阳齿轮11、第一小齿轮12、第一内啮合齿轮13以及第一行星齿轮架14。另外,在本第一实施方式中,第一太阳齿轮11相当于第一旋转要素,第一内啮合齿轮13相当于第三旋转要素,第一行星齿轮架14相当于第二旋转要素。
第一太阳齿轮11被连结在输入轴2上,并且与输入轴2一体旋转。第一内啮合齿轮13被配置为与第一太阳齿轮11为同轴且被配置在第一太阳齿轮11的径向外侧。第一小齿轮12被配置在第一太阳齿轮11与第一内啮合齿轮13之间,并且分别与第一太阳齿轮11以及第一内啮合齿轮13啮合。第一小齿轮12通过第一行星齿轮架14而以旋转自如的方式被支承。第一小齿轮12能够与第一行星齿轮架14一起围绕输入轴2的中心轴线而进行旋转(公转),并且能够通过第一行星齿轮架14而被支承并围绕第一小齿轮12的中心轴线而进行旋转(自转)。
第一离合器CL1为,被构成为对第一太阳齿轮11与第一行星齿轮架14以可释放的方式而进行连结的卡合装置(卡合部)。虽然第一离合器CL1能够采用例如摩擦卡合式的离合器,但并不限定于此。在本实施方式中,第一离合器CL1通过液压而被控制从而卡合(包括完全卡合)或释放。处于完全卡合状态(以下,可以仅称之为卡合状态)的第一离合器CL1能够对第一太阳齿轮11与第一行星齿轮架14进行连结,并使第一太阳齿轮11与第一行星齿轮架14一体旋转。完全卡合状态下的第一离合器CL1对第一行星齿轮机构10的差动进行限制。另一方面,处于释放状态(非卡合状态)下的第一离合器CL1使第一太阳齿轮11与第一行星齿轮架14断开,并容许第一太阳齿轮11与第一行星齿轮架14的相对旋转。即,处于释放状态的第一离合器CL1容许第一行星齿轮机构10的差动。另外,第一离合器CL1能够被控制为作为半卡合状态的滑移状态。处于滑移状态的第一离合器CL1容许第一行星齿轮机构10的差动。
制动器BL1为,能够对第一内啮合齿轮13的旋转进行限制的作为卡合装置(卡合部)的制动器装置。制动器BL1以及上述第一离合器CL1中的至少一方相当于本发明的方式中的第一卡合部。制动器BL1具有被连接在第一内啮合齿轮13上的卡合要素、和被连接在车身侧例如被连接在动力传递装置的壳体(静止要素)上的卡合要素,并能够对第一内啮合齿轮13与壳体以可释放的方式而进行连结。虽然对于制动器BL1,能够使用与第一离合器CL1相同的摩擦卡合式的离合器,但并不限定于此。在本实施方式中,制动器BL1通过液压而被控制从而进行卡合(包括完全卡合)或释放。处于完全卡合状态(以下可以仅称之为卡合状态)的制动器BL1能够对第一内啮合齿轮13与车身侧即静止要素进行连结,从而对第一内啮合齿轮13的旋转进行限制。另一方面,处于释放状态(非卡合状态)的制动器BL1将第一内啮合齿轮13与静止要素断开,从而容许第一内啮合齿轮13的旋转。另外,制动器BL1能够被控制为作为半卡合状态的滑移状态。处于滑移状态的制动器BL1容许第一内啮合齿轮13的旋转。
第一实施方式中的第二行星齿轮机构20作为对第一行星齿轮机构10与驱动轮W进行连接的第二差动机构而被搭载在车辆100中。第二行星齿轮机构20被配置为与第一行星齿轮机构10为同轴且被配置在与第一行星齿轮机构10相比靠发动机侧。第二行星齿轮机构20为被配置在与第一行星齿轮机构10相比靠驱动轮W侧的输出侧差动机构。第二行星齿轮机构20为单小齿轮式,并具有第二太阳齿轮21、第二小齿轮22、第二内啮合齿轮23以及第二行星齿轮架24。另外,在第一实施方式中,第二太阳齿轮21相当于第五旋转要素,第二内啮合齿轮23相当于第六旋转要素,第二行星齿轮架24相当于第四旋转要素。
第二内啮合齿轮23被配置为与第二太阳齿轮21为同轴且被配置在第二太阳齿轮21的径向外侧。第二小齿轮22被配置在第二太阳齿轮21与第二内啮合齿轮23之间,并且与第二太阳齿轮21以及第二内啮合齿轮23分别啮合。第二小齿轮22通过第二行星齿轮架24而以旋转自如的方式被支承。第二行星齿轮架24与第一行星齿轮机构10的第一行星齿轮架14连接,并与第一行星齿轮架14一体旋转。第二小齿轮22能够与第二行星齿轮架24一起围绕输入轴2的中心轴线而旋转(公转),且能够通过第二行星齿轮架24而被支承并围绕第二小齿轮22的中心轴线而旋转(自转)。第一行星齿轮架14为第一行星齿轮机构10的输出要素,其将从发动机1输入至第一行星齿轮机构10的旋转向第二行星齿轮架24输出。
在第二太阳齿轮21上连接有第一旋转电机MG1的转子轴33。第一旋转电机MG1的转子轴33被配置为与输入轴2为同轴,并且与第二太阳齿轮21一体旋转。在第二内啮合齿轮23上连接有副轴驱动齿轮25。副轴驱动齿轮25与第二内啮合齿轮23一体旋转。第二内啮合齿轮23为能够将从第一旋转电机MG1或者第一行星齿轮机构10所输入的旋转向驱动轮W以及第二旋转电机MG2输出的输出要素。
第二离合器CLr被构成为,对第一内啮合齿轮13与第二太阳齿轮21以可释放的方式而进行连结,其相当于本发明的方式中的第二卡合部。另外,根据以下的说明可知,作为第二卡合部的第二离合器CLr作为将动力传递装置TM1的第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20中的动力分割比设为可变的切换装置而发挥功能。虽然第二离合器CLr例如能够采用摩擦卡合式的离合器,但并不限定于此。在本实施方式中,第二离合器CLr被配置在第一旋转电机MG1的内径侧。在本实施方式中,第二离合器CLr通过液压而被控制从而进行卡合(包括完全卡合)或者释放。处于完全卡合状态(以下可以仅称之为卡合状态)的第二离合器CLr对第一内啮合齿轮13与第二太阳齿轮21进行连结,并能够使第一内啮合齿轮13与第二太阳齿轮21一体旋转。由此,能够以与对应于第二行星齿轮机构20的齿轮比的动力分割比不同的动力分割比而在后述的混合动力模式(HV模式)中将来自发动机1的动力向第一旋转电机MG1侧与车轮侧分配。另一方面,处于释放状态(非卡合状态)的第二离合器CLr将第一内啮合齿轮13与第二太阳齿轮21断开,从而能够以与第二行星齿轮机构20的齿轮比对应的动力分割比来实施从第一行星齿轮机构10输入至第二行星齿轮机构20的来自发动机1的动力的分配。另外,第二离合器CLr能够被控制为作为半卡合状态的滑移状态。
副轴驱动齿轮25与副轴从动齿轮26啮合。副轴从动齿轮26经由副轴27而与驱动小齿轮28连接。此外,在副轴从动齿轮26上啮合有减速齿轮35。减速齿轮35与第二旋转电机MG2的转子轴33连接。即,第二旋转电机MG2的旋转经由减速齿轮35而向副轴从动齿轮26被传递。减速齿轮35的直径与副轴从动齿轮26相比而较小,并且所述减速齿轮35将第二旋转电机MG2的旋转减速并向副轴从动齿轮26传递。
驱动小齿轮28与差动装置30的差速内啮合齿轮29啮合。差动装置30经由左右的驱动轴31而与驱动轮W连接。
以此方式,第二内啮合齿轮23经由副轴驱动齿轮25、副轴从动齿轮26、副轴27、驱动小齿轮28、差动装置30以及驱动轴31而与驱动轮W连接。此外,第二旋转电机MG2被连接在第二内啮合齿轮23与驱动轮W之间的驱动力的传递路径上,并且能够分别向第二内啮合齿轮23以及驱动轮W传递动力(驱动力)。
第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2分别具有作为电机(电动机)的功能和作为发电机的功能。第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2分别经由逆变器而与蓄电池连接。第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2能够将从蓄电池所供给的电力转换为机械性的动力并输出,并且能够通过所输入的动力而被驱动,从而将机械性的动力转换为电力。通过旋转电机MG1、MG2而实施发电所得到的电力能够蓄积于蓄电池中。虽然作为第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2能够使用例如永磁式的三相交流同步电机发电机,但是也可以使用流体电机等的其他种类的旋转机。
如图2所示,车辆100具有HV_ECU50、MG_ECU60以及发动机ECU70。各ECU50、60、70为具有计算机的电子控制单元。HV_ECU50具有统一对车辆100整体进行控制的功能。MG_ECU60以及发动机ECU70分别与HV_ECU50电连接。另外,HV_ECU50、MG_ECU60以及发动机ECU70实质上也可以作为整体而被构成为一个电子控制单元(电子控制装置)。
MG_ECU60能够对第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2进行控制。MG_ECU60例如对向第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2供给的电流的频率进行控制从而对转数进行控制,此外能够调节电流值从而对输出转矩进行控制。
发动机ECU70能够对发动机1进行控制。发动机ECU70例如能够对发动机1的电子节气门的开度进行控制,且能够输出点火信号从而实施发动机1的点火控制,还能够实施向发动机1喷射燃料的燃料喷射控制等。发动机ECU70能够通过电子节气门的开度控制、点火控制、喷射控制等来对发动机1的输出转矩进行控制。
在HV_ECU50上,连接有车速传感器、加速器开度传感器、MG1转数传感器、MG2转数传感器、输出轴转数传感器、蓄电池传感器等。通过这些传感器,HV_ECU50能够取得车速、加速器开度、第一旋转电机MG1的转数、第二旋转电机MG2的转数、动力传递装置TM1的输出轴(副轴27)的转数、蓄电池充电状态SOC等。
HV_ECU50根据所取得的信息来对针对车辆100的要求驱动力或要求功率、要求转矩等进行计算。HV_ECU50根据所计算出的要求值来决定第一旋转电机MG1的输出转矩(MG1转矩)、第二旋转电机MG2的输出转矩(MG2转矩)以及发动机1的输出转矩(发动机转矩),并决定由这些转矩而获得的综合性的输出转矩。HV_ECU50将MG1转矩的指令值以及MG2转矩的指令值向MG_ECU60输出。此外,HV_ECU50将发动机转矩的指令值向发动机ECU70输出。
HV_ECU50具有作为第一离合器CL1、第二离合器CLr、制动器BL1的各自的控制部的功能,其根据后述的行驶模式等的选择而对第一离合器CL1、第二离合器CLr、制动器BL1的各状态(即供给液压)分别进行控制。HV_ECU50分别输出针对第一离合器CL1的供给液压(卡合压)P_CL1的指令值、针对第二离合器CLr的供给液压(卡合压)P_CLr的指令值、针对制动器BL1的供给液压(卡合压)P_BL1的指令值。未图示的液压控制装置根据各卡合压P_CL1、P_CLr、P_BL1的指令值而对分别针对离合器CL1、CLr、以及制动器BL1的供给液压进行控制。特别是,对于分别针对离合器CL1、CLr、以及制动器BL1的供给液压的控制,HV_ECU50具有预先根据实验而确定的程序或数据等,并且HV_ECU50会基于这些程序或数据等来执行这些供给液压的控制。特别是,这些程序或数据等是考虑到第一以及第二旋转电机MG1、MG2的性能和后述的行驶模式的运转特性而确定的。而且,HV_ECU50会根据车辆的运转状态(例如加速器开度)等而选择最适合的行驶模式,并对针对于离合器CL1、CLr、以及制动器BL1的各自的供给液压进行控制。
在车辆100中,能够选择性地执行混合动力(HV)行驶或EV行驶。HV行驶是指,以发动机1为动力源而使车辆100行驶的行驶模式。在HV行驶中,可以在发动机1之外,进一步将第二旋转电机MG2作为动力源。EV行驶为以第一旋转电机MG1或第二旋转电机MG2中的至少任意一方为动力源而使车辆100行驶的行驶模式。在EV行驶中,能够使发动机1停止而进行行驶。
在本实施方式中,在车辆100中,作为EV行驶模式,具有将第二旋转电机MG2作为单独的动力源而使车辆100行驶的单电机EV模式、和将第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2作为动力源而使车辆100行驶的双电机EV模式。在以下,首先对这些EV行驶模式进行说明。
在图3的工作卡合表中,第一离合器CL1的栏、制动器BL1的栏以及第二离合器CLr的栏的圆形标记表示卡合(卡合状态),空栏表示释放(释放状态或者非卡合状态)。此外,三角形标记表示使第一离合器CL1或者第二离合器CLr的任意一方卡合、并使另一方释放的情况。此外,在以下所说明的图4A~4H、图10A~10G、图13A~13G、图16A~16H的列线图中,空心四边形标记表示连接有第一旋转电机MG1的旋转要素,实心圆形标记表示被连接在第二旋转电机MG2上的旋转要素(即、第二行星齿轮机构20的输出要素),空心圆形标记表示被连接在发动机1上的旋转要素,箭头标记表示这些旋转要素的输出转矩(动力)。在这些列线图中,离合器CL1以空白的方式而被表示是指释放,而以影线的方式来表示是指卡合。并且,在这些列线图中,与第一行星齿轮机构10相关的线以实线来表示,与第二行星齿轮机构20相关的线以虚线来表示。
图4A为单电机EV模式所涉及的列线图。在列线图中,符号S1、C1、R1分别表示第一太阳齿轮11、第一行星齿轮架14、第一内啮合齿轮13,符号S2、C2、R2分别表示第二太阳齿轮21、第二行星齿轮架24、第二内啮合齿轮23。
在单电机EV模式中,第一离合器CL1、制动器BL1、第二离合器CLr释放。由于制动器BL1释放,从而会容许第一内啮合齿轮13的旋转,由于第一离合器CL1释放,从而第一行星齿轮机构10能够实施差动。HV_ECU50经由MG_ECU60而使第二旋转电机MG2输出正转矩,从而使车辆100产生前进方向的驱动力。第二内啮合齿轮23与驱动轮W的旋转连动而进行正旋转。在此,设正旋转为车辆100前进时的第二内啮合齿轮23的旋转。第一行星齿轮架14以与第二行星齿轮架24同步旋转的方式进行正旋转。在第一以及第二行星齿轮机构10、20中,由于第一离合器CL1、第二离合器CLr以及制动器BL1分别为被释放了的空档的状态,因此发动机1以及第一旋转电机MG1不会进行同步旋转,从而第一太阳齿轮11以及第二太阳齿轮21分别停止旋转。
在单电机EV模式下的行驶时,蓄电池的充电状态为充满状态,从而可能产生无法获得再生能量的情况。在该情况下,考虑并用发动机制动。通过使第一离合器CL1或者第二离合器CLr卡合而使发动机1与驱动轮W连接,从而使发动机制动作用于驱动轮W。如图3中三角形标记所示,当在单电机EV模式下使第一离合器CL1或者第二离合器CLr卡合时,会将发动机1设为同步旋转状态,并能够通过第一旋转电机MG1而使发动机转数上升,从而设定为发动机制动状态。
在双电机EV模式下,HV_ECU50使第一离合器CL1以及制动器BL1卡合(第二离合器CLr释放)。图4B为双电机EV模式所涉及的列线图。通过使第一离合器CL1卡合,从而第一行星齿轮机构10的差动被限制,通过使制动器BL1卡合,从而第一内啮合齿轮13的旋转被限制。因此,第一行星齿轮机构10的全部旋转要素的旋转停止。由于作为输出要素的第一行星齿轮架14的旋转被限制,从而与之连接的第二行星齿轮架24被锁止为零旋转。
HV_ECU50使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG分别输出行驶驱动用的转矩。第二行星齿轮架24由于旋转被限制,因此能够针对第一旋转电机MG1的转矩而取得反力,并将第一旋转电机MG1的转矩从第二内啮合齿轮23输出。第一旋转电机MG1通过在前进时输出负转矩而进行负旋转,从而能够从第二内啮合齿轮23输出正转矩。另一方面,在后退时,第一旋转电机MG1通过输出正转矩而进行正旋转,从而能够从第二内啮合齿轮23输出负转矩。
在第一实施方式的HV行驶模式中,具有第一HV模式(超速(O/D)输入分割模式)、第二HV模式(减速(U/D)输入分割模式)、第三HV模式(固定档模式)。
首先,对第一HV模式进行说明。在第一HV模式下的HV行驶中,第二行星齿轮机构20基本上处于差动状态,变速部的第一行星齿轮机构10实施低速(Lo)/高速(Hi)的切换。图4C为第一HV模式下的HV行驶中的低速状态的行驶模式(第一ODLo模式)所涉及的列线图,图4D为第一HV模式下的HV行驶中的高速状态的行驶模式(第一ODHi模式)所涉及的列线图。另外,在第一HV模式下,第二离合器CLr被释放(被设为非卡合状态)。
在第一ODLo模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1释放,并使制动器BL1卡合(使第二离合器CLr释放)。通过使制动器BL1卡合,从而第一内啮合齿轮13的旋转被限制。发动机1的输出从第一行星齿轮架14被传递至第二行星齿轮架24。由此成为如下状态,即,被输入至第二行星齿轮架24的(发动机1的)旋转通过第二行星齿轮机构20而被增速并从第二内啮合齿轮23被输出的超速(O/D)状态。
在第一ODHi模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1卡合,并使制动器BL1释放(使第二离合器CLr释放)。通过使第一离合器CL1卡合,从而第一行星齿轮机构10的差动被限制,第一行星齿轮机构10的第一太阳齿轮11、第一内啮合齿轮13、第一行星齿轮架14将会一体旋转。在第一实施方式中,由于第一行星齿轮机构10的第一行星齿轮架14与第二行星齿轮机构20的第二行星齿轮架24被连接,因此成为如下状态,即,发动机1的旋转通过第二行星齿轮机构20而被增速并从第二内啮合齿轮23被输出的超速(O/D)状态。
在第一HV模式的后退行驶中,与第一ODHi模式相同,HV_ECU50使第一离合器CL1卡合,并使制动器BL1释放(使第二离合器CLr释放)。如图4E的列线图所示,通过使发动机1工作,使第一旋转电机MG1再生,且使第二旋转电机MG2以负旋转、负转矩来运行,从而能够使第二内啮合齿轮23反向旋转。
接下来,对第二HV模式进行说明。图4F为第二HV模式所涉及的列线图。在第二HV模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1与制动器BL1均释放,并使第二离合器CLr卡合。通过使第二离合器CLr卡合,从而在第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20之间,除了第一行星齿轮架14与第二行星齿轮架24被连接,第一内啮合齿轮13与第二太阳齿轮21也被连结并成为连接状态。由此,在图4F的列线图中,与第一行星齿轮机构10相关的线(实线)和与第二行星齿轮机构20相关的线(虚线)重叠,从而成为存在一条线的情况。即,在图4A~图4E的列线图中,存在有与第一行星齿轮机构10相关的线和与第二行星齿轮机构20相关的线这两条线。而且,特别是在图4C~图4E的第一HV模式中,经由第一行星齿轮机构10而被输入至第二行星齿轮机构20的第二行星齿轮架24的来自发动机1的动力以与第二行星齿轮机构20的旋转要素的齿轮齿数相对应的第一动力分割比(齿轮比)而向第一旋转电机MG1(即第二太阳齿轮21)与第二行星齿轮机构20的输出要素(即第二内啮合齿轮23)被分配。与此相对,根据图4F能够理解到,在第二HV模式中,能够以与第一HV模式不同的第二动力分割比(与第一行星齿轮机构10和第二行星齿轮机构20的旋转要素的齿轮齿数相对应的动力分割比)而将来自发动机1的动力向第二太阳齿轮21与第二内啮合齿轮23分配。在第二HV模式中,成为发动机1的旋转被减速而从第二内啮合齿轮23被输出的减速(U/D)状态。另外,后退能够通过使第一旋转电机MG1反向旋转来实现。
接下来,对第三HV模式进行说明。图4G为直接连结固定档模式所涉及的列线图,图4H为减速(U/D)固定档模式所涉及的列线图。在直接连结固定档模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1以及第二离合器CLr均卡合,并使制动器BL1释放。通过使第一以及第二离合器CL1、CLr卡合,从而第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20的差动均被限制。由此,能够将发动机1的输出从第二内啮合齿轮23直接输出。
在减速(U/D)固定档模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1释放,并使制动器BL1以及第二离合器CLr均卡合。通过使制动器BL1卡合,从而第一内啮合齿轮13的旋转被限制。通过使第二离合器CLr卡合,从而在第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20之间,除了第一行星齿轮架14与第二行星齿轮架24被连接,第一内啮合齿轮13与第二太阳齿轮21也被连结从而成为连接状态。因此,成为如下状态,即,发动机1的旋转被减速并从第二内啮合齿轮23被输出的减速(U/D)状态。另外,减速(U/D)固定档模式在上坡时或拖车时等较为有利。这是因为,在减速(U/D)固定档模式下,第一旋转电机MG1不易变得过热。由此,该减速(U/D)固定档模式在欲辅助第二旋转电机MG2而提高加速力时较为有利。
如以上所述,能够通过将第二离合器CLr设为非卡合状态并将第一离合器CL1或者制动器BL1设为卡合状态的第一HV模式、和将第二离合器CLr设为卡合状态并将第一离合器CL1以及制动器BL1均设为非卡合状态的第二HV模式,来改变动力传递装置TM1中的动力分割比。由此,通过适当地选择设定该第一以及第二HV模式,从而能够实施控制以使第一旋转电机MG1的转矩以及旋转与第一旋转电机MG1的特性(性能)相匹配。
如图5所示,第一HV模式(O/D)以及第二HV模式(U/D)的各自之中的转矩比率(Tg/Te)的绝对值与减速比(Ne/No)无关而为固定。
另一方面,如图6所示,在动力传递装置的减速比(Ne/No)比较大的区域a中,与第一HV模式(O/D)相比,第二HV模式(U/D)一方的转速比率(Ng/Ne)的绝对值较小。因此,在减速比比较大的区域a中,能够通过使第二HV模式(U/D)成立来抑制MG1转速Ng的增大。另一方面,在减速比比较小的区域b中,与第二HV模式(U/D)相比,第一HV模式(O/D)一方的转速比率(Ng/Ne)的绝对值较小。因此,在减速比比较小的区域b中,能够通过使第一HV模式(O/D)成立来抑制MG1转速Ng的增大。
输出比率(Pg/Pe)为转矩比率(Tg/Te)与转速比率(Ng/Ne)的积。因此,如图7所示,在减速比比较大的区域c中,与第一HV模式(O/D)相比,第二HV模式(U/D)一方的输出比率(Pg/Pe)的绝对值较小。因此,在减速比比较大的区域c中,能够通过使第二HV模式(U/D)成立来抑制MG1输出Pg的增大。另一方面,在减速比比较小的区域d中,与第二HV模式(U/D)相比,第一HV模式(O/D)一方的输出比率(Pg/Pe)的绝对值较小。因此,在减速比比较小的区域d中,能够通过使第一HV模式(O/D)成立来抑制MG1输出的增大。
因此,通过根据减速比而选择设定输出比率(Pg/Pe)相对较小的HV模式,从而能够抑制MG1输出的增大,进而能够抑制MG1转数或MG1转矩的增加,并能够抑制MG1的额定转数或者MG1额定转矩的增大。
在第一实施方式中,以通过第一HV模式与第二HV模式而将动力分割比设为可变的方式来分别对第一行星齿轮机构10以及第二行星齿轮机构20进行设计或者选择。这一点,能够根据在列线图中第一以及第二行星齿轮架14、24所涉及的竖线与第二内啮合齿轮23所涉及的线相互偏离的情况、和在图1中各旋转要素的大小或位置等的相对关系而理解。另外,利用第一HV模式与第二HV模式而将动力分割比设为可变的设计或者选择,在后述的其他的实施方式中也同样被实施。
并且,由于通过第一HV模式与第二HV模式来对超速状态与减速状态进行切换,因此能够扩大动力传递装置TM1作为变速器的变速比范围。
另外,在第一实施方式中,第一HV模式只需根据低负载或者高速运转来选择即可,第二HV模式只需根据高负载运转来选择即可,由此,只需抑制第一旋转电机MG1的转矩或转数的增加即可。只需根据该关系来构筑HV_ECU50的上述程序等即可。
参照图8至图10G来对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式涉及一种用于对来自发动机1的动力进行传递的动力传递装置TM2,其与第一实施方式同样地被应用于车辆200中。在以下的说明中,对具有与在第一实施方式的说明中已说明了的结构要素相同的功能的结构要素标注相同的符号并省略重复说明。此外,在下文中,对于本领域技术人员只要通过参照第一实施方式的说明便可理解的方面,省略其说明或者简单地进行说明,而以第二实施方式的特征结构以及功能为主来进行说明。另外,在第一实施方式中所说明的修正以及变更,只要不矛盾则也同样适用于第二实施方式。
如图8所示,第二实施方式所涉及的车辆200为,具有发动机1、第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的混合动力(HV)车辆。车辆200被构成为,包括发动机1、第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2、离合器(第一离合器)CL1、离合器(第二离合器)CLr、制动器BL1、差动装置30、HV_ECU50、MG_ECU60以及发动机ECU70。动力传递装置TM2包括第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、第一离合器CL1、第二离合器CLr、制动器BL1。
发动机1的输出轴与动力传递装置TM2的输入轴2连接。输入轴2被配置为与发动机1的输出轴为同轴,且被配置在该输出轴的延长线上。输入轴2与第一行星齿轮机构10的第一太阳齿轮11连接。
作为第一差动机构的第一行星齿轮机构10为单小齿轮式,其具有第一太阳齿轮11、第一小齿轮12、第一内啮合齿轮13以及第一行星齿轮架14。另外,在第二实施方式中,第一太阳齿轮11相当于第一旋转要素,第一内啮合齿轮13相当于第二旋转要素,第一行星齿轮架14相当于第三旋转要素。
第一离合器CL1为,能够对第一太阳齿轮11与第一行星齿轮架14以可释放的方式而进行连结的离合器装置。制动器BL1为,能够对第一行星齿轮架14与静止要素以可释放的方式而进行连结从而能够限制第一行星齿轮架14的旋转的制动器装置。
作为第二差动机构的第二行星齿轮机构20被配置为与第一行星齿轮机构10为同轴且被配置在与第一行星齿轮机构10相比靠发动机侧。第二行星齿轮机构20为单小齿轮式,其具有第二太阳齿轮21、第二小齿轮22、第二内啮合齿轮23以及第二行星齿轮架24。第二行星齿轮架24与第一内啮合齿轮13连接,并与第一内啮合齿轮13一体旋转。另外,在第二实施方式中,第二太阳齿轮21相当于第五旋转要素,第二内啮合齿轮23相当于第六旋转要素,第二行星齿轮架24相当于第四旋转要素。
在第二太阳齿轮21上连接有第一旋转电机MG1的转子轴33。第一旋转电机MG1的转子轴33被配置为与输入轴2为同轴,并与第二太阳齿轮21一体旋转。在第二内啮合齿轮23上连接有副轴驱动齿轮25。副轴驱动齿轮25为与第二内啮合齿轮23一体旋转的输出齿轮。第二内啮合齿轮23为能够将从第一旋转电机MG1或者第一行星齿轮机构10输入的旋转向驱动轮W以及第二旋转电机MG2输出的输出要素。
第二离合器CLr为,能够对第一行星齿轮机构10的第一行星齿轮架14与第二行星齿轮机构20的第二内啮合齿轮23以可释放的方式而进行连结的离合器装置。
副轴驱动齿轮25与副轴从动齿轮26啮合。副轴驱动齿轮25与驱动轮W之间的结构以及副轴驱动齿轮25与第二旋转电机MG2之间的结构与第一实施方式中所说明的相同。
在车辆200中,能够选择性地执行HV行驶或者EV行驶。将各行驶模式下的第一离合器CL1、制动器BL1以及第二离合器CLr的各状态图示于图9的工作卡合表中。
图10A为单电机EV模式所涉及的列线图。在单电机EV模式中,第一离合器CL1、制动器BL1、第二离合器CLr处于释放。HV_ECU50经由MG_ECU60而使第二旋转电机MG2输出正转矩从而使车辆200产生前进方向的驱动力。
图10B为双电机EV模式所涉及的列线图。在双电机EV模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1以及制动器BL1卡合(第二离合器CLr处于释放)。通过使第一离合器CL1以及制动器BL1卡合,从而第一行星齿轮机构10的全部旋转要素的旋转停止。HV_ECU50使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2分别输出行驶驱动用的转矩。
在第二实施方式的HV行驶模式中,具有第一HV模式(超速(O/D)输入分割模式)、第二HV模式(减速(U/D)输入分割模式)、第三HV模式(固定档模式)。
首先,对第一HV模式进行说明。在第一HV模式中,第二离合器CLr被设为释放状态(非卡合状态)。图10C为第一HV模式下的HV行驶中的前进时的列线图,图10D为第一HV模式下的HV行驶中的后退时的列线图。
在前进时的第一HV模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1卡合,并使制动器BL1释放。通过使第一离合器CL1卡合,从而第一行星齿轮机构10的差动被限制。在第二实施方式中,由于第一行星齿轮机构10的第一内啮合齿轮13与第二行星齿轮机构20的第二行星齿轮架24被连接,因此成为发动机1的旋转通过第二行星齿轮机构20而被增速并从第二内啮合齿轮23被输出的超速(O/D)状态。
在后退时的第一HV模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1释放,并使制动器BL1卡合。通过使制动器BL1卡合,从而第一行星齿轮架14的旋转被限制。发动机1的输出从第一内啮合齿轮13被传递至第二行星齿轮架24。由此成为如下状态,即,被输入至第二行星齿轮架24的(发动机1的)反向旋转(后退用旋转)通过第二行星齿轮机构20(向后退侧)而被增速并从第二内啮合齿轮23被输出的超速(O/D)状态。以此方式,在第二实施方式的第一HV模式中,由于在旋转从第一行星齿轮机构10被输出时,已成为后退侧的旋转,从而其适用于后退。
接下来,对第二HV模式进行说明。图10E为第二HV模式所涉及的列线图。在第二HV模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1与制动器BL1均释放,并使第二离合器CLr卡合。通过使第二离合器CLr卡合,从而在第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20之间,除了第一内啮合齿轮13与第二行星齿轮架24被连接之外,第一行星齿轮架14与第二内啮合齿轮23也成为连接状态。由此,在图10E的列线图中,成为存在一条线的情况。即,在第二HV模式中,能够通过与第一HV模式不同的齿轮比(动力分割比)而将来自发动机1的动力向第二太阳齿轮21与第二内啮合齿轮23分配。在第二HV模式中,成为如下状态,即,发动机1的旋转被减速并从第二内啮合齿轮23被输出的减速(U/D)状态。另外,后退能够通过使旋转电机反向旋转来实现。
接下来,对第三HV模式进行说明。图10F为直接连结固定档模式所涉及的列线图,图10G为输出轴固定档模式所涉及的列线图。在直接连结固定档模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1以及第二离合器CLr均卡合,并使制动器BL1释放。通过使第一以及第二离合器CL1、CLr卡合,从而第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20的差动均被限制。由此,能够将发动机1的输出从第二内啮合齿轮23直接输出。
在输出轴固定档模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1释放,并使制动器BL1以及第二离合器CLr均卡合。通过使制动器BL1卡合,从而第一行星齿轮架14的旋转被限制。通过使第二离合器CLr卡合,从而在第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20之间,除了第一内啮合齿轮13与第二行星齿轮架24被连接,第一行星齿轮架14与第二内啮合齿轮23也成为连接状态。因此,第二内啮合齿轮23的旋转被限制,因此能够通过来自发动机1的动力而专门在第一旋转电机MG1中进行充电。因此,能够将该输出轴固定档模式称为充电模式。并且,还能够在不影响到作为输出要素的第二内啮合齿轮23的条件下,使发动机1启动。
如以上所述,能够通过将第二离合器CLr设为非卡合状态并将第一离合器CL1或制动器BL1设为卡合状态的第一HV模式、和将第二离合器CLr设为卡合状态并将第一离合器CL1以及制动器BL1均设为非卡合状态的第二HV模式,来改变动力传递装置TM2的动力分割比。另外,在第二实施方式中,第一HV模式只需根据低负载或者高速运转来选择即可,第二HV模式只需根据高负载运转来选择即可,由此,只需抑制第一旋转电机MG1的转矩或转数的增加即可。
参照图11至图13G来对本发明的第三实施方式进行说明。第三实施方式涉及用于对来自发动机1的动力进行传递的动力传递装置TM3,其与上述的实施方式同样地被应用于车辆300中。在以下的说明中,对具有与上述的实施方式的说明中已说明了的结构要素相同的功能的结构要素标注相同的符号并省略重复说明。此外,在下文中,对于本领域技术人员只要参照上述的实施方式的说明便可理解的方面省略说明或者简单地进行说明,而以第三实施方式的特征性的结构以及功能为主而进行说明。另外,对于在上述的实施方式中所说明的修正以及变更,只要不矛盾,则在第三实施方式中也同样适用。
如图11所示,第三实施方式所涉及的车辆300为,具有发动机1、第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的混合动力(HV)车辆。车辆300被构成为,包括发动机1、第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2、离合器(第一离合器)CL1、离合器(第二离合器)CLr、制动器BL1、差动装置30、HV_ECU50、MG_ECU60以及发动机ECU70。动力传递装置TM3包括第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、第一离合器CL1、第二离合器CLr、制动器BL1。
发动机1的输出轴与动力传递装置TM3的输入轴2连接。输入轴2被配置为与发动机1的输出轴为同轴且被配置在该输出轴的延长线上。输入轴2与第一行星齿轮机构10的第一太阳齿轮11连接。
作为第一差动机构的第一行星齿轮机构10为单小齿轮式,其具有第一太阳齿轮11、第一小齿轮12、第一内啮合齿轮13以及第一行星齿轮架14。另外,在第三实施方式中,第一太阳齿轮11相当于第一旋转要素,第一内啮合齿轮13相当于第二旋转要素,第一行星齿轮架14相当于第三旋转要素。
第一离合器CL1为,能够对第一太阳齿轮11与第一行星齿轮架14以可释放的方式而进行连结的离合器装置。制动器BL1为,能够对第一行星齿轮架14与静止要素以可释放的方式而进行连结,从而能够对第一行星齿轮架14的旋转进行限制的制动器装置。
