JP2006077857A - Drive mechanism for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンと少なくとも1つのモータを動力源とし、共線図上で1つのレバーの端部位置にモータが連結される回転要素が配列され、その内側位置にエンジンが連結される回転要素が配列される差動装置を有する駆動力合成変速機を備えたハイブリッド車の駆動装置に関する。 The present invention relates to a rotating element in which an engine and at least one motor are used as a power source, a rotating element connected to the end position of one lever on the collinear diagram is arranged, and the engine is connected to an inner position of the rotating element. The present invention relates to a drive device for a hybrid vehicle provided with a drive force synthesizing transmission having a differential device in which are arranged.
従来、共線図上に4つの入出力要素が配列される4要素2自由度の遊星歯車機構を構成し、前記入出力要素のうちの内側に配列される2つの要素の一方にエンジンからの入力を、他方に駆動系統への出力をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の要素の両外側に配列される2つの要素にそれぞれ第1モータジェネレータと第2モータジェネレータとを連結したハイブリッド駆動装置が知られていて、走行モードとして、エンジンとモータジェネレータを駆動源とし、共線図上のレバー両端のモータジェネレータの回転数制御により無段変速比を得る無段変速モードを有する(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来のハイブリッド車の駆動装置において、無段変速モードでのエンジン高介意点運転時には、一方のモータジェネレータの回転数が高回転数となり、モータジェネレータの回転負荷が過大となる。このような高回転でもエンジンの最大出力をモータジェネレータで受け止めることができるようにするためには、容量の大きなモータジェネレータを設けなければならず、変速機サイズの制約でモータジェネレータの大きさが制限された場合、パフォーマンスを発揮できない、という問題がある。 However, in the above-described conventional hybrid vehicle drive device, when the engine high-intermediate point operation is performed in the continuously variable transmission mode, the rotational speed of one motor generator becomes high and the rotational load of the motor generator becomes excessive. In order to allow the motor generator to receive the maximum output of the engine even at such high speeds, a motor generator with a large capacity must be provided, and the size of the motor generator is limited due to the limitation of the transmission size. If this is done, there is a problem that performance cannot be achieved.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、無段変速モードで高い駆動力要求があった場合、エンジンとモータの接続状態を変更するだけで、駆動力要求に応えることができると共に、滑らかなモード遷移を確保することができるハイブリッド車の駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problem, and when there is a high driving force request in the continuously variable transmission mode, it is possible to meet the driving force request only by changing the connection state between the engine and the motor. An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle drive device that can ensure smooth mode transition.
上記目的を達成するため、本発明では、エンジンと少なくとも1つのモータを動力源とし、共線図上で1つのレバーの端部位置にモータが連結される回転要素が配列され、その内側位置にエンジンが連結される回転要素が配列される差動装置を有する駆動力合成変速機を備えたハイブリッド車において、
前記モータとエンジンとを互いに連結して駆動力合成変速機に入力するエンジン・モータ直結走行モードを設定した。
In order to achieve the above object, according to the present invention, an engine and at least one motor are used as power sources, and a rotating element to which the motor is connected is arranged at the end position of one lever on the alignment chart, In a hybrid vehicle including a driving force synthesis transmission having a differential device in which rotating elements to which an engine is connected are arranged,
An engine / motor direct-coupled travel mode in which the motor and the engine are connected to each other and input to the driving force synthesis transmission is set.
よって、本発明のハイブリッド車の駆動装置にあっては、例えば、無段変速モードを選択してのエンジン高回転走行時にモータが高回転になるような場合、モータとエンジンとを互いに連結して駆動力合成変速機に入力するエンジン・モータ直結走行モードとされる。すなわち、モータ回転数とエンジン回転数が同じとなり、モータ回転数を無段変速モードの時に対し低下させることが可能となる。これによりモータへのトルク指令値を上乗せすることができ、無段変速モードに比べ、駆動力の増強を図ることができる。また、モード遷移する場合、エンジン・モータ直結走行モードの追加により駆動力段差が減少し、滑らかなモード遷移となる。この結果、無段変速モードで高い駆動力要求があった場合、エンジンとモータの接続状態を変更するだけで、駆動力要求に応えることができると共に、滑らかなモード遷移を確保することができる。 Therefore, in the hybrid vehicle drive device of the present invention, for example, when the motor rotates at a high speed when the continuously variable transmission mode is selected, the motor and the engine are connected to each other. The engine / motor direct drive running mode is input to the driving force synthesis transmission. That is, the motor rotational speed and the engine rotational speed are the same, and the motor rotational speed can be reduced as compared to the continuously variable transmission mode. As a result, a torque command value for the motor can be added, and the driving force can be increased compared to the continuously variable transmission mode. In addition, when the mode is changed, the driving force level difference is reduced by the addition of the engine / motor direct-coupled running mode, resulting in smooth mode transition. As a result, when there is a high driving force request in the continuously variable transmission mode, it is possible to meet the driving force request and to ensure smooth mode transition only by changing the connection state between the engine and the motor.
以下、本発明のハイブリッド車の駆動装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1および実施例2に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best mode for realizing a hybrid vehicle drive device of the present invention will be described below based on
まず、ハイブリあッド車の駆動系の構成を説明する。
図1は実施例1の駆動装置が適用されたハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例1のハイブリッド車の駆動系は、図1に示すように、エンジンEと、第1モータジェネレータMG1(モータ)と、第2モータジェネレータMG2(モータ)と、出力軸OUT(出力部材)と、これらの入出力要素E,MG1,MG2,OUTが連結される差動装置(第1遊星歯車PG1、第2遊星歯車PG2、第3遊星歯車PG3)と複数の摩擦締結要素を有する駆動力合成変速機TMと、を備えている。
First, the configuration of the drive system of the hybrid vehicle will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a drive system of a hybrid vehicle to which the drive device of
そして、選択された走行モードに応じ後述する油圧制御装置5からの制御油圧により締結・解放が制御される前記摩擦締結要素としては、ハイクラッチHC(第1クラッチ)と、エンジンクラッチEC(第2クラッチ)と、シリーズクラッチSC(第3クラッチ)と、モータジェネレータクラッチMGC(第4クラッチ)と、ローブレーキLB(第1ブレーキ)と、ハイローブレーキHLB(第2ブレーキ)と、を備えている。
The friction engagement elements whose engagement and disengagement are controlled by a control hydraulic pressure from a
前記エンジンEは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ1からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度などが制御される。
The engine E is a gasoline engine or a diesel engine, and the opening degree of a throttle valve and the like are controlled based on a control command from an
前記第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2は、永久磁石を埋設したロータと、ステータコイルが巻き付けられたステータと、を有する同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ2からの制御指令に基づいて、インバータ3により作り出された三相交流をそれぞれのステータコイルに印加することにより独立に制御される。
The first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are synchronous motor generators having a rotor in which permanent magnets are embedded and a stator around which a stator coil is wound. Based on this, the three-phase alternating current generated by the
前記差動装置としての第1遊星歯車PG1と第2遊星歯車PG2と第3遊星歯車PG3は、何れも2自由度3要素のシングルピニオン型遊星歯車である。前記第1遊星歯車PG1は、第1サンギヤS1と、第1ピニオンP1を支持する第1ピニオンキャリアPC1と、第1ピニオンP1に噛み合う第1リングギヤR1と、によって構成されている。前記第2遊星歯車PG2は、第2サンギヤS2と、第2ピニオンP2を支持する第2ピニオンキャリアPC2と、第2ピニオンP2に噛み合う第2リングギヤR2と、によって構成されている。前記第3遊星歯車PG3は、第3サンギヤS3と、第3ピニオンP3を支持する第3ピニオンキャリアPC3と、第3ピニオンP3に噛み合う第3リングギヤR3と、によって構成されている。 The first planetary gear PG1, the second planetary gear PG2, and the third planetary gear PG3 serving as the differential devices are all single-pinion type planetary gears having two degrees of freedom. The first planetary gear PG1 includes a first sun gear S1, a first pinion carrier PC1 that supports the first pinion P1, and a first ring gear R1 that meshes with the first pinion P1. The second planetary gear PG2 includes a second sun gear S2, a second pinion carrier PC2 that supports the second pinion P2, and a second ring gear R2 that meshes with the second pinion P2. The third planetary gear PG3 includes a third sun gear S3, a third pinion carrier PC3 that supports the third pinion P3, and a third ring gear R3 that meshes with the third pinion P3.
