JP2006042510A - Hybrid transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2個のモータ/ジェネレータの制御により無段変速が可能なハイブリッド変速機に関し、特に、エンジンクラッチの解放でエンジンが切り離され、且つ、両モータ/ジェネレータの制御が停止された状態での減速時において、モータ/ジェネレータが過回転を生ずることのないよう構成したハイブリッド変速機に関するものである。 The present invention relates to a hybrid transmission capable of continuously variable transmission by controlling two motors / generators, and in particular, in a state where the engine is disconnected by releasing an engine clutch and the control of both motors / generators is stopped. The present invention relates to a hybrid transmission configured so that the motor / generator does not cause excessive rotation at the time of deceleration.
ハイブリッド変速機は、エンジンと、出力軸と、モータ/ジェネレータとの間を差動装置により相互に連結して構成され、車両を、モータ/ジェネレータからの動力のみにより電気走行させたり、エンジン動力および上記モータ/ジェネレータからの動力によりハイブリッド走行させることができ、何れの走行形態においてもモータ/ジェネレータの制御により無段変速を行わせることができる。 The hybrid transmission is configured by connecting the engine, the output shaft, and the motor / generator to each other by a differential device, and the vehicle can be electrically driven only by the power from the motor / generator. Hybrid driving can be performed by the power from the motor / generator, and in any driving mode, continuously variable transmission can be performed by control of the motor / generator.
かようにモータ/ジェネレータの制御により変速比を作り出すハイブリッド変速機の変速制御装置にあっては従来、例えば特許文献1に記載のように、ハイブリッド走行中エンジン回転数が例えば最適燃費を実現する値に保たれるようハイブリッド変速機を変速制御するのが一般的である。
また減速に際しては、要求駆動力や車速といった走行状態に応じて目標変速比を決定し、実変速比がこれに追従するようハイブリッド変速機を変速制御しながら減速を行わせる。
Further, at the time of deceleration, the target gear ratio is determined according to the traveling state such as the required driving force and the vehicle speed, and the hybrid transmission is decelerated while controlling the shift so that the actual gear ratio follows this.
ところでハイブリッド変速機は、前記差動装置を構成する回転要素のうち、エンジンに係わる回転要素とエンジンとを常時結合したままであると、電気走行中において、エンジンを用いないにもかかわらず、エンジンを引きずって走行することになるため、エネルギー損失が大きくなる。
そこで、エンジンに係わる回転要素とエンジンとの間にエンジンクラッチを介在させ、これらの間を適宜切り離し得るようになすのが一般的である。
By the way, in the hybrid transmission, among the rotating elements constituting the differential device, if the rotating element related to the engine and the engine are always coupled, the engine is not used during the electric travel, although the engine is not used. Since the vehicle travels by dragging, the energy loss increases.
Therefore, it is general that an engine clutch is interposed between the rotating element related to the engine and the engine so that these can be appropriately separated.
一方で、急減速などのため上記モータ/ジェネレータの制御を停止させた状態で減速を行う必要が生じた場合、エンジンクラッチを締結させたままだと、ハイブリッド変速機を表す共線図上でのレバーのバランスによりモータ/ジェネレータの回転数が決まることから、そしてこの時、共線図上のレバーがイナーシャの大きなエンジン軸を中心として回動することから、モータ/ジェネレータの回転数が極めて高くなり、モータ/ジェネレータが過回転して耐久性を損なわれたり、運転者に違和感を与えるという問題がある。 On the other hand, if it is necessary to perform deceleration while the motor / generator control is stopped due to sudden deceleration, etc., the lever on the collinear diagram representing the hybrid transmission remains when the engine clutch is left engaged. Since the rotation speed of the motor / generator is determined by the balance, and the lever on the nomograph rotates around the engine shaft with a large inertia at this time, the rotation speed of the motor / generator becomes extremely high, There is a problem that the motor / generator over-rotates and the durability is impaired, and the driver feels uncomfortable.
そのため、モータ/ジェネレータの制御を停止させた状態で減速を行う場合は、エンジンクラッチを解放させてエンジンをハイブリッド変速機から切り離すことになる。
しかし、かようにモータ/ジェネレータの制御を停止させると共にエンジンクラッチを解放させた状態で減速を行うと、今度は、ハイブリッド変速機を表す共線図上のレバーが、制動操作に依らない自然減速時はイナーシャの最も大きな出力軸を中心として回動し、制動操作に依る制動減速時は、モータ/ジェネレータのうちイナーシャの大きい方のモータ/ジェネレータを中心として回動し、この場合もモータ/ジェネレータの過回転に関する問題を生ずる。
Therefore, when deceleration is performed with the motor / generator control stopped, the engine clutch is released to disconnect the engine from the hybrid transmission.
However, when the motor / generator control is stopped and the engine clutch is released in this manner, the deceleration on the nomograph that represents the hybrid transmission is now a natural deceleration that does not depend on the braking operation. At times, the motor rotates around the output shaft with the largest inertia, and at the time of braking deceleration due to braking operation, it rotates around the motor / generator with the larger inertia of the motor / generator. Causes problems with over-rotation.