作为第二差动机构的第二行星齿轮机构20被配置为与第一行星齿轮机构10为同轴,且被配置在与第一行星齿轮机构10相比靠发动机侧。第二行星齿轮机构20为单小齿轮式,其具有第二太阳齿轮21、第二小齿轮22、第二内啮合齿轮23以及第二行星齿轮架24。第二内啮合齿轮23与第一内啮合齿轮13连接,并与第一内啮合齿轮13一体旋转。另外,在第三实施方式中,第二太阳齿轮21相当于第五旋转要素,第二内啮合齿轮23相当于第四旋转要素,第二行星齿轮架24相当于第六旋转要素。
在第二太阳齿轮21上连接有第一旋转电机MG1的转子轴33。第一旋转电机MG1的转子轴33被配置为与输入轴2为同轴,并与太阳齿轮21一体旋转。在第二行星齿轮架24上连接有副轴驱动齿轮25。副轴驱动齿轮25为与第二行星齿轮架24一体旋转的输出齿轮。第二行星齿轮架24为,能够将从第一旋转电机MG1或第一行星齿轮机构10输入的旋转向驱动轮W以及第二旋转电机MG2输出的输出要素。
此外,第二离合器CLr为,能够对第一行星齿轮机构10的第一行星齿轮架14与第二行星齿轮机构20的第二行星齿轮架24以可释放的方式而进行连结的离合器装置。
副轴驱动齿轮25与副轴从动齿轮26啮合。副轴驱动齿轮25与驱动轮W以及第二旋转电机MG2的各自之间的结构与在第一实施方式中所说明的相同。
在车辆300中,能够选择性地执行HV行驶或者EV行驶。将各行驶模式下的第一离合器CL1、制动器BL1以及第二离合器CLr的各状态图示于图12的工作卡合表中。
图13A为单电机EV模式所涉及的列线图。在单电机EV模式中,第一离合器CL1、制动器BL1、第二离合器CLr处于释放。HV_ECU50经由MG_ECU60而使第二旋转电机MG2输出正转矩从而使车辆300产生前进方向的驱动力。
图13B为双电机EV模式所涉及的列线图。在双电机EV模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1以及制动器BL1卡合(第二离合器CLr释放)。通过使第一离合器CL1以及制动器BL1卡合,从而第一行星齿轮机构10的全部旋转要素的旋转均停止。HV_ECU50使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2分别输出行驶驱动用的转矩。
在第三实施方式的HV行驶模式中,存在有第一HV模式(减速(U/D)输入分割模式)、第二HV模式(超速(O/D)输入分割模式)、第三HV模式(固定档模式)。
首先,对第一HV模式进行说明。在第一HV模式中,第二离合器CLr被设为释放状态(非卡合状态)。图13C为第一HV模式下的HV行驶的前进时的列线图,图13D为第一HV模式下的HV行驶的后退时的列线图。
在前进时的第一HV模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1卡合,并使制动器BL1释放。通过使第一离合器CL1卡合,从而第一行星齿轮机构10的差动被限制。在第三实施方式中,由于第一行星齿轮机构10的第一内啮合齿轮13与第二行星齿轮机构20的第二内啮合齿轮23被连接,因此成为如下状态,即,发动机1的旋转通过第二行星齿轮机构20而被减速并从第二行星齿轮架24被输出的减速(U/D)状态。
在后退时的第一HV模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1释放,并使制动器BL1卡合。通过使制动器BL1卡合,从而第一行星齿轮架14的旋转被限制。发动机1的输出从第一内啮合齿轮13被传递至第二内啮合齿轮23。由此成为如下状态,即,被输入至第二内啮合齿轮23的(发动机1的)反向旋转(后退用旋转)通过第二行星齿轮机构20而被(向前进侧)减速并从第二行星齿轮架24被输出的减速(U/D)状态。以此方式,在第三实施方式中,在旋转从第一行星齿轮机构10输出时,已成为后退侧的旋转。因此,第三实施方式的第一HV模式适用于后退。
接下来,对第二HV模式进行说明。图13E为第二HV模式所涉及的列线图。在第二HV模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1与制动器BL1均释放,并使第二离合器CLr卡合。通过使第二离合器CLr卡合,从而在第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20之间,除了第一内啮合齿轮13与第二内啮合齿轮23被连接,第一行星齿轮架14与第二行星齿轮架24也成为连接状态。由此,在图13E的列线图中,成为存在一条线的情况。即,在第二HV模式中,能够以与第一HV模式不同的动力分割比(齿轮比)而将来自发动机1的动力向第二太阳齿轮21与第二行星齿轮架24进行分配。在第二HV模式中,成为如下状态,即,发动机1的旋转被增速并从第二行星齿轮架24被输出的超速(O/D)状态。另外,后退能够通过使旋转电机反向旋转来实现。
接下来,对第三HV模式进行说明。图13F为直接连结固定档模式所涉及的列线图,图13G为输出轴固定档模式所涉及的列线图。在直接连结固定档模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1以及第二离合器CLr均卡合,并使制动器BL1释放。通过使第一以及第二离合器CL1、CLr卡合,从而第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20的差动均被限制。由此,能够将发动机1的输出从第二行星齿轮架24直接输出。
在输出轴固定档模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1释放,并使制动器BL1以及第二离合器CLr均卡合。通过使制动器BL1卡合,从而第一行星齿轮架14的旋转被限制。通过使第二离合器CLr卡合,从而在第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20之间,除了第一内啮合齿轮13与第二内啮合齿轮23被连接,第一行星齿轮架14与第二行星齿轮架24也成为连接状态。因此,第二行星齿轮架24的旋转被限制,从而能够通过来自发动机1的动力来对第一旋转电机MG1进行充电。因此,也能够将该输出轴固定档模式称为充电模式。
如以上所述,通过将第二离合器CLr设为非卡合状态并将第一离合器CL1或者制动器BL1设为卡合状态的第一HV模式、和将第二离合器CLr设为卡合状态并将第一离合器CL1以及制动器BL1均设为非卡合状态的第二HV模式,能够改变动力传递装置TM3中的动力分割比。另外,在第三实施方式中,第一HV模式只需根据高负载运转来选择即可,第二HV模式只需根据低负载或者高速运转来选择即可,由此,只需抑制第一旋转电机MG1的转矩或转数的增加即可。
参照图14至图16H来对本发明的第四实施方式进行说明。第四实施方式涉及到用于对来自发动机的动力进行传递的动力传递装置TM4,其与上述的实施方式同样地被应用于车辆400中。在以下的说明中,对具有与在上述的实施方式的说明中已说明了的结构要素相同的功能的结构要素标注相同的符号并省略重复的说明。此外,在下文中,对于本领域技术人员只要参照上述的实施方式的说明便可理解的方面省略说明或者简单地进行说明,而以第四实施方式的特征性的结构以及功能为主进行说明。另外,在上述的实施方式中所说明的修正以及变更,只要不矛盾,则也同样适用于第四实施方式。
如图14所示,第四实施方式所涉及的车辆400为,具有发动机1、第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的混合动力(HV)车辆。车辆400被构成为,包括发动机1、第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、第三行星齿轮机构40、第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2、离合器(第一离合器)CL1、离合器(第二离合器)CLr、制动器BL1、差动装置30、HV_ECU50、MG_ECU60以及发动机ECU70。动力传递装置TM4包括第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、第一离合器CL1、第二离合器CLr、制动器BL1。
发动机1的输出轴与动力传递装置TM4的输入轴2连接。输入轴2被配置为与发动机1的输出轴为同轴且被配置在该输出轴的延长线上。输入轴2与第一行星齿轮机构10的第一行星齿轮架14连接。
作为第一差动机构的第一行星齿轮机构10为单小齿轮式,其具有第一太阳齿轮11、第一小齿轮12、第一内啮合齿轮13以及第一行星齿轮架14。另外,在第四实施方式中,第一太阳齿轮11相当于第二旋转要素,第一内啮合齿轮13相当于第三旋转要素,第一行星齿轮架14相当于第一旋转要素。
第一离合器CL1为,能够对第一内啮合齿轮13与第一行星齿轮架14以可释放的方式而进行连结的离合器装置。制动器BL1为,能够对第一内啮合齿轮13与静止要素以可释放的方式而进行连结从而能够对第一内啮合齿轮13的旋转进行限制的制动器装置。
作为第二差动机构的第二行星齿轮机构20被配置为与第一行星齿轮机构10为同轴,且被配置在与第一行星齿轮机构10相比距发动机较远处。第二行星齿轮机构20为单小齿轮式,其具有第二太阳齿轮21、第二小齿轮22、第二内啮合齿轮23以及第二行星齿轮架24。第二太阳齿轮21与第一太阳齿轮11连接,并与第一太阳齿轮11一体旋转。另外,在第四实施方式中,第二太阳齿轮21相当于第四旋转要素,第二内啮合齿轮23相当于第五旋转要素,第二行星齿轮架24相当于第六旋转要素。
在第二内啮合齿轮23上连接有第一旋转电机MG1的转子轴33。第一旋转电机MG1的转子轴33被配置为与输入轴2为同轴,其与第二内啮合齿轮23一体旋转。此外,虽然第二离合器CLr为能够对第一行星齿轮机构10的第一内啮合齿轮13与第二行星齿轮机构20的第二内啮合齿轮23以可释放的方式而进行连结的离合器装置,但也能够经由第一旋转电机MG1及其转子轴33来对第一内啮合齿轮13与第二内啮合齿轮23进行连结。第二行星齿轮架24为,能够将从第一旋转电机MG1或者第一行星齿轮机构10被输入的旋转向驱动轮W以及第二旋转电机MG2输出的输出要素。
在第二行星齿轮架24上连接有轴24A。在轴24A的中途处配置有第三行星齿轮机构40。第三行星齿轮机构40被配置为与各第一以及第二行星齿轮机构10、20为同轴,并被配置在与第二行星齿轮机构20相比距发动机1较远处。第三行星齿轮机构40为单小齿轮式,其具有第三太阳齿轮41、第三单小齿轮42、第三内啮合齿轮43以及第三行星齿轮架44。第三行星齿轮架44与轴24A连接,并与第二行星齿轮架24一体旋转。
在第三太阳齿轮41上连接有第二旋转电机MG2的转子轴45。第二旋转电机MG2的转子轴45被配置为与输入轴2为同轴,并与第三太阳齿轮41一体旋转。另外,第三行星齿轮机构40被配置成用于第二旋转电机MG2的输出转矩的放大。
第二行星齿轮架24经由轴24A而与驱动小齿轮28连接。驱动小齿轮28与差动装置30的差速内啮合齿轮29啮合。差动装置30经由左右的驱动轴31而与驱动轮W连接。
在车辆400中,能够选择性地执行HV行驶或者EV行驶。将各行驶模式下的第一离合器CL1、制动器BL1以及第二离合器CLr的各状态图示于图15的工作卡合表中。
图16A为单电机EV模式所涉及的列线图。在单电机EV模式中,第一离合器CL1、制动器BL1、第二离合器CLr被释放。HV_ECU50经由MG_ECU60而使第二旋转电机MG2输出正转矩从而使车辆400产生前进方向的驱动力。
图16B为双电机EV模式所涉及的列线图。在双电机EV模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1以及制动器BL1卡合(第二离合器CLr处于释放)。通过使第一离合器CL1以及制动器BL1卡合,从而第一行星齿轮机构10的全部旋转要素的旋转均停止。HV_ECU50使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2分别输出行驶驱动用的转矩。
在第四实施方式的HV行驶模式中,存在有第一HV模式(减速(U/D)输入分割模式)、第二HV模式(超速(O/D)输入分割模式)、第三HV模式(固定档模式)。
首先,对第一HV模式进行说明。在第一HV模式下的HV行驶中,第二行星齿轮机构20基本上处于差动状态,变速部的第一行星齿轮机构10被实施低速(Lo)/高速(Hi)的切换。图16C为第一HV模式下的HV行驶中的低速状态的行驶模式(第一UDLo模式)所涉及的列线图,图16D为第一HV模式下的HV行驶中的高速状态的行驶模式(第一UDHi模式)所涉及的列线图。另外,在第一HV模式中,第二离合器CLr被释放(被设为非卡合状态)。
在第一UDLo模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1卡合,并使制动器BL1释放。通过使第一离合器CL1卡合,从而第一行星齿轮机构10的差动被限制。在第四实施方式中,由于第一行星齿轮机构10的第一太阳齿轮11与第二行星齿轮机构20的第二太阳齿轮21被连接,因此成为如下状态,即,发动机1的旋转通过第二行星齿轮机构20而被减速并从第二行星齿轮架24被输出的减速(U/D)状态。
在第一UDHi模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1释放,并使制动器BL1卡合。通过使制动器BL1卡合,从而第一内啮合齿轮13的旋转被限制。发动机1的输出从第一太阳齿轮11被传递至第二太阳齿轮21。由此成为如下状态,即,被输入至第二太阳齿轮21的(发动机1的)旋转通过第二行星齿轮机构20而被减速并从第二行星齿轮架24被输出的减速(U/D)状态。
接下来,对第二HV模式进行说明。图16E为第二HV模式中的前进时所涉及的列线图,图16F为第二HV模式中的后退时所涉及的列线图。
在第二HV模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1与制动器BL1均释放,并使第二离合器CLr卡合。通过使第二离合器CLr卡合,从而在第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20之间,除了第一太阳齿轮11与第二太阳齿轮21被连接之外,第一内啮合齿轮13与第二内啮合齿轮23也成为连接状态。由此,在图16E以及图16F的列线图中,成为存在一条线的情况。即,在第二HV模式中,能够以与第一HV模式(第一UDLo模式以及第一UDHi模式)不同的动力分割比(齿轮比)而将来自发动机1的动力向第一内啮合齿轮13与第二行星齿轮架24进行分配。在第二HV模式中,成为如下状态,即,发动机1的旋转被增速并从第二行星齿轮架24被输出的超速(O/D)状态。另外,在后退时,能够通过使第二旋转电机MG2反向旋转而使发动机1的旋转向后退侧旋转增速。
接下来,对第三HV模式进行说明。图16G为直接连结固定档模式所涉及的列线图,图16H为超速(O/D)固定档模式所涉及的列线图。在直接连结固定档模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1以及第二离合器CLr均卡合,并使制动器BL1释放。通过使第一以及第二离合器CL1、CLr卡合,从而第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20的差动均被限制。由此,能够将发动机1的输出从第二行星齿轮架24直接输出。
在超速(O/D)固定档模式中,HV_ECU50使第一离合器CL1释放,并使制动器BL1以及第二离合器CLr均卡合。通过使制动器BL1卡合,从而第一内啮合齿轮13的旋转被限制。通过使第二离合器CLr卡合,从而在第一行星齿轮机构10与第二行星齿轮机构20之间,除了第一太阳齿轮11与第二太阳齿轮21被连接,第一内啮合齿轮13与第二内啮合齿轮23也成为连接状态。因此,第二内啮合齿轮23的旋转被限制,从而会成为如下状态,即,发动机1的旋转被增速并从第二行星齿轮架24被输出的超速(O/D)状态。另外,根据图15以及图16H能够理解到,该超速(O/D)固定档模式对高速行驶时的耗油率的改善是有效的。
如以上所述,能够通过将第二离合器CLr设为非卡合状态并将第一离合器CL1或者制动器BL1设为卡合状态的第一HV模式、和将第二离合器CLr设为卡合状态并将第一离合器CL1以及制动器BL1均设为非卡合状态的第二HV模式来改变动力传递装置TM4中的动力分割比。另外,在第四实施方式中,第一HV模式只需根据高负载运转来选择即可,第二HV模式只需根据低负载或者高速运转来选择即可,由此只需抑制第一旋转电机MG1的转矩或转数的增加即可。
参照图17来对本发明的第五实施方式进行说明。第五实施方式涉及到用于对来自发动机的动力进行传递的动力传递装置TM5,其与上述的实施方式同样地被应用于车辆500中。在以下的说明中,对具有与在上述的实施方式的说明中已说明了的结构要素相同的功能的结构要素,标注相同的符号并省略重复的说明。此外,在下文中,对本领域技术人员只要参照上述的实施方式的说明便可理解的方面省略其说明或者简单地进行说明,而以第五实施方式的特征性的结构以及功能为主进行说明。另外,对于在上述的实施方式中所说明的修正以及变更,只要不矛盾,则同样也适用于第五实施方式。
如图17所示,第五实施方式所涉及的车辆500为,具有发动机1、第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的混合动力(HV)车辆。车辆500被构成为,包括发动机1、第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2、离合器(第一离合器)CL1、离合器(第二离合器)CLr、制动器BL1、差动装置30、HV_ECU50、MG_ECU60以及发动机ECU70。动力传递装置TM5包括第一行星齿轮机构10、第二行星齿轮机构20、第一离合器CL1、第二离合器CLr、制动器BL1。
发动机1的输出轴与动力传递装置TM5的输入轴2连接。输入轴2被配置为与发动机1的输出轴为同轴,且被配置在该输出轴的延长线上。输入轴2与第一行星齿轮机构10的第一内啮合齿轮13连接。
作为第一差动机构的第一行星齿轮机构10为双小齿轮式,其具有第一太阳齿轮11、第一小齿轮12、第一内啮合齿轮13以及第一行星齿轮架14。另外,在第五实施方式中,第一太阳齿轮11相当于第二旋转要素,第一内啮合齿轮13相当于第一旋转要素,第一行星齿轮架14相当于第三旋转要素。
第一离合器CL1为,能够对第一内啮合齿轮13与第一行星齿轮架14以可释放的方式而进行连结的离合器装置。制动器BL1为能够对第一行星齿轮架14与静止要素以可释放的方式而进行连结从而能够对第一行星齿轮架14的旋转进行限制的制动器装置。
作为第二差动机构的第二行星齿轮机构20被配置为与第一行星齿轮机构10为同轴,且被配置在与第一行星齿轮机构10相比靠发动机侧。第二行星齿轮机构20为单小齿轮式,其具有第二太阳齿轮21、第二小齿轮22、第二内啮合齿轮23以及第二行星齿轮架24。第二太阳齿轮21与第一太阳齿轮11连接,并与第一太阳齿轮11一体旋转。另外,在第五实施方式中,第二太阳齿轮21相当于第四旋转要素,第二内啮合齿轮23相当于第五旋转要素,第二行星齿轮架24相当于第六旋转要素。
在第二内啮合齿轮23上连接有第一旋转电机MG1的转子。第一旋转电机MG1的转子被配置为与输入轴2为同轴,并与第二内啮合齿轮23一体旋转。在第二行星齿轮架24上连接有副轴驱动齿轮25。副轴驱动齿轮25为与第二行星齿轮架24一体旋转的输出齿轮。第二行星齿轮架24为,能够将从第一旋转电机MG1或者第一行星齿轮机构10输入的旋转向驱动轮W以及第二旋转电机MG2输出的输出要素。
此外,第二离合器CLr为,能够对第一行星齿轮机构10的第一行星齿轮架14与第二行星齿轮机构20的第二内啮合齿轮23以可释放的方式而进行连结的离合器装置。第二离合器CLr能够经由第一旋转电机MG1而对第一行星齿轮架14与第二内啮合齿轮23进行连结。
副轴驱动齿轮25与副轴从动齿轮26啮合。副轴驱动齿轮25与驱动轮W以及第二旋转电机MG2各自之间的结构与第一实施方式中所说明的相同。
在车辆500中,能够选择性地执行HV行驶或者EV行驶。各行驶模式下的第一离合器CL1、制动器BL1以及第二离合器CLr的各状态以第四实施方式的图15的工作卡合表为基准。关于各模式下的列线图,在第五实施方式中,由于第一行星齿轮机构10为双小齿轮式,因此通过对第一内啮合齿轮13(即“R1”)与第一行星齿轮架14(“C1”)进行调换,从而使图16A~图16H成为各自的模式下的第五实施方式的列线图。由此,省略第五实施方式下的各模式的进一步的说明。
本发明的实施方式并不仅限定于前述的实施方式。例如,虽然在上述各实施方式中,通过第一离合器CL1而对第一旋转要素与第二以及第三旋转要素之中的一方以可释放的方式而进行了连结,但第一离合器CL1也可以对第二旋转要素与第三旋转要素以可释放的方式而进行连结。根据该方式也能够通过第一离合器CL1的卡合而将第一、第二以及第三旋转要素的转数设为互为相同。
在各实施方式中,未设置有第一离合器CL1与制动器BL1的任意一方的实施方式也被包括在本发明中。在该情况下,也能够通过第一HV模式与第二HV模式来将动力分割比设为可变。即,本发明的方式中的第一卡合部只要具备能够对第一旋转要素、第二旋转要素以及第三旋转要素中的两个以可释放的方式而相互进行连结的卡合部、以及能够对第三旋转要素与静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部中的至少一方即可。
各实施方式的框架图(图1、图8、图11、图14、图17)中所示的齿轮系的配置的改变也被包括在本发明中。各行星齿轮机构中的旋转要素的数目并不限定于三个,也可以为四个以上。动力机并不限定于内燃机。根据专利申请的范围而规定的本发明的思想中所包含的所谓的改变例或应用例、均等物都被包括在本发明中。
此外,根据现有技术,公知有如下车辆,所述车辆具备:第二差动部,其具有以能够传递动力的方式而连结有第四旋转要素与第一旋转电机的第五旋转要素和被连结在驱动轮上的第六旋转要素,并通过对所述第一旋转电机的运转状态进行控制从而对差动状态进行控制;第一差动部,其具有以能够传递动力的方式而连结有发动机的第一旋转要素、第三旋转要素、和被连结在所述第四旋转要素上的第二旋转要素;第二旋转电机,其以能够传递动力的方式而被连结在所述驱动轮上。例如,国际公开第2013/114594中所记载的车辆便是这种车辆。在该国际公开第2013/114594中公开有如下技术,即,具备对所述第一旋转要素、所述第二旋转要素、以及所述第三旋转要素中的任意两个旋转要素进行连结的第一卡合部,并通过使该第一卡合部卡合而使所述第一差动部的各旋转要素一体旋转,从而将发动机的旋转以等速向所述第二差动部传递,并使该第二差动部作为电气式无级变速器来工作。
另外,为了构成以与第二差动部的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器,考虑到还具备对所述第五旋转要素以及所述第六旋转要素之中的任意一方的旋转要素与所述第三旋转要素进行连结的第二卡合部。在第二差动部以及第一差动部中,通过除了使所述第四旋转要素与所述第二旋转要素连结,还利用第一卡合部的释放及第二卡合部的卡合而使所述第五旋转要素以及所述第六旋转要素之中的任意一方的旋转要素与所述第三旋转要素连结,从而能够使第二差动部与第一差动部的整体作为以与第二差动部中的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器而发挥功能。在这种具备第一卡合部以及第二卡合部的车辆中,在使运转停止中的发动机启动时,考虑到例如以使第一卡合部卡合且使第二卡合部释放的状态而通过第一旋转电机来产生转矩,从而使发动机转速上升进而使发动机启动。在这种发动机启动中,由于在被连结在驱动轮的所述第六旋转要素上被传递有,作为用于使发动机转速上升的反力的、与伴随于使运转停止中的发动机的旋转上升所产生的发动机的负转矩(也称之为发动机牵引转矩)相对应的转矩,因此会产生驱动转矩(即驱动轮中的输出转矩)的下降(即降低)。对此,考虑到通过第二旋转电机来输出用于对驱动转矩的下降进行补偿的转矩(也称之为补偿转矩),从而对发动机启动时的振动进行抑制。然而,由于在被传递有于第一卡合部的卡合状态下被增大了的转矩的结构的发动机启动时,第二旋转电机所实现的补偿转矩较大,因此,当在第二旋转电机已输出了较大的转矩的状态下使发动机启动时,第二旋转电机可能无法供给补偿转矩。这样一来,第二旋转电机可能无法对驱动转矩的下降进行补偿,从而无法抑制发动机启动时的振动。
在下文中,参照附图来对本发明的实施方式所涉及的、在启动发动机时能够容易地对驱动转矩的下降进行补偿的车辆进行详细说明。
图18为,对与本发明的第六实施方式所涉及的车辆510的行驶所相关的各部分的概要结构进行说明的图,并且为,用于对其各部分进行控制的控制***的主要部分进行说明的图。在图18中,车辆510具备:能够成为行驶用的驱动力源的发动机(ENG)512、第一旋转电机MG1、以及第二旋转电机MG2、和具有第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的动力传递装置514、以及驱动轮516。
发动机512为,例如汽油发动机或柴油发动机等的使预定的燃料燃烧而输出动力的公知的内燃机。在该发动机512中,通过利用后述的电子控制装置580来对节气门开度或吸入空气量、燃料供给量、点火正时等的运转状态进行控制来对发动机转矩Te进行控制。
第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2为,具有使驱动转矩产生的作为电动机(motor)的功能以及作为发电机(generator)的功能的所谓的电动发电机。第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2经由具有逆变器部与平滑电容器等的电力控制单元518,而分别与作为对电力进行授受的蓄电装置的蓄电池单元520连接,通过利用后述的电子控制装置580而对电力控制单元518进行控制,从而对第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的各自的输出转矩(动力运行转矩或者再生转矩)、即MG1转矩Tg以及MG2转矩Tm进行控制。
动力传递装置514被设置在发动机512与驱动轮516之间的动力传递路径上。动力传递装置514在被安装于车身上的作为非旋转部件的壳体522内具备,第一动力传递部524、第二动力传递部526、与作为第一动力传递部524的输出旋转部件的驱动齿轮528啮合的从动齿轮530、将从动齿轮530固定设置为不能够进行相对旋转的从动轴532、以不能够进行相对旋转的方式而被固定设置在从动轴532上的末端齿轮534(与从动齿轮530相比直径较小的末端齿轮534)、经由差速内啮合齿轮536而与末端齿轮534啮合的差速齿轮538等。此外,动力传递装置514具备被连结在差速齿轮538上的车轴540等。
第一动力传递部524与作为第一动力传递部524的输入旋转部件的输入轴542同轴心地配置,并具备第二差动部544、第一差动部546、离合器CR。第二差动部544具备第二行星齿轮机构548(第二差动机构)以及第一旋转电机MG1。第一差动部546具备第一行星齿轮机构550(第一差动机构)、离合器C1、以及制动器B1。
第二行星齿轮机构548为,具有第一太阳齿轮S1、第一小齿轮P1、对第一小齿轮P1以使之能够自转以及公转的方式而进行支承的第一行星齿轮架CA1、经由第一小齿轮P1而与第一太阳齿轮S1啮合的第一内啮合齿轮R1的公知的单小齿轮型的行星齿轮机构,所述第二行星齿轮机构548作为产生差动作用的差动机构而发挥功能。此外,第一行星齿轮机构550为具有第二太阳齿轮S2、第二小齿轮P2、对第二小齿轮P2以能够使之自转以及公转的方式进行支承的第二行星齿轮架CA2、经由第二小齿轮P2而与第二太阳齿轮S2啮合的第二内啮合齿轮R2的公知的单小齿轮型的行星齿轮机构,其作为产生差动作用的差动机构而发挥功能。
第一内啮合齿轮R1为,被连结在第一差动部546的输出旋转部件(即第一行星齿轮机构550的第二内啮合齿轮R2)上的作为输入要素的第四旋转要素RE4,其作为第二差动部544的输入旋转部件而发挥功能。第一太阳齿轮S1为,与第一旋转电机MG1的转子轴552一体连结并以能够传递动力的方式而连结有第一旋转电机MG1的作为反力要素的第五旋转要素RE5。第一行星齿轮架CA1为,与驱动齿轮528一体连结从而与驱动轮516连结的作为输出要素的第六旋转要素RE6,其作为第二差动部544的输出旋转部件而发挥功能。
第二太阳齿轮S2为,与输入轴542一体连结并经由该输入轴542而以能够传递动力的方式连结有发动机512的第一旋转要素RE1,其作为第一差动部546的输入旋转部件而发挥功能。第二行星齿轮架CA2为,经由制动器B1而选择性地与壳体522连结的第三旋转要素RE3。第二内啮合齿轮R2为,与第二差动部544的输入旋转部件(即第二行星齿轮机构548的第一内啮合齿轮R1)连结的第二旋转要素RE2,其作为第一差动部546的输出旋转部件而发挥功能。此外,第二太阳齿轮S2与第二行星齿轮架CA2经由离合器C1而被选择性地连结。此外,第一行星齿轮架CA1与第二行星齿轮架CA2经由离合器CR而被选择性地连结。由此,离合器C1为对第一旋转要素RE1与第三旋转要素RE3选择性地进行连结的第一卡合装置。此外,离合器CR为对第六旋转要素RE6与第三旋转要素RE3选择性地进行连结的第二卡合装置。此外,制动器B1为将第三旋转要素RE3选择性地连结在作为非旋转部件的壳体522上的第三卡合装置。
优选为,离合器C1、制动器B1、以及离合器CR均为湿式的摩擦卡合装置,并为通过液压致动器而被实施卡合控制的多板型的液压式摩擦卡合装置。通过利用后述的电子控制装置580来对车辆510所具备的液压控制电路554进行控制,从而根据从该液压控制电路554所各自供给的液压(例如C1液压Pc1、B1液压Pb1、CR液压Pcr)而对这些离合器C1、制动器B1、以及离合器CR的工作状态(卡合或释放等的状态)进行控制。在车辆510中,具备电动式的油泵555(也称之为EOP555),在动力传递装置514中,通过EOP555来供给用于离合器C1、制动器B1、以及离合器CR的各工作状态的切换、各部分的润滑、各部分的冷却的工作油(机油)oil。此外,在EOP555之外,也可以还具备机械式的油泵。
第二行星齿轮机构548能够作为在差动被容许的状态下将输入至第一内啮合齿轮R1的发动机512的动力向第一旋转电机MG1以及第一行星齿轮架CA1分割(也意为分配)的动力分配机构而发挥功能。由此,在车辆510中,通过利用第一旋转电机MG1而取得被输入至第一内啮合齿轮R1的发动机转矩Te的反力,从而能够通过向第一行星齿轮架CA1机械性地传递的直接转矩(也称之为发动机直接转矩)、和MG2转矩Tm来进行发动机行驶,所述MG2转矩Tm由第二旋转电机MG2产生,所述第二旋转电机MG2通过由向第一旋转电机MG1被分配的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力而被驱动。由此,第二差动部544作为通过后述的电子控制装置580而对电力控制单元518进行控制从而对第一旋转电机MG1的运转状态进行控制并进而对齿轮比(变速比)进行控制的公知的电气式差动部(电气式无级变速器)而发挥功能。即,第二差动部544为,通过对第一旋转电机MG1的运转状态进行控制从而对第二行星齿轮机构548的差动状态进行控制的电气式变速机构。
通过对离合器C1以及制动器B1的各工作状态进行切换,从而能够将第一差动部546形成为直接连结状态、发动机512的反向旋转变速状态、空档状态(中立状态)、以及内部锁止状态这四种状态。具体而言,在离合器C1的卡合状态下,第一差动部546被设为第一行星齿轮机构550的各旋转要素一体旋转的直接连结状态。此外,在制动器B1的卡合状态下,第一差动部546被设为第二内啮合齿轮R2(第一差动部546的输出旋转部件)相对于发动机转速Ne的正旋转而成为负旋转的发动机512的反向旋转变速状态。此外,在离合器C1的释放状态且制动器B1的释放状态下,第一差动部546被设为容许第一行星齿轮机构550的差动的空档状态。此外,在离合器C1的卡合状态且制动器B1的卡合状态下,第一差动部546被设为第一行星齿轮机构550的各旋转要素成为旋转停止的内部锁止状态。
在第一动力传递部524中,能够构成以与第二差动部544的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器。即,在第一动力传递部524中,除了第一内啮合齿轮R1(第四旋转要素RE4)与第二内啮合齿轮R2(第二旋转要素RE2)被连结,还通过将离合器CR设为卡合状态而使第一行星齿轮架CA1(第六旋转要素RE6)与第二行星齿轮架CA2(第三旋转要素RE3)连结,从而通过第二差动部544与第一差动部546而构成了一个差动机构,进而能够使第二差动部544与第一差动部546的整体作为以与第二差动部544单独实现的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器而发挥功能。
在第一动力传递部524中,形成上述四种状态的第一差动部546与第二差动部544连结,车辆510能够以与离合器CR的工作状态的切换相匹配而实现后述的多个行驶模式。
在以此方式而被构成的第一动力传递部524中,发动机512的动力与第一旋转电机MG1的动力从驱动齿轮528向从动齿轮530被传递。因此,发动机512以及第一旋转电机MG1经由第一动力传递部524而以能够传递动力的方式被连结在驱动轮516上。
第二动力传递部526具备第二旋转电机MG2、相对于输入轴542而另行配置的与该输入轴542平行的第二旋转电机MG2的转子轴556、以及与从动齿轮530啮合并且与该转子轴556连结的减速齿轮558(与从动齿轮530相比而直径较小的减速齿轮558)。由此,在第二动力传递部526中,第二旋转电机MG2的动力在不经由第一动力传递部524的条件下向从动齿轮530传递。因此,第二旋转电机MG2在不经由第一动力传递部524的条件下而以能够传递动力的方式与驱动轮516连结。即,第二旋转电机MG2为,在不经由第一动力传递部524的条件下而以能够传递动力的方式与作为动力传递装置514的输出旋转部件的车轴540连结的旋转电机。另外,作为动力传递装置514的输出旋转部件,除了车轴540之外,末端齿轮534与差速内啮合齿轮536也具有相同意义。
以此方式而构成的动力传递装置514优选为,应用于FF(前发动机前轮驱动)方式的车辆中。此外,在动力传递装置514中,发动机512的动力、第一旋转电机MG1的动力、第二旋转电机MG2的动力向从动齿轮530被传递,并从该从动齿轮530依次经由末端齿轮534、差速齿轮538、车轴540等而向驱动轮516被传递。此外,在车辆510中,通过将发动机512、第一动力传递部524以及第一旋转电机MG1与第二旋转电机MG2配置在不同的轴心上而使轴长缩短。此外,能够通过从动齿轮530与减速齿轮558的齿轮对而较大地取得第二旋转电机MG2的减速比。