前記第1サンギヤS1と前記第2サンギヤS2とは第1回転メンバM1により直結され、前記第1リングギヤR1と第3サンギヤS3とは第2回転メンバM2により直結され、前記第2ピニオンキャリアPC2と前記第3リングギヤR3とは第3回転メンバM3により直結される。したがって、3組の遊星歯車PG1,PG2,PG3は、第1回転メンバM1と第2回転メンバM2と第3回転メンバM3と第1ピニオンキャリアPC1と第2リングギヤR2と第3ピニオンキャリアPC3との6つの回転要素を有する。 The first sun gear S1 and the second sun gear S2 are directly connected by a first rotating member M1, and the first ring gear R1 and the third sun gear S3 are directly connected by a second rotating member M2, and are connected to the second pinion carrier PC2. The third ring gear R3 is directly connected by a third rotating member M3. Accordingly, the three planetary gears PG1, PG2, and PG3 include the first rotating member M1, the second rotating member M2, the third rotating member M3, the first pinion carrier PC1, the second ring gear R2, and the third pinion carrier PC3. It has 6 rotating elements.
前記差動装置の6つの回転要素に対する動力源E,MG1,MG2と出力軸OUTと各摩擦締結要素LB,HC,HLB,EC,SC,MGCの連結関係について説明する。
前記第1回転メンバM1(S1,S2)には、第2モータジェネレータMG2が連結されている。
前記第2回転メンバM2(R1,R3)には、入出力要素の何れにも連結されていない。
前記第3回転メンバM3(PC2,R3)には、エンジンクラッチECを介してエンジンEが連結されている。
前記第1ピニオンキャリアPC1には、ハイクラッチHCを介して第2モータジェネレータMG2が連結されている。また、ローブレーキLBを介して変速機ケースTCに連結されている。
前記第2リングギヤR2には、モータジェネレータクラッチMGCを介して第1モータジェネレータMG1が連結されている。また、ハイローブレーキHLBを介して変速機ケースTCに連結されている。
前記第3ピニオンキャリアPC3には、出力軸OUTが連結されている。なお、出力軸OUTからは、図外のプロペラシャフトやディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動輪に駆動力が伝達される。
さらに、前記エンジンEと第1モータジェネレータMG1とは、シリーズクラッチSCを介して連結されている。
The connection relationship among the power sources E, MG1, MG2, the output shaft OUT, and the frictional engagement elements LB, HC, HLB, EC, SC, MGC for the six rotating elements of the differential will be described.
A second motor generator MG2 is connected to the first rotating member M1 (S1, S2).
The second rotating member M2 (R1, R3) is not connected to any input / output element.
An engine E is connected to the third rotating member M3 (PC2, R3) via an engine clutch EC.
A second motor generator MG2 is connected to the first pinion carrier PC1 via a high clutch HC. Further, it is connected to the transmission case TC via a low brake LB.
A first motor generator MG1 is connected to the second ring gear R2 via a motor generator clutch MGC. In addition, it is connected to the transmission case TC via a high / low brake HLB.
An output shaft OUT is connected to the third pinion carrier PC3. A driving force is transmitted from the output shaft OUT to the left and right driving wheels via a propeller shaft, a differential, and a drive shaft (not shown).
Further, the engine E and the first motor generator MG1 are connected via a series clutch SC.
上記連結関係により、図2に示す共線図上において、第1モータジェネレータMG1(R2)、エンジンE(PC2,R3)、出力軸OUT(PC3)、第2モータジェネレータMG2(S1,S2)の順に配列され、遊星歯車列の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデル(第1遊星歯車PG1のレバー(1)、第2遊星歯車PG2のレバー(2)、第3遊星歯車PG3のレバー(3))を導入することができる。ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数(回転速度)をとり、横軸にリングギヤ、キャリア、サンギヤ等の各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比に基づく共線図レバー比(α、β、δ)になるように配置したものである。 Due to the above connection relationship, the first motor generator MG1 (R2), the engine E (PC2, R3), the output shaft OUT (PC3), and the second motor generator MG2 (S1, S2) on the alignment chart shown in FIG. Rigid lever model that is arranged in order and can easily express the dynamic operation of the planetary gear train (the first planetary gear PG1 lever (1), the second planetary gear PG2 lever (2), the third planetary gear PG3 lever) (3)) can be introduced. Here, the “collinear diagram” is a velocity diagram used in a simple and easy-to-understand method of drawing instead of the method of obtaining by equation when considering the gear ratio of the differential gear, Take the number of rotations (rotation speed) of the rotating elements, take each rotating element such as ring gear, carrier, sun gear, etc. on the horizontal axis, and set the interval between each rotating element to the collinear lever ratio (α , Β, δ).
前記ハイクラッチHCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図6の共線図上において、第2モータジェネレータMG2の回転速度軸と一致する位置に配置され、図2及び図3の共線図に示すように、締結によりハイ側変速比を分担する「2速固定モード」と「ハイ側無段変速モード」と「ハイギヤ固定モード」を実現する。 The high clutch HC is a multi-plate friction clutch that is fastened by hydraulic pressure, and is disposed at a position that coincides with the rotational speed axis of the second motor generator MG2 on the alignment chart of FIG. As shown in the nomograph, the “two-speed fixed mode”, the “high-side continuously variable transmission mode”, and the “high gear fixed mode” that share the high-side gear ratio by the engagement are realized.
前記エンジンクラッチECは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図6の共線図上において、エンジンEとの回転速度軸と一致する位置に配置され、締結によりエンジンEの回転とトルクを、エンジン入力回転要素である第3回転メンバM3(PC2,R3)に入力する。 The engine clutch EC is a multi-plate friction clutch that is engaged by hydraulic pressure, and is disposed at a position that coincides with the rotational speed axis of the engine E on the alignment chart of FIG. Is input to the third rotation member M3 (PC2, R3) which is an engine input rotation element.
前記シリーズクラッチSCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図6の共線図上において、エンジンEと第1モータジェネレータMG1とを連結する位置に配置され、締結によりエンジンEと第1モータジェネレータMG1とを連結する。 The series clutch SC is a multi-plate friction clutch that is fastened by hydraulic pressure, and is arranged at a position where the engine E and the first motor generator MG1 are connected on the alignment chart of FIG. 1 Motor generator MG1 is connected.
前記モータジェネレータクラッチMGCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図6の共線図上において、第1モータジェネレータMG1と第2リングギヤR2を連結する位置に配置され、第1モータジェネレータMG1と第2リングギヤR2との締結解除を行う。 The motor generator clutch MGC is a multi-plate friction clutch that is fastened by hydraulic pressure, and is disposed at a position connecting the first motor generator MG1 and the second ring gear R2 on the alignment chart of FIG. Release the engagement between MG1 and the second ring gear R2.