かといって、上記の減速時にモータ/ジェネレータが過回転しないようハイブリッド変速機の変速比を固定しようとすると、これによる回転数維持で出力回転数の低下、つまり減速度が、制動操作により期待した通りに得られず、減速不足を運転者が感じるようになって、運転性の低下を招く。
ちなみに、この時エンジンクラッチを締結したままだと、エンジン回転数を維持するために、ハイ側への変速が行われる可能性があり、この変速によっても運転者が減速不足を感じるようになる。
However, when trying to fix the gear ratio of the hybrid transmission so that the motor / generator does not over-rotate at the time of the deceleration described above, a decrease in output speed, that is, deceleration, was expected by the braking operation by maintaining the speed. The vehicle cannot be obtained on the street, and the driver feels that the vehicle is not decelerated, leading to a decrease in drivability.
Incidentally, if the engine clutch is left engaged at this time, there is a possibility that a shift to the high side is performed in order to maintain the engine speed, and this shift also makes the driver feel insufficient deceleration.
本発明は、上記の実情に鑑み、変速比を固定するなどの制御による対策に代え、エンジンクラッチを解放すると共に両モータ/ジェネレータの制御を停止した状態での減速でも、モータ/ジェネレータが過回転することのないようなハイブリッド変速機の構成として、モータ/ジェネレータの過回転に関する前記の問題を解消することを目的とする。 In the present invention, in view of the above situation, the motor / generator is over-rotated even when the engine clutch is released and the motor / generator is decelerated while the engine clutch is released and the control is stopped. An object of the present invention is to eliminate the above-described problems related to over-rotation of a motor / generator as a configuration of a hybrid transmission that does not occur.
この目的のため、本発明によるハイブリッド変速機は、請求項1に記載した以下のごときものとする。
先ず前提となるハイブリッド変速機は、エンジンと、出力軸と、2個のモータ/ジェネレータとの間を差動装置により相互に連結して該モータ/ジェネレータの制御により変速可能に構成され、上記差動装置を構成する回転要素のうち、エンジンに係わる回転要素、およびエンジン間にエンジンクラッチを介在させたものである。
For this purpose, the hybrid transmission according to the present invention is as follows.
First, the premised hybrid transmission is configured such that the engine, the output shaft, and the two motors / generators are connected to each other by a differential device and can be shifted by the control of the motors / generators. Among the rotating elements constituting the moving device, the rotating element related to the engine and the engine clutch interposed between the engines.
本発明においては、かかるハイブリッド変速機に対し以下の構成を付加する。
つまり、上記エンジンクラッチを解放すると共に上記両モータ/ジェネレータの制御を停止した状態での減速時に、これらモータ/ジェネレータの回転数が許容回転数を越えることのないよう、これらモータ/ジェネレータの制御停止状態でのフリクショントルクを定めて両モータ/ジェネレータを構成した点に特徴づけられる。
In the present invention, the following configuration is added to the hybrid transmission.
That is, when the engine clutch is released and the control of both motors / generators is stopped, the motors / generators are stopped from being controlled so that the motors / generators do not exceed the permissible rotations. This is characterized in that both motors / generators are configured by determining the friction torque in the state.
かかる本発明のハイブリッド変速機によれば、両モータ/ジェネレータを、これらモータ/ジェネレータの制御停止状態でのフリクショントルクが上記のものとなるよう構成したため、
上記の減速時でも、モータ/ジェネレータの回転数が許容回転数を越えることがなくなり、モータ/ジェネレータの過回転を防止してその耐久性が損なわれたり、運転者に違和感を与えるという問題を回避することができる。
According to the hybrid transmission of the present invention, both the motors / generators are configured such that the friction torque in the control stop state of these motors / generators is as described above.
Even during the above deceleration, the motor / generator speed will not exceed the permissible speed, preventing over-rotation of the motor / generator and losing its durability or avoiding the driver's uncomfortable feeling. can do.