车辆510具备,包括对与行驶相关的各部分进行控制的控制装置的电子控制装置580。电子控制装置580被构成为,包括例如具备CPU(Center Processing Unit:中央处理单元)、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)、输入输出接口等的所谓的微型计算机,CPU通过利用RAM的临时存储功能并依据预先存储于ROM的程序来实施信号处理,从而执行车辆510的各种控制。例如,电子控制装置580执行发动机512、第一旋转电机MG1、以及第二旋转电机MG2的各输出控制、后述的行驶模式的切换控制等,并根据需要而被区分构成为发动机控制用、旋转电机控制用、液压控制用等。
在电子控制装置580中被供给有,基于由设置在车辆510中的各种传感器等(例如发动机转速传感器560、输出转速传感器562、分解器等的MG1转速传感器564、分解器等的MG2转速传感器566、加速器开度传感器568、档位传感器570,蓄电池传感器572、CR液压传感器574、油温传感器576等)所检测出的检测值而获得的各种信号(例如发动机转速Ne、作为与车速V对应的驱动齿轮528的转速的输出转速No、MG1转速Ng、MG2转速Nm、加速器开度θacc、换档杆的操作位置POSsh、蓄电池单元520的蓄电池温度THbat、蓄电池充放电电流Ibat、蓄电池电压Vbat、CR液压Pcr、工作油oil的温度即工作油温THoil等)。此外,从电子控制装置580向车辆510所具备的各装置(例如发动机512、电力控制单元518、液压控制电路554、EOP555等)供给有各种指令信号(例如发动机控制指令信号Se、旋转电机控制指令信号Sm、液压控制指令信号Sp、泵驱动控制指令信号Sop等)。另外,电子控制装置580根据例如蓄电池充放电电流Ibat以及蓄电池电压Vbat等来对蓄电池单元520的充电状态(充电容量)SOC(在以下,称之为蓄电池容量SOC)进行计算。
在电子控制装置580中,为了实现用于车辆510中的各种控制的控制功能,从而具备混合动力控制单元即混合动力控制部582、以及动力传递切换单元即动力传递切换部584。
混合动力控制部582输出对电子节气门进行开闭控制、对燃料喷射量与喷射正时进行控制、且对点火正时进行控制的发动机控制指令信号Se,并执行发动机512的输出控制以取得发动机转矩Te的目标转矩。此外,混合动力控制部582将对第一旋转电机MG1与第二旋转电机MG2的工作进行控制的旋转电机控制指令信号Sm向电力控制单元518输出,并执行第一旋转电机MG1或第二旋转电机MG2的输出控制以取得MG1转矩Tg或MG2转矩Tm的目标转矩。
混合动力控制部582根据加速器开度θacc而对该时刻的车速V所要求的驱动转矩(要求驱动转矩)进行计算,并考虑充电要求值(充电要求功率)等而使发动机512、第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2中的至少一个产生要求驱动转矩,以实现低油耗且排气量较少的运转。
混合动力控制部582根据行驶状态而选择性地使电机行驶(EV行驶)模式或混合动力行驶(HV行驶)模式(也称之为发动机行驶(ENG行驶)模式)成立,以作为行驶模式。EV行驶模式为如下的控制方式,此控制方式能够在使发动机512的运转停止了的状态下,实现将第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2之中的至少一方的旋转电机作为行驶用的驱动力源而进行行驶的EV行驶。HV行驶模式为如下的控制方式,此控制方式能够实现至少将发动机512作为行驶用的驱动力源而进行行驶(即,使发动机512的动力向驱动轮516传递从而进行行驶)的HV行驶(发动机行驶)。另外,即使是像将发动机512的动力通过第一旋转电机MG1的发电而转换为电力、并将该电力专用于对蓄电池单元520进行充电的模式那样的不以车辆510的行驶为前提的模式,由于发动机512被设为处于运转的状态,因此其也被包括在HV行驶模式内。
动力传递切换部584根据通过混合动力控制部582而成立的行驶模式来对离合器C1、制动器B1、以及离合器CR的各卡合工作(工作状态)进行控制。动力传递切换部584将使离合器C1、制动器B1、以及离合器CR分别卡合以及/或者释放的液压控制指令信号Sp向液压控制电路554输出,以实现在通过混合动力控制部582而成立的行驶模式下进行行驶所需的动力传递。
在此,使用图19、以及图20-图27来对能够在车辆510中执行的行驶模式进行说明。图19为表示各行驶模式中的离合器C1、制动器B1、以及离合器CR的各工作状态的图表。图19的图表中的○标记表示卡合装置(C1、B1、CR)的卡合,空栏表示释放,△标记表示在并用了将运转停止状态的发动机512设为同步旋转状态的发动机制动(engine brake)时,使任意一方卡合或者使双方卡合的情况。此外,“G”表示主要使旋转电机(MG1、MG2)作为发电机而发挥功能的情况,“M”表示使旋转电机(MG1、MG2)在驱动时主要作为电机而发挥功能、在再生时主要作为发电机而发挥功能的情况。如图19所示,在车辆510中,作为行驶模式而能够选择性地实现EV行驶模式以及HV行驶模式。EV行驶模式具有单驱动EV模式和双驱动EV模式这两种模式,所述单驱动EV模式为能够使将第二旋转电机MG2作为单独的驱动力源的EV行驶实现的控制方式,所述双驱动EV模式为能够使将第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2作为驱动力源的EV行驶实现的控制方式。HV行驶模式具有,超速(O/D)输入分割模式(以下,称之为O/DHV模式)、减速(U/D)输入分割模式(以下,称之为U/DHV模式)、固定档模式这三种模式。
图20至图27为能够对第二行星齿轮机构548以及第一行星齿轮机构550的各自之中的各旋转要素RE1-RE6的转速相对地进行表示的列线图。在该列线图中,表示各旋转要素的转速的竖线Y1-Y4面向纸面而从左侧起依次表示了如下旋转要素的转速,即,竖线Y1表示被连结在第一旋转电机MG1上的第五旋转要素RE5、即第一太阳齿轮S1的转速,竖线Y2表示被连结在发动机512上的第一旋转要素RE1、即第二太阳齿轮S2的转速,竖线Y3表示被连结在驱动齿轮528上的第六旋转要素RE6、即第一行星齿轮架CA1的转速以及经由制动器B1而选择性地与壳体522连结的第三旋转要素RE3、即第二行星齿轮架CA2的转速,竖线Y4表示被相互连结的作为第四旋转要素RE4的第一内啮合齿轮R1的转速以及作为第二旋转要素RE2的第二内啮合齿轮R2的转速。此外,空心四边形标记(□)处的箭头标记表示MG1转矩Tg,空心圆形标记(○)处的箭头标记表示发动机转矩Te,实心圆形标记(●)处的箭头标记表示MG2转矩Tm。此外,对第二太阳齿轮S2与第二行星齿轮架CA2选择性地进行连结的离合器C1以空白的方式而被表示是指离合器C1的释放状态,离合器C1以影线(斜线)而被表示是指离合器C1的卡合状态。此外,将第二行星齿轮架CA2选择性地连结在壳体522上的制动器B1处的空心菱形标记(◇)表示制动器B1的释放状态,实心菱形标记(◆)表示制动器B1的卡合状态。此外,对第一行星齿轮架CA1与第二行星齿轮架CA2选择性地进行连结的离合器CR处的空心菱形标记(◇)表示离合器CR的释放状态,实心菱形标记(◆)表示离合器CR的卡合状态。此外,对与第二行星齿轮机构548相关的转速相对地进行表示的直线以实线示出,对与第一行星齿轮机构550相关的转速相对地进行表示的直线以虚线示出。另外,实心圆形标记(●)处的箭头标记为由第二旋转电机MG2所实现的MG2转矩Tm,其不包括对应于发动机直接转矩的量,所述第二旋转电机MG2通过由被分配至第一旋转电机MG1的发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力而被驱动。此外,离合器CR处的实心菱形标记(◆)由于与实心圆形标记(●)重叠,因此在图中未被示出。
图20为单驱动EV模式时的列线图。如图19所示,单驱动EV模式以使离合器C1、制动器B1、以及离合器CR均释放的状态来实现。在单驱动EV模式中,离合器C1以及制动器B1被释放,从而容许第一行星齿轮机构550的差动从而第一差动部546被设为空档状态。混合动力控制部582使发动机512的运转停止,并且使第二旋转电机MG2输出行驶用的MG2转矩Tm。图20为,第二旋转电机MG2为通过正旋转(即车辆510的前进时的第一行星齿轮架CA1的旋转方向)而输出正转矩的前进时的情况。在后退时,使第二旋转电机MG2相对于前进时而反向旋转。在车辆行驶中,以与第二旋转电机MG2的旋转(在此驱动轮516的旋转也为相同含义)连动的方式而使被连结在驱动齿轮528上的第一行星齿轮架CA1旋转。在单驱动EV模式中,由于离合器CR也被释放,因此发动机512以及第一旋转电机MG1不会同步旋转,从而能够将发动机转速Ne以及MG1转速Ng设为零。由此,能够降低发动机512以及第一旋转电机MG1的各自的拖曳损耗从而提高电力消耗率(即对电力消耗进行抑制)。混合动力控制部582通过反馈控制而将MG1转速Ng维持为零。或者,混合动力控制部582执行使电流流动于第一旋转电机MG1的控制(d轴锁止控制)以使第一旋转电机MG1的旋转固定,从而将MG1转速Ng维持为零。或者,在即使将MG1转矩Tg设为零也能够通过第一旋转电机MG1的齿槽效应转矩来将MG1转速Ng维持为零时,无需施加MG1转矩Tg。另外,由于即使实施了将MG1转速Ng维持为零的控制,第一动力传递部524也处于无法取得MG1转矩Tg的反力的中立状态,因此不会影响到驱动转矩。此外,在单驱动EV模式中,也可以将第一旋转电机MG1设为无负载而使之空转。
由于在单驱动EV模式中,运转停止了的发动机512不会同步旋转,而是会以零旋转被设为停止状态,因此在于单驱动EV模式下的行驶中通过第二旋转电机MG2来实施再生控制的情况下,能够较大地取得再生量。在单驱动EV模式下的行驶时,在蓄电池单元520成为充满电状态从而无法取得再生能量的情况下,考虑并用发动机制动。如图19所示,在并用发动机制动的情况下,离合器C1或者离合器CR被卡合(参照单驱动EV模式下的发动机制动器的并用)。当离合器C1或者离合器CR被卡合时,发动机512被设为同步旋转状态。在该状态下,当通过第一旋转电机MG1而使发动机转速Ne上升时,能够使发动机制动进行作用。另外,在发动机512的同步旋转状态下,也能够将发动机转速Ne设为零,在该情况下,能够在不使发动机制动进行作用的条件下进行EV行驶。此外,通过制动器B1的卡合也能够使发动机制动进行作用。
图21为双驱动EV模式时的列线图。如图19所示,双驱动EV模式是以使离合器C1以及制动器B1卡合了的状态且使离合器CR释放了的状态来实现的。在双驱动EV模式中,离合器C1以及制动器B1被卡合,从而第一行星齿轮机构550的差动被限制,并且使第二行星齿轮架CA2的旋转停止。因此,第一行星齿轮机构550中的旋转要素的旋转均被停止,第一差动部546被设为内部锁止状态。由此,发动机512以零旋转而被设为停止状态,此外,被连结在第二内啮合齿轮R2上的第一内啮合齿轮R1也以零旋转被固定。当第一内啮合齿轮R1被固定为无法进行旋转时,由于能够通过第一内啮合齿轮R1来取得MG1转矩Tg的反力转矩,因此能够将基于MG1转矩Tg的转矩从第一行星齿轮架CA1机械性地输出并向驱动轮516传递。混合动力控制部582使发动机512的运转停止,且使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2输出各自行驶用的MG1转矩Tg以及MG2转矩Tm。图21为,第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2均通过正旋转而输出正转矩的前进时的情况。在后退时,使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2相对于前进时而进行反向旋转。
如使用了图20、图21的说明中所示,在单驱动EV模式中,仅通过第二旋转电机MG2来对车辆510进行驱动,而在双驱动EV模式中,能够通过第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2来对车辆510进行驱动。因此,在进行EV行驶的情况下,在低负载时,使单驱动EV模式成立而采用由第二旋转电机MG2所实现的单驱动,在高负载时,使双驱动EV模式成立而采用由第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2所实现的双驱动。另外,包括HV行驶在内,车辆减速中的再生主要是通过第二旋转电机MG2来执行的。
图22为HV行驶模式的O/DHV模式时的列线图。如图19所示,O/DHV模式是通过使离合器C1以及制动器B1释放的状态且使离合器CR卡合的状态来实现的。在O/DHV模式中,离合器CR被卡合,从而通过第二差动部544与第一差动部546而构成了一个差动机构。而且,在O/DHV模式中,离合器C1以及制动器B1被释放,从而通过第二差动部544与第一差动部546的整体而构成了以与第二差动部544所单独实现的动力分割比不同的动力分割比而进行工作的电气式无级变速器。由此,在第一动力传递部524中,能够将被输入至第二太阳齿轮S2的发动机512的动力向第一太阳齿轮S1与第一行星齿轮架CA1进行分配。即,在第一动力传递部524中,通过利用第一旋转电机MG1来取得被输入至第二太阳齿轮S2的发动机转矩Te的反力而将发动机直接转矩向第一行星齿轮架CA1机械性地传递,并且使由被分配至第一旋转电机MG1的发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力经由预定的电气路径而向第二旋转电机MG2传递。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并且使作为相对于发动机转矩Te的反力转矩的MG1转矩Tg通过第一旋转电机MG1的发电而输出,并通过第一旋转电机MG1的发电电力而使第二旋转电机MG2输出MG2转矩Tm。图22为第二旋转电机MG2通过正旋转而输出正转矩的前进时的情况。在后退时,使第二旋转电机MG2相对于前进时而反向旋转。在该后退时,针对于实现了作为电气式无级变速器的功能的结构,发动机512的旋转与转矩以正值的状态而被输入,从而成为了发动机正转输入。
图23为HV行驶模式的U/DHV模式时的前进行驶下的列线图。如图19所示,U/DHV模式的前进行驶(以下,称之为U/DHV模式(前进))是以使离合器C1卡合的状态且使制动器B1以及离合器CR释放的状态来实现的。在U/DHV模式(前进)中,离合器C1被卡合且制动器B1被释放,由于第一差动部546被设为直接连结状态,因此发动机512的动力会被直接传递至被连结在第二内啮合齿轮R2上的第一内啮合齿轮R1。除此之外,在U/DHV模式(前进)中,离合器CR被释放,从而第二差动部544单独构成了电气式无级变速器。由此,在第一动力传递部524中,能够将被输入至第一内啮合齿轮R1的发动机512的动力向第一太阳齿轮S1与第一行星齿轮架CA1分配。即,在第一动力传递部524中,通过利用第一旋转电机MG1来取得被输入至第一内啮合齿轮R1的发动机转矩Te的反力,从而使发动机直接转矩机械性地向第一行星齿轮架CA1传递,并且使由被分配至第一旋转电机MG1的发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力经由预定的电气路径而向第二旋转电机MG2传递。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并且使作为相对于发动机转矩Te的反力转矩的MG1转矩Tg通过第一旋转电机MG1的发电而输出,且通过第一旋转电机MG1的发电电力而使第二旋转电机MG2输出MG2转矩Tm。图23为,第二旋转电机MG2通过正旋转而输出正转矩从而进行前进行驶的情况。
图24为HV行驶模式的U/DHV模式时的后退行驶下的列线图,且为针对于实现了作为电气式无级变速器的功能的结构,发动机512的旋转与转矩以负值而被反转输入的、发动机反转输入的情况。如图19所示,U/DHV模式的发动机反转输入中的后退行驶(以下,称之为U/DHV模式反转输入(后退))是以使制动器B1卡合、且使离合器C1以及离合器CR释放的状态来实现的。在U/DHV模式反转输入(后退)中,离合器C1被释放且制动器B1被卡合,由于第一差动部546被设为发动机512的反向旋转变速状态,因此发动机512的动力通过负旋转以及负转矩而被传递至被连结在第二内啮合齿轮R2上的第一内啮合齿轮R1。除此之外,在U/DHV模式反转输入(后退)中,离合器CR被释放,从而通过第二差动部544而单独构成了电气式无级变速器。由此,在第一动力传递部524中,能够将被反转输入至第一内啮合齿轮R1的发动机512的动力向第一太阳齿轮S1与第一行星齿轮架CA1分配。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并且使作为相对于发动机转矩Te的反力转矩的MG1转矩Tg通过第一旋转电机MG1的发电而输出,且通过第一旋转电机MG1的发电电力而使第二旋转电机MG2输出MG2转矩Tm。另外,在图24所示的一个示例中,虽然由于输出负转矩的第一旋转电机MG1位于负旋转区域,从而为了对用于第一旋转电机MG1的运行的电力进行发电,第二旋转电机MG2通过负旋转而输出了正转矩,但由于作为负转矩的发动机直接转矩(不图示)一方与MG2转矩Tm相比绝对值较大,因此能够实现后退行驶。
图25为HV行驶模式的U/DHV模式时的后退行驶的列线图,其为发动机正转输入的情况。如图19所示,U/DHV模式的发动机正转输入下的后退行驶(在以下,称之为U/DHV模式正转输入(后退))是以使离合器C1卡合且使制动器B1以及离合器CR释放的状态来实现的。在U/DHV模式正转输入(后退)中,离合器C1被卡合且制动器B1被释放,由于第一差动部546被设为直接连结状态,因此发动机512的动力被直接传递至被连结在第二内啮合齿轮R2上的第一内啮合齿轮R1。除此之外,在U/DHV模式正转输入(后退)中,离合器CR被释放,从而第二差动部544单独构成了电气式无级变速器。由此,在第一动力传递部524中,能够将被输入至第一内啮合齿轮R1的发动机512的动力向第一太阳齿轮S1与第一行星齿轮架CA1分配。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并且使作为相对于发动机转矩Te的反力转矩的MG1转矩Tg通过第一旋转电机MG1的发电而输出,且通过第一旋转电机MG1的发电电力而使第二旋转电机MG2输出MG2转矩Tm。图25为,第二旋转电机MG2通过负旋转而输出负转矩从而进行后退行驶的情况。
如使用了图22-图25的说明所示,在O/DHV模式与U/DHV模式中,对于实现了作为电气式无级变速器的功能的结构,被输入发动机512的动力的旋转要素有所不同,从而使第一动力传递部524作为电气式无级变速器而发挥功能时的动力分割比有所不同。即,在O/DHV模式与U/DHV模式中,相对于发动机512的、旋转电机MG1、MG2的各输出转矩及各转速的比率被改变。为了改变相对于发动机行驶中的发动机512的、旋转电机MG1、MG2的各输出转矩及各转速的比率,从而对离合器CR的工作状态进行切换。
O/DHV模式下的发动机直接转矩相对于发动机转矩Te而被减少。另一方面,U/DHV模式(前进)下的发动机直接转矩相对于发动机转矩Te而被增大。在本实施例中,第二差动部544单独以U/DHV模式构成了电气式无级变速器(参照图23)。由此,在离合器C1的卡合状态且离合器CR的释放状态下,在通过对第一旋转电机MG1的运转状态进行控制从而对第二差动部544的差动状态进行控制时,会将与发动机转矩Te相比而增大了的转矩向第一行星齿轮架CA1机械性地传递。
此外,在MG1转速Ng被设为零从而发动机512的动力不经由电气路径(与第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的电力授受相关的电气路径、即电动力传递路径)而完全机械性地向第一行星齿轮架CA1传递的状态、即所谓的机械点的状态时,发动机512的旋转被增速而从第一行星齿轮架CA1被输出的超速状态的情况为O/DHV模式,此外,发动机512的旋转被减速而从第一行星齿轮架CA1被输出的减速状态的情况为U/DHV模式。
图26为HV行驶模式的固定档模式时的列线图,其为第二差动部544以及第一差动部546的各旋转要素一体旋转的直接连结的情况。如图19所示,固定档模式的直接连结(以下,称之为直接连结固定档模式)是以离合器C1以及离合器CR被卡合的状态、且制动器B1被释放的状态来实现的。在直接连结固定档模式中,离合器C1被卡合且制动器B1被释放,从而第一差动部546被设为直接连结状态。除此之外,在直接连结固定档模式中,离合器CR被卡合,从而会使第二差动部544以及第一差动部546的各旋转要素一体旋转。由此,在第一动力传递部524中,能够将发动机512的动力直接从第一行星齿轮架CA1输出。混合动力控制部582使发动机512输出行驶用的发动机转矩Te。在该直接连结固定档模式中,也能够通过来自蓄电池单元520的电力来对第一旋转电机MG1进行驱动,并将第一旋转电机MG1的动力直接从第一行星齿轮架CA1输出。此外,在该直接连结固定档模式中,也能够通过来自蓄电池单元520的电力来对第二旋转电机MG2进行驱动,并将第二旋转电机MG2的动力向驱动轮516传递。由此,混合动力控制部582除了输出发动机转矩Te,也可以使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2中的至少一方的旋转电机输出行驶用的转矩。即,在直接连结固定档模式中,可以仅通过发动机512来对车辆510进行驱动,此外,还可以通过第一旋转电机MG1以及/或者第二旋转电机MG2来输出辅助转矩。
图27为HV行驶模式的固定档模式时的列线图,其为第一行星齿轮架CA1被固定为无法旋转的输出轴固定的情况。如图19所示,固定档模式的输出轴固定(在以下,称之为输出轴固定档模式)是以使制动器B1以及离合器CR卡合且使离合器C1释放的状态来实现的。在输出轴固定档模式中,离合器CR被卡合,从而通过第二差动部544与第一差动部546而构成了一个差动机构。除此之外,在输出轴固定档模式中,制动器B1被卡合且离合器C1被释放,从而第一行星齿轮架CA1被固定为无法旋转。由此,在第一动力传递部524中,能够通过第一旋转电机MG1来取得被输入至第二太阳齿轮S2的发动机512的动力的反力。因此,在输出轴固定档模式中,能够将由发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力向蓄电池单元520进行充电。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并且通过第一旋转电机MG1的发电而取得相对于发动机512的动力的反力,并将第一旋转电机MG1的发电电力经由电力控制单元518而向蓄电池单元520充电。由于在该输出轴固定档模式中,第一行星齿轮架CA1被固定为不能够旋转,从而该输出轴固定档模式为专用于在车辆510的停止时对蓄电池单元520进行充电的模式。如使用了图26、图27的说明所示,在HV行驶模式的直接连结固定档模式和输出轴固定档模式时,离合器CR被卡合。
图5为前进行驶下的发动机行驶中的、MG1转矩Tg相对于发动机转矩Te的转矩比率(Tg/Te)、以及MG2转矩Tm相对于发动机转矩Te的转矩比率(Tm/Te)的一个示例的图。该MG2转矩Tm为由第二旋转电机MG2所产生的MG2转矩Tm,所述第二旋转电机MG2通过由发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力而被驱动。在图5中,在第一动力传递部524的减速比I(=Ne/No)比较大的区域中,与O/DHV模式相比,U/DHV模式一方的转矩比率(Tm/Te)被设为较小。因此,在减速比I比较大的区域中,能够通过使U/DHV模式成立来减少第二旋转电机MG2相对于发动机转矩Te的负担。例如,在使用了比较大的减速比I的发动机512的高负载时,只要使U/DHV模式成立,便会将MG2转矩Tm抑制为较低。这意味着,与O/DHV模式相比,U/DHV模式一方能够在MG2转矩Tm的最大值处应对较大的减速比I,从而意味着能够扩大HV行驶模式的区域。另一方面,在减速比I小于“1”的这种比较小的区域中,与O/DHV模式相比,U/DHV模式一方的转矩比率(Tm/Te)的绝对值被设为较大。此外,转矩比率(Tm/Te)成为负值的状态为,第二旋转电机MG2进行发电并且该发电电力被供给至第一旋转电机MG1的动力循环状态。优选为尽可能地回避或者抑制成为该动力循环状态的情况。因此,在减速比I比较小的区域中,能够通过使O/DHV模式成立来降低动力循环功率。通过根据减速比I来对U/DHV模式与O/DHV模式进行切换,从而能够以具有更低转矩的第二旋转电机MG2来传递发动机动力。
图28为表示前进行驶下的发动机行驶中的、MG1转速Ng相对于发动机转速Ne的转速比率(Ng/Ne)、以及MG2转速Nm相对于发动机转速Ne的转速比率(Nm/Ne)的一个示例的图。在图28中,在第一动力传递部524的减速比I大于“1”的比较大的区域中,与O/DHV模式相比,U/DHV模式一方的转速比率(Ng/Ne)的绝对值被设为较小。因此,在减速比I比较大的区域中,能够通过使U/DHV模式成立来抑制MG1转速Ng的增大。例如,在使用了比较大的减速比I的启动时,如果使U/DHV模式成立,则能够将MG1转速Ng抑制为较低。另一方面,在减速比I小于“1”的比较小的区域中,与O/DHV模式相比,U/DHV模式一方的转速比率(Ng/Ne)的绝对值被设为较大。因此,在减速比I比较小的区域中,能够通过使O/DHV模式成立来抑制MG1转速Ng的增大。通过根据减速比I来对U/DHV模式与O/DHV模式进行切换,从而能够通过具有更低转速的第一旋转电机MG1来传递发动机动力。
图29为表示前进行驶下的发动机行驶中的、MG1动力Pg相对于发动机动力Pe的输出比率(Pg/Pe)、以及MG2动力Pm相对于发动机动力Pe的输出比率(Pm/Pe)的一个示例的图。在图29中,在第一动力传递部524的减速比I比较大的区域中,与O/DHV模式相比,U/DHV模式一方的输出比率(Pg/Pe)以及输出比率(Pm/Pe)的各绝对值被设为较小。因此,在减速比I比较大的区域中,能够通过使U/DHV模式成立来分别抑制MG1动力Pg的增大以及MG2动力Pm的增大。另一方面,在减速比I小于“1”的比较小的区域中,与O/DHV模式相比,U/DHV模式一方的输出比率(Pg/Pe)以及输出比率(Pm/Pe)的各绝对值被设为较大。此外,输出比率(Pm/Pe)为负值的状态(即输出比率(Pg/Pe)为正值的状态)为动力循环状态。因此,在减速比I比较小的区域中,能够通过使O/DHV模式成立来降低动力循环功率。通过根据减速比I来对U/DHV模式与O/DHV模式进行切换,能够以具有更低输出(低功率)的旋转电机MG1、MG2来传递发动机动力。
如使用了图5、图28-图29的说明中所示,通过将U/DHV模式与O/DHV模式区分使用,以便在使用了比较大的减速比I的发动机512的高负载时使U/DHV模式成立、而在使用了比较小的减速比I的发动机512的低负载时或者高车速时使O/DHV模式成立,从而防止或抑制了旋转电机MG1、MG2的各转矩和各转速的增加,并且在高车速时降低了动力循环功率。这关系到电气路径中的能量转换损耗的减少和耗油率的改善。此外,还关系到旋转电机MG1、MG2的小型化。
在U/DHV模式与O/DHV模式中均使第一动力传递部524作为电气式无级变速器而发挥功能。此外,第一动力传递部524的减速比I成为“1”的状态为,与离合器C1以及离合器CR均被卡合的直接连结固定档模式的状态(参照图26)等同的状态。因此,优选为,混合动力控制部582在减速比I为“1”的同步状态时,通过对离合器C1与离合器CR的各工作状态进行切换、来执行离合器C1被卡合的U/DHV模式(前进)和离合器CR被卡合的O/DHV模式的切换。
图30以及图31分别为表示用于发动机行驶与电机行驶之间的切换控制的行驶模式切换映射图的一个示例的图。这些行驶模式切换映射图分别为,以车速V与车辆510的行驶负载(以下,称之为车辆负载)(例如要求驱动转矩)为变量而被预先实验性地或设计性地求解出并被存储的(即预先规定的)、具有发动机行驶区域与电机行驶区域的分界线的关系。图30示出了,在对蓄电池容量SOC进行保持的状态下进行行驶的CS(Charge Sustain:电量保持)行驶之下的动力传递装置514的状态迁移(即车辆510的行驶模式的切换)。该图30用于如下情况,即,车辆510为例如蓄电池容量SOC原本便被设定得比较少的混合动力车辆等。或者,该图30用于如下情况,即,车辆510为例如蓄电池容量SOC原本便被设定得比较多的插电式混合动力车辆或增程车辆等并且在其中使对蓄电池容量SOC进行保持的模式成立。另一方面,图31示出了,在消耗蓄电池容量SOC的同时进行行驶的CD(ChargeDepleting:电量消耗)行驶之下的动力传递装置514的状态迁移(即车辆510的行驶模式的切换)。该图31用于如下情况,即,车辆510为例如蓄电池容量SOC原本便被设定得比较多的插电式混合动力车辆或增程车辆等并且在其中使消耗蓄电池容量SOC的模式成立。在车辆510为例如蓄电池容量SOC原本便被设定得比较少的混合动力车辆等的情况下,优选为,不使用该图31。
在图30中,设定了与车速V以及车辆负载等的行驶状态相对应的各行驶模式的区域,以便容易地在高负载时使U/DHV模式成立,在低负载时或者高车速时使O/DHV模式成立。此外,由于在直接连结固定档模式中不存在经由旋转电机MG1、MG2的动力传递,因此不存在伴随于机械能与电能之间的转换的热损耗。由此,对改善耗油率及回避发热是有利的。因此而设定了直接连结固定档模式的区域,以便在拖车等的高负载时或者高车速时积极地使直接连结固定档模式成立。此外,在可实施蓄电池单元520的电力输出的情况(或发动机512的暖机、由发动机512的运转所实现的各装置的暖机结束的情况)下,会在发动机512的运转效率变差的区域中,于EV行驶中实施第二旋转电机MG2的动力运行。因此,在虚线所示的低车速且低负载区域中设定有单驱动EV模式的区域。此外,在车辆负载为负的情况下,会在U/DHV模式或者O/DHV模式中,实施使使用了发动机512的负转矩的发动机制动器进行作用的减速行驶。在可实施蓄电池单元520的电力输入的情况下,会在EV行驶中实施第二旋转电机MG2的再生。因此,在单点划线所示的车辆负载为负的区域中,设定了单驱动EV模式的区域。在以此方式而被设定的CS行驶下的行驶模式切换映射图中,例如在启动时,在前后退行驶时U/DHV模式均成立。由此,由于能够更有效地利用发动机动力Pe,因此会提高启动加速性能。随着在前进行驶中车速V的上升、第一动力传递部524的减速比I会变得接近“1”。在该状态下,会向直接连结固定档模式转移。由于在低车速行驶中,发动机转速Ne为极低速旋转,因此会从U/DHV模式直接向O/DHV模式转移。另外,在由驾驶者对选择EV行驶的开关进行操作从而选择了EV行驶时,会在虚线所示的区域中使单驱动EV模式成立。
在图31中,设定了与车速V以及车辆负载等的行驶状态相对应的各行驶模式的区域,以便在车辆负载较低的区域中使单驱动EV模式成立,在车辆负载较高的区域中使双驱动EV模式成立。在双驱动EV模式中,根据第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的运转效率(例如以电力消耗率的改善、旋转电机MG1、MG2的温度下降、电力控制单元518的温度下降等为目的)来确定第一旋转电机MG1与第二旋转电机MG2的功率分担比例。此外,如图31所示,在高负载区域或高车速区域中设定有HV行驶模式的区域,从而也可以根据旋转电机MG1、MG2的最大输出,或者根据因EV行驶时的车速V的上升所导致的动力传递装置514中的任一旋转要素的转速的上升通过使发动机512运转而被缓和的情况,而向将发动机512作为行驶用的驱动力源的状态转移。此外,在车辆负载为负的区域中设定有单驱动EV模式的区域,以便在EV行驶中实施第二旋转电机MG2的再生。此外,在单驱动EV模式中,由于第一旋转电机MG1与发动机512被断开(即第一旋转电机MG1与发动机512相互之间的动力传递被截断),因此如图31所示,也可以使单驱动EV模式的高车速侧的区域与双驱动EV模式相比向高车速侧扩大。在以此方式而设定的CD行驶下的行驶模式切换映射图中,例如由于当车速V上升时,旋转电机MG1、MG2、行星齿轮机构548、550等的各要素的转速会增大,因此会向CS行驶的行驶模式切换映射图中所设定的HV行驶模式转移,从而将各要素的转速控制在限制范围内。另外,车辆负载为负的区域中的再生也可以采用双驱动EV模式以替代单驱动EV模式。此外,也可以对驱动转矩或车速V设置上限以便不使发动机512启动,从而不消耗燃料。
混合动力控制部582通过将车速V以及车辆负载(例如要求驱动转矩)应用于图30或图31所示的行驶模式切换映射图中,从而对成立的行驶模式为何种行驶模式进行判断。混合动力控制部582在判断出的行驶模式为当前的行驶模式的情况下,仍使当前的行驶模式成立,另一方面,所述混合动力控制部582在所判断出的行驶模式与当前的行驶模式不同的情况下,会替代当前的行驶模式而使该判断出的行驶模式成立。
混合动力控制部582在使单驱动EV模式成立了的情况下,能够实现仅以第二旋转电机MG2为行驶用的驱动力源的EV行驶。混合动力控制部582在使双驱动EV模式成立了的情况下,能够实现以第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的双方为行驶用的驱动力源的EV行驶。
混合动力控制部582在使O/DHV模式或者U/DHV模式成立的情况下,能够实现如下发动机行驶,即,通过利用第一旋转电机MG1的发电来接受相对于发动机512的动力的反力从而向第一行星齿轮架CA1传递发动机直接转矩、并且通过利用第一旋转电机MG1的发电电力而对第二旋转电机MG2进行驱动并向驱动轮516传递转矩、从而进行行驶的发动机行驶。混合动力控制部582在O/DHV模式或者U/DHV模式中,以公知的发动机512的考虑了最适合耗油率线的发动机工作点(即,以发动机转速Ne与发动机转矩Te来表示的发动机工作点)使发动机512工作。另外,在该O/DHV模式或者U/DHV模式中,除了第一旋转电机MG1的发电电力,还能够通过来自蓄电池单元520的电力来对第二旋转电机MG2进行驱动。
混合动力控制部582在使直接连结固定档模式成立的情况下,能够实现如下的发动机行驶,即,将发动机512的动力直接从第一行星齿轮架CA1输出而进行行驶的发动机行驶。混合动力控制部582也能够实现如下行驶,即,在直接连结固定档模式中,除了发动机512的动力还通过来自蓄电池单元520的电力而对第一旋转电机MG1进行驱动,并将第一旋转电机MG1的动力直接从第一行星齿轮架CA1输出,或通过来自蓄电池单元520的电力来对第二旋转电机MG2进行驱动,并将第二旋转电机MG2的动力向驱动轮516传递而进行行驶。
在于车辆停止时判断为蓄电池容量SOC为需要进行充电的预定容量以下的情况下,混合动力控制部582使输出轴固定档模式成立。混合动力控制部582在使输出轴固定档模式成立了的情况下,通过第一旋转电机MG1的发电来接受相对于发动机512的动力的反力、并且使第一旋转电机MG1的发电电力经由电力控制单元518而向蓄电池单元520充电。