前記ローブレーキLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図6の共線図上において、第2モータジェネレータMG2の回転速度軸より外側位置に配置され、図2及び図3の共線図に示すように、締結によりロー側変速比を分担する「ローギヤ固定モード」と「ロー側無段変速モード」を実現する。 The low brake LB is a multi-plate friction brake that is fastened by hydraulic pressure, and is disposed on the outer side of the rotational speed axis of the second motor generator MG2 on the alignment chart of FIG. As shown in the diagram, the "low gear fixed mode" and the "low side continuously variable transmission mode" that share the low gear ratio are realized by fastening.
前記ハイローブレーキHLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図6の共線図上において、第1モータジェネレータMG1の回転速度軸と一致する位置に配置され、図2及び図3の共線図に示すように、ローブレーキLBと共に締結することにより変速比をアンダードライブ側の「ローギヤ固定モード」とし、ハイクラッチHCと共に締結することにより変速比をオーバードライブ側の「ハイギヤ固定モード」とする。 The high / low brake HLB is a multi-plate friction brake fastened by hydraulic pressure, and is arranged at a position coincident with the rotational speed axis of the first motor generator MG1 on the alignment chart of FIG. As shown in the nomograph, the gear ratio is set to the "low gear fixing mode" on the underdrive side by engaging with the low brake LB, and the "high gear fixing mode" on the overdrive side by engaging with the high clutch HC. And
次に、ハイブリッド車の制御系を説明する。
実施例1におけるハイブリッド車の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、12Vバッテリ4と、強電バッテリ4’と、油圧制御装置5と、統合コントローラ6と、アクセル開度センサ7と、車速センサ8と、エンジン回転数センサ9と、第1モータジェネレータ回転数センサ10と、第2モータジェネレータ回転数センサ11と、第3リングギヤ回転数センサ12と、DC/DCコンバータ13と、を有して構成されている。
Next, the control system of the hybrid vehicle will be described.
As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle control system in the first embodiment is integrated with an
前記エンジンコントローラ1は、アクセル開度センサ7からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ9からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ6からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。
The
前記モータコントローラ2は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ10、11からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ6からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第1モータジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と、第2モータジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)と、をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ3へ出力する。なお、このモータコントローラ2からは、バッテリ4,4’の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報が統合コントローラ6に対して出力される。
The
前記インバータ3は、前記第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2との各ステータコイルに接続され、モータコントローラ2からの指令により独立した3相交流を作り出す。このインバータ3には、力行時に放電し回生時に充電する強電バッテリ13が接続されている。なお、強電バッテリ4’は、DC/DCコンバータ13を介して12Vバッテリ4と接続されている。
The
前記油圧制御装置5は、統合コントローラ6からの油圧指令に基づいて、ローブレーキLBと、ハイクラッチHCと、ハイローブレーキHLBと、エンジンクラッチECと、シリーズクラッチSCと、モータジェネレータクラッチMGCの締結油圧制御及び解放油圧制御を行う。この締結油圧制御及び解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ制御も含む。
Based on the hydraulic pressure command from the
前記統合コントローラ6は、アクセル開度センサ7からのアクセル開度APと、車速センサ8からの車速VSP(=出力軸回転数)と、エンジン回転数センサ9からのエンジン回転数Neと、第1モータジェネレータ回転数センサ10からの第1モータジェネレータ回転数N1と、第2モータジェネレータ回転数センサ11からの第2モータジェネレータ回転数N2と、第3リングギヤ回転数センサ12からの駆動力合成変速機入力回転数Ni等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ1、モータコントローラ2、油圧制御装置5に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。
The
なお、統合コントローラ6とエンジンコントローラ1、および、統合コントローラ6とモータコントローラ2とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線14、15により接続されている。
The
次に、ハイブリッド車の走行モードについて説明する。
走行モードとしては、ローギヤ固定モード(以下、「Low固定モード」という。)と、ロー側無段変速モード(以下、「Low-iVTモード」という。)と、2速固定モード(以下、「2ndモード」という。)と、ハイ側無段変速モード(以下、「High-iVTモード」という。)と、ハイギヤ固定モード(以下、「High固定モード」という。)と、の5つの走行モードを有する。
Next, the travel mode of the hybrid vehicle will be described.
The driving modes include a low gear fixed mode (hereinafter referred to as “Low fixed mode”), a low-side continuously variable transmission mode (hereinafter referred to as “Low-iVT mode”), and a two-speed fixed mode (hereinafter referred to as “2nd”). Mode ”), high-side continuously variable transmission mode (hereinafter referred to as“ High-iVT mode ”), and high gear fixed mode (hereinafter referred to as“ High fixed mode ”). .
前記5つの走行モードについては、エンジンEを用いないで両モータージェネレータMG1,MG2のみで走行する電気自動車モード(以下、「EVモード」という。)と、エンジンEと両モータージェネレータMG1,MG2を用いて走行するハイブリッド車モード(以下、「HEVモード」という。)とに分けられる。 Regarding the five driving modes, an electric vehicle mode (hereinafter referred to as “EV mode”) in which only the motor generators MG1 and MG2 are driven without using the engine E, and an engine E and both motor generators MG1 and MG2 are used. And a hybrid vehicle mode (hereinafter referred to as “HEV mode”).
よって、図2(EVモード関連の5つの走行モード)及び図3(HEVモード関連の5つの走行モード)に示すように、「EVモード」と「HEVモード」とを合わせると「10の走行モード」が実現されることになる。
ここで、図2(a)は「EV-Low固定モード」の共線図、図2(b)は「EV-Low-iVTモード」の共線図、図2(c)は「EV-2ndモード」の共線図、図2(d)は「EV-High-iVTモード」の共線図、図2(e)は「EV-High固定モード」の共線図である。また、図3(a)は「HEV-Low固定モード」の共線図、図3(b)は「HEV-Low-iVTモード」の共線図、図3(c)は「HEV-2ndモード」の共線図、図3(d)は「HEV-High-iVTモード」の共線図、図3(e)は「HEV-High固定モード」の共線図である。
Therefore, as shown in FIG. 2 (five driving modes related to EV mode) and FIG. 3 (five driving modes related to HEV mode), the combination of “EV mode” and “HEV mode” is “10 driving modes”. Will be realized.
Here, Fig. 2 (a) is an alignment chart of "EV-Low fixed mode", Fig. 2 (b) is an alignment chart of "EV-Low-iVT mode", and Fig. 2 (c) is "EV-2nd" 2D is an alignment chart of “EV-High-iVT mode”, and FIG. 2E is an alignment chart of “EV-High fixed mode”. Fig. 3 (a) is a collinear diagram of "HEV-Low fixed mode", Fig. 3 (b) is a collinear diagram of "HEV-Low-iVT mode", and Fig. 3 (c) is "HEV-2nd mode". FIG. 3D is a collinear diagram of “HEV-High-iVT mode”, and FIG. 3E is a collinear diagram of “HEV-High fixed mode”.
前記「Low固定モード」は、図2(a)及び図3(a)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを締結し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるローギヤ固定モードである。 As shown in the nomographs of Fig. 2 (a) and Fig. 3 (a), the "Low fixed mode" is a series of low brake LB, high clutch HC, high low brake HLB, This is a low gear fixed mode obtained by releasing the clutch SC and engaging the motor generator clutch MGC.
前記「Low-iVTモード」は、図2(b)及び図3(b)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるロー側無段変速モードである。 In the “Low-iVT mode”, the low brake LB is engaged, the high clutch HC is released, the high / low brake HLB is released, as shown in the collinear diagram of FIG. 2 (b) and FIG. 3 (b). This is a low-side continuously variable transmission mode obtained by releasing the series clutch SC and engaging the motor generator clutch MGC.