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になるハイブリッド変速機1を搭載する車両の駆動系を示す。
車両の駆動系は、ハイブリッド変速機1と、その入力側におけるエンジン2と、これら両者間に介在させたエンジンクラッチE/Cと、ハイブリッド変速機1の出力側におけるディファレンシャルギヤ装置3と、ハイブリッド変速機1からの出力をディファレンシャルギヤ装置3により分配されて伝達される左右駆動輪4L,4Rとで構成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
FIG. 1 shows a drive system of a vehicle equipped with a
The vehicle drive system includes a
ハイブリッド変速機1は、フロントエンジン・フロントホイール駆動車(FF車)用のトランスアクスルとして用いるのに有用な、図1に示すごとき以下の構成となし、ディファレンシャルギヤ装置3を内包するものとする。
ハイブリッド変速機1を図1に基づき詳述するに、これは、軸線方向(図の左右方向)に2個の単純遊星歯車組21,22を同軸に配して具える。
エンジン2に近い側における遊星歯車組21を、リングギヤR1、サンギヤS1、および、これらギヤに噛合させたピニオンP1により構成し、
エンジン2から遠い側における遊星歯車組22を、リングギヤR2、サンギヤS2、および、これらギヤに噛合させたピニオンP2により構成する。
The
The
The planetary gear set 21 on the side close to the
The planetary gear set 22 on the side far from the
ここで遊星歯車組21のピニオンP1は、遊星歯車組22まで延在する小径のロングピニオンとし、遊星歯車組22のピニオンP2を大径のショートピニオンとし、小径のロングP1を大径のショートピニオンP2にも噛合させ、
これらピニオンP1,P2を共通なキャリアCに回転自在に支持して、遊星歯車組21,22がラビニョオ型プラネタリギヤセットを構成するようになす。
このラビニョオ型プラネタリギヤセットが本発明における差動装置に相当する。
Here, the pinion P1 of the
These pinions P1 and P2 are rotatably supported on a common carrier C so that the
This Ravigneaux type planetary gear set corresponds to the differential in the present invention.
このラビニョオ型プラネタリギヤセットを挟んでエンジン2から遠い側に複合電流2層モータ23を設け、これを、上記のラビニョオ型プラネタリギヤセットと共に変速機ケース24内に収納する。
複合電流2層モータ23は、内側ロータ23riと、これを包囲する環状の外側ロータ23roとを、変速機ケース24内に同軸に回転自在に支持して具え、これら内側ロータ23riおよび外側ロータ23ro間における環状空間に同軸に配置した環状ステ-タ23sを変速機ケース1に固設して構成する。
A compound current two-
The composite current two-
複合電流2層モータ23は、外側ロータ23roおよび環状ステ-タ23sで第1のモータ/ジェネレータMG1を構成し、環状ステ-タ23sおよび内側ロータ23riで第2のモータ/ジェネレータMG2を構成する。
第1のモータ/ジェネレータMG1(外側ロータ23ro)を、上記ラビニョオ型プラネタリギヤセットにおけるサンギヤS1に結合し、第2のモータ/ジェネレータMG2(内側ロータ23ri)を、上記ラビニョオ型プラネタリギヤセットにおけるサンギヤS2に結合する。
In the composite current two-
The first motor / generator MG1 (outer rotor 23ro) is coupled to the sun gear S1 in the Ravigneaux type planetary gear set, and the second motor / generator MG2 (inner rotor 23ri) is coupled to the sun gear S2 in the Ravigneaux type planetary gear set. To do.
また、上記ラビニョオ型プラネタリギヤセットにおけるリングギヤR2を、ローブレーキL/Bにより適宜固定可能とし、サンギヤS2を、オーバードライブブレーキOD/Bにより適宜固定可能とする。
そしてリングギヤR1は入力要素とし、エンジンクラッチE/Cを介してエンジン2に結合可能とする。
更にキャリアCは出力要素とし、これに出力歯車25を同軸一体に結合して出力軸となし、出力歯車25にカウンターギヤ26を噛合させる。
カウンターギヤ26はカウンターシャフト27に結合して設け、このカウンターシャフト27には更にファイナルドライブピニオン28を結合して設ける。
そしてファイナルドライブピニオン28を、ディファレンシャルギヤ装置3に結合されたファイナルドライブリングギヤ29に噛合させる。
Further, the ring gear R2 in the Ravigneaux type planetary gear set can be appropriately fixed by the low brake L / B, and the sun gear S2 can be appropriately fixed by the overdrive brake OD / B.
The ring gear R1 is an input element and can be coupled to the
Further, the carrier C serves as an output element, and an
The
Then, the
図1につき上述したハイブリッド変速機1は図2の共線図により表され、この共線図においてInは、エンジン2からの入力を示し、またOutは、車輪4L,4Rへの出力を示し、α,β,γはそれぞれ、遊星歯車組21,22の歯数比で決まる回転要素間の距離の比を意味する。
図2にレバーLBで示すように、ローブレーキL/Bを締結させてリングギヤR2を回転数0に固定した変速(LB)モードでは、共線図上のレバーLBがAを支点として回動するため変速比固定モードとなり、そのレバー比でエンジン2(入力In)からのトルクおよびモータ/ジェネレータMG1,MG2からのトルクがそれぞれ増大されて出力Outに至るため、ローブレーキL/Bを解放している場合よりも大きな駆動力を車輪4L,4Rに向かわせることができる。
従って、この変速比固定のLBモードは大きな駆動力が要求される車両の発進時に用いる。
The
In the shift (LB) mode in which the low brake L / B is engaged and the ring gear R2 is fixed at the
Therefore, the LB mode with a fixed gear ratio is used when starting a vehicle that requires a large driving force.