在此,如上述那样,在单驱动EV模式下,通过使离合器C1、或离合器CR、或制动器B1卡合而将发动机512设为同步旋转状态,在该状态下,能够通过第一旋转电机MG1而使发动机转速Ne上升。由此,在以单驱动EV模式而将发动机512启动的情况下,电子控制装置580将离合器C1、或离合器CR、或制动器B1设为卡合的状态,并在该状态下根据需要而通过第一旋转电机MG1使发动机转速Ne上升并点火。
图32为使用与图20-图27的列线图同样的列线图来对通过在单驱动EV模式中于离合器C1卡合状态中产生MG1转矩Tg从而使发动机转速Ne上升、进而将发动机512启动的情况的一个示例进行说明的图。在图32中,在这种发动机启动中,由于在被连结在驱动轮516上的第一行星齿轮架CA1(“OUT”)上被供给有作为用于使发动机转速Ne上升的反力的转矩Ted,因此会产生驱动转矩的下降,所述转矩Ted与伴随于使运转停止中的发动机512的旋转上升而产生的发动机512的负转矩(也称之为发动机牵引转矩)Te相对应。对此,通过第二旋转电机MG2而输出对驱动转矩的下降进行补偿的转矩(也称之为补偿转矩)Tmadd,从而对发动机启动时的振动进行抑制。即,在这种发动机启动中,电子控制装置580使第二旋转电机MG2追加输出作为反力消除转矩的补偿转矩Tmadd。另外,图32所示的状态为发动机转速Ne被设为处于上升中的发动机启动的过渡中,如果是处于EV行驶,则通过离合器C1的卡合而一体旋转的以虚线表示的第一行星齿轮机构550的各旋转要素被设为零旋转。但是,在使发动机制动器进行作用时,如图32所示的状态,会使发动机转速Ne上升。
但是,由于补偿转矩Tmadd为第二旋转电机MG2的转矩增加量,因此当在第二旋转电机MG2已输出了较大的MG2转矩Tm的状态下启动发动机512时,第二旋转电机MG2可能无法供给所需的补偿转矩Tmadd。这样,第二旋转电机MG2便无法对驱动转矩的下降进行补偿,从而可能无法抑制发动机启动时的振动。
因此,在于单驱动EV模式下启动发动机512时,电子控制装置580在离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作。由于当在离合器C1的卡合状态下使离合器CR产生转矩容量(以下,称之为CR转矩Tcr)时,会向离合器C1以及离合器CR均被卡合的直接连结固定档模式的状态(参照图26)迁移,因此能够在不使MG1转矩Tg产生的条件下使发动机转速Ne上升。在通过使离合器CR产生CR转矩Tcr而实现的发动机启动中,与通过产生MG1转矩Tg而实现的发动机启动相比,能够将补偿转矩Tmadd设为较小。由此,在使发动机512启动时,能够容易地对驱动转矩的下降进行补偿。在下文中,对在通过使离合器CR产生CR转矩Tcr所实现的发动机启动一方之中能够将补偿转矩Tmadd设为较小的情况详细进行说明。
在图32中,如图所示,在竖线Y1-Y4中邻接的线的相互的间隔的比为“1:λ:λ”。另外,第二项以及第三项的各“λ”是根据行星齿轮机构548、550的各齿轮比(=太阳齿轮的齿数/内啮合齿轮的齿数)而计算出的,虽然其未必会成为相同的值,但在本实施例中为了方便而将其设为相同的值。在图32所示的这种发动机启动中,通过离合器C1的卡合而使以虚线来表示的第一行星齿轮机构550的各旋转要素一体旋转。在该状态下,通过从第一旋转电机MG1输出负转矩Tg而使与第一行星齿轮机构550的第二太阳齿轮S2连结的发动机512的旋转上升。在该发动机启动时,被传递至第一行星齿轮架CA1(“OUT”)的转矩Ted为(1+2×λ)/(1+λ)×Te。因此,在第一行星齿轮架CA1(“OUT”)中,对驱动转矩的下降进行补偿的补偿转矩Tmadd为-(1+2×λ)/(1+λ)×Te。以此方式,补偿转矩Tmadd成为与发动机牵引转矩Te的绝对值相比而较大的值的转矩。这一点与前述的U/DHV模式(前进)中的发动机直接转矩相对于发动机转矩Te而被增大的原理相同。另外,此处的各计算中,省略了惯性项。
图33为,使用与图32相同的列线图来对通过在单驱动EV模式中于离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作而使发动机转速Ne上升、从而使发动机512启动的情况的一个示例进行说明的图。在图33所示的发动机启动中,也是通过离合器C1的卡合而使以虚线所表示的第一行星齿轮机构550的各旋转要素一体旋转。在该状态下,在如图33所示的发动机启动中,通过使离合器CR从释放向卡合进行动作以使离合器CR产生CR转矩Tcr,从而使与第一行星齿轮机构550的第二太阳齿轮S2连结的发动机512的旋转上升。虽然在该发动机启动时,离合器CR处于滑移状态,但由于是以使CR转矩Tcr产生的方式来使发动机转速Ne提升的,因此被传递至第一行星齿轮架CA1(“OUT”)的转矩Ted成为发动机牵引转矩Te。因此,在第一行星齿轮架CA1(“OUT”)中,对驱动转矩的下降进行补偿的补偿转矩Tmadd为-Te。以此方式,补偿转矩Tmadd为与发动机牵引转矩Te的绝对值相同的值的转矩。因此,与通过产生MG1转矩Tg而实现的发动机启动相比,通过使离合器CR从释放向卡合进行动作所实现的发动机启动能够将补偿转矩Tmadd设为较小。另外,在此处的各计算中,省略了惯性项。
即使是通过利用CR转矩Tcr的产生来对发动机进行启动从而将补偿转矩Tmadd设为较小,第二旋转电机MG2也有可能无法供给所需的补偿转矩Tmadd。由于在该发动机启动中未使用MG1转矩Tg(负转矩),因此为了供给补偿转矩Tmadd能够使用MG1转矩Tg(正转矩)。因此,在于单驱动EV模式中使发动机512启动时,电子控制装置580在离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作,并且使第一旋转电机MG1输出补偿转矩Tmadd。由此,由于与第一旋转电机MG1所能够输出补偿转矩Tmadd的量相对应地,第二旋转电机MG2无需在EV行驶中不使用而预留出补偿转矩Tmadd的量,因此可通过第二旋转电机MG2而进行EV行驶的区域(即,单驱动EV模式的区域)扩大。
图34为,使用与图33相同的列线图来对通过在单驱动EV模式中于离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作从而使发动机512启动时使第一旋转电机MG1输出补偿转矩Tmadd的情况的一个示例进行说明的图。此外,图35为,对在第一旋转电机MG1输出补偿转矩Tmadd的情况下离合器CR所需要产生的CR转矩Tcr(在以下为必要CR转矩Tcrn)进行说明的图。
在图34中,在通过使离合器CR产生CR转矩Tcr而进行发动机启动时,通过MG1转矩Tg(正转矩)而产生补偿转矩Tmadd。MG1转矩Tg(正转矩)向第一行星齿轮架CA1(“OUT”)施加对驱动转矩的下降进行补偿的转矩(将该转矩设为Tgd)。另一方面,MG1转矩Tg(正转矩)向通过离合器C1的卡合而一体旋转的以虚线所表示的第一行星齿轮机构550施加使发动机转速Ne下降的方向上的转矩(将该转矩设为Tgdd)。因此,在使CR转矩Tcr产生从而使发动机转速Ne上升时施加于第一行星齿轮架CA1(“OUT”)上的转矩成为Tgd-|Te+Tgdd|。当将在离合器C1的卡合状态下使CR转矩Tcr产生所得到的状态考虑为与离合器C1以及离合器CR均被卡合的直接连结固定档模式的状态(参照图26)为等同的状态时,MG1转矩Tg(正转矩)成为Tgd-|Tgdd|。因此,施加于上述第一行星齿轮架CA1(“OUT”)的转矩成为Tg-|Te|。由此,第一旋转电机MG1只要至少输出发动机牵引转矩Te的绝对值的量的转矩来作为MG1转矩Tg(正转矩),便能够对驱动转矩的下降进行补偿。另外,在此处的各计算中,省略了惯性项。
在能够通过产生CR转矩Tcr而使发动机转速Ne上升的条件中,除了发动机牵引转矩Te的量,还至少需要通过MG1转矩Tg(正转矩)而向第一行星齿轮机构550施加的转矩Tgdd的量的CR转矩Tcr。由此,必要CR转矩Tcrn成为超过|Te+Tgdd|的转矩。由于转矩Tgdd的量为(1+λ)/λ×Tg,因此,能够使发动机转速Ne上升的必要CR转矩Tcrn为超过图35的实线所示的转矩的量(=|Te+(1+λ)/λ×Tg|)的转矩。另外,在此处的各计算中,省略了惯性项。
如使用了图34、图35的说明中所示,即使在第二旋转电机MG2连补偿转矩Tmadd的一部分都未输出的情况下,但只要第一旋转电机MG1输出了发动机牵引转矩Te的绝对值的量的转矩,则也能够供给补偿转矩Tmadd。因此,能够根据第二旋转电机MG2的最大转矩量来设定单驱动EV模式的区域,从而与根据从第二旋转电机MG2的最大转矩减去补偿转矩Tmadd的量所得到的转矩量而设定的单驱动EV模式的区域相比,能够扩大EV行驶的区域。
此外,MG1转矩Tg(正转矩)越大,则必要CR转矩Tcrn越被设为较大。除此之外,由于在通过产生CR转矩Tcr而实现的发动机启动中,离合器CR处于滑移状态,因此可能会产生发热方面的问题。因此,优选为,在考虑到作为CR转矩Tcr的可能的值的前提下设定MG1转矩Tg(正转矩)的上限值。
此外,通过使第一旋转电机MG1输出超过对补偿转矩Tmadd进行供给的量的MG1转矩Tg(正转矩),从而使驱动转矩增加,进而能够在使发动机启动的同时进行加速。
为了实现上述的发动机启动控制,电子控制装置580还具备条件成立判断单元即条件成立判断部586、启动控制单元即启动控制部588、以及转矩补偿控制单元即转矩补偿控制部589。
在执行了通过产生MG1转矩Tg(负转矩)而实现的发动机启动(参照图32)的情况下,条件成立判断部586对第二旋转电机MG2是否能够供给所需的补偿转矩Tmadd进行判断。例如,条件成立判断部586在单驱动EV模式下的EV行驶中,对如下转矩是否不足以供给补偿转矩Tmadd进行判断,所述转矩为,从第二旋转电机MG2当前所能够输出的MG2转矩Tm中减去与第二旋转电机MG2当前正输出着的要求驱动转矩对应的MG2转矩Tm而得到的转矩。此处的补偿转矩Tmadd如前文所述,为-(1+2×λ)/(1+λ)×Te。该发动机牵引转矩Te根据基于例如废气的净化要求的发动机启动时的旋转上升加速度等而被计算出。
在使发动机512启动时,在通过条件成立判断部586而判断为通过产生MG1转矩Tg(负转矩)而实现的发动机启动中的补偿转矩Tmadd未发生不足的情况下,启动控制部588例如通过在离合器C1的卡合状态下使第一旋转电机MG1输出MG1转矩Tg(负转矩)并使发动机转速Ne提升而进行点火,从而使发动机512启动(参照图32)。
在使发动机512启动时,在通过条件成立判断部586而判断为通过产生MG1转矩Tg(负转矩)而实现的发动机启动中的补偿转矩Tmadd不足的情况下,启动控制部588通过在离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作并使发动机转速Ne提升而进行点火,从而使发动机512启动(参照图33)。
在通过使离合器CR从释放向卡合进行动作而实现的发动机启动中,第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2均会产生补偿转矩Tmadd。即,在使发动机512启动时,转矩补偿控制部589能够使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2分别输出转矩以对驱动转矩的下降进行抑制。由于在由第二旋转电机MG2所实施的驱动转矩的下降的补偿中,是直接使补偿转矩Tmadd作用在驱动轮516上的,因此比较容易控制补偿转矩Tmadd的大小。另一方面,由于在由第一旋转电机MG1所实施的驱动转矩的下降的补偿中,是通过从释放向卡合进行滑移的离合器CR来取得反力转矩的,因此较难控制作用于驱动轮516的补偿转矩Tmadd的大小。因此,转矩补偿控制部589会从第一旋转电机MG1输出MG2转矩Tm相对于对驱动转矩的下降进行抑制的转矩而言所不足的转矩量,以使得由第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd与由第一旋转电机MG1所实现的补偿转矩Tmadd相比而优先被输出。
更加具体而言,在通过使离合器CR从释放向卡合进行动作而实现的发动机启动中,补偿转矩Tmadd为-Te,从而与通过产生MG1转矩Tg(负转矩)而实现的发动机启动相比,能够使补偿转矩Tmadd减小。但是,在因要求驱动转矩较大从而第二旋转电机MG2当前所输出的MG2转矩Tm较大时,第二旋转电机MG2无法供给该减小了的补偿转矩Tmadd。在该情况下,第一旋转电机MG1需要输出MG1转矩Tg(正转矩)以供给不足的量的补偿转矩Tmadd。因此,条件成立判断部586会对如下转矩是否相对于补偿转矩Tmadd(=-Te)而言为不足进行判断,所述转矩为,从第二旋转电机MG2当前所能够输出的MG2转矩Tm中减去与第二旋转电机MG2当前所输出的要求驱动转矩相对应的MG2转矩Tm所得到的转矩。即,条件成立判断部586对由第一旋转电机MG1输出MG1转矩Tg(正转矩)这样的MG1辅助是否为必要进行判断。
在使发动机512启动时,在通过条件成立判断部586而判断为不需要MG1辅助的情况下,转矩补偿控制部589不实施MG1辅助,而是仅通过第二旋转电机MG2来追加输出补偿转矩Tmadd。另一方面,在使发动机512启动时,在通过条件成立判断部586而判断为需要MG1辅助的情况下,转矩补偿控制部589实施MG1辅助。转矩补偿控制部589在MG1辅助中使第一旋转电机MG1输出MG1转矩Tg(正转矩)以对驱动转矩的下降进行抑制。该MG1转矩Tg(正转矩)为,MG2转矩Tm相对于补偿转矩Tmadd(=-Te)而言所不足的转矩量。另外,在第二旋转电机MG2连补偿转矩Tmadd的一部分都未能输出的情况下,或者在原本便采用了不使第二旋转电机MG2输出补偿转矩Tmadd的方式的情况下,转矩补偿控制部589使第一旋转电机MG1输出MG1转矩Tg(正转矩)从而仅通过第一旋转电机MG1来对驱动转矩的下降进行抑制。
由于车辆负载(例如要求驱动转矩)越小,用于车辆驱动的MG2转矩Tm便越小,从而能够用于补偿转矩Tmadd的MG2转矩Tm的剩余会比较大。如前文所述,与MG1转矩Tg(正转矩)相比,优先使用MG2转矩Tm来用作补偿转矩Tmadd。因此,车辆负载越小,转矩补偿控制部589越将从第一旋转电机MG1输出的MG1转矩Tg(正转矩)设为较低。
通过第一旋转电机MG1而产生的补偿转矩Tmadd向使被连结在第一内啮合齿轮R1上的第二内啮合齿轮R2(即,通过离合器C1的卡合而一体旋转的第一差动部546的各旋转要素)的转速下降的方向进行作用(即,作为反力转矩而作用于从释放趋向于卡合的离合器CR上)。因此,转矩补偿控制部589将从第一旋转电机MG1输出的MG1转矩Tg(正转矩)设为预定值以下。该预定值例如根据基于热负载等所能够产生的CR转矩Tcr、与图35的实线所示的转矩的量(=|Te+(1+λ)/λ×Tg|)而被设定。
在通过从释放朝向卡合的离合器CR的工作而实现的发动机启动中,由于发动机转速Ne的变化容易相对于目标值而发生偏差,因此发动机512的燃烧稳定性可能会受损。通过与使离合器CR工作的CR液压Pcr相比时间常数较小的MG1转矩Tg来对发动机转速Ne进行反馈控制。即,在使发动机512启动时,转矩补偿控制部589通过反馈控制而使第一旋转电机MG1输出MG1转矩Tg,以使发动机转速Ne沿着目标值而进行变化。
在使离合器CR工作的工作油温THoil较低的情况下,由于工作油oil的粘度较高,因此离合器CR的响应性(此处控制性能也为相同含义)可能会变低。或者在工作油温THoil较高的情况下,由于工作油oil会从参与向离合器CR供给液压的阀(设置在液压控制电路554中的电磁阀,调压阀等)的间隙等而泄露,从而离合器CR的响应性可能会变低。当离合器CR的响应性较低时,发动机启动的响应性可能会下降。在这种情况下,虽然补偿转矩Tmadd不足,但与执行通过从释放朝向卡合的离合器CR的工作而实现的发动机启动相比,优选为执行通过产生MG1转矩Tg(负转矩)而实现的发动机启动。即,即使无法抑制驱动转矩的下降,也要优先实现能够确保发动机启动的响应性。
更加具体而言,在使发动机512启动时,条件成立判断部586在判断为通过产生MG1转矩Tg(负转矩)而实现的发动机启动中的补偿转矩Tmadd不足的情况下,会根据使离合器CR工作的工作油oil的工作油温THoil来对使离合器CR工作时的响应性(控制性能)是较高还是较低进行判断。条件成立判断部586根据工作油温THoil是否高于预定油温来对使离合器CR工作时的响应性是否较高进行判断。该预定油温为,例如以确保离合器CR的响应性的程度而预先规定的、用于对工作油oil的粘度变低了的情况进行判断的阈值。此外,条件成立判断部586根据工作油温THoil是否低于第二预定油温来对使离合器CR工作时的响应性是否较高进行判断。该第二预定油温为例如高于所述预定油温的值,且为以确保离合器CR的响应性的程度而预先规定的、用于对来自阀的工作油oil的泄漏被抑制的情况进行判断的阈值。
在通过条件成立判断部586而判断为使离合器CR工作时的响应性较高的情况下,启动控制部588执行在离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作的发动机启动控制(也称之为CR离合器卡合发动机启动)。另一方面,在通过条件成立判断部586而判断为使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,启动控制部588执行在离合器C1的卡合状态且离合器CR的释放状态下通过第一旋转电机MG1而使发动机转速Ne上升的发动机启动控制(通常也称之为发动机启动)。
图36为,对电子控制装置580的控制动作的主要部分、即、使发动机512启动时为了对驱动转矩的下降进行补偿而实施的控制动作进行说明的流程图,其在例如于EV行驶中判断为发动机启动的情况下被实施。图37为表示执行了图36的流程图中所示的控制工作的情况下的时序图的一个示例的图。
在图36中,首先在与条件成立判断部586的功能对应的步骤(以下,省略了“步骤”)S10中,对在执行了通常发动机启动的情况下由第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd是否为不足进行判断。在该S10的判断被肯定的情况下,在与条件成立判断部586的功能对应的S20中,根据工作油温THoil是否高于预定油温来对使离合器CR工作时的响应性是否较高进行判断。在此,也可以根据例如工作油温THoil是否低于第二预定油温(>预定油温)来对使离合器CR工作时的响应性是否较高进行判断。在该S20的判断被肯定的情况下,在与启动控制部588的功能对应的S30中选择CR离合器卡合发动机启动。接下来,在与条件成立判断部586的功能对应的S40中对是否需要MG1辅助进行判断。在该S40的判断被肯定的情况下,在与转矩补偿控制部589的功能对应的S50中,选择执行MG1辅助(即存在MG1辅助)。然后,在该S50之后,通过在离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作,并使发动机转速Ne提升而点火,从而使发动机512启动(参照图33)。在该发动机启动中,通过第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2来输出补偿转矩Tmadd。通过MG1辅助而输出MG1转矩Tg(正转矩),以作为MG2转矩Tm相对于所需的补偿转矩Tmadd而言所不足的转矩量(参照图34)。另一方面,在上述S40的判断被否定的情况下,在与转矩补偿控制部589的功能对应的S60中选择不执行MG1辅助(即不存在MG1辅助)。然后,在该S60之后,通过在离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作、并使发动机转速Ne提升而点火,从而使发动机512启动(参照图33)。在该发动机启动中,仅通过第二旋转电机MG2来输出补偿转矩Tmadd。另一方面,在上述S10的判断被否定的情况下,或者在上述S20的判断被否定的情况下,在与启动控制部588的功能对应的S70中,选择通常发动机启动。然后,在S70之后,通过在离合器C1的卡合状态下从第一旋转电机MG1输出MG1转矩Tg(负转矩),并使发动机转速Ne提升而点火,从而使发动机512启动(参照图32)。
图37示出了在以固定加速而进行EV行驶的状态下执行CR离合器卡合发动机启动的情况。在图37中,在于离合器C1被卡合的单驱动EV模式(参照图19的发动机制动器并用)或者U/DHV模式(前进)成立的状态下发动机512的运转停止的EV行驶中,开始使加速器开度θacc上升(参照t1时间点)。伴随于此,由于要求驱动转矩增加,因此MG2转矩Tm也增加,蓄电池单元520的电力(也称之为蓄电池电力)的正侧电力(即蓄电池放电电力)也成比例地增加(参照t1时间点至t4时间点)。此后,因加速器开度θacc增加,从而作出发动机启动的开始判断(参照t3时间点)。由此,使离合器CR产生CR转矩Tcr。虽然可以从发动机启动的开始判断时间点起输出供给CR液压Pcr的液压指示值,但为了提高离合器CR的卡合响应性,也可以如图37的实施例所示,实施发动机启动的预测判断,并从预测判断时间点起开始准备产生CR转矩Tcr。例如,利用与实施发动机启动的开始判断的阈值相比而较低的加速器开度θacc而设定了实施发动机启动的预测判断的阈值。在t2时间点,由于加速器开度θacc达到了实施发动机启动的预测判断的阈值,因而表示开始准备产生CR转矩Tcr的情况。在产生该CR转矩Tcr的准备中,作为CR液压Pcr的液压指示值,首先输出用于使供给CR液压Pcr的调压阀活动的临时的高液压,之后,输出用于使离合器CR的活塞活动的定压待机压(参照t2时间点至t3时间点)。另外,该定压待机压并不是使活塞移动至对离合器CR的摩擦部件的空隙进行填充的所谓的组件填充结束的压力。在图37的实施例中,由于在发动机启动的预测判断后,加速器开度θacc会以原状态增加,因此作出发动机启动的开始判断,并开始输出用于产生CR转矩Tcr的CR液压Pcr的液压指示值(参照t3时间点)。在该液压指示值的输出中,首先输出用于实施离合器CR的组件填充的临时的高液压,并在此之后输出定压待机压(参照t3时间点至t6时间点)。当通过输出用于产生CR转矩Tcr的CR液压Pcr的液压指示值从而实际上开始产生CR转矩Tcr时,发动机转速Ne开始上升(参照t5时间点)。当检测到发动机转速Ne的上升时,为了输出补偿转矩Tmadd而使MG2转矩Tm增加,并输出MG1转矩Tg(正转矩)(参照t5时间点至t6时间点)。由于在旋转电机MG1、MG2中各自具备分解器,因此能够根据MG1转速Ng以及MG2转速Nm来准确地对发动机转速Ne的开始上升的情况进行检测。也可以利用这种对发动机转速Ne的开始上升进行检测的方式来学习用于产生CR转矩Tcr的CR液压Pcr的液压指示值与CR转矩Tcr的关系,并对下一次的发动机启动时所使用的CR液压Pcr的液压指示值进行补正。此外,也可以使用由CR液压传感器574所实现的CR液压Pcr的检测值或者离合器CR中的活塞行程传感器的检测值来对CR液压Pcr的液压指示值进行补正。当发动机转速Ne开始上升时,通过第一旋转电机MG1来实施反馈控制以便成为所需的发动机转速Ne的上升轨迹。由于与CR液压Pcr相比,第一旋转电机MG1一方响应较快,因此向目标值追踪的追踪性能较为良好。由于因该反馈控制中的MG1转矩Tg(正转矩)的变动从而驱动转矩会发生变动,因此通过MG2转矩Tm而将该变动的量抵消(参照t5时间点至t6时间点)。当发动机转速Ne达到预定转速时,发动机512被点火(参照t6时间点)。随着点火后的发动机转矩Te的上升,输出使CR液压Pcr下降的液压指示值,并将其备用于之后的发动机行驶(参照t6时间点至t8时间点)。在点火后,作出发动机512的完全***判断(参照t7时间点),当燃烧稳定时,发动机转矩Te上升(参照t8时间点以后)。由于切换为以发动机动力Pe为主动力源的发动机行驶,因此由蓄电池电力的输出所实施的驱动被减小(参照t8时间点至t9时间点)。
如上所述,根据本实施例,在通过于离合器C1的卡合状态且离合器CR的释放状态下使MG1转矩Tg(负转矩)产生从而使发动机512启动的情况下,与发动机牵引转矩Te相比而增大了的转矩被机械性地传递至与驱动轮516连结的第一行星齿轮架CA1,针对于此,在使发动机512启动时,由于通过在离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作能够使发动机牵引转矩Te直接作用于第一行星齿轮架CA1上,因此与使用了第一旋转电机MG1的发动机启动时相比,能够将补偿转矩Tmadd设为较小。由此,在使发动机512启动时,能够容易地对驱动转矩的下降进行补偿。
此外,根据本实施例,通过利用从释放朝向卡合的离合器CR的工作而使发动机512启动,从而在使发动机512启动时,不会产生用于发动机512的启动的MG1转矩Tg(负转矩),而是输出MG1转矩Tg(正转矩)以对驱动转矩的下降进行抑制,因此,能够通过第一旋转电机MG1来产生补偿转矩Tmadd。由此,能够将如下电机行驶区域扩大,所述电机行驶区域为,例如在通过第二旋转电机MG2而供给全部的补偿转矩Tmadd的情况下,为了确保该补偿转矩Tmadd的量而预先规定的由第二旋转电机MG2所实现的电机行驶区域。
此外,根据本实施例,由于在使发动机512启动时,使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2分别输出转矩以对驱动转矩的下降进行抑制,从而能够通过第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的双方来产生补偿转矩Tmadd。由此,易于对发动机启动时的振动进行抑制。
此外,根据本实施例,由于MG1转矩Tg(正转矩)被设为预定值以下,因此能够同时实现通过离合器CR而实施的发动机转速Ne的提升、和通过第一旋转电机MG1而实施的驱动转矩的下降的补偿。
此外,根据本实施例,由于MG2转矩Tm较大地剩余、且车辆负载越小则MG1转矩Tg(正转矩)越被降低,因此由第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd会被设为较大,从而能够稳定地实施驱动转矩的下降的补偿。由此,易于对发动机启动时的振动进行抑制。
此外,根据本实施例,由于从第一旋转电机MG1输出MG2转矩Tm相对于对驱动转矩的下降进行抑制的转矩而言所不足的转矩量,因此由第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd与由第一旋转电机MG1所实现的补偿转矩Tmadd相比而优先被输出,从而能够稳定地实施驱动转矩的下降的补偿。由此,易于对发动机启动时的振动进行抑制。
此外,根据本实施例,由于在使发动机512启动时,通过反馈控制而输出MG1转矩Tg以使发动机转速Ne沿着目标值而变化,因此,能够通过使用与离合器CR的工作相比响应性较高的第一旋转电机MG1来将发动机转速Ne的变化的偏差设为较小。由此,易于确保发动机512的燃烧稳定性。
此外,根据本实施例,由于在使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,执行通过在离合器C1的卡合状态且离合器CR的释放状态下利用第一旋转电机MG1而使发动机转速Ne提升的发动机启动控制,因此能够确保发动机512的启动的响应性。
此外,根据本实施例,根据使离合器CR工作的工作油oil的工作油温THoil来对使离合器CR工作时的响应性是较高还是较低进行判断,并且在离合器CR的响应性较低时,为了确保顺利的发动机512的启动而执行由第一旋转电机MG1所实施的发动机启动控制从而能够确保发动机512的启动的响应性。
此外,根据本实施例,由于第二差动部544具备:第一内啮合齿轮R1为第四旋转要素RE4、第一太阳齿轮S1为第五旋转要素RE5、第一行星齿轮架CA1为第六旋转要素RE6的单小齿轮型的行星齿轮机构,因此,当在离合器C1的卡合状态且离合器CR的释放状态下对第二差动部544的差动状态进行控制时,第二差动部544会将与发动机转矩Te相比而增大了的转矩机械性地传递至第一行星齿轮架CA1。
接下来,对本发明的第七实施例进行说明。另外,在以下的说明中对实施例互为相同的部分标注相同的符号并省略其说明。
在前述的实施例6中,在使离合器CR工作时的响应性较高的情况下执行CR离合器卡合发动机启动,而在使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,执行通过MG1转矩Tg(负转矩)而实施的通常发动机启动。因此,能够在使离合器CR工作时的响应性较高的情况下,将为了用作发动机启动时的补偿转矩Tmadd而需要预先确保的MG2转矩Tm(即,不用于EV行驶而预留的MG2转矩Tm)设为较少。极端地说,只要采用了通过MG1转矩Tg(正转矩)来供给补偿转矩Tmadd的方式,则不需要为了用作补偿转矩Tmadd而预先确保MG2转矩Tm。另一方面,在使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,虽然通过由MG1转矩Tg(负转矩)所实现的通常发动机启动而提高了启动时的燃烧稳定性,但所需的补偿转矩Tmadd会变多。因此,在使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,与使离合器CR工作时的响应性较高的情况相比,电子控制装置580在发动机512的运转停止了的状态下,将以第二旋转电机MG2为驱动力源而进行行驶的EV行驶的区域设为较窄。
具体而言,在通过条件成立判断部586而判断为使离合器CR工作时的响应性较高的情况下,混合动力控制部582选择(设定)第一EV区域来作为单驱动EV模式的区域。另一方面,在通过条件成立判断部586而判断为使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,混合动力控制部582选择(设定)第二EV区域来作为单驱动EV模式的区域。第一EV区域与第二EV区域相比,例如车辆负载的高负载侧的区域被设定为较广(即,要求驱动转矩会进一步扩展至高转矩区域)。
图38为对电子控制装置580的控制动作的主要部分、即如下控制动作进行说明的流程图,其例如在行驶中被反复执行,所述控制动作用于根据使离合器CR工作时的响应性而对EV区域进行变更,。
在图38中,首先,在与条件成立判断部586的功能对应的S110中,根据工作油温THoil是否高于预定油温而对使离合器CR工作时的响应性是否较高进行判断。在此,例如也可以根据工作油温THoil是否低于第二预定油温(>预定油温)来对使离合器CR工作时的响应性是否较高进行判断。在该S110的判断被肯定的情况下,在与混合动力控制部582的功能对应的S120中,选择(设定)第一EV区域来作为单驱动EV模式的区域。另一方面,在该S110的判断被否定的情况下,在与混合动力控制部582的功能对应的S130中,选择(设定)与第一EV区域相比较窄的第二EV区域来作为单驱动EV模式的区域。
如上文所述,根据本实施例,由于在使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,与使离合器CR工作时的响应性较高的情况相比将EV行驶的区域设为较窄,因此在发动机512的启动时,易于确保MG2转矩Tm的剩余(即,易于确保由第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd)。
图39为,对与本发明的第八实施例所涉及的车辆600的行驶有关的各部分的概要结构进行说明的图。在图39中,车辆600为如下的混合动力车辆,所述混合动力车辆具备:发动机512、第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2、具有第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的动力传递装置602、驱动轮516。
在发动机512与驱动轮516之间的动力传递路径中具备动力传递装置602。动力传递装置602在壳体522内具备:第一动力传递部604、第二动力传递部606、与作为第一动力传递部604的输出旋转部件的驱动轴608连结的驱动小齿轮610、经由差速内啮合齿轮536而与驱动小齿轮610啮合的差速齿轮538等。此外,动力传递装置602具备与差速齿轮538连结的车轴540等。
第一动力传递部604与作为第一动力传递部604的输入旋转部件的输入轴542同轴心地配置,并且所述第一动力传递部604具备第二差动部612、第一差动部614、和离合器CR。第二差动部612具备第二行星齿轮机构548(第二差动机构)以及第一旋转电机MG1。第一差动部614具备第一行星齿轮机构550(第一差动机构)、离合器C1、以及制动器B1。
在第二差动部612中,第一太阳齿轮S1为,与第一差动部614的输出旋转部件(即第一行星齿轮机构550的第二太阳齿轮S2)连结的作为输入要素的第四旋转要素RE4,其作为第二差动部612的输入旋转部件而发挥功能。第一内啮合齿轮R1与第一旋转电机MG1的转子轴552连结,其为以能够传递动力的方式而连结有第一旋转电机MG1的作为反力要素的第五旋转要素RE5。第一行星齿轮架CA1与驱动轴608连结,其为与驱动轮516连结的作为输出要素的第六旋转要素RE6,并作为第二差动部612的输出旋转部件而发挥功能。
在第一差动部614中,第二行星齿轮架CA2为与输入轴542连结、并经由该输入轴542而以能够传递动力的方式连结有发动机512的第一旋转要素RE1,其作为第一差动部614的输入旋转部件而发挥功能。第二内啮合齿轮R2为经由制动器B1而选择性地与壳体522连结的第三旋转要素RE3。第二太阳齿轮S2为与第二差动部612的输入旋转部件(即第二行星齿轮机构548的第一太阳齿轮S1)连结的第二旋转要素RE2,其作为第一差动部614的输出旋转部件而发挥功能。此外,第二行星齿轮架CA2与第二内啮合齿轮R2经由离合器C1而被选择性地连结。此外,第一内啮合齿轮R1与第二内啮合齿轮R2经由离合器CR而被选择性地连结。由此,离合器C1为,选择性地对第一旋转要素RE1与第三旋转要素RE3进行连结的第一卡合装置。此外,离合器CR为,选择性地对第五旋转要素RE5与第三旋转要素RE3进行连结的第二卡合装置。此外,制动器B1为将第三旋转要素RE3选择性地与作为非旋转部件的壳体522连结的第三卡合装置。
第二差动部612的第二行星齿轮机构548在差动被容许的状态下,能够作为将被输入至第一太阳齿轮S1的发动机512的动力向第一旋转电机MG1以及第一行星齿轮架CA1进行分配的动力分配机构而发挥功能。由此,在车辆600中,通过利用第一旋转电机MG1来取得被输入至第一太阳齿轮S1的发动机转矩Te的反力,从而能够通过向第一行星齿轮架CA1被机械性地传递的直接转矩(也称之为发动机直接转矩)、和由第二旋转电机MG2所实现的MG2转矩Tm来进行发动机行驶,所述第二旋转电机MG2通过由被分配至第一旋转电机MG1的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力而被驱动。由此,第二差动部612会作为公知的电气式差动部(电气式无级变速器)而发挥功能。即,第二差动部612为,通过对第一旋转电机MG1的运转状态进行控制而对第二行星齿轮机构548的差动状态进行控制的电气式变速机构。