前記「2ndモード」は、図2(c)及び図3(c)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られる2速固定モードである。 In the “2nd mode”, as shown in the collinear diagram of FIG. 2 (c) and FIG. 3 (c), the low brake LB is engaged, the high clutch HC is engaged, the high / low brake HLB is released, and the series clutch is engaged. This is a two-speed fixed mode obtained by releasing the SC and engaging the motor generator clutch MGC.
前記「High-iVTモード」は、図2(d)及び図3(d)の共線図に示すように、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるハイ側無段変速モードである。 In the “High-iVT mode”, the low brake LB is released, the high clutch HC is engaged, the high / low brake HLB is released, as shown in the collinear diagram of FIG. 2 (d) and FIG. 3 (d). This is a high-side continuously variable transmission mode obtained by releasing the series clutch SC and engaging the motor generator clutch MGC.
前記「High固定モード」は、図2(e)及び図3(e)の共線図に示すように、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを締結し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるハイギヤ固定モードである。 As shown in the collinear charts of Fig. 2 (e) and Fig. 3 (e), the "High fixed mode" is a series that releases the low brake LB, engages the high clutch HC, and engages the high / low brake HLB. This is a high gear fixed mode obtained by releasing the clutch SC and engaging the motor generator clutch MGC.
そして、前記「10の走行モード」のモード遷移制御は、統合コントローラ6により行われる。すなわち、統合コントローラ6には、要求駆動力Fdrv(アクセル開度APにより求められる。)と車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、例えば、図4に示すような前記「10の走行モード」を割り振った走行モードマップが予め設定されていて、車両走行時等においては、要求駆動力Fdrvと車速VSPとバッテリS.O.Cの各検出値により走行モードマップが検索され、要求駆動力Fdrvと車速VSPにより決まる車両動作点やバッテリ充電量に応じた最適な走行モードが選択される。なお、図4は三次元走行モードマップをバッテリS.O.Cが充分な容量域のある値で切り取ることにより、要求駆動力Fdrvと車速VSPとの二次元によりあらわした走行モードマップの一例である。
Then, the mode transition control of the “10 travel modes” is performed by the
さらに、シリーズクラッチSCとモータジェネレータクラッチMGCを採用したことに伴い、上記「10の走行モード」に加え、図5の最下段および図6に示すように、発進時等で選択されるシリーズローギヤ固定モード(以下、「S-Low固定モード」という。)が追加される。この「S-Low固定モード」は、ローブレーキLBとハイローブレーキHLBを締結し、エンジンクラッチECとハイクラッチHCとモータジェネレータクラッチMGCを解放し、シリーズクラッチSCを締結することで得られる。 Furthermore, with the adoption of the series clutch SC and the motor generator clutch MGC, in addition to the above “10 driving modes”, as shown in the bottom of FIG. 5 and FIG. A mode (hereinafter referred to as “S-Low fixed mode”) is added. This “S-Low fixed mode” is obtained by engaging the low brake LB and the high / low brake HLB, releasing the engine clutch EC, the high clutch HC, and the motor generator clutch MGC, and engaging the series clutch SC.
つまり、上記「10の走行モード」はパラレル型ハイブリッド車としての走行モードであるが、シリーズローギヤ固定モードである「S-Low固定モード」については、図6に示すように、エンジンEと第1モータジェネレータMG1とを共線図から切り離し、エンジンEにより第1モータジェネレータMG1を駆動して発電し、該第1モータジェネレータMG1による発電電力を受け入れて充電するバッテリ4と、該バッテリ4の充電電力を用いて第2モータジェネレータMG2を駆動するというシリーズ型ハイブリッド車としての走行モードということができる。
In other words, the “10 travel modes” are travel modes as a parallel hybrid vehicle, but the “S-Low fixed mode” which is the series low gear fixed mode, as shown in FIG. The motor generator MG1 is separated from the collinear chart, the first motor generator MG1 is driven by the engine E to generate electric power, the electric power generated by the first motor generator MG1 is received and charged, and the charging electric power of the
前記走行モードマップの選択により、「EVモード」と「HEVモード」との間においてモード遷移を行う場合には、図5に示すように、エンジンEの始動・停止と、エンジンクラッチECを締結・解放する制御が実行される。また、「EVモード」の5つのモード間でのモード遷移や「HEVモード」の5つのモード間でのモード遷移を行う場合には、図5に示すON/OFF作動表にしたがって行われる。 When the mode transition is performed between the “EV mode” and the “HEV mode” by selecting the travel mode map, as shown in FIG. 5, the engine E is started and stopped, and the engine clutch EC is engaged. Control to release is executed. Further, when mode transition between the five modes of the “EV mode” and mode transition between the five modes of the “HEV mode” are performed, they are performed according to the ON / OFF operation table shown in FIG.
これらのモード遷移制御のうち、例えば、エンジンEの始動・停止とクラッチやブレーキの締結・解放が同時に必要な場合や、複数のクラッチやブレーキの締結・解放が必要な場合や、エンジンEの始動・停止またはクラッチやブレーキの締結・解放に先行してモータジェネレータ回転数制御が必要な場合等においては、予め決められた手順にしたがったシーケンス制御により行われる。 Among these mode transition controls, for example, when engine E start / stop and clutch / brake engagement / release are required at the same time, when multiple clutches / brake engagement / release are required, engine E start When the motor generator rotational speed control is required prior to stopping or engaging / disengaging of the clutch or brake, the sequence control is performed according to a predetermined procedure.
実施例1では、図7に示す「HEV-High-iVTモード」(「モード番号1」)に対し、前記第1モータジェネレータMG1と第2遊星歯車PG2の第1モータジェネレータMG1が割り振られた第2リングギヤR2(回転要素)とを切り離すと共に、第1モータジェネレータMG1とエンジンEとを連結するエンジン・モータ直結走行モードを設定している(図8,図9)。
In the first embodiment, the first motor generator MG1 of the first motor generator MG1 and the second planetary gear PG2 is assigned to the “HEV-High-iVT mode” (“
前記エンジン・モータ直結走行モードは、シリーズクラッチSCを締結し、モータジェネレータクラッチMGCを解放することで得るもので、その1つは、図8に示すように、ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、シリーズクラッチSCを締結し、モータジェネレータクラッチMGC、ローブレーキLB、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる「駆動力増強無段変速モード」(「モード番号2」)である。そして、他の1つは、図9に示すように、ローブレーキLB、ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、シリーズクラッチSCを締結し、モータジェネレータクラッチMGC、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる「駆動力増強固定変速モード」(「モード番号3」)である。
The engine / motor direct drive mode is obtained by engaging the series clutch SC and releasing the motor generator clutch MGC, and one of them is a high clutch HC, engine clutch EC, series as shown in FIG. This is the “driving force enhanced continuously variable transmission mode” (“
次に、作用を説明する。
[モード遷移制御処理]
図10は統合コントローラ6にて実行されるモード遷移制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。この処理は、現モードが「HEV-High-iVTモード」(モード番号1)である場合、このモード番号1から「駆動力増強無段変速モード」(モード番号2)または「駆動力増強固定変速モード」(モード番号3)へモード遷移する場合に実行される。
Next, the operation will be described.
[Mode transition control processing]
FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the mode transition control process executed by the
ステップS1では、現モード番号が1か否か、つまり、現モードが「HEV-High-iVTモード」か否かを判断し、YESの場合はステップS2へ移行し、NOの場合はステップS12へ移行する。 In step S1, it is determined whether or not the current mode number is 1, that is, whether or not the current mode is “HEV-High-iVT mode”. If YES, the process proceeds to step S2, and if NO, the process proceeds to step S12. Transition.