車輪4L,4Rに大きな駆動力が必要でなくなった中速走行時は、図2にレバーを示さなかったが、ローブレーキL/Bを解放させてリングギヤR2を自由に回転し得るようにする。
この時、オーバードライブブレーキOD/Bの解放と相まって、モータ/ジェネレータMG1,MG2の制御により無段変速が可能である。
なお、ローブレーキL/Bを締結させた変速比固定モードから当該無段変速モードへの切り替えに当たっては、モータ/ジェネレータMG1,MG2の適切な出力トルク制御により当該モード切り替え時における出力トルク変化を滑らかなものにし、モード切り替えショックを緩和することができる。
When driving at medium speed when the
At this time, in conjunction with the release of the overdrive brake OD / B, continuously variable transmission is possible under the control of the motor / generators MG1, MG2.
When switching from the fixed gear ratio mode with the low brake L / B engaged to the continuously variable transmission mode, the output torque changes smoothly when the mode is switched by appropriate output torque control of the motor / generators MG1 and MG2. It can alleviate the mode switching shock.
ちなみに、かかる無段変速モードにおいて、モータ/ジェネレータMG1,MG2およびエンジン2の回転速度限界により決まる高速側限界の変速状態は、図2にレバーMAXで示すごときものとなる。
ところで無段変速モードにおいては、第1モータ/ジェネレータMG1が後進回転している場合、この第1モータ/ジェネレータMG1で発電して得られた電力で第2モータ/ジェネレータMG2を駆動し、第1モータ/ジェネレータMG1が前進回転している場合、第2モータ/ジェネレータMG2で発電して得られた電力で第1モータ/ジェネレータMG1を駆動というように、電力収支が釣り合ってバッテリ持ち出し電力の少ない、若しくは0の状態での走行が可能である。
また必要であれば、発電中のモータ/ジェネレータを駆動出力が増大するよう制御したり、両モータ/ジェネレータMG1,MG2を共に駆動状態となるよう制御することにより、エンジン出力以上の大きなパワーで車両を走行させることもできる。
Incidentally, in such a continuously variable transmission mode, the shift state at the high speed side limit determined by the rotational speed limit of the motor / generators MG1, MG2 and the
By the way, in the continuously variable transmission mode, when the first motor / generator MG1 rotates backward, the second motor / generator MG2 is driven by the electric power obtained by the first motor / generator MG1 to generate the first motor / generator MG1. When the motor / generator MG1 is rotating forward, the first motor / generator MG1 is driven by the electric power generated by the second motor / generator MG2. Alternatively, it is possible to run in a zero state.
If necessary, the motor / generator during power generation is controlled so that the drive output is increased, or both motors / generators MG1, MG2 are controlled to be in the drive state. Can also be run.
無段変速モードにおいては更に、モータ/ジェネレータMG1またはMG2の回転数が0となる時の入出力回転数比(変速比)が2種類存在し、これら変速比のもとでは電気的な動力を伝達することなく車両を走行させ得る。
またこれら変速比のもとでは、機械的な伝動効率よりも効率の低い電気的な伝動の割合を低いことから、ハイブリッド変速機の伝動効率を高めることができる。
In the continuously variable transmission mode, there are two types of input / output speed ratios (speed ratios) when the motor / generator MG1 or MG2 speed is zero. The vehicle can be run without transmission.
Also, under these gear ratios, the transmission efficiency of the hybrid transmission can be increased because the ratio of electrical transmission that is less efficient than mechanical transmission efficiency is low.
車輪4L,4Rを更に高速回転で駆動することが要求される高速走行時は、図2にレバーODで示すように、オーバードライブブレーキOD/Bを締結させてサンギヤS1を回転数0に固定する。
このとき共線図上のレバーODがBを支点として回動するため、この場合も変速比固定モードとなるが、ここではそのレバー比でエンジン2(入力In)の回転が増速されて出力Outに至るため、オーバードライブブレーキOD/Bを解放している場合よりも高速回転を車輪4L,4Rに向かわせることができる。
従って、この変速比固定のODモードは出力Outの高速回転が要求される車両の高速走行時に用いる。
At the time of high speed traveling that requires driving the
At this time, since the lever OD on the nomograph rotates around B as a fulcrum, the gear ratio is fixed in this case as well, but here the rotation of the engine 2 (input In) is increased at that lever ratio and output Since it leads to Out, high-speed rotation can be directed to the
Therefore, the OD mode with a fixed gear ratio is used when the vehicle is traveling at a high speed where high-speed rotation of the output Out is required.