在第一差动部614中,通过对离合器C1以及制动器B1的各工作状态进行切换,从而能够形成直接连结状态、超速状态、空档状态(中立状态)以及内部锁止状态这四种状态。具体而言,第一差动部614在离合器C1的卡合状态下,被设为第一行星齿轮机构550的各旋转要素一体旋转的直接连结状态。此外,第一差动部614在制动器B1的卡合状态下,被设为第二太阳齿轮S2的转速与发动机转速Ne相比而被增速了的超速状态。此外,第一差动部614在离合器C1的释放状态且制动器B1的释放状态下,被设为第一行星齿轮机构550的差动被容许的空档状态。此外,第一差动部614在离合器C1的卡合状态且制动器B1的卡合状态下,被设为第一行星齿轮机构550的各旋转要素旋转停止的内部锁止状态。
在第一动力传递部604中,能够构成以与第二差动部612中的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器。即,第一动力传递部604中,除了第一太阳齿轮S1(第四旋转要素RE4)与第二太阳齿轮S2(第二旋转要素RE2)被连结,还通过将离合器CR设为卡合状态而使第一内啮合齿轮R1(第五旋转要素RE5)与第二内啮合齿轮R2(第三旋转要素RE3)连结,从而通过第二差动部612与第一差动部614而构成了一个差动机构,进而能够使第二差动部612与第一差动部614的整体作为以与第二差动部612单独实现的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器而发挥功能。
在第一动力传递部604中,形成上述的四个状态的第一差动部614与第二差动部612连结,车辆600能够与离合器CR的工作状态的切换相匹配而实现后述的多个行驶模式。
在以此方式而构成的第一动力传递部604中,发动机512的动力和第一旋转电机MG1的动力向驱动轴608被传递。因此,发动机512以及第一旋转电机MG1经由第一动力传递部604而以能够传递动力的方式被连结在驱动轮516上。
第二动力传递部606与输入轴542(或者驱动轴608)同轴心地配置,其具备第二旋转电机MG2、以及被连结在驱动轴608上的第三行星齿轮机构616。第三行星齿轮机构616为,具有第三太阳齿轮S3、第三小齿轮P3、对第三小齿轮P3以能够自转以及公转的方式进行支承的第三行星齿轮架CA3、经由第三小齿轮P3而与第三太阳齿轮S3啮合的第三内啮合齿轮R3的、公知的单小齿轮型的行星齿轮机构。第三太阳齿轮S3为被连结在第二旋转电机MG2的转子轴556上的输入要素。第三内啮合齿轮R3为被连结在壳体522上的反力要素。第三行星齿轮架CA3为被连结在驱动轴608上的输出要素。以此方式而构成的第三行星齿轮机构616作为将MG2转速Nm减速并向驱动轴608进行传递的减速机构而发挥功能。由此,在第二动力传递部606中,第二旋转电机MG2的动力在不经由第一动力传递部604的条件下而向驱动轴608被传递。因此,第二旋转电机MG2在不经由第一动力传递部604的条件下而以能够传递动力的方式被连结在驱动轮516上。
以此方式而构成的的动力传递装置602优选为应用于FR(前置发动机后轮驱动)方式的车辆中。此外,在动力传递装置602中,发动机512的动力、第一旋转电机MG1的动力、第二旋转电机MG2的动力向驱动轴608传递,并从该驱动轴608起依次经由差速齿轮538、车轴540等而向驱动轮516传递。
车辆600具备电子控制装置580,所述电子控制装置580包括对与行驶相关的各部分进行控制的控制装置。此外,车辆600具备电力控制单元518、蓄电池单元520、液压控制电路554、EOP555等。
在此,使用图40、以及图41至图48来对能够在车辆600中执行的行驶模式进行说明。图40为表示各行驶模式中的离合器C1、制动器B1、以及离合器CR的各工作状态的图表。由于图40的图表中的○标记、空栏、△标记、“G”、“M”与前述的实施例6的图19相同,因此省略说明。如图40所示,作为行驶模式,车辆600能够选择性地实现EV行驶模式以及HV行驶模式。
图41至图48为,能够对第二行星齿轮机构548以及第一行星齿轮机构550的各自之中的各旋转要素RE1-RE6的转速相对地进行表示的列线图。在该列线图中,表示各旋转要素的转速的竖线Y1-Y4面向纸面而从左侧起依次表示如下旋转要素的转速,即,竖线Y1表示被连结在第一旋转电机MG1上的第五旋转要素RE5、即第一内啮合齿轮R1的转速、以及经由制动器B1而选择性地与壳体522连结的第三旋转要素RE3、即第二内啮合齿轮R2的转速,竖线Y2表示被连结在发动机512上的第一旋转要素RE1、即第二行星齿轮架CA2的转速,竖线Y3表示被连结在驱动轴608上的第六旋转要素RE6、即第一行星齿轮架CA1的转速,竖线Y4表示被相互连结的、作为第四旋转要素RE4的第一太阳齿轮S1的转速以及作为第二旋转要素RE2的第二太阳齿轮S2的转速。此外,由于各种标记(□)、标记(○)、标记(◇)、标记(●)、标记(◆)、箭头标记、离合器C1、实线、虚线与前述的实施例6的图20至图27相同,因此省略说明。
图41为单驱动EV模式时的列线图。如图40所示,单驱动EV模式是以离合器C1、制动器B1、以及离合器CR均被释放的状态来实现的。混合动力控制部582使发动机512的运转停止,并且使第二旋转电机MG2输出行驶用的MG2转矩Tm。图41为,第二旋转电机MG2通过正旋转(即,车辆600的前进时的第一行星齿轮架CA1的旋转方向)而输出正转矩的前进时的情况。在后退时,使第二旋转电机MG2相对于前进时而反向旋转。在并用了发动机制动的情况下,如图40所示,离合器C1或者离合器CR被卡合(参照单驱动EV模式的发动机制动并用)。此外,通过制动器B1的卡合也能够使发动机制动进行作用。
图42为双驱动EV模式时的列线图。如图40所示,双驱动EV模式以离合器C1以及制动器B1被卡合的状态且离合器CR被释放的状态而被实现。混合动力控制部582使发动机512的运转停止,且使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2分别输出行驶用的MG1转矩Tg以及MG2转矩Tm。图42为,第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2均通过正旋转而输出正转矩的前进时的情况。在后退时,使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2相对于前进时而反向旋转。
图43为HV行驶模式的O/DHV模式时的前进行驶下的列线图。图44为HV行驶模式的O/DHV模式时的后退行驶下的列线图。如图40所示,O/DHV模式的前进行驶以及O/DHV模式的后退行驶分别以离合器C1以及制动器B1被释放的状态且离合器CR被卡合的状态而被实现。在O/DHV模式中,通过第二差动部612与第一差动部614整体而构成了以与第二差动部612单独实现的动力分割比不同的动力分割比而进行工作的电气式无级变速器。由此,在第一动力传递部604中,能够将被输入至第二行星齿轮架CA2的发动机512的动力向第一内啮合齿轮R1与第一行星齿轮架CA1分配。即,在第一动力传递部604中,通过利用第一旋转电机MG1而取得被输入至第二行星齿轮架CA2的发动机转矩Te的反力,从而发动机直接转矩机械性地向第一行星齿轮架CA1传递,并且由被分配至第一旋转电机MG1的发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力经由预定的电气路径而被传递至第二旋转电机MG2。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并且使作为相对于发动机转矩Te的反力转矩的MG1转矩Tg通过第一旋转电机MG1的发电而输出,且通过第一旋转电机MG1的发电电力而使第二旋转电机MG2输出MG2转矩Tm。图43为,第二旋转电机MG2通过正旋转而输出正转矩从而进行前进行驶的情况。图44为,第二旋转电机MG2通过负旋转而输出负转矩从而进行后退行驶的情况。
图45为HV行驶模式的U/DHV模式时的前进行驶下的列线图,并为将发动机转速Ne以等速输入至实现电气式无级变速器的功能的结构的低速输入的情况。图46为HV行驶模式的U/DHV模式时的前进行驶下的列线图,并为发动机转速Ne被增速输入至实现电气式无级变速器的功能的结构的高速输入的情况。如图40所示,U/DHV模式的低速输入(以下,称之为U/DHV模式Lo)以离合器C1被卡合的状态且制动器B1以及离合器CR被释放的状态而被实现。如图40所示,U/DHV模式的高速输入(以下,称之为U/DHV模式Hi)以制动器B1被卡合的状态且离合器C1以及离合器CR被释放的状态而被实现。由于在U/DHV模式Lo中,离合器C1被卡合且制动器B1被释放,并且第一差动部614被设为直接连结状态,因此发动机512的动力以发动机转速Ne被保持的状态而被传递至被连结在第二太阳齿轮S2上的第一太阳齿轮S1。另一方面,由于在U/DHV模式Hi中,离合器C1被释放且制动器B1被卡合,并且第一差动部614被设为超速状态,因此发动机512的动力以发动机转速Ne被增速的状态而被传递至被连结在第二太阳齿轮S2上的第一太阳齿轮S1。除此之外,在U/DHV模式中,离合器CR被释放,从而第二差动部612单独构成了电气式无级变速器。由此,在第一动力传递部604中,能够将被输入至第一太阳齿轮S1的发动机512的动力向第一内啮合齿轮R1与第一行星齿轮架CA1进行分配。即,在第一动力传递部604中,通过利用第一旋转电机MG1而取得被输入至第一太阳齿轮S1的发动机转矩Te的反力,从而发动机直接转矩被机械性地向第一行星齿轮架CA1传递,并且由被分配至第一旋转电机MG1的发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力经由预定的电气路径而被传递至第二旋转电机MG2。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并且使作为相对于发动机转矩Te的反力转矩的MG1转矩Tg通过第一旋转电机MG1的发电而输出,且通过第一旋转电机MG1的发电电力而使第二旋转电机MG2输出MG2转矩Tm。图45以及图46分别为第二旋转电机MG2通过正旋转而输出正转矩的前进时的情况。在后退时,使第二旋转电机MG2相对于前进时而反向旋转。
如使用了图43至图46的说明中所示,在O/DHV模式与U/DHV模式中,针对于实现了作为电气式无级变速器的功能的结构,被输入发动机512的动力的旋转要素有所不同,从而使第一动力传递部604作为电气式无级变速器而发挥功能时的动力分割比有所不同。O/DHV模式下的发动机直接转矩相对于发动机转矩Te而被减少。另一方面,U/DHV模式Lo下的发动机直接转矩相对于发动机转矩Te而被增大。在本实施例中,第二差动部612单独以U/DHV模式而构成了电气式无级变速器(参照图45、图46)。由此,在离合器C1的卡合状态且离合器CR的释放状态下,在通过对第一旋转电机MG1的运转状态进行控制从而对第二差动部612的差动状态进行控制时,第二差动部612将与发动机转矩Te相比而增大了的转矩向第一行星齿轮架CA1机械性地传递。
图47为HV行驶模式的固定档模式时的列线图,其为第二差动部612以及第一差动部614的各旋转要素一体旋转的直接连结的情况。如图40所示,直接连结固定档模式以离合器C1以及离合器CR被卡合的状态、且制动器B1被释放的状态而被实现。由此,在第一动力传递部604中,能够将发动机512的动力直接从第一行星齿轮架CA1输出。混合动力控制部582使发动机512输出行驶用的发动机转矩Te。此外,混合动力控制部582除了使发动机转矩Te输出,也可以使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2中的至少一方的旋转电机输出行驶用的转矩。
图48为HV行驶模式的固定档模式时的列线图,其为将发动机512的旋转增速并从第一行星齿轮架CA1输出的超速(O/D)的情况。如图40所示,固定档模式的O/D(以下,称之为O/D固定档模式)以制动器B1以及离合器CR被卡合的状态且离合器C1被释放的状态而被实现。在O/D固定档模式中,离合器CR被卡合,从而通过第二差动部612与第一差动部614而构成了一个差动机构。除此之外,在O/D固定档模式下,制动器B1被卡合且离合器C1被释放,从而第一差动部614被设为超速状态。由此,在第一动力传递部604中,被输入至第二行星齿轮架CA2的发动机512的旋转被增速并从第一行星齿轮架CA1被输出。混合动力控制部582使发动机512输出行驶用的发动机转矩Te。此外,混合动力控制部582除了使发动机转矩Te输出,也可以使第二旋转电机MG2输出行驶用的转矩。该O/D固定档模式对例如高速行驶时的耗油率改善是有效的。
混合动力控制部582通过将车速V以及车辆负载(例如要求驱动转矩)应用于前述的实施例6的图30或者图31所示的行驶模式切换映射图,来对成立的行驶模式为何种行驶模式进行判断。混合动力控制部582在判断出的行驶模式为当前的行驶模式的情况下,使当前的行驶模式以原有状态而成立,另一方面,在所判断出的行驶模式与当前的行驶模式不同的情况下,则替代当前的行驶模式而使该判断出的行驶模式成立。另外,在本实施例中,在图30、图31的各直接连结固定档模式的区域中,也可以将高车速侧的区域设为O/D固定档模式的区域。
动力传递切换部584根据通过混合动力控制部582而成立的行驶模式来对离合器C1、制动器B1、以及离合器CR的各卡合工作(工作状态)进行控制。动力传递切换部584向液压控制电路554输出使离合器C1、制动器B1、以及离合器CR各自卡合以及/或者释放的液压控制指令信号Sp,以使用于在通过混合动力控制部582而成立的行驶模式下进行行驶的动力传递成为可能。
在于单驱动EV模式中使发动机12启动的情况下,电子控制装置580将离合器C1、或离合器CR、或制动器B1设为卡合的状态,并在该状态下根据需要通过第一旋转电机MG1而使发动机转速Ne提升并点火。电子控制装置580在这种发动机启动中,使第二旋转电机MG2追加输出作为反力消除转矩的补偿转矩Tmadd。
在本实施例的车辆600中,与前述的实施例6、7的车辆510同样地,存在第二旋转电机MG2无法对驱动转矩的下降进行补偿,从而无法抑制发动机启动时的振动的可能。对此,在本实施例的车辆600中,与前述的实施例6、7的车辆510同样,执行CR离合器卡合发动机启动。即,在本实施例的车辆600中,能够应用前述的实施例6、7所示的电子控制装置580的控制动作。由此,根据本实施例,能够取得与前述的实施例6、7相同的效果。
图49为对与本发明的实施例9所涉及的车辆700的行驶相关的各部分的概要结构进行说明的图。在图49中,车辆700为如下混合动力车辆,所述混合动力车辆具备发动机512、第一旋转电机MG1、以及第二旋转电机MG2、具有第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的动力传递装置702、驱动轮516。
在发动机512与驱动轮516之间的动力传递路径上具备动力传递装置702。动力传递装置702在壳体522内具备第一动力传递部704、第二动力传递部526、与第一动力传递部704的输出旋转部件即驱动齿轮528啮合的从动齿轮530、对从动齿轮530以不能够相对旋转的方式而进行固定设置的从动轴532、以不能够相对旋转的方式而被固定设置在从动轴532上的末端齿轮534(与从动齿轮530相比直径较小的末端齿轮534)、经由差速内啮合齿轮536而与末端齿轮534啮合的差速齿轮538等。此外,动力传递装置702具备与差速齿轮538连结的车轴540等。
第一动力传递部704与第一动力传递部704的输入旋转部件、即输入轴542同轴心地配置,并具备第二差动部706、第一差动部708、离合器CR。第二差动部706具备第二行星齿轮机构548(第二差动机构)以及第一旋转电机MG1。第一差动部708具备第一行星齿轮机构710(第一差动机构)、离合器C1、以及制动器B1。第一行星齿轮机构710为公知的双小齿轮型的行星齿轮机构,其作为产生差动作用的差动机构而发挥功能,所述第一行星齿轮机构710具有第二太阳齿轮S2、相互啮合的多对第二小齿轮P2a、P2b、对第二小齿轮P2a、P2b以能够使之自转以及公转的方式进行支承的第二行星齿轮架CA2、经由第二小齿轮P2a、P2b而与第二太阳齿轮S2啮合的第二内啮合齿轮R2。
在第二差动部706中,第一太阳齿轮S1为被连结在第一差动部708的输出旋转部件(即第一行星齿轮机构710的第二太阳齿轮S2)上的作为输入要素的第四旋转要素RE4,其作为第二差动部706的输入旋转部件而发挥功能。第一内啮合齿轮R1被连结在第一旋转电机MG1的转子轴552上,其为以能够传递动力的方式而连结有第一旋转电机MG1的作为反力要素的第五旋转要素RE5。第一行星齿轮架CA1与驱动齿轮528一体连结,其为被连结在驱动轮516上的作为输出要素的第五旋转要素RE5,并作为第二差动部706的输出旋转部件而发挥功能。
在第一差动部708中,第二内啮合齿轮R2被连结在输入轴542上,其为经由该输入轴542而以能够传递动力的方式连结有发动机512的第一旋转要素RE1,并作为第一差动部708的输入旋转部件而发挥功能。第二行星齿轮架CA2为经由制动器B1而选择性地与壳体522连结的第三旋转要素RE3。第二太阳齿轮S2为被连结在第二差动部706的输入旋转部件(即,第二行星齿轮机构548的第一太阳齿轮S1)上的第二旋转要素RE2,其作为第一差动部708的输出旋转部件而发挥功能。此外,第二行星齿轮架CA2与第二内啮合齿轮R2经由离合器C1而被选择性地连结。此外,第一内啮合齿轮R1与第二行星齿轮架CA2经由离合器CR而被选择性地连结。由此,离合器C1为对第一旋转要素RE1与第三旋转要素RE3选择性地进行连结的第一卡合装置。此外,离合器CR为对第五旋转要素RE5与第三旋转要素RE3选择性地进行连结的第二卡合装置。此外,制动器B1为将第三旋转要素RE3选择性地连结在作为非旋转部件的壳体522上的第三卡合装置。
第二差动部706的第二行星齿轮机构548在差动被容许的状态下,能够作为将被输入至第一太阳齿轮S1的发动机512的动力向第一旋转电机MG1以及第一行星齿轮架CA1进行分配的动力分配机构而发挥功能。由此,在车辆700中,能够通过利用第一旋转电机MG1而取得被输入至第一太阳齿轮S1的发动机转矩Te的反力,从而以向第一行星齿轮架CA1机械性地传递的直接转矩(也称之为发动机直接转矩)和由第二旋转电机MG2所实现的MG2转矩Tm来进行发动机行驶,所述第二旋转电机MG2通过由被分配至第一旋转电机MG1的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力而被驱动。由此,第二差动部706会作为公知的电气式差动部(电气式无级变速器)而发挥功能。即,第二差动部706为,通过对第一旋转电机MG1的运转状态进行控制从而对第二行星齿轮机构548的差动状态进行控制的电气式变速机构。
在第一差动部708中,通过对离合器C1以及制动器B1的各工作状态进行切换,能够形成直接连结状态、超速状态、空档状态(中立状态)、以及内部锁止状态这四种状态。具体而言,第一差动部708在离合器C1的卡合状态下被设为第一行星齿轮机构710的各旋转要素一体旋转的直接连结状态。此外,第一差动部708在制动器B1的卡合状态下被设为第二太阳齿轮S2的转速与发动机转速Ne相比而被增速的超速状态。此外,第一差动部708在离合器C1的释放状态且制动器B1的释放状态下,被设为第一行星齿轮机构710的差动被容许的空档状态。此外,第一差动部708在离合器C1的卡合状态且制动器B1的卡合状态下,被设为第一行星齿轮机构710的各旋转要素旋转停止的内部锁止状态。
在第一动力传递部704中,能够构成以与第二差动部706中的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器。即,在第一动力传递部704中,除了第一太阳齿轮S1(第四旋转要素RE4)与第二太阳齿轮S2(第二旋转要素RE2)被连结,还通过将离合器CR设为卡合状态而使第一内啮合齿轮R1(第五旋转要素RE5)与第二行星齿轮架CA2(第三旋转要素RE3)连结,从而通过第二差动部706与第一差动部708而构成了一个差动机构,进而能够使第二差动部706与第一差动部708的整体作为以与第二差动部706单独实现的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器而发挥功能。
在第一动力传递部704中,形成上述四种状态的第一差动部708与第二差动部706被连结,从而车辆700能够与离合器CR的工作状态的切换相匹配而实现多个行驶模式。
在以此方式而构成的第一动力传递部704中,发动机512的动力和第一旋转电机MG1的动力从驱动齿轮528向从动齿轮530传递。因此,发动机512以及第一旋转电机MG1经由第一动力传递部704而以能够传递动力的方式被连结在驱动轮516上。
在第二动力传递部526中,第二旋转电机MG2的动力在不经由第一动力传递部704的条件下而向从动齿轮530被传递。因此,第二旋转电机MG2在不经由第一动力传递部704的条件下而以能够传递动力的方式被连结在驱动轮516上。即,第二旋转电机MG2为不经由第一动力传递部704而以能够传递动力的方式而被连结在动力传递装置702的输出旋转部件、即车轴540上的旋转电机。
以此方式而构成的动力传递装置702优选为应用于FF方式的车辆中。此外,在动力传递装置702中,发动机512的动力、第一旋转电机MG1的动力、第二旋转电机MG2的动力向从动齿轮530传递、并从该从动齿轮530起依次经由末端齿轮534、差速齿轮538、车轴540等而向驱动轮516传递。此外,在车辆700中,通过将发动机512、第一动力传递部704、以及第一旋转电机MG1与第二旋转电机MG2配置在不同的轴心上,从而使轴长缩短化。
车辆700具备电子控制装置580,所述电子控制装置580包括对与行驶相关的各部分进行控制的控制装置。此外,车辆700具备电力控制单元518、蓄电池单元520、液压控制电路554、EOP555等。
在此,作为行驶模式,车辆700能够选择性地实现EV行驶模式以及HV行驶模式。在车辆700中所能够执行的各行驶模式、以及各行驶模式中的各卡合装置的各工作状态与在前述的实施例8的图40的图表中所示的各行驶模式以及各卡合装置的各工作状态相同。此外,关于各行驶模式所对应的各列线图,由于在本实施例中第一行星齿轮机构710为双小齿轮型的行星齿轮机构,因此与在前述的实施例8的图41至图48中将第二行星齿轮架CA2与第二内啮合齿轮R2调换后所得到的列线图是相同的。由此,省略使用了各列线图而进行的说明。另外,图50为在图41中将第二行星齿轮架CA2与第二内啮合齿轮R2调换后所得到的列线图。关于在图42-图48中将第二行星齿轮架CA2与第二内啮合齿轮R2调换后所得到的列线图,省略其图示。
在本实施例的车辆700中,与前述的实施例8同样地,能够应用前述的实施例6、7中所示的电子控制装置580的控制动作。由此,根据本实施例,能够取得与前述的实施例7、8相同的效果。
虽然在以上根据附图而对本发明的实施例6~9详细地进行了说明,但本发明在其他的方式中也可适用。
例如,虽然在前述的实施例中,如图36的流程图所示,基于由第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd的过剩或不足以及工作油温THoil而选择执行了CR离合器卡合发动机启动或者通常发动机启动,但并不限定于该方式。例如也可以采用基于补偿转矩Tmadd的过剩或不足或者工作油温THoil来对发动机启动方法进行切换的方式,或者也可以采用始终通过CR离合器卡合发动机启动来进行发动机启动的方式。在这种方式中,可适当地删除图36的流程图中的S10、S20、S70。或者,也可以采用在通过CR离合器卡合发动机启动而进行发动机启动时不实施MG1辅助的方式。在这种方式中,可删除图36的流程图中的S40、S50、S60。此外,在离合器CR为通过电动力而对工作状态进行切换的离合器的情况下,也可以根据电动力的供给源的状态来对可否实施CR离合器卡合发动机启动进行判断。以此方式,能够适当地变更图36的流程图的各步骤。
此外,在前述的实施例中,虽然第一卡合装置为对第一旋转要素RE1与第三旋转要素RE3选择性地进行连结的离合器C1,但并不限定于该方式。例如,第一卡合装置也可以为对第一旋转要素RE1与第二旋转要素RE2选择性地进行连结的离合器,还可以为对第三旋转要素RE3与第二旋转要素RE2选择性地进行连结的离合器。总之,第一卡合装置只要为对第一旋转要素RE1、第二旋转要素RE2、以及第三旋转要素RE3之中的任意两个旋转要素进行连结的离合器即可。
此外,虽然在前述的实施例中,第二差动部544、612、706具备单小齿轮型的第二行星齿轮机构548,但也可以具备双小齿轮型的行星齿轮机构。在为双小齿轮型的行星齿轮机构的情况下,太阳齿轮以及行星齿轮架之中的一方为第四旋转要素,另一方为第六旋转要素,内啮合齿轮为第五旋转要素。
此外,虽然在前述的实施例中,车辆510、600、700具备制动器B1,但并非必须具备制动器B1。即使采用不具备制动器B1的车辆510、600、700,也能够选择性地使单驱动EV模式与HV行驶模式成立,此外,在HV行驶模式中,能够对O/DHV模式与U/DHV模式进行切换。总之,只要是具备发动机512、第二差动部544、612、706、第一差动部546、614、708、和以能够传递动力的方式而被连结在驱动轮516上的第二旋转电机MG2的车辆,便能够应用本发明。此外,以能够传递动力的方式而连结有第二旋转电机MG2的驱动轮W2,与以能够传递动力的方式而连结有第二差动部544、612、706的第六旋转要素的驱动轮516并不一定相同。例如,也可以采用前轮以及后轮中的一方为驱动轮516,而另一方为驱动轮W2的方式。在这种情况下,驱动轮516与驱动轮W2为驱动轮,而第六旋转要素与第二旋转电机MG2均以能够传递动力的方式而被连结在该驱动轮上。
图51为对与本发明的第十实施例所涉及的车辆810的行驶相关的各部分的概要结构进行说明的图,并且为对用于控制该各部分的控制***的主要部分进行说明的图。在图51中,车辆810为如下混合动力车辆,所述混合动力车辆具备能够成为行驶用的驱动力源的发动机(ENG)512、第一旋转电机MG1、以及第二旋转电机MG2、具有第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的动力传递装置814、驱动轮516。
发动机512为例如汽油发动机或柴油发动机等使预定的燃料燃烧而输出动力的公知的内燃机。在该发动机512中,通过后述的电子控制装置580而对节气门开度或吸入空气量、燃料供给量、点火正时等的运转状态进行控制,从而对发动机转矩Te进行控制。
第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2为,具有产生驱动转矩的作为电动机(电机)的功能以及作为发电机(generator)的功能的所谓的电动发电机。第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2经由具有逆变器部与平滑电容器等的电力控制单元518而分别与作为对电力进行授受的蓄电装置的蓄电池单元520连接,通过利用后述的电子控制装置580而对电力控制单元518进行控制,从而对第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的各自的输出转矩(运行转矩或者再生转矩)、即MG1转矩Tg以及MG2转矩Tm进行控制。
在发动机512与驱动轮516之间的动力传递路径上具备动力传递装置814。动力传递装置814在作为被安装在车身上的非旋转部件的壳体522内具备:第一动力传递部824、第二动力传递部526、与作为第一动力传递部824的输出旋转部件的驱动齿轮528啮合的从动齿轮530、将从动齿轮530固定设置为无法进行相对旋转的从动轴532、以不能够进行相对旋转的方式而被固定设置在从动轴532上的末端齿轮534(与从动齿轮530相比直径较小的末端齿轮534)、经由差速内啮合齿轮536而与末端齿轮534啮合的差速齿轮538等。此外,动力传递装置814具备被连结在差速齿轮538上的车轴540等。
第一动力传递部824与作为第一动力传递部824的输入旋转部件的输入轴542同轴心地配置,并具备第二差动部844、第一差动部846、离合器CR。第二差动部844具备第二行星齿轮机构848(第二差动机构)以及第一旋转电机MG1。第一差动部846具备第一行星齿轮机构850(第一差动机构)、离合器C1、以及制动器B1。
第二行星齿轮机构848为具有第一太阳齿轮S1、第一小齿轮P1、对第一小齿轮P1以使之能够自转以及公转的方式而进行支承的第一行星齿轮架CA1、经由第一小齿轮P1而与第一太阳齿轮S1啮合的第一内啮合齿轮R1的、公知的单小齿轮型的行星齿轮机构,其作为产生差动作用的差动机构而发挥功能。此外,第一行星齿轮机构850为具有第二太阳齿轮S2、第二小齿轮P2、对第二小齿轮P2以使之能够自转以及公转的方式进行支承的第二行星齿轮架CA2、经由第二小齿轮P2而与第二太阳齿轮S2啮合的第二内啮合齿轮R2的、公知的单小齿轮型的行星齿轮机构,其作为产生差动作用的差动机构而发挥功能。
第一行星齿轮架CA1为被连结在第一差动部846的输出旋转部件(即,第一行星齿轮机构850的第二内啮合齿轮R2)上的作为输入要素的第四旋转要素RE4,其作为第二差动部844的输入旋转部件而发挥功能。第一太阳齿轮S1与第一旋转电机MG1的转子轴552一体连结,其为以能够传递动力的方式而连结有第一旋转电机MG1的作为反力要素的第五旋转要素RE5。第一内啮合齿轮R1与驱动齿轮528一体连结,其为被连结在驱动轮516上的作为输出要素的第六旋转要素RE6,并作为第二差动部844的输出旋转部件而发挥功能。
第二太阳齿轮S2与输入轴542一体连结,其为经由该输入轴542而以能够传递动力的方式连结有发动机512的第一旋转要素RE1,并作为第一差动部846的输入旋转部件而发挥功能。第二行星齿轮架CA2为经由制动器B1而被选择性地连结在壳体522上的第三旋转要素RE3。第二内啮合齿轮R2为被连结在第二差动部844的输入旋转部件(即第二行星齿轮机构848的第一行星齿轮架CA1)上的第二旋转要素RE2,其作为第一差动部846的输出旋转部件而发挥功能。此外,第二行星齿轮架CA2与第二内啮合齿轮R2经由离合器C1而被选择性地连结。此外,第一内啮合齿轮R1与第二行星齿轮架CA2经由离合器CR而被选择性地连结。由此,离合器C1为对第三旋转要素RE3与第二旋转要素RE2选择性地进行连结的第一卡合装置。此外,离合器CR为对第六旋转要素RE6与第三旋转要素RE3选择性地进行连结的第二卡合装置。此外,制动器B1为将第三旋转要素RE3选择性地连结在作为非旋转部件的壳体522上的第三卡合装置。
优选为,离合器C1、制动器B1、以及离合器CR均为湿式的摩擦卡合装置,并为通过液压致动器而被实施卡合控制的多板型的液压式摩擦卡合部。通过利用后述的电子控制装置580来对车辆810中所具备的液压控制电路554进行控制,从而根据从该液压控制电路554所各自供给的液压(例如C1液压Pc1、B1液压Pb1、CR液压Pcr)来对这些离合器C1、制动器B1、以及离合器CR的工作状态(卡合或释放等的状态)进行控制。在车辆810中,具备机械式的油泵555(也称之为OP555),在动力传递装置814中,通过OP555来供给用于离合器C1、制动器B1、以及离合器CR的各工作状态的切换、各部分的润滑、和各部分的冷却的工作油(机油)oil。OP555被连结在动力传递装置814的任意一个旋转部件(旋转要素也为相同含义)上,并根据该旋转部件的旋转而被驱动。在本实施例中,OP555被连结在第四旋转要素RE4(在此第二旋转要素RE2也为相同含义)上。此外,如果需要在连结有OP555的旋转部件的旋转停止时供给工作油oil,例如除了OP555之外还可具备电动式的油泵。或者,也可以替代OP555而具备电动式的油泵。
第二行星齿轮机构848在差动被容许的状态下,能够作为将被输入至第一行星齿轮架CA1的发动机512的动力向第一旋转电机MG1以及第一内啮合齿轮R1分割(分配也为相同含义)的动力分配机构而发挥功能。由此,在车辆810中,通过利用第一旋转电机MG1而取得被输入至第一行星齿轮架CA1的发动机转矩Te的反力,从而能够通过向第一内啮合齿轮R1机械性地传递的直接转矩(也称之为发动机直接转矩)、和由第二旋转电机MG2所实现的MG2转矩Tm来进行发动机行驶,所述第二旋转电机MG2通过由被分配至第一旋转电机MG1的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力而被驱动。由此,第二差动部844作为通过利用后述的电子控制装置580而对电力控制单元518进行控制从而对第一旋转电机MG1的运转状态进行控制,进而对齿轮比(变速比)进行控制的公知的电气式差动部(电气式无级变速器)而发挥功能。即,第二差动部844为,通过对第一旋转电机MG1的运转状态进行控制从而对第二行星齿轮机构848的差动状态进行控制的电气式变速机构。
在第一差动部846中,能够通过对离合器C1以及制动器B1的各工作状态进行切换而形成直接连结状态、发动机512的反向旋转变速状态、空档状态(中立状态)、以及内部锁止状态这四种状态。具体而言,第一差动部846在离合器C1的卡合状态下被设为第一行星齿轮机构850的各旋转要素一体旋转的直接连结状态。此外,第一差动部846在制动器B1的卡合状态下被设为,第二内啮合齿轮R2(第一差动部846的输出旋转部件)相对于发动机转速Ne的正旋转而成为负旋转的发动机512的反向旋转变速状态。此外,第一差动部846在离合器C1的释放状态且制动器B1的释放状态下被设为第一行星齿轮机构850的差动被容许的空档状态。此外,第一差动部846在离合器C1的卡合状态且制动器B1的卡合状态下被设为第一行星齿轮机构850的各旋转要素旋转停止的内部锁止状态。
在第一动力传递部824中,能够构成以与第二差动部844中的动力分割比不同的动力分割比进行工作的电气式无级变速器。即,在第一动力传递部824中,除了第一行星齿轮架CA1(第四旋转要素RE4)与第二内啮合齿轮R2(第二旋转要素RE2)被连结,还通过将离合器CR设为卡合状态而使第一内啮合齿轮R1(第六旋转要素RE6)与第二行星齿轮架CA2(第三旋转要素RE3)连结,从而通过第二差动部844与第一差动部846而构成了一个差动机构,进而能够使第二差动部844与第一差动部846的整体作为以与第二差动部844单独实现的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器而发挥功能。
在第一动力传递部824中,形成上述的四个状态的第一差动部846与第二差动部844被连结,从而车辆810能够与离合器CR的工作状态的切换相匹配而实现后述的多个行驶模式。
在以此方式而构成的第一动力传递部824中,发动机512的动力和第一旋转电机MG1的动力从驱动齿轮528向从动齿轮530传递。因此,发动机512以及第一旋转电机MG1经由第一动力传递部824而以能够传递动力的方式被连结在驱动轮516上。
关于第二动力传递部526,由于与上述的第六实施例中所说明的相同,因此在此省略其说明。