ステップS2では、ステップS1において現モード番号が1であるとの判断に引き続き、遷移先モード番号が2または3か否かを判断し、YESの場合はステップS3へ移行し、NOの場合はステップS9へ移行する。
ここで、車速VSP、駆動力Fdrv、バッテリS.O.C等の情報を基に、現在のあるべきモードを選択する。この選択したモードを「遷移先モード」とする。この「遷移先モード」が現モード(モード番号=1)と異なる場合は、選択したモードへ切り替える必要がある。例えば、現時点で選択されている「HEV-High-iVTモード」では駆動力が僅かに不足する場合には、「駆動力増強無段変速モード」(モード番号2)が選択され、また、「HEV-High-iVTモード」でも「駆動力増強無段変速モード」でも駆動力が不足する場合には、「駆動力増強固定変速モード」(モード番号3)が選択される。
In step S2, following the determination that the current mode number is 1 in step S1, it is determined whether or not the transition mode number is 2 or 3. If YES, the process proceeds to step S3. If NO, step S3 is performed. The process proceeds to S9.
Here, based on information such as the vehicle speed VSP, the driving force Fdrv, the battery SOC, and the like, the current desired mode is selected. This selected mode is referred to as a “transition destination mode”. When this “transition destination mode” is different from the current mode (mode number = 1), it is necessary to switch to the selected mode. For example, when the driving force is slightly insufficient in the currently selected “HEV-High-iVT mode”, the “driving force enhanced continuously variable transmission mode” (mode number 2) is selected, and “HEV-High-iVT mode” If the driving force is insufficient both in the “-High-iVT mode” and the “driving force enhancing continuously variable transmission mode”, the “driving force enhancing fixed shifting mode” (mode number 3) is selected.
ステップS3では、ステップS2において遷移先モード番号が2または3であるとの判断に引き続き、「HEV-High-iVTモード」から「駆動力増強無段変速モード」または「駆動力増強固定変速モード」へ遷移するために、シリーズクラッチSCを締結するための準備制御を行い、ステップS4へ移行する。
ここで、締結準備制御として、第1モータジェネレータ回転数N1とエンジン回転数Neとを一致させておくことで、シリーズクラッチSCの締結時のショックを低減する。ここでは、第1モータジェネレータ回転数N1とエンジン回転数Neが、共に回転数目標値Ne1を目指して変速する。
In step S3, following the determination that the transition destination mode number is 2 or 3 in step S2, the “HEV-High-iVT mode” is changed to “the driving force enhanced continuously variable transmission mode” or “the driving force enhanced fixed transmission mode”. In order to make a transition to, preparation control for engaging the series clutch SC is performed, and the routine proceeds to step S4.
Here, as the engagement preparation control, the first motor generator rotation speed N1 and the engine rotation speed Ne are made to coincide with each other, thereby reducing a shock at the time of engaging the series clutch SC. Here, both the first motor generator rotational speed N1 and the engine rotational speed Ne are shifted toward the rotational speed target value Ne1.
ステップS4では、ステップS3における締結準備制御に引き続き、第1モータジェネレータ回転数N1とエンジン回転数Neが、共に回転数目標値Ne1と一致したか否かを判断する。一致した場合には、シリーズクラッチSCの締結準備が完了したとしてステップS5へ移行する。一致しない場合は、ステップS3へ戻り、第1モータジェネレータ回転数N1とエンジン回転数Neが、共に回転数目標値Ne1に一致するように制御する。 In step S4, following the fastening preparation control in step S3, it is determined whether or not both the first motor generator rotational speed N1 and the engine rotational speed Ne coincide with the rotational speed target value Ne1. If they match, it is determined that preparation for fastening the series clutch SC is completed, and the process proceeds to step S5. If not, the process returns to step S3, and control is performed so that the first motor generator rotational speed N1 and the engine rotational speed Ne both coincide with the rotational speed target value Ne1.
ステップS5では、ステップS4におけるN1=Ne=Ne1との判断に引き続き、シリーズクラッチSCを締結する前に、モード遷移するかどうかを、ステップS2と同様に再度判断する。これは、クラッチの締結・解放の繰り返しによる時間のロスを防ぐことを目的とする。つまり、シリーズクラッチSCの締結、モータジェネレータクラッチMGCの解放により「駆動力増強無段変速モード」へ遷移した直後、再び「HEV-High-iVTモード」へ戻るためにモータジェネレータクラッチMGCを締結、シリーズクラッチSCを解放するようなシーンを避けるためである。遷移先モード番号が2または3の場合には、ステップS6へ移行し、遷移先モード番号が2または3でない場合には、ステップS9へ移行する。 In step S5, following the determination of N1 = Ne = Ne1 in step S4, it is determined again whether or not the mode is changed before the series clutch SC is engaged as in step S2. This is intended to prevent time loss due to repeated engagement and disengagement of the clutch. In other words, immediately after the transition to the "driving force enhanced continuously variable transmission mode" due to the engagement of the series clutch SC and the release of the motor generator clutch MGC, the motor generator clutch MGC is engaged again to return to the "HEV-High-iVT mode". This is to avoid a scene where the clutch SC is released. If the transition destination mode number is 2 or 3, the process proceeds to step S6. If the transition destination mode number is not 2 or 3, the process proceeds to step S9.
ステップS6では、ステップS5において遷移先モード番号が2または3であるとの判断に引き続き、「HEV-High-iVTモード」から「駆動力増強無段変速モード」へ遷移するために、シリーズクラッチSC(第3クラッチ)を締結し、ステップS7へ移行する。 In step S6, in order to make a transition from the “HEV-High-iVT mode” to the “driving force enhanced continuously variable transmission mode” following the determination that the transition destination mode number is 2 or 3 in step S5, the series clutch SC (Third clutch) is engaged, and the process proceeds to step S7.
ステップS7では、ステップS6におけるシリーズクラッチSCの締結に引き続き、「HEV-High-iVTモード」から「駆動力増強無段変速モード」へ遷移するために、モータジェネレータクラッチMGC(第4クラッチ)を解放し、ステップS8へ移行する。 In step S7, following the engagement of the series clutch SC in step S6, the motor generator clutch MGC (fourth clutch) is released in order to transition from the “HEV-High-iVT mode” to the “driving force enhanced continuously variable transmission mode”. Then, the process proceeds to step S8.
ステップS8では、ステップS7におけるモータジェネレータクラッチMGCの解放に基づき、「駆動力増強無段変速モード」へのモード遷移が完了したとして、現モード番号を1から2に書き換え、ステップS12へ移行する。 In step S8, based on the release of the motor generator clutch MGC in step S7, assuming that the mode transition to the “driving force increasing continuously variable transmission mode” is completed, the current mode number is rewritten from 1 to 2, and the process proceeds to step S12.
ステップS9では、ステップS2またはステップS5において遷移先モード番号=2または3ではないと判断されたとき、遷移先モード番号=1か否かを判断し、YESの場合はステップS10へ移行し、NOの場合はステップS11へ移行する。 In step S9, when it is determined in step S2 or step S5 that the transition destination mode number is not 2 or 3, it is determined whether or not the transition destination mode number is 1. If YES, the process proceeds to step S10. In this case, the process proceeds to step S11.