上記はいずれも、エンジン動力とモータ/ジェネレータ動力との双方を用いたハイブリッド走行時の変速状態であるが、モータ/ジェネレータMG1,MG2のみにより車両を電気(EV)走行させるには、図2にレバーEVで示すごとく、エンジンに結合したリングギヤR1の回転数が0に保たれるようにしつつモータ/ジェネレータMG1を逆回転駆動させると共にモータ/ジェネレータMG2を正回転駆動させることで、モータ/ジェネレータMG1,MG2のみを動力源として出力Outから正回転を取り出すようになす。
そして電気走行中の変速制御に当たっては、モータ/ジェネレータMG1の逆回転速度およびモータ/ジェネレータMG2の正回転速度を制御することにより要求される変速を遂行することができる。
なお電気走行中に上記のごとく、エンジンに結合したリングギヤR1の回転数を0に保つ場合、エンジンクラッチE/Cの解放は必ずしも必要ではないが、本実施例では電気走行中にエンジンクラッチE/Cを解放するものとする。
All of the above are gear shift states during hybrid travel using both engine power and motor / generator power. To make the vehicle travel electric (EV) only by the motor / generators MG1, MG2, FIG. As shown by lever EV, the motor / generator MG1 is driven in reverse rotation and the motor / generator MG2 is driven in reverse rotation while the rotation speed of the ring gear R1 coupled to the engine is kept at 0, so that the motor / generator MG1 is driven. Therefore, only MG2 is used as the power source to extract the positive rotation from the output Out.
In shifting control during electric travel, the required shifting can be performed by controlling the reverse rotation speed of the motor / generator MG1 and the forward rotation speed of the motor / generator MG2.
As described above, when the rotational speed of the ring gear R1 coupled to the engine is kept at 0 during electric traveling, it is not always necessary to release the engine clutch E / C. However, in this embodiment, the engine clutch E / C is not operated during electric traveling. Let C be released.
車両を後退走行させるに際しては、図2にレバーREVで示すように、エンジンに結合したリングギヤR1の回転数が0に保たれるようにしつつモータ/ジェネレータMG1を正回転駆動させると共にモータ/ジェネレータMG2を逆回転駆動させることで、モータ/ジェネレータMG1,MG2のみを動力源として出力Outから逆回転を取り出すようになす。 When the vehicle travels backward, as shown by a lever REV in FIG. 2, the motor / generator MG1 is driven to rotate forward while the rotational speed of the ring gear R1 coupled to the engine is kept at 0, and the motor / generator MG2 is driven. Is driven in reverse rotation to extract reverse rotation from output Out using only motor / generator MG1, MG2 as a power source.
上記のようなハイブリッド変速機1においては、急減速などのためモータ/ジェネレータMG1,MG2の上記制御を停止させた状態で車両の減速を行う必要が生じた場合、エンジンクラッチE/Cを締結させたままだと、図2に示す共線図上でのレバーのバランスによりモータ/ジェネレータMG1,MG2の回転数が決まることから、そしてこの時、共線図上においてレバーが、イナーシャの大きなエンジンからの入力Inを中心として回動することから、モータ/ジェネレータMG1,MG2が高くなり、モータ/ジェネレータが過回転して耐久性を損なわれたり、運転者に違和感を与えるという問題がある。
In the
そのため、モータ/ジェネレータMG1,MG2の制御を停止させた状態で減速を行う場合は、エンジンクラッチE/Cを解放させてエンジン2をハイブリッド変速機1から切り離すことになる。
しかし、かようにモータ/ジェネレータMG1,MG2の制御を停止させると共にエンジンクラッチE/Cを解放させた状態で減速を行うと、今度は、図2に示す共線図上においてレバーが、制動操作に依らない自然減速時は図3に矢印で示すように、イナーシャの最も大きな車輪駆動系への出力Outを中心として回動し、制動操作に依る制動減速時は図4に矢印で示すように、モータ/ジェネレータMG1,MG2のうちイナーシャの大きい方のモータ/ジェネレータ(本実施例では、MG2とする)を中心として回動し、この場合もモータ/ジェネレータMG1,MG2の過回転に関する問題を生ずる。
Therefore, when deceleration is performed in a state where the control of the motor / generators MG1 and MG2 is stopped, the engine clutch E / C is released and the
However, when the motor / generators MG1 and MG2 are stopped and the engine clutch E / C is released, the lever is operated in the nomograph shown in FIG. As shown by an arrow in FIG. 3 during natural deceleration that does not depend on the engine, it rotates around the output Out to the wheel drive system with the largest inertia, and as shown by an arrow in FIG. 4 during braking deceleration depending on the braking operation. The motor / generator MG1, MG2 rotates around the motor / generator with the larger inertia (in this embodiment, MG2), and this also causes a problem related to over-rotation of the motor / generator MG1, MG2. .
かといって、上記の減速時にモータ/ジェネレータMG1,MG2が過回転しないようハイブリッド変速機の変速比を固定しようとすると、これによる回転数維持で出力回転数の低下、つまり減速度が、制動操作により期待した通りに得られず、減速不足を運転者が感じるようになって、運転性の低下を招く。
ちなみに、この時エンジンクラッチE/Cを締結したままだと、エンジン回転数を維持するために、ハイ側への変速が行われる可能性があり、この変速によっても運転者が減速不足を感じるようになる。
However, if you try to fix the gear ratio of the hybrid transmission so that the motor / generators MG1 and MG2 do not over-rotate at the time of the deceleration described above, the output speed decreases, that is, the deceleration is reduced by maintaining the speed. As a result, the driver cannot feel as expected, and the driver feels that the vehicle is not decelerating.