以此方式而构成的动力传递装置814优选为用于FF(前置发动机前轮驱动)方式的车辆中。此外,在动力传递装置814中,发动机512的动力、第一旋转电机MG1的动力、第二旋转电机MG2的动力向从动齿轮530传递,并从该从动齿轮530起依次经由末端齿轮534、差速齿轮538、车轴540等而向驱动轮516传递。此外,在车辆810中,通过将发动机512、第一动力传递部824、以及第一旋转电机MG1与第二旋转电机MG2配置在不同的轴心上,从而使轴长被缩短化。此外,通过从动齿轮530与减速齿轮558这一齿轮对,能够较大地取得第二旋转电机MG2的减速比。
车辆810具有与上述的第六实施例相同的结构的电子控制装置580。
在电子控制装置580中,被供给有基于由设置于车辆810中的各种传感器等(例如发动机转速传感器560、输出转速传感器562、分解器等的MG1转速传感器564、分解器等的MG2转速传感器566、加速器开度传感器568、档位传感器570、蓄电池传感器572、CR液压传感器574、油温传感器576等)所获得的检测值的各种信号(例如发动机转速Ne、作为与车速V对应的驱动齿轮528的转速的输出转速No、MG1转速Ng、MG2转速Nm、加速器开度θacc、换档杆的操作位置POSsh、蓄电池单元520的蓄电池温度THbat、蓄电池充放电电流Ibat、蓄电池电压Vbat、CR液压Pcr、作为工作油oil的温度的工作油温THoil等)。此外,从电子控制装置580向车辆810所具备的各装置(例如发动机512、电力控制单元518、液压控制电路554等)供给各种指令信号(例如发动机控制指令信号Se、旋转电机控制指令信号Sm、液压控制指令信号Sp等)。另外,电子控制装置580根据例如蓄电池充放电电流Ibat以及蓄电池电压Vbat等来对蓄电池单元520的充电状态(充电容量)SOC(以下,称之为蓄电池容量SOC)进行计算。
电子控制装置580与上述的第六实施例同样地,为了实现车辆810的用于各种控制的控制功能而具备混合动力控制单元即混合动力控制部582、以及动力传递切换单元即动力传递切换部584。由于对混合动力控制部582以及动力传递切换部584已经进行了说明,因此省略此处的说明。
在此,使用图52、以及图53至图60来对在车辆810中所能够执行的行驶模式进行说明。图52为表示各行驶模式中的离合器C1、制动器B1、以及离合器CR的各工作状态的图表。图52的图表中的○标记表示卡合装置(C1、B1、CR)的卡合,空栏表示释放,△标记示出了在并用了将运转停止状态的发动机512设为同步旋转状态的发动机制动(engine brake)时,使任意一方卡合、或者使双方卡合的情况。此外,“G”表示使旋转电机(MG1、MG2)主要作为发电机而发挥功能的情况,“M”表示使旋转电机(MG1、MG2)在驱动时主要作为电机而发挥功能,在再生时主要作为发电机而发挥功能的情况。如图52所示,作为行驶模式,车辆810能够选择性地实现EV行驶模式以及HV行驶模式。EV行驶模式具有单驱动EV模式与双驱动EV模式这两个模式,所述单驱动EV模式为,能够实现以第二旋转电机MG2为单独的驱动力源的EV行驶的控制方式,所述双驱动EV模式为,能够实现以第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2为驱动力源的EV行驶的控制方式。HV行驶模式具有,超速(O/D)输入分割模式(以下,称之为O/DHV模式)、减速(U/D)输入分割模式(以下,称之为U/DHV模式)、固定档模式这三种模式。
图53至图60为能够将第二行星齿轮机构848以及第一行星齿轮机构850的各自之中的各旋转要素RE1-RE6的转速相对地进行表示的列线图。在该列线图中,表示各旋转要素的转速的竖线Y1-Y4面向纸面而从左侧起依次表示了如下旋转要素的转速,即,竖线Y1表示被连结在第一旋转电机MG1上的第五旋转要素RE5、即第一太阳齿轮S1的转速,竖线Y2表示被相互连结的、作为第四旋转要素RE4的第一行星齿轮架CA1的转速以及作为第二旋转要素RE2的第二内啮合齿轮R2的转速、竖线Y3表示被连结在驱动齿轮528上的第六旋转要素RE6、即第一内啮合齿轮R1的转速,以及经由制动器B1而选择性地与壳体522连结的第三旋转要素RE3、即第二行星齿轮架CA2的转速,竖线Y4表示被连结在发动机512上的第一旋转要素RE1、即第二太阳齿轮S2的转速。此外,空心四边形标记(□)处的箭头标记表示MG1转矩Tg,空心圆形标记(○)处的箭头标记表示发动机转矩Te,实心圆形标记(●)处的箭头标记表示MG2转矩Tm。此外,对第二行星齿轮架CA2与第二内啮合齿轮R2选择性地进行连结的离合器C1以空白的方式被表示是指离合器C1的释放状态,而离合器C1以影线(斜线)被表示是指离合器C1的卡合状态。此外,将第二行星齿轮架CA2选择性地连结在壳体522上的制动器B1处的空心菱形标记(◇)表示制动器B1的释放状态,实心菱形标记(◆)表示制动器B1的卡合状态。此外,对第一内啮合齿轮R1与第二行星齿轮架CA2选择性地进行连结的离合器CR处的空心菱形标记(◇)表示离合器CR的释放状态,实心菱形标记(◆)表示离合器CR的卡合状态。此外,对与第二行星齿轮机构848相关的转速相对地进行表示的直线以实线示出,对与第一行星齿轮机构850相关的转速相对地进行表示的直线以虚线示出。另外,实心圆形标记(●)处的箭头标记为由第二旋转电机MG2所产生的MG2转矩Tm,其不包括发动机直接转矩量,所述第二旋转电机MG2通过由被分配至第一旋转电机MG1的发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力而被驱动。此外,离合器CR中的实心菱形标记(◆)由于与实心圆形标记(●)重叠,因此在图中未被示出。
图53为单驱动EV模式时的列线图。如图52所示,单驱动EV模式以离合器C1、制动器B1、以及离合器CR均被释放的状态而被实现。在单驱动EV模式中,离合器C1以及制动器B1被释放,并且第一行星齿轮机构850的差动被容许,从而第一差动部846被设为空档状态。混合动力控制部582使发动机512的运转停止,并且使第二旋转电机MG2输出行驶用的MG2转矩Tm。图53为,第二旋转电机MG2通过正旋转(即车辆810的前进时的第一内啮合齿轮R1的旋转方向)而输出正转矩的前进时的情况。在后退时,使第二旋转电机MG2相对于前进时而反向旋转。在车辆行驶中,被连结在驱动齿轮528上的第一内啮合齿轮R1与第二旋转电机MG2的旋转(在此驱动轮516的旋转也为相同含义)连动而旋转。在单驱动EV模式中,由于离合器CR也被释放,因此发动机512以及第一旋转电机MG1不会同步旋转,从而能够将发动机转速Ne以及MG1转速Ng设为零。由此,能够降低发动机512以及第一旋转电机MG1中的各自的拖曳损耗从而改善电力消耗率(即对电力消耗进行抑制)。混合动力控制部582通过反馈控制而将MG1转速Ng维持为零。或者,混合动力控制部582执行使电流流动于第一旋转电机MG1的控制(d轴锁止控制)以使第一旋转电机MG1的旋转固定,从而将MG1转速Ng维持为零。或者,在即使将MG1转矩Tg设为零也能够通过第一旋转电机MG1的齿槽效应转矩来将MG1转速Ng维持为零时,无需施加MG1转矩Tg。另外,由于即使实施了将MG1转速Ng维持为零的控制,第一动力传递部824也处于无法取得MG1转矩Tg的反力的中立状态,因此不会影响到驱动转矩。此外,在单驱动EV模式中,也可以将第一旋转电机MG1设为无负载而使之空转。
由于在单驱动EV模式中,运转停止了的发动机512不会同步旋转,而是会以零旋转被设为停止状态,因此在于单驱动EV模式下的行驶中通过第二旋转电机MG2来实施再生控制的情况下,能够较大地取得再生量。在单驱动EV模式下的行驶时,在蓄电池单元520成为充满电状态从而无法取得再生能量的情况下,考虑并用发动机制动。如图52所示,在并用发动机制动的情况下,离合器C1或者离合器CR被卡合(参照单驱动EV模式下的发动机制动器的并用)。当离合器C1或者离合器CR被卡合时,发动机512被设为同步旋转状态。在该状态下,当通过第一旋转电机MG1而使发动机转速Ne上升时,能够使发动机制动进行作用。另外,在发动机512的同步旋转状态下,也能够将发动机转速Ne设为零,在该情况下,能够在不使发动机制动进行作用的条件下进行EV行驶。此外,通过制动器B1的卡合也能够使发动机制动进行作用。
图54为双驱动EV模式时的列线图。如图52所示,双驱动EV模式以离合器C1以及制动器B1被卡合的状态且离合器CR被释放的状态而被实现。在双驱动EV模式中,离合器C1以及制动器B1被卡合,从而第一行星齿轮机构850的差动被限制,并且使第二行星齿轮架CA2的旋转停止。因此,第一行星齿轮机构850中的旋转要素的旋转均被停止,第一差动部846被设为内部锁止状态。由此,发动机512以零旋转而被设为停止状态,此外,被连结在第二内啮合齿轮R2上的第一行星齿轮架CA1也以零旋转被固定。当第一行星齿轮架CA1被固定为不能进行旋转时,由于能够通过行星齿轮架CA1来取得MG1转矩Tg的反力转矩,因此能够将基于MG1转矩Tg的转矩从第一内啮合齿轮R1机械性地输出从而向驱动轮516传递。混合动力控制部582使发动机512的运转停止,且使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2输出各自行驶用的MG1转矩Tg以及MG2转矩Tm。图54为,第二旋转电机MG1通过正旋转而输出正转矩、且第一旋转电机MG1通过负旋转而输出负转矩的前进时的情况。在后退时,使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2相对于前进时而反向旋转。
如使用了图53、图54的说明中所示,在单驱动EV模式中,仅通过第二旋转电机MG2来对车辆810进行驱动,而在双驱动EV模式中,能够通过第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2来对车辆810进行驱动。因此,在进行EV行驶的情况下,在低负载时,使单驱动EV模式成立而采用由第二旋转电机MG2所实现的单驱动,在高负载时,使双驱动EV模式成立而采用由第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2所实现的双驱动。另外,包括HV行驶在内,车辆减速中的再生主要通过第二旋转电机MG2来执行。
图55为HV行驶模式的O/DHV模式时的前进行驶下的列线图。如图52所示,O/DHV模式的前进行驶(以下,称之为O/DHV模式(前进))以离合器C1被卡合的状态且制动器B1以及离合器CR被释放的状态而被实现。在O/DHV模式(前进)中,由于离合器C1被卡合且制动器B1被释放,从而第一差动部846被设为直接连结状态,因此发动机512的动力会被直接传递至被连结在第二内啮合齿轮R2上的第一行星齿轮架CA1。除此之外,在O/DHV模式(前进)中,离合器CR被释放,从而第二差动部844单独构成了电气式无级变速器。由此,在第一动力传递部824中,能够将被输入至第一行星齿轮架CA1的发动机512的动力分配至第一太阳齿轮S1与第一内啮合齿轮R1。即,在第一动力传递部824中,能够通过利用第一旋转电机MG1来取得被输入至第一行星齿轮架CA1的发动机转矩Te的反力,从而使发动机直接转矩向第一内啮合齿轮R1机械性地传递,并且使由被分配至第一旋转电机MG1的发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力经由预定的电气路径而被传递至第二旋转电机MG2。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并使作为相对于发动机转矩Te的反力转矩的MG1转矩Tg通过第一旋转电机MG1的发电而输出,且通过第一旋转电机MG1的发电电力而使第二旋转电机MG2输出MG2转矩Tm。图55为第二旋转电机MG2通过正旋转而输出正转矩从而进行前进行驶的情况。
图56为HV行驶模式的U/DHV模式时的列线图。如图52所示,U/DHV模式以使离合器C1以及制动器B1释放的状态且使离合器CR卡合的状态而被实现。在U/DHV模式中,离合器CR被卡合,从而通过第二差动部844与第一差动部846而构成了一个差动机构。除此之外,在U/DHV模式中,离合器C1以及制动器B1被释放,从而通过第二差动部844与第一差动部846的整体而构成了以与第二差动部844所单独实现的动力分割比不同的动力分割比而进行工作的电气式无级变速器。由此,在第一动力传递部824中,能够将被输入至第二太阳齿轮S2的发动机512的动力向第一太阳齿轮S1与第一内啮合齿轮R1进行分配。即,在第一动力传递部824中,通过利用第一旋转电机MG1来取得被输入至第二太阳齿轮S2的发动机转矩Te的反力而将发动机直接转矩向第一内啮合齿轮R1机械性地传递,并且使由被分配至第一旋转电机MG1的发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力经由预定的电气路径而向第二旋转电机MG2传递。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并且使作为相对于发动机转矩Te的反力转矩的MG1转矩Tg通过第一旋转电机MG1的发电而输出,并通过第一旋转电机MG1的发电电力而使第二旋转电机MG2输出MG2转矩Tm。图55为第二旋转电机MG2通过正旋转而输出正转矩的前进时的情况。在后退时,使第二旋转电机MG2相对于前进时而反向旋转。在该后退时,针对于实现了作为电气式无级变速器的功能的结构,发动机512的旋转与转矩以正值的状态而被输入,从而成为发动机正转输入。
图57为HV行驶模式的O/DHV模式时的后退行驶中的列线图,并为针对于实现了作为电气式无级变速器的功能的结构,发动机512的旋转与转矩以负值而被反转输入的、发动机反转输入的情况。如图52所示,O/DHV模式的发动机反转输入下的后退行驶(以下,称之为O/DHV模式反转输入(后退))以制动器B1被卡合的状态且离合器C1以及离合器CR被释放的状态而被实现。在O/DHV模式反转输入(后退)中,由于离合器C1被释放且制动器B1被卡合,从而第一差动部846被设为发动机512的反向旋转变速状态,因此发动机512的动力以负旋转以及负转矩而被传递至被连结在第二内啮合齿轮R2上的第一行星齿轮架CA1。而且,在O/DHV模式反转输入(后退)中,离合器CR被释放,从而第二差动部844单独构成了电气式无级变速器。由此,在第一动力传递部824中,能够将被反转输入至第一行星齿轮架CA1的发动机512的动力向第一太阳齿轮S1与第一内啮合齿轮R1进行分配。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并使作为相对于发动机转矩Te的反力转矩的MG1转矩Tg通过第一旋转电机MG1的发电而输出,且通过第一旋转电机MG1的发电电力而使第二旋转电机MG2输出MG2转矩Tm。图57为第二旋转电机MG2通过负旋转而输出负转矩从而进行后退行驶的情况。
图58为HV行驶模式的O/DHV模式时的后退行驶的列线图,且为发动机正转输入的情况。如图52所示,O/DHV模式的发动机正转输入下的后退行驶(在以下,称之为O/DHV模式正转输入(后退))以使离合器C1卡合的状态且使制动器B1以及离合器CR释放的状态而被实现。在O/DHV模式正转输入(后退)中,离合器C1被卡合且制动器B1被释放,由于第一差动部846被设为直接连结状态,因此发动机512的动力被直接传递至被连结在第二内啮合齿轮R2上的第一行星齿轮架CA1。而且,在O/DHV模式正转输入(后退)中,离合器CR被释放,从而第二差动部844单独构成了电气式无级变速器。由此,在第一动力传递部824中,能够将被输入至第一行星齿轮架CA1的发动机512的动力向第一太阳齿轮S1与第一内啮合齿轮R1分配。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并且使作为相对于发动机转矩Te的反力转矩的MG1转矩Tg通过第一旋转电机MG1的发电而输出,且通过第一旋转电机MG1的发电电力而使第二旋转电机MG2输出MG2转矩Tm。图58为,第二旋转电机MG2通过负旋转而输出负转矩从而进行后退行驶的情况。
如使用了图55-图58的说明中所示,在O/DHV模式与U/DHV模式中,针对于实现了作为电气式无级变速器的功能的结构,被输入发动机512的动力的旋转要素有所不同,从而使第一动力传递部824作为电气式无级变速器而发挥功能时的动力分割比有所不同。即,在O/DHV模式与U/DHV模式中,旋转电机MG1、MG2的各输出转矩或各转速相对于发动机512的比率被改变。为了对旋转电机MG1、MG2的各输出转矩或各转速相对于发动机行驶中的发动机512的比率进行变更,从而对离合器CR的工作状态进行切换。
O/DHV模式(前进)下的发动机直接转矩相对于发动机转矩Te而被减少。另一方面,U/DHV模式下的发动机直接转矩相对于发动机转矩Te而被增大。在本实施例中,第二差动部844单独以O/DHV模式构成了电气式无级变速器(参照图55)。由此,在离合器C1的卡合状态且离合器CR的释放状态下,在通过对第一旋转电机MG1的运转状态进行控制从而对第二差动部844的差动状态进行控制时,会将与发动机转矩Te相比而减少了的转矩向第一内啮合齿轮R1机械性地传递。
此外,在MG1转速Ng被设为零从而发动机512的动力不经由电气路径(与第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的电力授受相关的电气路径、即电动力传递路径)而完全机械性地向第一内啮合齿轮R1传递的状态、即所谓的机械点的状态时,发动机512的旋转被增速并从第一内啮合齿轮R1被输出的超速状态的情况为O/DHV模式,此外,发动机512的旋转被减速并从第一内啮合齿轮R1被输出的减速状态的情况为U/DHV模式。
图59为HV行驶模式的固定档模式时的列线图,其为第二差动部844以及第一差动部846的各旋转要素一体旋转的直接连结的情况。如图52所示,固定档模式的直接连结(以下,称之为直接连结固定档模式)以离合器C1以及离合器CR被卡合的状态、且制动器B1被释放的状态而被实现。在直接连结固定档模式中,离合器C1被卡合且制动器B1被释放,从而第一差动部846被设为直接连结状态。除此之外,在直接连结固定档模式中,离合器CR被卡合,从而使第二差动部844以及第一差动部846的各旋转要素一体旋转。由此,在第一动力传递部824中,能够将发动机512的动力直接从第一内啮合齿轮R1输出。混合动力控制部582使发动机512输出行驶用的发动机转矩Te。在该直接连结固定档模式中,也能够通过来自蓄电池单元520的电力来对第一旋转电机MG1进行驱动,并将第一旋转电机MG1的动力直接从第一内啮合齿轮R1输出。此外,在该直接连结固定档模式中,也能够通过来自蓄电池单元520的电力来对第二旋转电机MG2进行驱动,并将第二旋转电机MG2的动力向驱动轮516传递。由此,混合动力控制部582除了输出发动机转矩Te,也可以使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2中的至少一方的旋转电机输出行驶用的转矩。即,在直接连结固定档模式中,可以仅通过发动机512来对车辆810进行驱动,此外,还可以通过第一旋转电机MG1以及/或者第二旋转电机MG2来输出辅助转矩。
图60为HV行驶模式的固定档模式时的列线图,其为第一内啮合齿轮R1被固定为无法旋转的输出轴固定的情况。如图52所示,固定档模式的输出轴固定(在以下,称之为输出轴固定档模式)是以使制动器B1以及离合器CR被卡合的状态且离合器C1被释放的状态来实现的。在输出轴固定档模式中,离合器CR被卡合,从而通过第二差动部844与第一差动部846而构成了一个差动机构。除此之外,在输出轴固定档模式中,制动器B1被卡合且离合器C1被释放,从而第一内啮合齿轮R1被固定为无法旋转。由此,在第一动力传递部824中,能够通过第一旋转电机MG1来取得被输入至第二太阳齿轮S2的发动机512的动力的反力。因此,在输出轴固定档模式中,能够将由发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力向蓄电池单元520充电。混合动力控制部582使发动机512运转(工作)并且通过第一旋转电机MG1的发电而取得相对于发动机512的动力的反力,并将第一旋转电机MG1的发电电力经由电力控制单元518而向蓄电池单元520进行充电。由于在该输出轴固定档模式中,第一内啮合齿轮R1被固定为不能够旋转,从而该输出轴固定档模式为专用于在车辆810的停止时对蓄电池单元520进行充电的模式。如使用了图59、图60的说明中所示,在HV行驶模式的直接连结固定档模式和输出轴固定档模式时,离合器CR被卡合。
在上述的第六实施方式中,与使用了图5、图28-图29的说明中所示的同样,将U/DHV模式与O/DHV模式区分使用,以便在使用了比较大的减速比I的发动机512的高负载时使U/DHV模式成立、而在使用了比较小的减速比I的发动机512的低负载时或者高车速时使O/DHV模式成立,从而防止或抑制了旋转电机MG1、MG2的各转矩和各转速的增加,并且在高车速时降低了动力循环功率。这关系到电气路径中的能量转换损耗的减少和耗油率的改善。此外,还关系到旋转电机MG1、MG2的小型化。
在U/DHV模式与O/DHV模式中,均使第一动力传递部824作为电气式无级变速器而发挥功能。此外,第一动力传递部824的减速比I成为“1”的状态为,与离合器C1以及离合器CR均被卡合的直接连结固定档模式的状态(参照图59)等同的状态。因此,优选为,混合动力控制部582在减速比I为“1”的同步状态时,通过对离合器C1与离合器CR的各工作状态进行切换,来执行离合器C1被卡合的O/DHV模式(前进)和离合器CR被卡合的U/DHV模式的切换。
混合动力控制部582通过将车速V以及车辆负载(例如要求驱动转矩)应用于与上述的第六实施例中图30或图31所示为相同的行驶模式切换映射图,从而对成立的行驶模式为何种行驶模式进行判断。混合动力控制部582在判断出的行驶模式为当前的行驶模式的情况下,仍使当前的行驶模式成立,另一方面,所述混合动力控制部582在判断出的行驶模式与当前的行驶模式不同的情况下,则替代当前的行驶模式而使该判断出的行驶模式成立。
混合动力控制部582在使单驱动EV模式成立了的情况下,能够实现仅以第二旋转电机MG2为行驶用的驱动力源的EV行驶。混合动力控制部582在使双驱动EV模式成立了的情况下,能够实现以第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的双方为行驶用的驱动力源的EV行驶。
混合动力控制部582在使O/DHV模式或者U/DHV模式成立的情况下,能够实现如下的发动机行驶,即,通过利用第一旋转电机MG1的发电来接受相对于发动机512的动力的反力从而向第一内啮合齿轮R1传递发动机直接转矩,并且通过利用第一旋转电机MG1的发电电力而对第二旋转电机MG2进行驱动并向驱动轮516传递转矩从而进行行驶的发动机行驶。混合动力控制部582在O/DHV模式或者U/DHV模式中,以公知的发动机512的考虑到最适合耗油率线的发动机工作点(即,以发动机转速Ne与发动机转矩Te来表示的发动机工作点)使发动机512工作。另外,在该O/DHV模式或者U/DHV模式中,除了第一旋转电机MG1的发电电力,还能够通过来自蓄电池单元520的电力来对第二旋转电机MG2进行驱动。
混合动力控制部582在使直接连结固定档模式成立的情况下,能够实现如下发动机行驶,即,将发动机512的动力直接从第一内啮合齿轮R1输出而进行行驶的发动机行驶。混合动力控制部582也能够实现如下行驶,即,在直接连结固定档模式中,除了发动机512的动力还通过来自蓄电池单元520的电力而对第一旋转电机MG1进行驱动,并将第一旋转电机MG1的动力直接从第一内啮合齿轮R1输出,或通过来自蓄电池单元520的电力来对第二旋转电机MG2进行驱动,并将第二旋转电机MG2的动力向驱动轮516传递而进行行驶。
在于车辆停止时判断为蓄电池容量SOC为需要进行充电的预定容量以下的情况下,混合动力控制部582使输出轴固定档模式成立。混合动力控制部582在使输出轴固定档模式成立了的情况下,通过第一旋转电机MG1的发电来接受相对于发动机512的动力的反力,并且使第一旋转电机MG1的发电电力经由电力控制单元518而向蓄电池单元520充电。
在此,如上述那样,在单驱动EV模式下,通过使离合器C1、或离合器CR、或制动器B1卡合而将发动机512设为同步旋转状态,在该状态下,能够通过第一旋转电机MG1而使发动机转速Ne上升。由此,在以单驱动EV模式而将发动机512启动的情况下,电子控制装置580将离合器C1、或离合器CR、或制动器B1设为卡合的状态,并在该状态下根据需要而通过第一旋转电机MG1使发动机转速Ne提升并点火。
图61为使用与图53-图60的列线图同样的列线图来对通过在单驱动EV模式中于离合器C1卡合状态下产生MG1转矩Tg从而使发动机转速Ne提升进而将发动机512启动的情况的一个示例进行说明的图。在图61中,在这种发动机启动中,由于在被连结在驱动轮516上的第一内啮合齿轮R1(“OUT”)上被供给有作为用于使发动机转速Ne上升的反力的转矩Ted,因此会产生驱动转矩的下降,所述转矩Ted与伴随于使运转停止中的发动机512的旋转上升而产生的发动机512的负转矩(也称之为发动机牵引转矩)Te相对应。对此,通过第二旋转电机MG2而输出对驱动转矩的下降进行补偿的转矩(也称之为补偿转矩)Tmadd,从而对发动机启动时的振动进行抑制。即,在这种发动机启动中,电子控制装置580使第二旋转电机MG2追加输出作为反力消除转矩的补偿转矩Tmadd。另外,图61所示的状态为发动机转速Ne被设为处于上升中的发动机启动的过渡中,如果是处于EV行驶,则通过离合器C1的卡合而一体旋转的以虚线表示的第一行星齿轮机构850的各旋转要素被设为零旋转。但是,在使发动机制动器进行作用时,如图61所示的状态,发动机转速Ne将上升。
在图61中,如图所示,在竖线Y1-Y4中邻接的线的相互的间隔的比为“1:λ:λ”。另外,第二项以及第三项的各“λ”根据行星齿轮机构848、850的各齿轮比(=太阳齿轮的齿数/内啮合齿轮的齿数)而被计算出,虽然其未必会成为相同的值,但在本实施例中为了方便而将其设为相同的值。在图61所示的发动机启动中,通过离合器C1的卡合而使以虚线来表示的第一行星齿轮机构850的各旋转要素一体旋转。在该状态下,通过从第一旋转电机MG1输出正转矩Tg而使与第一行星齿轮机构850的第二太阳齿轮S2连结的发动机512的旋转上升。在该发动机启动时,被传递至第一内啮合齿轮R1(“OUT”)的转矩Ted为1/(1+λ)×Te。因此,在第一内啮合齿轮R1(“OUT”)中,对驱动转矩的下降进行补偿的补偿转矩Tmadd为-1/(1+λ)×Te。这一点与前述的O/DHV模式(前进)中的发动机直接转矩相对于发动机转矩Te而被减少的原理相同。另外,此处的各计算中,省略了惯性项。
另外,由于补偿转矩Tmadd为第二旋转电机MG2的转矩增加量,因此当在第二旋转电机MG2已输出了较大的MG2转矩Tm的状态下启动发动机512时,则第二旋转电机MG2可能无法供给所需的补偿转矩Tmadd。这样,第二旋转电机MG2便无法对驱动转矩的下降进行补偿,从而可能无法抑制发动机启动时的振动。
因此,在于单驱动EV模式下启动发动机512时,电子控制装置580在离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作,并且使第一旋转电机MG1输出补偿转矩Tmadd。由于当在离合器C1的卡合状态下使离合器CR产生转矩容量(以下,称之为CR转矩Tcr)时,会向离合器C1以及离合器CR均被卡合的直接连结固定档模式的状态(参照图59)迁移,因此能够在不使MG1转矩Tg(正转矩)产生的条件下使发动机转速Ne上升。在这种通过使离合器CR产生CR转矩Tcr而实现的发动机启动中,由于未使用MG1转矩Tg(正转矩),因此能够为了供给补偿转矩Tmadd而使用MG1转矩Tg(负转矩)。由此,在使发动机512启动时,能够容易地对驱动转矩的下降进行补偿。此外,由于第一旋转电机MG1能够输出补偿转矩Tmadd,从而第二旋转电机MG2无需在EV行驶中不使用补偿转矩Tmadd的量而将之预留,因此能够通过第二旋转电机MG2而进行EV行驶的区域(即,单驱动EV模式的区域)扩大。
图62为,使用与图61相同的列线图来对通过在单驱动EV模式中于离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作而使发动机转速Ne上升从而使发动机512启动,并且使第一旋转电机MG1输出补偿转矩Tmadd的情况的一个示例进行说明的图。此外,图35为对在第一旋转电机MG1输出补偿转矩Tmadd的情况下需要使离合器CR产生的CR转矩Tcr(以下,称之为必要CR转矩Tcrn)进行说明的图。
在图62中,通过离合器C1的卡合而使以虚线所表示的第一行星齿轮机构850的各旋转要素一体旋转。在该状态下,通过使离合器CR从释放向卡合进行动作从而使离合器CR产生CR转矩Tcr,进而使与第一行星齿轮机构850的第二太阳齿轮S2连结的发动机512的旋转上升。虽然在该发动机启动时,离合器CR处于滑移状态,但由于使CR转矩Tcr产生以使发动机转速Ne提升,因此被传递至第一内啮合齿轮R1(“OUT”)的转矩Ted成为发动机牵引转矩Te。
除此之外,在通过使离合器CR产生CR转矩Tc而实施发动机启动时,通过MG1转矩Tg(负转矩)而产生补偿转矩Tmadd。MG1转矩Tg(负转矩)针对第一内啮合齿轮R1(“OUT”)而施加对驱动转矩的下降进行补偿的转矩(将该转矩设为Tgd)。另一方面,MG1转矩Tg(负转矩)将使发动机转速Ne下降的方向上的转矩向通过离合器C1的卡合而一体旋转的以虚线来表示的第一行星齿轮机构850施加(将该转矩设为Tgdd)。因此,在使CR转矩Tcr产生并使发动机转速Ne上升时施加于第一内啮合齿轮R1(“OUT”)的转矩成为Tgd-|Te+Tgdd|。当将在离合器C1的卡合状态下使CR转矩Tcr产生而得到的状态考虑为与离合器C1以及离合器CR均被卡合的直接连结固定档模式的状态(参照图59)等同的状态时,MG1转矩Tg(负转矩)的绝对值成为Tgd-|Tgdd|。因此,施加于上述第一内啮合齿轮R1(“OUT”)的转矩成为|Tg|-|Te|。由此,第一旋转电机MG1只要至少输出发动机牵引转矩Te的量的转矩来作为MG1转矩Tg(负转矩),便能够对驱动转矩的下降进行补偿。另外,此处的各计算中省略了惯性项。
在能够通过产生CR转矩Tcr而使发动机转速Ne上升的条件中,除了发动机牵引转矩Te的量,还至少需要通过MG1转矩Tg(负转矩)而向第一行星齿轮机构850施加的转矩Tgdd的量的CR转矩Tcr。由此,必要CR转矩Tcrn成为超过|Te+Tgdd|的转矩。由于转矩Tgdd的量为(1+λ)/λ×Tg,因此,能够使发动机转速Ne上升的必要CR转矩Tcrn为超过图35的实线所示的转矩的量(=|Te+(1+λ)/λ×Tg|)的转矩。另外,在此处的各计算中,省略了惯性项。
如使用了图62、图35的说明中所示,即使在第二旋转电机MG2连补偿转矩Tmadd的一部分都未输出的情况下,但只要第一旋转电机MG1输出了发动机牵引转矩Te的量的MG1转矩Tg(负转矩),则也能够供给补偿转矩Tmadd。因此,能够根据第二旋转电机MG2的最大转矩量来设定单驱动EV模式的区域,从而与根据从第二旋转电机MG2的最大转矩中减去补偿转矩Tmadd的量所得到的转矩量而设定的单驱动EV模式的区域相比,能够扩大EV行驶的区域。
此外,MG1转矩Tg(负转矩)的绝对值越大,则必要CR转矩Tcrn越被设为较大。除此之外,由于在通过产生CR转矩Tcr而实现的发动机启动中,离合器CR处于滑移状态,因此可能会产生发热方面的问题。因此,优选为,在作为CR转矩Tcr而考虑到可能的值的前提下设定MG1转矩Tg(负转矩)的绝对值的上限值。
此外,通过使第一旋转电机MG1输出超过对补偿转矩Tmadd进行供给的量的MG1转矩Tg(负转矩)而使驱动转矩增加,从而能够在使发动机启动的同时进行加速。
为了实现上述的发动机启动控制,电子控制装置580还具备:条件成立判断单元即条件成立判断部586、启动控制单元即启动控制部588、以及转矩补偿控制单元、即转矩补偿控制部589。
在执行了通过产生MG1转矩Tg(正转矩)而实现的发动机启动(参照图61)的情况下,条件成立判断部586对第二旋转电机MG2是否能够供给所需的补偿转矩Tmadd进行判断。例如,条件成立判断部586在单驱动EV模式下的EV行驶中,对如下转矩是否不足以供给补偿转矩Tmadd进行判断,所述转矩为,从第二旋转电机MG2当前所能够输出的MG2转矩Tm中减去与第二旋转电机MG2当前正输出着的要求驱动转矩对应的MG2转矩Tm而得到的转矩。此处的补偿转矩Tmadd如前文所述,为-1/(1+λ)×Te。该发动机牵引转矩Te根据基于例如废气的净化要求的发动机启动时的旋转上升加速度等而被计算出。
在使发动机512启动时,在通过条件成立判断部586而判断为通过产生MG1转矩Tg(正转矩)而实现的发动机启动中的补偿转矩Tmadd未发生不足的情况下,启动控制部588例如通过在离合器C1的卡合状态下使第一旋转电机MG1输出MG1转矩Tg(正转矩)并使发动机转速Ne提升而进行点火,从而使发动机512启动(参照图61)。
在使发动机512启动时,在通过条件成立判断部586而判断为通过产生MG1转矩Tg(正转矩)而实现的发动机启动中的补偿转矩Tmadd不足的情况下,启动控制部588通过在离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作并使发动机转速Ne提升而进行点火,从而使发动机512启动(参照图62)。
在通过使离合器CR从释放向卡合进行动作而实现的发动机启动中,第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2均会产生补偿转矩Tmadd。即,在使发动机512启动时,转矩补偿控制部589能够使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2分别输出转矩以对驱动转矩的下降进行抑制。由于在由第二旋转电机MG2所实施的驱动转矩的下降的补偿中,使补偿转矩Tmadd直接作用在驱动轮516上,因此比较容易控制补偿转矩Tmadd的大小。另一方面,由于在由第一旋转电机MG1所实施的驱动转矩的下降的补偿中,通过从释放向卡合进行滑移的离合器CR来取得反力转矩,因此较难控制作用于驱动轮516上的补偿转矩Tmadd的大小。因此,转矩补偿控制部589会从第一旋转电机MG1输出MG2转矩Tm相对于对驱动转矩的下降进行抑制的转矩而言所不足的转矩量,以使得由第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd与由第一旋转电机MG1所实现的补偿转矩Tmadd相比而优先被输出。即,第一旋转电机MG1输出MG1转矩Tg(负转矩)而对不足的量的补偿转矩Tmadd进行供给。
更加具体而言,在通过利用启动控制部588而使离合器CR从释放向卡合进行动作从而使发动机512启动时,转矩补偿控制部589实施由第一旋转电机MG1来产生补偿转矩Tmadd的MG1辅助。转矩补偿控制部589在该MG1辅助中,从第一旋转电机MG1输出MG1转矩Tg(负转矩)以对驱动转矩的下降进行抑制。