ステップS10では、ステップS9において遷移先モード番号=1であるとの判断に基づき、第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2とエンジンEを「HEV-High-iVTモード」での目標回転数に向けて変速し、ステップS12へ移行する。この目標回転数は、車速VSP、駆動力Fdrv、バッテリS.O.Cを基に演算される目標駆動力を実現するように、エネルギ効率を考慮し演算された結果である。 In step S10, based on the determination that the transition destination mode number = 1 in step S9, the first motor generator MG1, the second motor generator MG2, and the engine E are set to the target rotational speed in the “HEV-High-iVT mode”. The gear is shifted toward step S12. This target rotational speed is a result calculated in consideration of energy efficiency so as to realize a target driving force calculated based on the vehicle speed VSP, the driving force Fdrv, and the battery S.O.C.
ステップS11では、ステップS9において遷移先モード番号=1ではないとの判断に基づき、他のモードへのモード遷移制御を実行し、ステップS12へ移行する。 In step S11, based on the determination that the transition destination mode number is not 1 in step S9, the mode transition control to another mode is executed, and the process proceeds to step S12.
ステップS12では、現モード番号の確認、あるいは、各クラッチ・ブレーキの断続状態から、現在のモード番号が2であるか否かを判断し、YESの場合はステップS13へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。 In step S12, it is determined whether the current mode number is 2 from the confirmation of the current mode number or the intermittent state of each clutch / brake. If YES, the process proceeds to step S13. If NO, the process proceeds to step S13. Move to return.
ステップS13では、ステップS12において現モード番号が2であるとの判断に引き続き、遷移先モード番号が3か否かを判断し、YESの場合はステップS14へ移行し、NOの場合はステップS19へ移行する。 In step S13, following the determination that the current mode number is 2 in step S12, it is determined whether or not the transition destination mode number is 3. If YES, the process proceeds to step S14. If NO, the process proceeds to step S19. Transition.
ステップS14では、ステップS13において遷移先モード番号が3であるとの判断に引き続き、「駆動力増強無段変速モード」(モード2)から「駆動力増強固定変速モード」(モード3)へ遷移するために、ローブレーキLBを締結するための準備制御を行い、ステップS15へ移行する。
ここで、締結準備制御として、第2モータジェネレータ回転数N2がゼロ回転になるように制御する。これにより、ローブレーキLBの締結時のショックを低減する。
In step S14, following the determination that the transition destination mode number is 3 in step S13, a transition is made from the “driving force enhanced continuously variable transmission mode” (mode 2) to the “driving force enhanced fixed shift mode” (mode 3). Therefore, preparation control for engaging the low brake LB is performed, and the process proceeds to step S15.
Here, as the fastening preparation control, the second motor generator rotation speed N2 is controlled to be zero rotation. This reduces shock when the low brake LB is engaged.
ステップS15では、ステップS14における締結準備制御に引き続き、第2モータジェネレータ回転数N2がゼロ回転となったか否かを判断する。ゼロ回転となっている場合には、ローブレーキLBの締結準備が完了したとしてステップS16へ移行する。ゼロ回転となっていない場合は、ステップS14へ戻り、第2モータジェネレータ回転数N2がゼロ回転によなるように制御する。 In step S15, following the fastening preparation control in step S14, it is determined whether or not the second motor generator rotational speed N2 has reached zero. If the rotation is zero, it is determined that preparation for engaging the low brake LB is completed, and the process proceeds to step S16. If the rotation is not zero, the process returns to step S14 to control the second motor generator rotation speed N2 to be zero rotation.
ステップS16では、ステップS15におけるN2=0との判断に引き続き、ローブレーキLBを締結する前に、モード遷移するかどうかを、ステップS13と同様に再度判断する。これは、クラッチの締結・解放の繰り返しによる時間のロスを防ぐことを目的とする。つまり、ローブレーキLBの締結により「駆動力増強固定変速モード」(モード3)へ遷移直後、再び、モータジェネレータクラッチMGCの解放により「駆動力増強無段変速モード」へ遷移した直後、再び「駆動力増強無段変速モード」(モード2)へ戻るためにローブレーキLBを解放するようなシーンを避けるためである。遷移先モード番号が3の場合には、ステップS17へ移行し、遷移先モード番号が3でない場合には、ステップS19へ移行する。 In step S16, following the determination that N2 = 0 in step S15, it is determined again whether or not the mode is changed before the low brake LB is engaged, as in step S13. This is intended to prevent time loss due to repeated engagement and disengagement of the clutch. In other words, immediately after the transition to the “driving force augmentation fixed shift mode” (mode 3) by the engagement of the low brake LB, and immediately after the transition to the “driving force augmentation continuously variable transmission mode” by the release of the motor generator clutch MGC, the “drive” is again performed. This is to avoid a scene in which the low brake LB is released in order to return to the “force-increasing continuously variable transmission mode” (mode 2). If the transition destination mode number is 3, the process proceeds to step S17. If the transition destination mode number is not 3, the process proceeds to step S19.
ステップS17では、ステップS16において遷移先モード番号が3であるとの判断に引き続き、「駆動力増強無段変速モード」(モード2)から「駆動力増強固定変速モード」(モード3)へ遷移するために、ローブレーキLB(第1ブレーキ)を締結し、ステップS18へ移行する。 In step S17, following the determination that the transition destination mode number is 3 in step S16, a transition is made from the “driving force enhanced continuously variable transmission mode” (mode 2) to the “driving force enhanced fixed shift mode” (mode 3). Therefore, the low brake LB (first brake) is engaged, and the process proceeds to step S18.
ステップS18では、ステップS17におけるローブレーキLBの締結に基づき、「駆動力増強固定変速モード」へのモード遷移が完了したとして、現モード番号を2から3に書き換え、リターンへ移行する。 In step S18, based on the engagement of the low brake LB in step S17, assuming that the mode transition to the “driving force augmentation fixed shift mode” is completed, the current mode number is rewritten from 2 to 3, and the process proceeds to return.
ステップS19では、ステップS13またはステップS16において遷移先モード番号=3ではないと判断されたとき、遷移先モード番号=2か否かを判断し、YESの場合はステップS20へ移行し、NOの場合はステップS21へ移行する。 In step S19, when it is determined in step S13 or step S16 that the transition destination mode number is not 3, it is determined whether or not the transition destination mode number is 2. If YES, the process proceeds to step S20. If NO, Moves to step S21.
ステップS20では、ステップS19において遷移先モード番号=2であるとの判断に基づき、第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2とエンジンEを「駆動力増強無段変速モード」での目標回転数に向けて変速し、リターンへ移行する。この目標回転数は、車速VSP、駆動力Fdrv、バッテリS.O.Cを基に演算される目標駆動力を実現するように、エネルギ効率を考慮し演算された結果である。 In step S20, based on the determination that the transition destination mode number = 2 in step S19, the first motor generator MG1, the second motor generator MG2, and the engine E are set to the target rotational speed in the “driving force increasing continuously variable transmission mode”. Shift toward, and return to return. This target rotational speed is a result calculated in consideration of energy efficiency so as to realize a target driving force calculated based on the vehicle speed VSP, the driving force Fdrv, and the battery S.O.C.
ステップS21では、ステップS19において遷移先モード番号=2ではないとの判断に基づき、他のモードへのモード遷移制御を実行し、リターンへ移行する。 In step S21, based on the determination that the transition destination mode number is not 2 in step S19, the mode transition control to another mode is executed, and the process proceeds to return.