By the way, if the engine clutch E / C is left engaged at this time, a shift to the high side may be performed to maintain the engine speed, and this shift may cause the driver to feel insufficient deceleration. become.
そこで本実施例においては、上記のような、変速比を固定するなどの制御による対策に代え、エンジンクラッチE/Cを解放すると共に両モータ/ジェネレータMG1,MG2の制御を停止した状態での減速でも、モータ/ジェネレータMG1,MG2が過回転することのないようハイブリッド変速機1を以下の構成とする。
Therefore, in this embodiment, instead of the countermeasure by the control such as fixing the gear ratio as described above, the engine clutch E / C is released and the speed is reduced with the control of both the motors / generators MG1 and MG2 stopped. However, the
先ず、エンジンクラッチE/Cを解放すると共に両モータ/ジェネレータMG1,MG2の制御を停止した状態での減速が、制動操作に依らない自然減速である場合を考察する。
この場合は、共線図上のレバーが図3に示すように、イナーシャの最も大きな車輪駆動系への出力OutにおけるD点を中心として、共線図上のフリクショントルクバランスの関係で例えば破線図示の状態から矢印で示す方向へ実線図示の状態へと回動し、モータ/ジェネレータMG1がX1で示すように回転数を低下され、モータ/ジェネレータMG2がX2で示すように回転数を上昇されることから、モータ/ジェネレータMG2の回転数がモータ/ジェネレータMG1の回転数よりも高い状態でトルクバランスする。
First, let us consider a case where the deceleration in a state where the engine clutch E / C is released and the control of both the motors / generators MG1, MG2 is stopped is a natural deceleration that does not depend on the braking operation.
In this case, as shown in FIG. 3, the lever on the nomograph is centered on the point D at the output Out to the wheel drive system having the largest inertia. The motor / generator MG1 is rotated to the state indicated by the solid line in the direction indicated by the arrow, and the rotational speed is reduced as indicated by X1, and the rotational speed is increased as indicated by X2 in the motor / generator MG2. Therefore, torque balance is achieved in a state where the rotational speed of motor / generator MG2 is higher than the rotational speed of motor / generator MG1.
このため、かかる自然減速時はモータ/ジェネレータMG1,MG2のうち、回転数が上昇する方のモータ/ジェネレータMG2の回転数が、図3のE点における許容回転数を超えることのない変速比となるよう、つまり、共線図上のレバーが図3に実線で示す状態となるよりも前にトルクバランスして回動を停止するよう、モータ/ジェネレータMG1,MG2の制御停止状態でのフリクショントルクを定めて両モータ/ジェネレータを構成する。 Therefore, at the time of such natural deceleration, the speed ratio of the motor / generator MG2 whose motor speed increases among the motor / generators MG1 and MG2 does not exceed the allowable speed at point E in FIG. In other words, the friction torque when the motor / generators MG1 and MG2 are in the control stop state so that the levers on the collinear diagram stop the rotation with torque balance before the lever shown in the solid line in FIG. Both motors / generators are configured.
ここで、図3のD点周りにおけるレバーのトルクバランスを考察するに、モータ/ジェネレータMG1,MG2の発生トルクをそれぞれT1,T2とすると、
(α+1)T1=β・T2
が成立し、
また、モータ/ジェネレータMG1,MG2の制御停止状態でのフリクショントルクをそれぞれT1r,T2rとすると、
(α+1)T1r=β・T2r
が成立し、
更に、モータ/ジェネレータMG1,MG2のフリクショントルク調整量をそれぞれTft1,Tft2とすると、
(α+1)(T1r+Tft1)=β・(T2r+Tft2)
が成立する。
Here, when considering the torque balance of the lever around the point D in FIG. 3, if the generated torques of the motor / generators MG1 and MG2 are T1 and T2, respectively,
(Α + 1) T1 = β · T2
Is established,
Also, if the friction torque when the motor / generator MG1 and MG2 are in the control stop state is T1r and T2r, respectively,
(Α + 1) T1r = β · T2r
Is established,
Furthermore, if the friction torque adjustment amount of motor / generator MG1 and MG2 is Tft1 and Tft2, respectively,
(Α + 1) (T1r + Tft1) = β · (T2r + Tft2)
Is established.
よって、モータ/ジェネレータMG1,MG2のフリクショントルク調整量Tft1,Tft2を、上記の狙いが達成されるよう決定することで、所期の目的を達成することができる。
なおモータ/ジェネレータMG1,MG2のフリクショントルク調整量Tft1,Tft2を実現するには、モータ/ジェネレータMG1,MG2内における軸受などの回転部分の動摩擦係数を材質変更や構造変更などにより調整したり、コギングトルクを変更するなど、様々な手法を用いることができる。
Therefore, the intended purpose can be achieved by determining the friction torque adjustment amounts Tft1 and Tft2 of the motor / generators MG1 and MG2 so that the above-described aim is achieved.
To achieve the friction torque adjustment amount Tft1 and Tft2 of motor / generator MG1 and MG2, adjust the dynamic friction coefficient of the rotating parts such as bearings in motor / generator MG1 and MG2 by changing the material or structure, or cogging. Various methods such as changing the torque can be used.