在通过使离合器CR从释放向卡合进行动作而实现的发动机启动中,如前文所述,被传递至第一内啮合齿轮R1(“OUT”)的转矩Ted成为发动机牵引转矩Te。因此,在这种发动机启动中,在未通过MG1转矩Tg(负转矩)而产生补偿转矩Tmadd的情况下,由第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd成为-Te。因此,MG1辅助中的MG1转矩Tg(负转矩)为MG2转矩Tm相对于补偿转矩Tmadd(=-Te)而言所不足的转矩量。即,MG1转矩Tg(负转矩)为,从第二旋转电机MG2当前所能够输出的MG2转矩Tm减去与第二旋转电机MG2当前正在输出的要求驱动转矩对应的MG2转矩Tm所得到的转矩相对于补偿转矩Tmadd(=-Te)而言所不足的转矩量。另外,在第二旋转电机MG2连补偿转矩Tmadd的一部分都未能输出的情况下,或者在采用了第二旋转电机MG2原本便不输出补偿转矩Tmadd的方式的情况下,转矩补偿控制部589使第一旋转电机MG1输出MG1转矩Tg(负转矩)从而仅通过第一旋转电机MG1来对驱动转矩的下降进行抑制。
由于车辆负载(例如要求驱动转矩)越小,用于车辆驱动的MG2转矩Tm便越小,从而能够用于补偿转矩Tmadd的MG2转矩Tm的剩余会比较大。如前文所述,与MG1转矩Tg(负转矩)相比,优先使用MG2转矩Tm来用作补偿转矩Tmadd。因此,车辆负载越小,转矩补偿控制部589越将从第一旋转电机MG1输出的MG1转矩Tg(负转矩)的绝对值设为较低。
通过第一旋转电机MG1而产生的补偿转矩Tmadd向使被连结在第一行星齿轮架CA1上的第二内啮合齿轮R2(即,通过离合器C1的卡合而一体旋转的第一差动部846的各旋转要素)的转速下降的方向进行作用(即,作为反力转矩而作用于从释放趋向于卡合的离合器CR上)。因此,转矩补偿控制部589将从第一旋转电机MG1输出的MG1转矩Tg(负转矩)的绝对值设为预定值以下。该预定值根据基于例如热负载等所能够产生的CR转矩Tcr与图35的实线所示的转矩的量(=|Te+(1+λ)/λ×Tg|)而被设定。
在通过从释放朝向卡合的离合器CR的工作而实现的发动机启动中,由于发动机转速Ne的变化容易相对于目标值而发生偏差,因此发动机512的燃烧稳定性可能会受损。通过与使离合器CR工作的CR液压Pcr相比时间常数较小的MG1转矩Tg来对发动机转速Ne进行反馈控制。即,在使发动机512启动时,转矩补偿控制部589通过反馈控制而使第一旋转电机MG1输出MG1转矩Tg,以使发动机转速Ne沿着目标值而进行变化。
在使离合器CR工作的工作油温THoil较低的情况下,由于工作油oil的粘度较高,因此离合器CR的响应性(此处控制性能也为相同含义)可能会变低。或者在工作油温THoil较高的情况下,会由于工作油oil从参与到向离合器CR供给液压的阀(设置在液压控制电路554中的电磁阀,调压阀等)的间隙等露出,从而离合器CR的响应性可能会变低。当离合器CR的响应性较低时,发动机启动的响应性可能会下降。在这种情况下,虽然补偿转矩Tmadd不足,但与执行通过从释放朝向卡合的离合器CR的工作而实现的发动机启动相比,优选为执行通过产生MG1转矩Tg(正转矩)而实现的发动机启动。即,哪怕无法抑制驱动转矩的下降,也要优先确保发动机启动的响应性。
更加具体而言,在使发动机512启动时,条件成立判断部586在判断为通过产生MG1转矩Tg(正转矩)而实现的发动机启动中的补偿转矩Tmadd不足的情况下,会根据使离合器CR工作的工作油oil的工作油温THoil来对使离合器CR工作时的响应性(控制性能)是较高还是较低进行判断。条件成立判断部586根据工作油温THoil是否高于预定油温来对使离合器CR工作时的响应性是否较高进行判断。该预定油温为,例如以确保离合器CR的响应性的程度而预先规定的、用于对工作油oil的粘度变低了的情况进行判断的阈值。此外,条件成立判断部586根据工作油温THoil是否低于第二预定油温来对使离合器CR工作时的响应性是否较高进行判断。该第二预定油温为例如高于所述预定油温的值,且为以确保离合器CR的响应性的程度而预先规定的、用于对来自阀的工作油oil的泄漏被抑制的情况进行判断的阈值。
在通过条件成立判断部586而判断为使离合器CR工作时的响应性较高的情况下,启动控制部588执行在离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作的发动机启动控制(也称之为CR离合器卡合发动机启动)。另一方面,在通过条件成立判断部586而判断为使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,启动控制部588执行在离合器C1的卡合状态且离合器CR的释放状态下通过第一旋转电机MG1而使发动机转速Ne上升的发动机启动控制(通常也称之为发动机启动)。
图63为对电子控制装置580的控制动作的主要部分、即在使发动机512启动时为了对驱动转矩的下降进行补偿而实施的控制动作进行说明的流程图,其在例如于EV行驶中判断为发动机启动的情况下实施。图64为表示执行了图63的流程图中所示的控制工作的情况下的时序图的一个示例的图。
在图63中,首先在与条件成立判断部586的功能对应的步骤(以下,省略了“步骤”)S10中,对在执行了通常发动机启动的情况下由第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd是否为不足进行判断。在该S10的判断被肯定的情况下,在与条件成立判断部586的功能对应的S20中,根据工作油温THoil是否高于预定油温来对使离合器CR工作时的响应性是否较高进行判断。在此,也可以根据例如工作油温THoil是否低于第二预定油温(>预定油温)来对使离合器CR工作时的响应性是否较高进行判断。在该S20的判断被肯定的情况下,在与启动控制部588以及转矩补偿控制部589的功能对应的S30中选择CR离合器卡合发动机启动,并且选择执行MG1辅助(即存在MG1辅助)。然后,在该S30之后,通过在离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作,并使发动机转速Ne提升而点火,从而使发动机512启动。在该发动机启动中,通过第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2来输出补偿转矩Tmadd。通过MG1辅助而输出MG1转矩Tg(负转矩)来作为相对于所需的补偿转矩Tmadd在MG2转矩Tm中所不足的转矩量(参照图62)。另一方面,在上述S10的判断被否定的情况下,或者在上述S20的判断被否定的情况下,在与启动控制部588的功能对应的S40中,选择通常发动机启动。然后,在S40之后,通过在离合器C1的卡合状态下从第一旋转电机MG1输出MG1转矩Tg(正转矩),并使发动机转速Ne提升而点火,从而使发动机512启动(参照图61)。
图64示出了在以固定加速而进行EV行驶的状态下执行CR离合器卡合发动机启动的情况。在图64中,在于离合器C1被卡合的单驱动EV模式(参照图52的发动机制动器并用)或者O/DHV模式(前进)成立的状态下发动机512的运转停止的EV行驶中,开始使加速器开度θacc上升(参照t1时间点)。伴随于此,由于要求驱动转矩增加,因此MG2转矩Tm也增加,蓄电池单元520的电力(也称之为蓄电池电力)的正侧电力(即蓄电池放电电力)也成比例地增加(参照t1时间点-t4时间点)。此后,因加速器开度θacc增加,从而作出发动机启动的开始判断(参照t3时间点)。由此,使离合器CR产生CR转矩Tcr。虽然可以从发动机启动的开始判断时间点起输出供给CR液压Pcr的液压指示值,但为了提高离合器CR的卡合响应性,也可以如图64的实施例所示,实施发动机启动的预测判断,并从预测判断时间点起开始准备产生CR转矩Tcr。例如,利用与实施发动机启动的开始判断的阈值相比而较低的加速器开度θacc设定了实施发动机启动的预测判断的阈值。在t2时间点表示因加速器开度θacc达到了实施发动机启动的预测判断的阈值从而开始准备产生CR转矩Tcr的情况。在产生该CR转矩Tcr的准备中,作为CR液压Pcr的液压指示值,首先输出用于使供给CR液压Pcr的调压阀活动的临时的高液压,之后,输出用于使离合器CR的活塞活动的定压待机压(参照t2时间点至t3时间点)。另外,该定压待机压并不是使活塞移动至对离合器CR的摩擦部件的空隙进行填充的所谓的组件填充结束的压力。在图64的实施例中,由于在发动机启动的预测判断后,加速器开度θacc会以原状态增加,因此作出发动机启动的开始判断,并开始输出用于产生CR转矩Tcr的CR液压Pcr的液压指示值(参照t3时间点)。在该液压指示值的输出中,首先输出用于实施离合器CR的组件填充的临时的高液压,并在此之后输出定压待机压(参照t3时间点至t6时间点)。当通过输出用于产生CR转矩Tcr的CR液压Pcr的液压指示值、从而实际上开始产生CR转矩Tcr时,发动机转速Ne开始上升(参照t5时间点)。当检测到发动机转速Ne的上升时,为了输出补偿转矩Tmadd而使MG2转矩Tm增加,并输出MG1转矩Tg(负转矩)(参照t5时间点至t6时间点)。由于在旋转电机MG1、MG2中各自具备分解器,因此能够根据MG1转速Ng以及MG2转速Nm来准确地对发动机转速Ne的开始上升的情况进行检测。也可以利用这种对发动机转速Ne的开始上升进行检测的方式来学习用于产生CR转矩Tcr的CR液压Pcr的液压指示值与CR转矩Tcr的关系,并对下一次的发动机启动时所使用的CR液压Pcr的液压指示值进行修正。此外,也可以使用由CR液压传感器574所实现的CR液压Pcr的检测值或者离合器CR中的活塞行程传感器的检测值来对CR液压Pcr的液压指示值进行修正。当发动机转速Ne开始上升时,通过第一旋转电机MG1来实施反馈控制以便成为所需的发动机转速Ne的上升轨迹。由于与CR液压Pcr相比,第一旋转电机MG1一方响应较快,因此向目标值追踪的追踪性能较为良好。由于因该反馈控制中的MG1转矩Tg(负转矩)的变动,从而驱动转矩会发生变动,因此通过MG2转矩Tm而将该变动的量抵消(参照t5时间点至t6时间点)。当发动机转速Ne达到预定转速时,发动机512被点火(参照t6时间点)。随着点火后的发动机转矩Te的上升,输出使CR液压Pcr下降的液压指示值,并将其备用于之后的发动机行驶(参照t6时间点至t8时间点)。在点火后,作出发动机512的完全***判断(参照t7时间点),当燃烧稳定时,发动机转矩Te上升(参照t8时间点以后)。由于切换为以发动机动力Pe为主动力源的发动机行驶,因此由蓄电池电力的输出所实施的驱动被减小(参照t8时间点至t9时间点)。
如上所述,根据本实施例,由于在使发动机512启动时,不会在离合器C1的卡合状态且离合器CR的释放状态下产生用于发动机512的启动的MG1转矩Tg(正转矩),而是会在离合器C1的卡合状态下使离合器CR从释放向卡合进行动作、并且输出MG1转矩Tg(负转矩)以对驱动转矩的下降进行抑制,因此能够通过第一旋转电机MG1来产生补偿转矩Tmadd。由此,在使发动机512启动时,能够容易地对驱动转矩的下降进行补偿。由此,能够将如下电机行驶区域扩大,所述电机行驶区域为,例如在通过第二旋转电机MG2而供给全部的补偿转矩Tmadd的情况下,为了确保该补偿转矩Tmadd的量而预先规定的由第二旋转电机MG2所实现的电机行驶区域。
此外,根据本实施例,由于在使发动机512启动时,使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2分别输出转矩以对驱动转矩的下降进行抑制,从而能够通过第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的双方来产生补偿转矩Tmadd。由此,易于对发动机启动时的振动进行抑制。
此外,根据本实施例,由于MG1转矩Tg(负转矩)的绝对值被设为预定值以下,因此能够同时实现通过离合器CR而实施的发动机转速Ne的提升、和通过第一旋转电机MG1而实施的驱动转矩的下降的补偿。
此外,根据本实施例,由于MG2转矩Tm剩余较大、且车辆负载越小则MG1转矩Tg(负转矩)的绝对值越被降低,因此第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd会被设为较大,从而能够稳定地实施驱动转矩的下降的补偿。由此,易于对发动机启动时的振动进行抑制。
此外,根据本实施例,由于从第一旋转电机MG1输出MG2转矩Tm相对于对驱动转矩的下降进行抑制的转矩而言所不足的转矩量,因此由第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd与由第一旋转电机MG1所实现的补偿转矩Tmadd相比而优先被输出,从而能够稳定地实施驱动转矩的下降的补偿。由此,易于对发动机启动时的振动进行抑制。
此外,根据本实施例,由于在使发动机512启动时,通过反馈控制而输出MG1转矩Tg以使发动机转速Ne沿着目标值而变化,因此,能够通过使用与离合器CR的工作相比响应性较高的第一旋转电机MG1来将发动机转速Ne的变化的偏差设为较小。由此,易于确保发动机512的燃烧稳定性。
此外,根据本实施例,由于在使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,执行通过在离合器C1的卡合状态且离合器CR的释放状态下通过第一旋转电机MG1而使发动机转速Ne上升的发动机启动控制,因此能够确保发动机512的启动的响应性。
此外,根据本实施例,根据使离合器CR工作的工作油oil的工作油温THoil来对使离合器CR工作时的响应性是较高还是较低进行判断,并且在离合器CR的响应性较低时,为了确保顺利的发动机512的启动而执行由第一旋转电机MG1所实施的发动机启动控制,从而能够确保发动机512的启动的响应性。
此外,根据本实施例,由于第二差动部844具备第一太阳齿轮S1为第五旋转要素RE5、第一内啮合齿轮R1为第六旋转要素RE6、第一行星齿轮架CA1为第四旋转要素RE4的单小齿轮型的行星齿轮机构,因此在于离合器C1的卡合状态且离合器CR的释放状态下对第二差动部844的差动状态进行控制时,所述第二差动部844将与发动机转矩Te相比而减少了的转矩机械性地向第一内啮合齿轮R1传递。
接下来,对本发明的第十一实施例进行说明。另外,在以下的说明中对实施例互为相同的部分标注相同的符号并省略说明。
在前述的实施例10中,在使离合器CR工作时的响应性较高的情况下执行CR离合器卡合发动机启动,并且通过MG1辅助而输出MG1转矩Tg(负转矩)从而供给补偿转矩Tmadd。另一方面,在使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,执行通过MG1转矩Tg(正转矩)而实现的通常发动机启动。在该通常发动机启动中,仅通过MG2转矩Tm来供给补偿转矩Tmadd。因此,能够在使离合器CR工作时的响应性较高的情况下,将为了用作发动机启动时的补偿转矩Tmadd而需要预先确保的MG2转矩Tm(即,不用于EV行驶而预留的MG2转矩Tm)设为较少。极端而言,只要采用了通过MG1转矩Tg(负转矩)来供给补偿转矩Tmadd的方式,则不需要为了用作补偿转矩Tmadd而预先确保MG2转矩Tm。另一方面,在使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,虽然通过由MG1转矩Tg(正转矩)所实现的通常发动机启动而提高了启动时的燃烧稳定性,但仅能以第二旋转电机MG2来产生补偿转矩Tmadd。因此,在使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,与使离合器CR工作时的响应性较高的情况相比,电子控制装置580在发动机512的运转停止了的状态下,将以第二旋转电机MG2为驱动力源而进行行驶的EV行驶的区域设为较窄。
具体而言,在通过条件成立判断部586而判断为使离合器CR工作时的响应性较高的情况下,混合动力控制部582会选择(设定)第一EV区域来作为单驱动EV模式的区域。另一方面,在通过条件成立判断部586而判断为使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,混合动力控制部582选择(设定)第二EV区域来作为单驱动EV模式的区域。第一EV区域与第二EV区域相比,例如车辆负载的高负载侧的区域被设定为较广(即,要求驱动转矩会进一步扩展至高转矩区域)。
图38为对电子控制装置580的控制动作的主要部分、即如下控制动作进行说明的流程图,其例如在行驶中被反复执行,所述控制动作用于根据使离合器CR工作时的响应性而对EV区域进行变更。关于图38,由于在上述的第七实施例中已经进行了说明,因此省略此处的说明。
如上文所述,根据本实施例,由于在使离合器CR工作时的响应性较低的情况下,与使离合器CR工作时的响应性较高的情况相比将EV行驶的区域设为较窄,因此在发动机512的启动时,易于确保MG2转矩Tm的剩余(即,易于确保由第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd)。
图65为对与本发明的第十二实施例所涉及的车辆900的行驶有关的各部分的概要结构进行说明的图。在图65中,车辆900为如下的混合动力车辆,所述混合动力车辆具备:发动机512、第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2、具有第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的动力传递装置902、驱动轮516。
在发动机512与驱动轮516之间的动力传递路径上具备动力传递装置902。动力传递装置902在壳体522内具备:第一动力传递部904、第二动力传递部526、与第一动力传递部904的输出旋转部件即驱动齿轮528啮合的从动齿轮530、对从动齿轮530以不能够相对旋转的方式而进行固定设置的从动轴532、以不能够相对旋转的方式而被固定设置在从动轴532上的末端齿轮534(与从动齿轮530相比直径较小的末端齿轮534)、经由差速内啮合齿轮536而与末端齿轮534啮合的差速齿轮538等。此外,动力传递装置902具备与差速齿轮538连结的车轴540等。
第一动力传递部904与作为第一动力传递部904的输入旋转部件的输入轴542同轴心地配置,并且所述第一动力传递部904具备第二差动部906、第一差动部908、和离合器CR。第二差动部906具备第二行星齿轮机构848(第二差动机构)以及第一旋转电机MG1。第一差动部908具备第一行星齿轮机构850(第一差动机构)、离合器C1、以及制动器B1。
在第二差动部906中,第一行星齿轮架CA1为与第一差动部908的输出旋转部件(即第一行星齿轮机构850的第二行星齿轮架CA2)连结的作为输入要素的第四旋转要素RE4,其作为第二差动部906的输入旋转部件而发挥功能。第一太阳齿轮S1与第一旋转电机MG1的转子轴552一体连结,其为以能够传递动力的方式而连结有第一旋转电机MG1的作为反力要素的第五旋转要素RE5。第一内啮合齿轮R1与驱动齿轮528一体连结,其为与驱动轮516连结的作为输出要素的第六旋转要素RE6,并作为第二差动部906的输出旋转部件而发挥功能。
在第一差动部908中,第二太阳齿轮S2为与输入轴542一体连结并经由该输入轴542而以能够传递动力的方式连结有发动机512的第一旋转要素RE1,其作为第一差动部908的输入旋转部件而发挥功能。第二内啮合齿轮R2为经由制动器B1而选择性地与壳体522连结的第三旋转要素RE3。第二行星齿轮架CA2为与第二差动部906的输入旋转部件(即第二行星齿轮机构848的第一行星齿轮架CA1)连结的第二旋转要素RE2,其作为第一差动部908的输出旋转部件而发挥功能。此外,第二太阳齿轮S2与第二行星齿轮架CA2经由离合器C1而被选择性地连结。此外,第一太阳齿轮S1与第二内啮合齿轮R2经由离合器CR而被选择性地连结。由此,离合器C1为,选择性地对第一旋转要素RE1与第2旋转要素RE2进行连结的第一卡合装置。此外,离合器CR为,选择性地对第五旋转要素RE5与第三旋转要素RE3进行连结的第二卡合装置。此外,制动器B1为将第三旋转要素RE3选择性地与作为非旋转部件的壳体522连结的第三卡合装置。
第二行星齿轮机构848在差动被容许的状态下,能够作为将被输入至第一行星齿轮架CA1的发动机512的动力向第一旋转电机MG1以及第一内啮合齿轮R1进行分配的动力分配机构而发挥功能。由此,第二差动部906作为公知的电气式差动部(电气式无级变速器)而发挥功能。即,第二差动部906为,通过对第一旋转电机MG1的运转状态进行控制从而对第二行星齿轮机构848的差动状态进行控制的电气式变速机构。
在第一差动部908中,能够通过对离合器C1以及制动器B1的各工作状态进行切换而形成直接连结状态、减速状态、空档状态(中立状态)、以及内部锁止状态这四种状态。具体而言,第一差动部908在离合器C1的卡合状态下,被设为第一行星齿轮机构850的各旋转要素一体旋转的直接连结状态。此外,第一差动部908在制动器B1的卡合状态下,被设为第二行星齿轮架CA2的转速与发动机转速Ne相比而被减速的减速状态。此外,第一差动部908在离合器C1的释放状态且制动器B1的释放状态下,被设为第一行星齿轮机构850的差动被容许的空档状态。此外,第一差动部908在离合器C1的卡合状态且制动器B1的卡合状态下,被设为第一行星齿轮机构850的各旋转要素旋转停止的内部锁止状态。
在第一动力传递部904中,能够构成以与第二差动部906的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器。即,在第一动力传递部904中,除了第一行星齿轮架CA1(第四旋转要素RE4)与第二行星齿轮架CA2(第二旋转要素RE2)被连结,还通过将离合器CR设为卡合状态而使第一太阳齿轮S1(第5旋转要素RE5)与第二内啮合齿轮R2(第三旋转要素RE3)连结,从而通过第二差动部906与第一差动部908而构成了一个差动机构,进而能够使第二差动部906与第一差动部908的整体作为以与第二差动部906单独实现的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器而发挥功能。
在第一动力传递部904中,形成上述四种状态的第一差动部908与第二差动部906连结,车辆900能够以与离合器CR的工作状态的切换相匹配而实现后述的多个行驶模式。
在以此方式而构成的第一动力传递部904中,发动机512的动力与第一旋转电机MG1的动力从驱动齿轮528而向从动齿轮530被传递。因此,发动机512以及第一旋转电机MG1经由第一动力传递部904而以能够传递动力的方式被连结在驱动轮516上。
在第二动力传递部526中,第二旋转电机MG2的动力在不经由第一动力传递部904的条件下向从动齿轮530传递。因此,第二旋转电机MG2在不经由第一动力传递部904的条件下以能够传递动力的方式被连结在驱动轮516上。即,第二旋转电机MG2为在不经由第一动力传递部904的条件下以能够传递动力的方式而被连结在动力传递装置902的输出旋转部件、即车轴540上的旋转电机。
以此方式而构成的动力传递装置902优选为应用于FF方式的车辆中。此外,在动力传递装置902中,发动机512的动力、第一旋转电机MG1的动力、第二旋转电机MG2的动力向从动齿轮530传递,并从该从动齿轮530起依次经由末端齿轮534、差速齿轮538、车轴540等而向驱动轮516传递。此外,在车辆900中,通过将发动机512、第一动力传递部904、以及第一旋转电机MG1与第二旋转电机MG2配置在不同的轴心上,从而使轴长被缩短化。
车辆900具备电子控制装置580,所述电子控制装置580包括对与行驶相关的各部分进行控制的控制装置。此外,车辆900具备电力控制单元518、蓄电池单元520、液压控制电路554、机械式的油泵(未图示)等。
在此,使用图66、以及图67至图74来对在车辆900中所能够执行的行驶模式进行说明。图66为表示各行驶模式中的离合器C1、制动器B1、以及离合器CR的各工作状态的图表。图66的图表中的○标记、空栏、△标记、“G”、“M”由于与前述的实施例10的图52相同,因此省略说明。如图66所示,作为行驶模式,车辆900能够选择性地实现EV行驶模式以及HV行驶模式。
图67至图74为能够对第二行星齿轮机构848以及第一行星齿轮机构850的各自之中的各旋转要素RE1-RE6的转速相对性地进行表示的的列线图。在该列线图中,表示各旋转要素的转速的竖线Y1-Y4面向纸面而从左侧起依次表示了如下旋转要素的转速,即,竖线Y1表示被连结在第一旋转电机MG1上的第五旋转要素RE5、即第一太阳齿轮S1的转速、以及经由制动器B1而被选择性地连结在壳体522上的第三旋转要素RE3、即第二内啮合齿轮R2的转速,竖线Y2表示被相互连结的、作为第四旋转要素RE4的第一行星齿轮架CA1的转速以及作为第二旋转要素RE2的第二行星齿轮架CA2的转速,竖线Y3表示被连结在驱动齿轮528上的第六旋转要素RE6、即第一内啮合齿轮R1的转速,竖线Y4表示被连结在发动机512上的第一旋转要素RE1、即第二太阳齿轮S2的转速。此外,各种标记(□)、标记(○)、标记(◇)、标记(●)、标记(◆)、箭头标记、离合器C1、实线、虚线由于与前述的实施例10的图53-图60相同,因此省略说明。
图67为单驱动EV模式时的列线图。如图66所示,单驱动EV模式是以离合器C1、制动器B1、以及离合器CR均被释放的状态来实现的。混合动力控制部582使发动机512的运转停止,并且使第二旋转电机MG2输出行驶用的MG2转矩Tm。图67为,第二旋转电机MG2通过正旋转(即,车辆900的前进时的第一内啮合齿轮R1的旋转方向)而输出正转矩的前进时的情况。在后退时,使第二旋转电机MG2相对于前进时而反向旋转。在并用了发动机制动的情况下,如图66所示,离合器C1或者离合器CR被卡合(参照单驱动EV模式的发动机制动并用)。此外,通过制动器B1的卡合也能够使发动机制动进行作用。
图68为双驱动EV模式时的列线图。如图66所示,双驱动EV模式以离合器C1以及制动器B1被卡合的状态且离合器CR被释放的状态而被实现。混合动力控制部582使发动机512的运转停止,且使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2分别输出行驶用的MG1转矩Tg以及MG2转矩Tm。图68为,第二旋转电机MG2通过正旋转而输出正转矩且第一旋转电机MG1通过负旋转而输出负转矩的前进时的情况。在后退时,使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2相对于前进时而反向旋转。
图69为HV行驶模式的O/DHV模式时的前进行驶下的列线图,且为针对于实现电气式无级变速器的功能的结构发动机转速Ne被减速并输入的低速输入的情况。图70为HV行驶模式的O/DHV模式时的前进行驶下的列线图,且为针对于实现电气式无级变速器的功能的结构发动机转速Ne以等速而被输入的高速输入的情况。图71为HV行驶模式的O/DHV模式时的后退行驶下的列线图,其为针对于实现电气式无级变速器的功能的结构发动机转速Ne以等速而被输入的高速输入的情况。如图66所示,O/DHV模式的低速输入(以下,称之为O/DHV模式Lo)以制动器B1被卡合的状态且离合器C1以及离合器CR被释放的状态而被实现。如图66所示,O/DHV模式的高速输入(以下,称之为O/DHV模式Hi)以离合器C1被卡合的状态且制动器B1以及离合器CR被释放的状态而被实现。在O/DHV模式Lo中,由于离合器C1被释放且制动器B1被卡合,从而第一差动部908被设为减速状态,因此发动机512的动力以发动机转速Ne被减速的状态而向被连结在第二行星齿轮架CA2上的第一行星齿轮架CA1传递。另一方面,在O/DHV模式Hi中,由于离合器C1被卡合且制动器B1被释放,从而第一差动部908被设为直接连结状态,因此发动机512的动力以发动机转速Ne被保持的状态而向被连结在第二行星齿轮架CA2上的第一行星齿轮架CA1传递。而且,在O/DHV模式中,离合器CR被释放,从而第二差动部906单独构成了电气式无级变速器。由此,在第一动力传递部904中,能够将被输入至第一行星齿轮架CA1的发动机512的动力向第一太阳齿轮S1与第一内啮合齿轮R1进行分配。即,在第一动力传递部904中,能够通过利用第一旋转电机MG1而取得被输入至第一行星齿轮架CA1的发动机转矩Te的反力,从而使发动机直接转矩机械性地向第一内啮合齿轮R1传递,并且使由被分配至第一旋转电机MG1的发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力经由预定的电气路径而向第二旋转电机MG2传递。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并且使作为相对于发动机转矩Te的反力转矩的MG1转矩Tg通过第一旋转电机MG1的发电而输出,且通过第一旋转电机MG1的发电电力而使第二旋转电机MG2输出MG2转矩Tm。图69为第二旋转电机MG2通过正旋转而输出正转矩的前进时的情况,在后退时,使第二旋转电机MG2相对于前进时而反向旋转。图70为第二旋转电机MG2通过正旋转而输出正转矩从而进行前进行驶的情况。图71为第二旋转电机MG2通过负旋转而输出负转矩从而进行后退行驶的情况。
图72为HV行驶模式的U/DHV模式时的列线图。如图66所示,U/DHV模式以离合器C1以及制动器B1被释放的状态且离合器CR被卡合的状态而被实现。在U/DHV模式中,通过第二差动部906与第一差动部908的整体而构成了以与第二差动部906单独实现的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器。由此,在第一动力传递部904中,能够将被输入至第二太阳齿轮S2的发动机512的动力向第一太阳齿轮S1与第一内啮合齿轮R1进行分配。即,在第一动力传递部904中,通过利用第一旋转电机MG1而取得被输入至第二太阳齿轮S2的发动机转矩Te的反力,从而使发动机直接转矩机械性地向第一内啮合齿轮R1传递,并且使由被分配至第一旋转电机MG1的发动机512的动力所实现的第一旋转电机MG1的发电电力经由预定的电气路径而向第二旋转电机MG2传递。混合动力控制部582使发动机512运转(工作),并且使作为相对于发动机转矩Te的反力转矩的MG1转矩Tg通过第一旋转电机MG1的发电而输出,且通过第一旋转电机MG1的发电电力而使第二旋转电机MG2输出MG2转矩Tm。图72为第二旋转电机MG2通过正旋转而输出正转矩的前进时的情况。在后退时,使第二旋转电机MG2相对于前进时而反向旋转。
如使用了图69至图72的说明所示,在O/DHV模式与U/DHV模式中,针对于实现了作为电气式无级变速器的功能的结构,被输入发动机512的动力的旋转要素有所不同,从而使第一动力传递部904作为电气式无级变速器而发挥功能时的动力分割比有所不同。O/DHV模式Hi的发动机直接转矩相对于发动机转矩Te而被减少。另一方面,U/DHV模式下的发动机直接转矩相对于发动机转矩Te而被增大。在本实施例中,第二差动部906单独以O/DHV模式构成了电气式无级变速器(参照图69至图71)。由此,在离合器C1的卡合状态且离合器CR的释放状态下,在通过对第一旋转电机MG1的运转状态进行控制从而对第二差动部906的差动状态进行控制时,第二差动部906将与发动机转矩Te相比而减少了的转矩机械性地向第一内啮合齿轮R1传递。
图73为HV行驶模式的固定档模式时的列线图,其为第二差动部906以及第一差动部908的各旋转要素一体旋转的直接连结的情况。如图66所示,直接连结固定档模式以离合器C1以及离合器CR被卡合的状态、且制动器B1被释放的状态而被实现。由此,在第一动力传递部904中,能够将发动机512的动力直接从第一内啮合齿轮R1输出。混合动力控制部582使发动机512输出行驶用的发动机转矩Te。此外,混合动力控制部582除了使发动机转矩Te输出,也可以使第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2中的至少一方的旋转电机输出行驶用的转矩。
图74为HV行驶模式的固定档模式时的列线图,其为将发动机512的旋转减速并从第一内啮合齿轮R1输出的减速(U/D)的情况。如图66所示,固定档模式的U/D(以下,称之为U/D固定档模式)以制动器B1以及离合器CR被卡合的状态且离合器C1被释放的状态而被实现。在U/D固定档模式中,离合器CR被卡合,从而通过第二差动部906与第一差动部908而构成了一个差动机构。除此之外,在U/D固定档模式下,制动器B1被卡合且离合器C1被释放,从而第一差动部908被设为减速状态。由此,在第一动力传递部904中,被输入至太阳齿轮S2的发动机512的旋转被减速、并从第一内啮合齿轮R1输出。混合动力控制部582使发动机512输出行驶用的发动机转矩Te。此外,混合动力控制部582除了使发动机转矩Te输出,也可以使第二旋转电机MG2输出行驶用的转矩。该U/D固定档模式例如在上坡时或拖车时较为有利。
混合动力控制部582通过将车速V以及车辆负载(例如要求驱动转矩)应用于前述的实施例6的图30或者图31所示的行驶模式切换映射图来对成立的行驶模式为何种行驶模式进行判断。混合动力控制部582在判断出的行驶模式为当前的行驶模式的情况下,使当前的行驶模式以原有状态成立,另一方面,在所判断出的行驶模式与当前的行驶模式不同的情况下,则替代当前的行驶模式使该判断出的行驶模式成立。另外,在本实施例中,在图30、图31的各直接连结固定档模式的区域中,也可以将低车速侧的区域设为U/D固定档模式的区域。
动力传递切换部584根据通过混合动力控制部582而成立的行驶模式来对离合器C1、制动器B1、以及离合器CR的各卡合工作(工作状态)进行控制。动力传递切换部584向液压控制电路554输出使离合器C1、制动器B1、以及离合器CR各自卡合以及/或者释放的液压控制指令信号Sp,以使用于在通过混合动力控制部582而成立的行驶模式下进行行驶的动力传递成为可能。
在于单驱动EV模式中使发动机512启动的情况下,电子控制装置580将离合器C1、或离合器CR、或制动器B1设为卡合的状态,并在该状态下根据需要通过第一旋转电机MG1而使发动机转速Ne提升并点火。电子控制装置580在这种发动机启动中,使第二旋转电机MG2追加输出作为反力消除转矩的补偿转矩Tmadd。
在本实施例的车辆900中,与前述的实施例10、11的车辆810同样地,存在第二旋转电机MG2无法对驱动转矩的下降进行补偿从而无法抑制发动机启动时的振动的可能。对此,在本实施例的车辆900中,与前述的实施例10、11的车辆810同样地,执行CR离合器卡合发动机启动,并且通过MG1辅助而输出MG1转矩Tg(负转矩)并供给补偿转矩Tmadd。即,在本实施例的车辆900中,能够应用前述的实施例10、11所示的电子控制装置580的控制动作。由此,根据本实施例,能够取得与前述的实施例10、11相同的效果。
图75为对本发明的第十三实施例所涉及的车辆1000的与行驶相关的各部分的概要结构进行说明的图。在图75中,车辆1000为如下混合动力车辆,所述混合动力车辆具备发动机512、第一旋转电机MG1、以及第二旋转电机MG2、具有第一旋转电机MG1以及第二旋转电机MG2的动力传递装置1002、驱动轮516。