[駆動力増強モードの設定作用]
「HEV-High-iVTモード」(モード1)は、図5に示すように、ハイクラッチHCとエンジンクラッチECとモータジェネレータクラッチMGCを締結し、シリーズクラッチSCとローブレーキLBとハイローブレーキHLBを解放することで得られる。
[Setting effect of driving force enhancement mode]
In “HEV-High-iVT mode” (mode 1), as shown in FIG. 5, high clutch HC, engine clutch EC and motor generator clutch MGC are engaged, and series clutch SC, low brake LB and high / low brake HLB are released. It is obtained by doing.
このモード1を選択しての高速走行時には、図7に示すように、第1モータジェネレータ回転数N1が高回転となってしまうため、第1モータジェネレータMG1の出力できるトルクは減少してしまう。このため、第1モータジェネレータMG1の出力トルク低下分が出力軸OUTの駆動力に反映することになり、駆動力が低下してしまう。
During high speed running with
上記のようにモード1の状態において、第1モータジェネレータ回転数N1がエンジン回転数Neよりも大きい場合には、シリーズクラッチSCを締結し、モータジェネレータクラッチMGCを解放することで、「駆動力増強無段変速モード」(モード2)とする。
このモード2では、図8に示すように、第1モータジェネレータ回転数N1をエンジン回転数Neまで引き下げることができる。この第1モータジェネレータ回転数N1の低下により、第1モータジェネレータMG1へのトルク指令値を、モード1の状態に対し上乗せすることが可能となる。その結果、出力可能な駆動力をモード1の状態に対し、増大させることが可能となる。また、第1モータジェネレータ回転数N1の低下により、第1モータジェネレータMG1における損失を低下させることが可能となる。
As described above, in the state of
In this
上記モード1の状態またはモード2の状態では駆動力が不足する場合には、例えば、モード1の状態から、シリーズクラッチSCを締結し、モータジェネレータクラッチMGCを解放し、さらに、ローブレーキLBを締結することで、「駆動力増強固定変速モード」(モード3)とする。
このモード2の状態では、駆動力制御と変速制御を行う必要があるのに対し、モード3の状態では、図9に示すように、変速比は固定であるので、駆動力制御のみを行えばよい。したがって、大きな要求駆動力が生じた場合には、エンジンE及び第1モータジェネレータMG1を共に、出力可能な最大トルクを出力することができる。その結果、モード2に対し、さらに駆動力を増大させることができる。
If the driving force is insufficient in the
In the
[モード1からモード2へのモード遷移作用]
モード1からモード2へのモード遷移時には、図10にフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS12→ステップS13→ステップS19→ステップS20→リターンへと進む流れとなる。
[Mode transition action from
At the time of mode transition from
このモード1からモード2へのモード遷移作用を、図11に示す共線図により説明すると、まず、図11(a)はモード1の状態において、高車速時にエンジンEが高出力運転している際の共線図である(ステップS1)。
The mode transition action from
図11(b)はモード1の状態からモード2の状態にモード遷移する際、シリーズクラッチSC(第3クラッチ)を締結するために変速した状態を示す共線図である(ステップS3,S4)。
このシリーズクラッチSCを締結するための変速制御は、第1モータジェネレータ回転数N1とエンジン回転数Neとを等しくする制御である。
FIG. 11 (b) is a collinear diagram showing a state in which shifting is performed to engage the series clutch SC (third clutch) when the mode is changed from the
The shift control for engaging the series clutch SC is control for equalizing the first motor generator rotational speed N1 and the engine rotational speed Ne.
図11(c)はモード1の状態からモード2の状態へ遷移するため、シリーズクラッチSCを締結し、モータジェネレータクラッチMGCを解放した状態を示す共線図である(ステップS6,ステップS7)。
このシリーズクラッチSCの締結に際しては、締結準備制御として、第1モータジェネレータ回転数N1とエンジン回転数Neとを一致させる制御が行われるため、回転数落差の無い状態での締結・解放となり、シリーズクラッチSCの締結ショックやモータジェネレータクラッチMGCの解放ショックの発生は防止される。
FIG. 11 (c) is a collinear diagram showing a state in which the series clutch SC is engaged and the motor generator clutch MGC is released in order to transition from the
When the series clutch SC is engaged, the first motor generator rotation speed N1 and the engine rotation speed Ne are controlled as the engagement preparation control, so that the engagement / release is performed without any drop in the rotation speed. Occurrence of engagement shock of clutch SC and release shock of motor generator clutch MGC is prevented.
図11(d)はモード2の状態での車速VSP、駆動力Fdrv(=アクセル開度)、バッテリS.O.Cを基に演算される目標駆動力を実現するように、エネルギ効率を考慮し演算された目標回転数に変速した状態である(ステップS20)。
これにより、第1モータジェネレータMG1での損失低減が可能となる。また、第1モータジェネレータMG1の出力可能トルクが大きくなるため、エンジンEの出力できるトルクの幅を広げることができる。
FIG. 11 (d) is calculated in consideration of energy efficiency so as to realize the target driving force calculated based on the vehicle speed VSP, the driving force Fdrv (= accelerator opening), and the battery SOC in the
As a result, loss in first motor generator MG1 can be reduced. Further, since the output possible torque of the first motor generator MG1 increases, the range of torque that can be output from the engine E can be widened.
[モード2からモード3へのモード遷移作用]
モード2からモード3へのモード遷移時には、図10にフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS17→ステップS18→リターンへと進む流れとなる。
[Mode transition action from
At the time of mode transition from
このモード1からモード2へのモード遷移作用を、図12に示す共線図により説明すると、まず、図12(a)はモード2の状態で、図11(d)と同様に、目標駆動力を実現するように、エネルギ効率を考慮し演算された目標回転数に変速した状態である(ステップS12)。
The mode transition action from
図12(b)はモード2の状態からモード3の状態にモード遷移する際に、ローブレーキLBを締結するために変速した状態を示す共線図である(ステップS14,S15)。
このローブレーキLBを締結するための変速制御は、第2モータジェネレータ回転数N2をゼロ回転とする制御である。
FIG. 12B is a collinear diagram showing a state in which shifting is performed to engage the low brake LB when the mode is changed from the
The shift control for engaging the low brake LB is a control for setting the second motor generator rotation speed N2 to zero rotation.
図12(c)はモード2の状態からモード3の状態へ遷移するため、ローブレーキLBを締結した状態を示す共線図である(ステップS17)。
このローブレーキLBの締結に際しては、締結準備制御として、第2モータジェネレータ回転数N2をゼロ回転とする制御が行われるため、回転数落差の無い状態での締結となり、ローブレーキLBの締結ショックの発生は防止される。
FIG. 12 (c) is a collinear diagram showing a state in which the low brake LB is engaged in order to transition from the
When the low brake LB is engaged, since the second motor generator rotation speed N2 is controlled to zero rotation as the engagement preparation control, the engagement is performed without any drop in the rotation speed. Occurrence is prevented.