次いで、エンジンクラッチE/Cを解放すると共に両モータ/ジェネレータMG1,MG2の制御を停止した状態での減速が、制動操作に依る制動減速である場合を考察する。
この場合は、共線図上のレバーが図4に示すように、制動操作に依る出力Outの矢印Y2で示す回転数低下により、イナーシャの大きい方のモータ/ジェネレータMG2におけるF点を中心として、例えば破線図示の状態から矢印で示す方向へ実線図示の状態へと回動し、出力Outの0への回転数低下につれ共線図上のフリクショントルクバランスの関係でモータ/ジェネレータMG1がY1で示すように回転数を一旦0にされた後、後進回転数を上昇されることから、モータ/ジェネレータMG1の回転数がモータ/ジェネレータMG2の回転数よりも高い状態でトルクバランスする。
Next, consider the case where the deceleration in the state where the engine clutch E / C is released and the control of both the motors / generators MG1, MG2 is stopped is the braking deceleration due to the braking operation.
In this case, as shown in FIG. 4, the lever on the nomographic chart is centered on the point F in the motor / generator MG2 having the larger inertia due to the decrease in the rotational speed indicated by the arrow Y2 of the output Out depending on the braking operation. For example, the motor / generator MG1 is indicated by Y1 in relation to the friction torque balance on the nomographic chart as it rotates from the state indicated by the broken line to the state indicated by the solid line in the direction indicated by the arrow, and the output speed decreases to 0. Thus, after the rotational speed is once set to 0, the reverse rotational speed is increased, so that the torque balance is achieved in a state where the rotational speed of the motor / generator MG1 is higher than the rotational speed of the motor / generator MG2.
このため、かかる制動減速時は、制動操作に依り出力Outの回転数が0になった状態で、モータ/ジェネレータMG1,MG2のうち、イナーシャの小さい方のモータ/ジェネレータMG1の回転数が、図4のG点における許容回転数を超えることのない変速比となるよう、つまり、共線図上のレバーが図4に実線で示す状態となるよりも前にトルクバランスして回動を停止するよう、モータ/ジェネレータMG1,MG2の制御停止状態でのフリクショントルクを定めて両モータ/ジェネレータを構成する。 For this reason, at the time of braking deceleration, the rotational speed of the motor / generator MG1 with the smaller inertia of the motor / generators MG1, MG2 is shown in FIG. 4 so that the gear ratio does not exceed the permissible rotational speed at point G, that is, before the lever on the nomograph is in the state indicated by the solid line in FIG. Thus, both motors / generators are configured by determining the friction torque when the control of motor / generators MG1, MG2 is stopped.
ここで、図4の出力Out周りにおけるレバーのトルクバランスを考察するに、モータ/ジェネレータMG1,MG2の発生トルクをそれぞれT1,T2とすると、
(α+1)T1=β・T2
が成立し、
また、モータ/ジェネレータMG1,MG2の制御停止状態でのフリクショントルクをそれぞれT1r,T2rとすると、
(α+1)T1r=β・T2r
が成立し、
更に、モータ/ジェネレータMG1,MG2のフリクショントルク調整量をそれぞれTft1,Tft2とすると、
(α+1)(T1r+Tft1)=β・(T2r+Tft2)
が成立する。
Here, when considering the torque balance of the lever around the output Out in FIG. 4, if the generated torques of the motor / generators MG1 and MG2 are T1 and T2, respectively,
(Α + 1) T1 = β · T2
Is established,
Also, if the friction torque when the motor / generator MG1 and MG2 are in the control stop state is T1r and T2r, respectively,
(Α + 1) T1r = β · T2r
Is established,
Furthermore, if the friction torque adjustment amount of motor / generator MG1 and MG2 is Tft1 and Tft2, respectively,
(Α + 1) (T1r + Tft1) = β · (T2r + Tft2)
Is established.
よって、モータ/ジェネレータMG1,MG2のフリクショントルク調整量Tft1,Tft2を、上記の狙いが達成されるよう決定することで、所期の目的を達成することができる。
なおモータ/ジェネレータMG1,MG2のフリクショントルク調整量Tft1,Tft2を実現するには、モータ/ジェネレータMG1,MG2内における軸受などの回転部分の動摩擦係数を材質変更や構造変更などにより調整したり、コギングトルクを変更するなど、様々な手法を用いることができる。
Therefore, the intended purpose can be achieved by determining the friction torque adjustment amounts Tft1 and Tft2 of the motor / generators MG1 and MG2 so that the above-described aim is achieved.
To achieve the friction torque adjustment amount Tft1 and Tft2 of motor / generator MG1 and MG2, adjust the dynamic friction coefficient of the rotating parts such as bearings in motor / generator MG1 and MG2 by changing the material or structure, or cogging. Various methods such as changing the torque can be used.