在发动机512与驱动轮516之间的动力传递路径上具备动力传递装置1002。动力传递装置1002在壳体522内具备:第一动力传递部1004、第二动力传递部526、与第一动力传递部1004的输出旋转部件即驱动齿轮528啮合的从动齿轮530、对从动齿轮530以不能够相对旋转的方式而进行固定设置的从动轴532、以不能够相对旋转的方式而被固定设置在从动轴532上的末端齿轮534(与从动齿轮530相比直径较小的末端齿轮534)、经由差速内啮合齿轮536而与末端齿轮534啮合的差速齿轮538等。此外,动力传递装置1002具备与差速齿轮538连结的车轴540等。
第一动力传递部1004与作为第一动力传递部1004的输入旋转部件的输入轴542同轴心地配置,其具备第二差动部844、第一差动部1006、离合器CR。第二差动部844具备第二行星齿轮机构848(第二差动机构)以及第一旋转电机MG1。第一差动部1006具备第一行星齿轮机构850(第一差动机构)、离合器C1、以及制动器B1。
在第二差动部844中,第一行星齿轮架CA1为被连结在第一差动部1006的输出旋转部件(即第一行星齿轮机构850的第二内啮合齿轮R2)上的作为输入要素的第四旋转要素RE4,其作为第二差动部844的输入旋转部件而发挥功能。第一太阳齿轮S1与第一旋转电机MG1的转子轴552一体连结,其为以能够传递动力的方式而连结有第一旋转电机MG1的作为反力要素的第五旋转要素RE5。第一内啮合齿轮R1与驱动齿轮528一体连结,其为被连结在驱动轮516上的作为输出要素的第六旋转要素RE6,并作为第二差动部844的输出旋转部件而发挥功能。
在第一差动部1006中,第二太阳齿轮S2被一体连结在输入轴542上,其为经由该输入轴542而以能够传递动力的方式连结有发动机512的第一旋转要素RE1,并作为第一差动部1006的输入旋转部件而发挥功能。第二行星齿轮架CA2为经由制动器B1而选择性地与壳体522连结的第三旋转要素RE3。第二内啮合齿轮R2为被连结在第二差动部844的输入旋转部件(即,第二行星齿轮机构848的第一行星齿轮架CA1)上的第二旋转要素RE2,其作为第一差动部1006的输出旋转部件而发挥功能。此外,第二太阳齿轮S2与第二行星齿轮架CA2经由离合器C1而被选择性地连结。此外,第一内啮合齿轮R1与第二行星齿轮架CA2经由离合器CR而被选择性地连结。由此,离合器C1为对第一旋转要素RE1与第三旋转要素RE3选择性地进行连结的第一卡合装置。此外,离合器CR为对第6旋转要素RE6与第三旋转要素RE3选择性地进行连结的第二卡合装置。此外,制动器B1为将第三旋转要素RE3选择性地连结在作为非旋转部件的壳体522上的第三卡合装置。
虽然在第一动力传递部1004与前述的实施例10的车辆810的第一动力传递部824中,各部件的配置位置有所不同,但除了第一差动部1006中的被离合器C1选择性地连结的旋转要素与车辆810的第一差动部846中的被离合器C1选择性地连结的旋转要素不同以外,各要素之间的连结关系是相同的。即使在第一差动部1006中的离合器C1的卡合状态下,也与第一差动部846中的离合器C1的卡合状态同样,会被设为第一行星齿轮机构850的各旋转要素一体旋转的直接连结状态。因此,在第一差动部1006中,与第一差动部846同样地,能够通过对离合器C1以及制动器B1的各工作状态进行切换而形成直接连结状态、发动机512的反向旋转变速状态、空档状态、以及内部锁止状态这四种状态。在第一动力传递部1004中,与第一动力传递部824同样地,能够构成以与第二差动部844中的动力分割比不同的动力分割比来进行工作的电气式无级变速器。因此,在第一动力传递部1004中,与第一动力传递部824同样地,上述的形成有四种状态的第一差动部1006与第二差动部844被连结,从而车辆1000与车辆810同样地能够与离合器CR的工作状态的切换相匹配而实现多个行驶模式。
在以此方式而构成的第一动力传递部1004中,发动机512的动力和第一旋转电机MG1的动力从驱动齿轮528向从动齿轮530传递。因此,发动机512以及第一旋转电机MG1经由第一动力传递部1004而以能够传递动力的方式被连结在驱动轮516上。
在第二动力传递部526中,第二旋转电机MG2的动力在不经由第一动力传递部1004的条件下向从动齿轮530传递。因此,第二旋转电机MG2在不经由第一动力传递部1004的条件下而以能够传递动力的方式被连结在驱动轮516上。即,第二旋转电机MG2为在不经由第一动力传递部1004的条件下而以能够传递动力的方式被连结在作为动力传递装置1002的输出旋转部件的车轴540上的旋转电机。
以此方式而构成的动力传递装置1002优选为应用于FF方式的车辆中。此外,在动力传递装置1002中,发动机512的动力、第一旋转电机MG1的动力、第二旋转电机MG2的动力向从动齿轮530传递,并从该从动齿轮530起依次经由末端齿轮534、差速齿轮538、车轴540等而向驱动轮516传递。此外,在车辆1000中,通过将发动机512、第一动力传递部1004、以及第一旋转电机MG1与第二旋转电机MG2配置在不同的轴心上,从而使轴长被缩短化。
车辆1000具备电子控制装置580,所述电子控制装置580包括对与行驶相关的各部分进行控制的控制装置。此外,车辆1000具备电力控制单元518、蓄电池单元520、液压控制电路554、机械式的油泵(未图示)等。
在此,作为行驶模式,车辆1000能够选择性地实现EV行驶模式以及HV行驶模式。在车辆1000中能够执行的各行驶模式、以及各行驶模式中的各卡合装置的各工作状态与在前述的实施例10的图52的图表中所示的各行驶模式以及各卡合装置的各工作状态相同。此外,关于与各行驶模式对应的各列线图,由于本实施例的离合器C1对第二太阳齿轮S2与第二行星齿轮架CA2选择性地进行连结,因此与在前述的实施例10的图53至图60的列线图中将以对第二行星齿轮架CA2(第三旋转要素RE3)与第二内啮合齿轮R2(第二旋转要素RE2)进行连结的方式而被配置的离合器C1变更为以对第二太阳齿轮S2(第一旋转要素RE1)与第二行星齿轮架CA2(第三旋转要素RE3)进行连结的方式而被配置的离合器C1所得到的列线图相同。由此,关于本实施例中的列线图而省略图示,并省略了使用各列线图而进行的说明。
在本实施例的车辆1000中,能够应用前述的实施例10、11中所示的电子控制装置580的控制动作。由此,根据本实施例,能够获得与前述的实施例10、11相同的效果。
虽然在上文中,根据附图而对本发明的实施例10~13详细地进行了说明,但本发明在其他的方式中也可适用。
例如,虽然在前述的实施例中,如图63的流程图所示,基于由第二旋转电机MG2所实现的补偿转矩Tmadd的过剩或不足以及工作油温THoil而选择执行了CR离合器卡合发动机启动且MG1辅助、或者通常发动机启动,但并不限定于该方式。例如也可以采用基于补偿转矩Tmadd的过剩或不足或者工作油温THoil来对发动机启动方法进行切换的方式,或者也可以采用始终通过CR离合器卡合发动机启动且MG1辅助来进行发动机启动的方式。在这种方式中,可适当地删除图63的流程图中的S10、S20、S40。此外,在离合器CR为通过电动力而对工作状态进行切换的离合器的情况下,也可以根据电动力的供给源的状态来对可否实施CR离合器卡合发动机启动进行判断。以此方式,能够适当地变更图63的流程图的各步骤。
此外,虽然在前述的实施例中,第二差动部844、906具备第一行星齿轮架CA1为第四旋转要素RE4、第一太阳齿轮S1为第五旋转要素RE5、第一内啮合齿轮R1为第六旋转要素RE6的单小齿轮型的第二行星齿轮机构848,但并不限定于该方式。例如,第二差动部844、906也可以具备第一行星齿轮架CA1为第四旋转要素RE4、第一内啮合齿轮R1为第五旋转要素RE5、第一太阳齿轮S1为第六旋转要素RE6的单小齿轮型的第二行星齿轮机构。在这种情况下,例如在前述的实施例10的图53至图60的列线图中,第一太阳齿轮S1与第一内啮合齿轮R1被调换。总之,第二差动部844、906只要具备第一太阳齿轮S1以及第一内啮合齿轮R1中的一方为第五旋转要素RE5、另一方为第六旋转要素RE6、第一行星齿轮架CA1为第四旋转要素RE4的单小齿轮型的行星齿轮机构即可。此外,在第二差动部844、906中,也可以替代单小齿轮型的第二行星齿轮机构而具备双小齿轮型的行星齿轮机构。在采用了双小齿轮型的行星齿轮机构的情况下,太阳齿轮以及行星齿轮架中的一方为第五旋转要素,另一方为第六旋转要素,内啮合齿轮为第四旋转要素。
此外,虽然在前述的实施例中,车辆810、900、1000具备制动器B1,但并非必须具备制动器B1。即使是不具备制动器B1的车辆810、900、1000,也能够选择性地使单驱动EV模式与HV行驶模式成立,此外,能够在HV行驶模式中对O/DHV模式与U/DHV模式进行切换。总之,只要是具备发动机512、第二差动部844、906、第一差动部846、908、1006、以能够传递动力的方式而被连结在驱动轮516上的第二旋转电机MG2的车辆,便能够应用本发明。此外,以能够传递动力的方式而连结有第二旋转电机MG2的驱动轮W2,与以能够传递动力的方式而连结有第二差动部844、906的第六旋转要素的驱动轮516并非必须相同。例如,也可以采用前轮以及后轮之中的一方为驱动轮516、另一方为驱动轮W2的方式。在这种情况下,驱动轮516与驱动轮W2为驱动轮,第六旋转要素与第二旋转电机MG2均以能够传递动力的方式而被连结在该驱动轮上。此外,虽然使用优选应用于FF方式的车辆810、900、1000中的动力传递装置814、902、1002而对发明进行了说明,但本发明在例如FR方式、RR方式等的其他的方式的车辆中所使用的动力传递装置上也能够适当地应用。
另外,上述内容仅是一个实施方式,本发明能够通过根据本领域技术人员的知识而施加了各种变更、改良后的方式来实施。
Claims (28)
1.一种动力传递装置,其用于对来自动力机的动力进行传递,
所述动力传递装置的特征在于,包括:
第一差动机构,其与所述动力机连接,并且具备第一旋转要素、第二旋转要素、第三旋转要素,所述第一旋转要素与所述动力机连接;
第二差动机构,其具备与所述第一差动机构的所述第二旋转要素连接的第四旋转要素、与第一旋转电机连接的第五旋转要素、作为输出要素的第六旋转要素;
第一卡合部,其为如下卡合部中的至少任意一方,即,能够对所述第一旋转要素、所述第二旋转要素以及所述第三旋转要素之中的两个以可释放的方式而相互进行连结的卡合部,以及能够对所述第三旋转要素与静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部;
第二卡合部,其能够对所述第一差动机构的所述第三旋转要素、与所述第二差动机构的所述第五旋转要素以及所述第六旋转要素中的任意一方以可释放的方式而进行连结,
所述动力传递装置具备所述动力机被用作动力源的第一HV模式和第二HV模式,
所述第二差动机构的差动状态被所述第一旋转电机控制,
在所述第一HV模式中,使所述第一卡合部卡合,并使所述第二卡合部释放,而在所述第二HV模式中,使所述第一卡合部释放,并使所述第二卡合部卡合。
2.如权利要求1所述的动力传递装置,其中,
所述第一差动机构以及所述第二差动机构为行星齿轮机构,
所述第一旋转要素为太阳齿轮,
所述第二旋转要素为行星齿轮架,
所述第三旋转要素为内啮合齿轮,
所述第四旋转要素为行星齿轮架,
所述第五旋转要素为太阳齿轮,
所述第六旋转要素为内啮合齿轮,
所述第一卡合部具备,被构成为对所述第一旋转要素与所述第二旋转要素以可释放的方式而进行连结的卡合部、和被构成为对所述第三旋转要素与所述静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部,
所述第二卡合部被构成为,对所述第三旋转要素与所述第五旋转要素以可释放的方式而进行连结。
3.如权利要求1所述的动力传递装置,其中,
所述第一差动机构以及所述第二差动机构为行星齿轮机构,
所述第一旋转要素为太阳齿轮,
所述第二旋转要素为内啮合齿轮,
所述第三旋转要素为行星齿轮架,
所述第四旋转要素为行星齿轮架,
所述第五旋转要素为太阳齿轮,
所述第六旋转要素为内啮合齿轮,
所述第一卡合部具备,被构成为对所述第一旋转要素与所述第三旋转要素以可释放的方式而进行连结的卡合部、和被构成为对所述第三旋转要素与所述静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部,
所述第二卡合部被构成为,对所述第三旋转要素与所述第六旋转要素以可释放的方式而进行连结。
4.如权利要求1所述的动力传递装置,其中,
所述第一差动机构以及所述第二差动机构为行星齿轮机构,
所述第一旋转要素为太阳齿轮,
所述第二旋转要素为内啮合齿轮,
所述第三旋转要素为行星齿轮架,
所述第四旋转要素为内啮合齿轮,
所述第五旋转要素为太阳齿轮,
所述第六旋转要素为行星齿轮架,
所述第一卡合部具备,被构成为对所述第一旋转要素与所述第三旋转要素以可释放的方式而进行连结的卡合部、和被构成为对所述第三旋转要素与所述静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部,
所述第二卡合部被构成为,对所述第三旋转要素与所述第六旋转要素以可释放的方式而进行连结。
5.如权利要求1所述的动力传递装置,其中,
所述第一差动机构以及所述第二差动机构为行星齿轮机构,
所述第一旋转要素为行星齿轮架,
所述第二旋转要素为太阳齿轮,
所述第三旋转要素为内啮合齿轮,
所述第四旋转要素为太阳齿轮,
所述第五旋转要素为内啮合齿轮,
所述第六旋转要素为行星齿轮架,
所述第一卡合部具备,被构成为对所述第一旋转要素与所述第三旋转要素以可释放的方式而进行连结的卡合部、和被构成为对所述第三旋转要素与所述静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部,
所述第二卡合部被构成为,对所述第三旋转要素与所述第五旋转要素以可释放的方式而进行连结。
6.如权利要求1所述的动力传递装置,其中,
所述第一差动机构以及所述第二差动机构为行星齿轮机构,
所述第一旋转要素为内啮合齿轮,
所述第二旋转要素为太阳齿轮,
所述第三旋转要素为行星齿轮架,
所述第四旋转要素为太阳齿轮,
所述第五旋转要素为内啮合齿轮,
所述第六旋转要素为行星齿轮架,
所述第一卡合部具备,被构成为对所述第一旋转要素与所述第三旋转要素以可释放的方式而进行连结的卡合部、和被构成为对所述第三旋转要素与所述静止要素以可释放的方式而进行连结的卡合部,
所述第二卡合部被构成为,对所述第三旋转要素与所述第五旋转要素以可释放的方式而进行连结。
7.如权利要求1至6中的任意一项所述的动力传递装置,其中,
当将所述第一卡合部处于卡合状态且所述第二卡合部处于非卡合状态时的所述动力机的动力向所述第五旋转要素与所述第六旋转要素分配的动力分割比设为第一动力分割比、并将所述第二卡合部处于卡合状态且所述第一卡合部处于非卡合状态时的所述动力机的动力向所述第五旋转要素与所述第六旋转要素分配的动力分割比设为第二动力分割比时,所述第一动力分割比与所述第二动力分割比不同。
8.一种车辆,其特征在于,包括:
权利要求1所述的动力传递装置;
所述第一旋转电机,通过对所述第一旋转电机的运转状态进行控制从而对所述第二差动机构的差动状态进行控制;
所述动力机,当在所述第一卡合部的卡合状态且在所述第二卡合部的释放状态下对所述第二差动机构的差动状态进行控制时,所述动力机将与所述动力机的转矩相比而增大了的转矩向所述第六旋转要素机械性地传递,且所述动力机以能够传递动力的方式而被连结在所述第一旋转要素上;
驱动轮,其被连结在第六旋转要素上;
第二旋转电机,其以能够传递动力的方式而被连结在所述驱动轮上,
电子控制装置,其被构成为,在使所述动力机启动时,在所述第一卡合部的卡合状态下使所述第二卡合部从释放向卡合进行动作。
9.如权利要求8所述的车辆,其中,
在使所述动力机启动时,所述电子控制装置使所述第一旋转电机输出转矩以对所述驱动轮处的输出转矩的下降进行抑制。
10.如权利要求9所述的车辆,其中,
在使所述动力机启动时,所述电子控制装置使所述第一旋转电机以及所述第二旋转电机分别输出转矩以对所述驱动轮处的输出转矩的下降进行抑制。
11.如权利要求9或10所述的车辆,其中,
所述电子控制装置使从所述第一旋转电机输出的转矩为预定值以下。
12.如权利要求9或10所述的车辆,其中,
所述车辆的行驶负载越小,所述电子控制装置越使从所述第一旋转电机输出的转矩降低。
13.如权利要求9或10所述的车辆,其中,
所述电子控制装置使所述第一旋转电机输出如下的转矩量,即,所述第二旋转电机的转矩相对于对所述驱动轮处的输出转矩的下降进行抑制的转矩而言所不足的转矩量。
14.如权利要求9或10所述的车辆,其中,
在使所述动力机启动时,所述电子控制装置通过反馈控制而从所述第一旋转电机输出转矩,以使所述动力机的转速沿着目标值而变化。
15.如权利要求8所述的车辆,其中,
在使所述第二卡合部工作时的控制性能高于预定基准的情况下,所述电子控制装置执行在所述第一卡合部的卡合状态下使所述第二卡合部从释放向卡合进行动作的动力机启动控制,
在使所述第二卡合部工作时的控制性能低于所述预定基准的情况下,所述电子控制装置执行在所述第一卡合部的卡合状态且在所述第二卡合部的释放状态下通过所述第一旋转电机而使所述动力机的转速提升的动力机启动控制。
16.如权利要求15所述的车辆,其中,
在使所述第二卡合部工作时的控制性能低于所述预定基准的情况下,与使所述第二卡合部工作时的控制性能高于所述预定基准的情况相比,所述电子控制装置使在所述动力机的运转停止了的状态下以所述第二旋转电机为驱动力源而进行行驶的电机行驶的区域缩窄。
17.如权利要求15或16所述的车辆,其中,
在使所述第二卡合部工作的工作油的温度高于预定油温的情况以及所述工作油的温度低于第二预定油温的情况中的至少一方的情况下,所述电子控制装置判断为使所述第二卡合部工作时的控制性能高于所述预定基准,其中,所述第二预定油温为与所述预定油温相比而较高的值。
18.如权利要求8所述的车辆,其特征在于,
所述第二差动机构具备单小齿轮型的行星齿轮机构,在所述单小齿轮型的行星齿轮机构中,太阳齿轮以及内啮合齿轮之中的一方为所述第四旋转要素,另一方为所述第五旋转要素,行星齿轮架为所述第六旋转要素。
19.一种车辆,其特征在于,包括:
权利要求1所述的动力传递装置;
所述第一旋转电机,通过对所述第一旋转电机的运转状态进行控制从而对所述第二差动机构的差动状态进行控制;
所述动力机,其以能够传递动力的方式而被连结在所述第一旋转要素上;
驱动轮,其被连结在所述第六旋转要素上;
第二旋转电机,其以能够传递动力的方式而被连结在所述驱动轮上;
电子控制装置,其被构成为,在使所述动力机启动时,在所述第一卡合部的卡合状态下使所述第二卡合部从释放向卡合进行动作,并且,在使所述动力机启动时,使所述第一旋转电机输出转矩以对所述驱动轮处的输出转矩的下降进行抑制。
20.如权利要求19所述的车辆,其中,
在使所述动力机启动时,所述电子控制装置使所述第一旋转电机以及所述第二旋转电机分别输出转矩以对所述驱动轮处的输出转矩的下降进行抑制。
21.如权利要求19或20所述的车辆,其中,
所述电子控制装置使从所述第一旋转电机输出的转矩为预定值以下。
22.如权利要求19或20所述的车辆,其中,
所述车辆的行驶负载越小,所述电子控制装置越使从所述第一旋转电机输出的转矩降低。
23.如权利要求19或20所述的车辆,其中,
所述电子控制装置使所述第一旋转电机输出如下的转矩量,即,所述第二旋转电机的转矩相对于对所述驱动轮处的输出转矩的下降进行抑制的转矩而言所不足的转矩量。
24.如权利要求19或20所述的车辆,其中,
在使所述动力机启动时,所述电子控制装置通过反馈控制而从所述第一旋转电机输出转矩,以使所述动力机的转速沿着目标值而变化。
25.如权利要求19所述的车辆,其中,
在使所述第二卡合部工作时的控制性能较高的情况下,所述电子控制装置执行在所述第一卡合部的卡合状态下使所述第二卡合部从释放向卡合进行动作的动力机启动控制,另一方面,在使所述第二卡合部工作时的控制性能较低的情况下,所述电子控制装置执行在所述第一卡合部的卡合状态且在所述第二卡合部的释放状态下通过所述第一旋转电机而使所述动力机的转速提升的动力机启动控制。
26.如权利要求25所述的车辆,其中,
在使所述第二卡合部工作时的控制性能较低的情况下,与使所述第二卡合部工作时的控制性能较高的情况相比,所述电子控制装置使在所述动力机的运转停止了的状态下以所述第二旋转电机为驱动力源而进行行驶的电机行驶的区域缩窄。
27.如权利要求25或26所述的车辆,其中,
在使所述第二卡合部工作的工作油的温度高于预定油温的情况以及所述工作油的温度低于第二预定油温的情况中的至少一方的情况下,所述电子控制装置判断为使所述第二卡合部工作时的控制性能较高,其中,所述第二预定油温为与所述预定油温相比而较高的值。
28.如权利要求19或20所述的车辆,其中,
所述第二差动机构具备单小齿轮型的行星齿轮机构,在所述单小齿轮型的行星齿轮机构中,太阳齿轮以及内啮合齿轮之中的一方为所述第五旋转要素,另一方为所述第六旋转要素,行星齿轮架为所述第四旋转要素。
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016058529 | 2016-03-23 | ||
JP2016-058529 | 2016-03-23 | ||
JP2016-136445 | 2016-07-08 | ||
JP2016-136446 | 2016-07-08 | ||
JP2016136446A JP6421790B2 (ja) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | 車両の制御装置 |
JP2016136445A JP6421789B2 (ja) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | 車両の制御装置 |
JP2016184345A JP6743617B2 (ja) | 2016-03-23 | 2016-09-21 | 動力伝達装置 |
JP2016-184345 | 2016-09-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107225961A CN107225961A (zh) | 2017-10-03 |
CN107225961B true CN107225961B (zh) | 2019-10-15 |
Family
ID=58410198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710178711.1A Expired - Fee Related CN107225961B (zh) | 2016-03-23 | 2017-03-23 | 动力传递装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10350983B2 (zh) |
EP (1) | EP3222455A3 (zh) |
CN (1) | CN107225961B (zh) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11161403B2 (en) * | 2012-02-03 | 2021-11-02 | Ge Hybrid Technologies, Llc | Apparatus and method for delivering power in a hybrid vehicle |
JP6387947B2 (ja) * | 2015-12-07 | 2018-09-12 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド自動車 |
JP6315016B2 (ja) * | 2016-03-25 | 2018-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
CN208134080U (zh) * | 2016-12-21 | 2018-11-23 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 驱动装置和机动车 |
CN110678352B (zh) * | 2017-06-02 | 2023-08-22 | 德纳重型车辆***集团有限责任公司 | 电驱动单元组件 |
KR102324774B1 (ko) * | 2017-08-18 | 2021-11-11 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 차량의 제어방법 |
JP6844479B2 (ja) | 2017-09-21 | 2021-03-17 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用動力伝達装置の制御装置 |
JP6888497B2 (ja) | 2017-09-21 | 2021-06-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用動力伝達装置の制御装置 |
JP6891748B2 (ja) * | 2017-09-21 | 2021-06-18 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
JP6897512B2 (ja) * | 2017-11-13 | 2021-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の駆動力制御装置 |
JP6830053B2 (ja) * | 2017-12-05 | 2021-02-17 | 株式会社豊田中央研究所 | シリーズハイブリッド自動車 |
JP6930414B2 (ja) * | 2017-12-20 | 2021-09-01 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の駆動力制御装置 |
JP6891794B2 (ja) * | 2017-12-20 | 2021-06-18 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の駆動力制御装置 |
WO2019178796A1 (zh) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 混合动力变速器及混合动力汽车 |
CN110588320A (zh) * | 2018-06-12 | 2019-12-20 | 广州汽车集团股份有限公司 | 混合动力耦合机构及汽车 |
DE102018213870A1 (de) * | 2018-08-17 | 2020-02-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Leistungsverzweigtes Getriebe |
CN109278523B (zh) * | 2018-09-28 | 2021-11-30 | 深圳兴康动力总成有限公司 | 一种混合电驱动装置 |
CN111038245B (zh) * | 2018-10-12 | 2022-08-16 | 上汽通用汽车有限公司 | 混合动力无级变速传动***和车辆 |
KR102621250B1 (ko) * | 2018-12-07 | 2024-01-09 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 자동차 및 그 변속 제어 방법 |
CN113212141B (zh) * | 2021-05-10 | 2022-06-28 | 上海中科深江电动车辆有限公司 | 增程车辆电液混合驱动*** |
JP2023017492A (ja) * | 2021-07-26 | 2023-02-07 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の駆動力制御装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101107460A (zh) * | 2004-11-24 | 2008-01-16 | 通用汽车公司 | 具有两个行星齿轮组及一个固定互连件的的电动变速器 |
CN101194114A (zh) * | 2005-02-18 | 2008-06-04 | 通用汽车环球科技运作公司 | 具有两个行星齿轮组连同一个互连部件和离合器联接输入部件的电动变速器 |
CN101495773A (zh) * | 2006-03-17 | 2009-07-29 | 通用汽车环球科技动作公司 | 具有两个行星齿轮组和离合输入的电气可变式变速器 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101427907B1 (ko) * | 2008-04-28 | 2014-08-11 | 현대자동차 주식회사 | 하이브리드 차량의 동력 전달 장치 |
KR101020980B1 (ko) * | 2009-04-23 | 2011-03-09 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 차량의 파워트레인 |
KR101113573B1 (ko) * | 2009-11-12 | 2012-02-22 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 차량의 변속기 |
KR20130002712A (ko) * | 2011-06-29 | 2013-01-08 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 자동차의 파워트레인 제어방법 |
US8905167B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-12-09 | Chrysler Group Llc | Engine start control system for an electrically variable transmission |
WO2013114594A1 (ja) | 2012-02-01 | 2013-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両用駆動装置 |
JP6146373B2 (ja) * | 2014-06-06 | 2017-06-14 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置 |
JP6213494B2 (ja) * | 2015-02-18 | 2017-10-18 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両 |
JP6287885B2 (ja) | 2015-02-18 | 2018-03-07 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両 |
-
2017
- 2017-03-20 US US15/463,591 patent/US10350983B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2017-03-23 EP EP17162593.2A patent/EP3222455A3/en not_active Withdrawn
- 2017-03-23 CN CN201710178711.1A patent/CN107225961B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101107460A (zh) * | 2004-11-24 | 2008-01-16 | 通用汽车公司 | 具有两个行星齿轮组及一个固定互连件的的电动变速器 |
CN101194114A (zh) * | 2005-02-18 | 2008-06-04 | 通用汽车环球科技运作公司 | 具有两个行星齿轮组连同一个互连部件和离合器联接输入部件的电动变速器 |
CN101495773A (zh) * | 2006-03-17 | 2009-07-29 | 通用汽车环球科技动作公司 | 具有两个行星齿轮组和离合输入的电气可变式变速器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3222455A2 (en) | 2017-09-27 |
EP3222455A3 (en) | 2017-11-29 |
US10350983B2 (en) | 2019-07-16 |
CN107225961A (zh) | 2017-10-03 |
US20170274754A1 (en) | 2017-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107225961B (zh) | 动力传递装置 | |
CN106183777B (zh) | 混合动力车辆 | |
JP6801617B2 (ja) | 車両の制御装置 | |
CN105882644B (zh) | 混合动力车辆 | |
CN106183776B (zh) | 混合动力车辆 | |
CN104395122B (zh) | 混合动力车辆的动力传递装置及混合动力*** | |
EP2810806A1 (en) | Drive apparatus for hybrid vehicle | |
CN110466338A (zh) | 一种单行星排功率分流混合动力*** | |
CN105452037B (zh) | 用于混合动力车辆的控制设备和控制方法 | |
JP6394654B2 (ja) | 車両 | |
CN108116399B (zh) | 用于混合动力车辆的控制装置和控制方法 | |
CN104812642B (zh) | 混合动力车辆的动力传递装置及混合动力*** | |
CN109532456A (zh) | 车辆用动力传递装置的控制装置 | |
CN109532457A (zh) | 车辆用动力传递装置的控制装置 | |
CN107206886A (zh) | 混合动力车辆 | |
CN109532455A (zh) | 车辆的控制装置 | |
CN105564433B (zh) | 混合动力车及其控制方法 | |
CN104943528B (zh) | 混合动力车辆用驱动装置 | |
CN104203690A (zh) | 混合动力车辆的驱动控制装置 | |
CN106476797B (zh) | 混合动力车辆 | |
CN107406066A (zh) | 控制装置 | |
KR101882398B1 (ko) | 동력 전달 장치 | |
JP6421789B2 (ja) | 車両の制御装置 | |
JP6888498B2 (ja) | 車両用動力伝達装置の制御装置 | |
CN109606345A (zh) | 车辆用驱动装置的控制装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20191015 |