以上の構成とした本実施例になるハイブリッド変速機によれば、エンジンクラッチE/Cを解放すると共に両モータ/ジェネレータMG1,MG2の制御を停止した状態での減速時に、回転数が高くなる方のモータ/ジェネレータの回転数が許容回転数を超えることのない変速比となるよう、これらモータ/ジェネレータMG1,MG2の制御停止状態でのフリクショントルクを定めたから、
前記のような自然減速時や制動減速時でも、モータ/ジェネレータMG1,MG2の回転数が許容回転数を越えることがなくなり、モータ/ジェネレータの過回転を防止してその耐久性が損なわれたり、運転者に違和感を与えるという問題を回避することができる。
According to the hybrid transmission of the present embodiment having the above-described configuration, when the engine clutch E / C is disengaged and the control of both the motors / generators MG1 and MG2 is stopped, the speed increases. Since the motor / generator MG1 and MG2 have been controlled to stop the friction torque so that the speed of the motor / generator will not exceed the allowable speed,
Even during natural deceleration or braking deceleration as described above, the motor / generator MG1, MG2 rotation speed will not exceed the permissible rotation speed, preventing excessive rotation of the motor / generator and impairing its durability. The problem of giving the driver a sense of incongruity can be avoided.
1 ハイブリッド変速機
2 エンジン
E/C エンジンクラッチ
3 ディファレンシャルギヤ装置
4L 左駆動輪
4R 右駆動輪
21 単純遊星歯車組(差動装置)
22 単純遊星歯車組(差動装置)
25 出力歯車
27 カウンターシャフト
MG1,MG2 モータ/ジェネレータ
1
E / C engine clutch 3 Differential gear unit
4L left drive wheel
4R right drive wheel
21 Simple planetary gear set (differential device)
22 Simple planetary gear set (differential device)
25 Output gear
27 Countershaft
MG1, MG2 Motor / Generator
Claims (4)
前記エンジンクラッチを解放すると共に前記両モータ/ジェネレータの制御を停止した状態での減速時に、これらモータ/ジェネレータの回転数が許容回転数を越えることのないよう、これらモータ/ジェネレータの制御停止状態でのフリクショントルクを定めて両モータ/ジェネレータを構成したことを特徴とするハイブリッド変速機。 Among the rotating elements constituting the differential device, the engine, the output shaft, and the two motor / generators are connected to each other by a differential device and can be shifted by the control of the motor / generator. In the hybrid transmission in which the rotating element related to the engine and the engine clutch are interposed between the engines,
When the engine clutch is released and the motor / generator is decelerated with the control stopped, the motor / generator is in a control stop state so that the rotation speed of the motor / generator does not exceed the allowable rotation speed. The hybrid transmission is characterized in that both motors / generators are configured by determining the friction torque.
前記エンジンクラッチを解放すると共に前記両モータ/ジェネレータの制御を停止した状態での前記減速時に回転数が高くなる方のモータ/ジェネレータの回転数が許容回転数を超えることのない変速比となるよう、これらモータ/ジェネレータの制御停止状態でのフリクショントルクを定めて両モータ/ジェネレータを構成したことを特徴とするハイブリッド変速機。 The hybrid transmission according to claim 1, wherein
When the engine clutch is released and the control of both the motors / generators is stopped, the speed of the motor / generator whose speed increases during the deceleration does not exceed the allowable speed. The hybrid transmission is characterized in that both motors / generators are configured by determining the friction torque when the control of the motors / generators is stopped.
前記エンジンクラッチを解放すると共に前記両モータ/ジェネレータの制御を停止した状態での前記減速が、制動操作に依らない自然減速である場合、回転数が上昇する方のモータ/ジェネレータの回転数が許容回転数を超えることのない変速比となるよう、これらモータ/ジェネレータの制御停止状態でのフリクショントルクを定めて両モータ/ジェネレータを構成したことを特徴とするハイブリッド変速機。 The hybrid transmission according to claim 2, wherein
When the deceleration with the engine clutch released and the control of both motors / generators stopped is a natural deceleration that does not depend on the braking operation, the motor / generator with the higher rotational speed is allowed. A hybrid transmission characterized in that both motors / generators are configured by determining the friction torque when the control of these motors / generators is stopped so that the speed ratio does not exceed the rotational speed.
前記エンジンクラッチを解放すると共に前記両モータ/ジェネレータの制御を停止した状態での前記減速が、制動操作に依る制動減速である場合、イナーシャが小さい方のモータ/ジェネレータの回転数が許容回転数を超えることのない変速比となるよう、これらモータ/ジェネレータの制御停止状態でのフリクショントルクを定めて両モータ/ジェネレータを構成したことを特徴とするハイブリッド変速機。 The hybrid transmission according to claim 2 or 3,
When the deceleration with the engine clutch disengaged and the control of both the motors / generators stopped is a braking deceleration by a braking operation, the rotational speed of the motor / generator with the smaller inertia is the allowable rotational speed. A hybrid transmission characterized in that both motors / generators are configured by determining the friction torque when the control of the motors / generators is stopped so that the transmission ratio does not exceed.
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