[モード1からモード3へのモード遷移作用]
モード1からモード3へのモード遷移時には、図10にフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS17→ステップS18→リターンへと進む流れとなる。
[Mode transition action from
At the time of mode transition from
すなわち、モード1からモード3へのモード遷移時には、下記の5つの遷移手順、
1)エンジン回転数Neと第1モータジェネレータ回転数N1とを一致させる変速制御を行う第1遷移手順
2)シリーズクラッチSCを締結する第2遷移手順
3)モータジェネレータクラッチMGCを解放する第3遷移手順
4)第2モータジェネレータ回転数N2をゼロ回転とする変速制御を行う第4遷移手順
5)ローブレーキLBを締結する第5遷移手順
により行われる。そして、図11に示すモード1からモード2へのモード遷移作用と、図12に示すモード2からモード3へのモード遷移作用とが連続して実行される。
That is, at the time of mode transition from
1) First transition procedure for performing shift control to match the engine speed Ne and the first motor generator speed N1
2) Second transition procedure to engage the series clutch SC
3) 3rd transition procedure to release motor generator clutch MGC
4) Fourth transition procedure for performing shift control with the second motor generator speed N2 set to zero rotation
5) The fifth transition procedure for engaging the low brake LB is performed. Then, the mode transition action from
次に、効果を説明する。
実施例1のハイブリッド車の駆動装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the hybrid vehicle drive device of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) エンジンEと少なくとも1つのモータを動力源とし、共線図上で1つのレバーの端部位置にモータが連結される回転要素が配列され、その内側位置にエンジンEが連結される回転要素が配列される差動装置を有する駆動力合成変速機TMを備えたハイブリッド車において、前記モータとエンジンEとを互いに連結して駆動力合成変速機TMに入力するエンジン・モータ直結走行モードを設定したため、無段変速モードで高い駆動力要求があった場合、エンジンEとモータの接続状態を変更するだけで、駆動力要求に応えることができると共に、滑らかなモード遷移を確保することができる。 (1) A rotation element in which the engine E and at least one motor are used as a power source, a rotating element to which the motor is connected is arranged at the end position of one lever on the alignment chart, and the engine E is connected to an inner position thereof In a hybrid vehicle having a driving force combining transmission TM having a differential device in which elements are arranged, an engine / motor direct-coupled traveling mode in which the motor and the engine E are connected to each other and input to the driving force combining transmission TM is provided. Because of the setting, when there is a high driving force request in the continuously variable transmission mode, it is possible to meet the driving force request and to ensure smooth mode transition by simply changing the connection state between the engine E and the motor. .
(2) 前記駆動力合成変速機TMは、2自由度3要素の第1遊星歯車PG1と第2遊星歯車PG2と第3遊星歯車PG3により構成され、前記第2遊星歯車PG2の共線図上で内側に配列される要素と前記第3遊星歯車PG3の共線図上で一端に配列される要素とを連結してエンジンEを割り当て、前記第2遊星歯車PG2の共線図上で一端に配列される要素に第1モータジェネレータMG1を割り当て、前記第1遊星歯車PG1の共線図上で一端に配列される要素と前記第2遊星歯車PG2の共線図上で一端に配列される要素とを連結して第2モータジェネレータMG2を割り当て、前記第3遊星歯車PG3の共線図上で内側に配列される要素に出力軸OUTを割り当て、前記第1遊星歯車PG1の共線図上で他端に配列される要素と前記第3遊星歯車PG3の共線図上で他端に配列される要素とを直結要素により連結し、前記第1遊星歯車PG1の共線図上で内側に配列される要素と変速機ケースTCとの間にローブレーキLBを設け、前記第2遊星歯車PG2の共線図上で一端に配列される要素と変速機ケースTCとの間にハイローブレーキHLBを設け、第2モータジェネレータMG2が割り当てられる要素と前記直結要素との間にハイクラッチHCを設け、エンジンEとエンジンEが割り当てられる要素との間にエンジンクラッチECを設け、エンジンEと第1モータジェネレータMG1との間にシリーズクラッチSCを設け、前記第2遊星歯車PG2の共線図上で一端に配列される要素と第1モータジェネレータMG1との間にモータジェネレータクラッチMGCを設け、前記エンジン・モータ直結走行モードは、前記シリーズクラッチSCを締結し、前記モータジェネレータクラッチMGCを解放することで得るため、「HEV-High-iVTモード」での高速走行時、ドライバーによる駆動要求があった場合、シリーズクラッチSCとモータジェネレータクラッチMGCの接続状態を変更するだけで、駆動力増強を図ることができる。 (2) The driving force combined transmission TM is constituted by a first planetary gear PG1, a second planetary gear PG2, and a third planetary gear PG3 having three elements with two degrees of freedom, and is on a collinear diagram of the second planetary gear PG2. Are connected to the elements arranged at one end on the collinear diagram of the third planetary gear PG3 and assigned to the engine E, and at one end on the collinear diagram of the second planetary gear PG2. The first motor generator MG1 is assigned to the arranged elements, and the elements arranged at one end on the alignment chart of the first planetary gear PG1 and the elements arranged at one end on the alignment chart of the second planetary gear PG2 And the second motor generator MG2 is allocated, the output shaft OUT is allocated to the elements arranged inside on the collinear diagram of the third planetary gear PG3, and the collinear diagram of the first planetary gear PG1 is allocated. The element arranged at the other end and the element arranged at the other end on the collinear diagram of the third planetary gear PG3 are directly connected. And a low brake LB is provided between the elements arranged inside on the collinear diagram of the first planetary gear PG1 and the transmission case TC, and one end on the collinear diagram of the second planetary gear PG2 A high / low brake HLB is provided between the elements arranged in the transmission and the transmission case TC, a high clutch HC is provided between the element to which the second motor generator MG2 is assigned and the direct connection element, and the engine E and the engine E are assigned. Between the engine E and the first motor generator MG1, a series clutch SC is provided between the engine E and the first planetary gear PG2. A motor generator clutch MGC is provided between the motor generator MG1 and in the engine / motor direct connection running mode, the series clutch SC is engaged and the motor generator clutch MGC is disengaged. Therefore, when driving at high speed in the "HEV-High-iVT mode", if there is a drive request from the driver, the drive power can be increased simply by changing the connection state of the series clutch SC and motor generator clutch MGC. Can be planned.
(3) 前記エンジン・モータ直結走行モードは、前記ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、シリーズクラッチSCを締結し、前記モータジェネレータクラッチMGC、ローブレーキLB、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる「駆動力増強無段変速モード」であるため、エンジン回転数Neが出力軸回転数Noより大きい「HEV-High-iVTモード」の状態に対して、第1モータジェネレータMG1の回転数を引き下げることができ、これにより、第1モータジェネレータMG1が出力できるトルクは増加し、また、第1モータジェネレータMG1における損失を低下させることが可能となる。 (3) The engine / motor direct drive mode is obtained by engaging the high clutch HC, the engine clutch EC, and the series clutch SC, and releasing the motor generator clutch MGC, the low brake LB, and the high / low brake HLB. Because it is a “power-enhanced continuously variable transmission mode”, the engine speed Ne can be reduced in response to the “HEV-High-iVT mode” in which the engine speed Ne is greater than the output shaft speed No. Thus, the torque that can be output by the first motor generator MG1 increases, and the loss in the first motor generator MG1 can be reduced.
(4) 前記エンジン・モータ直結走行モードは、前記ローブレーキLB、ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、シリーズクラッチSCを締結し、前記モータジェネレータクラッチMGC、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる「駆動力増強固定変速モード」であるため、ローブレーキLBの締結により変速制御を行う必要のない固定変速比モードとなり、これにより、エンジンE及び第1モータジェネレータMG1の出力パワーを全て駆動力に投入することが可能となり、「駆動力増強無段変速モード」よりも、更に大きい駆動力を発生させることが可能となる。 (4) The engine / motor direct drive mode is obtained by engaging the low brake LB, high clutch HC, engine clutch EC, and series clutch SC and releasing the motor generator clutch MGC and high / low brake HLB. Because it is a “power-enhanced fixed speed change mode”, it becomes a fixed speed change ratio mode that does not require speed change control by engaging the low brake LB, and thereby, all the output power of the engine E and the first motor generator MG1 is input to the driving force. Therefore, it is possible to generate a larger driving force than in the “driving force enhancing continuously variable transmission mode”.
(5) 前記ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、モータジェネレータクラッチMGCを締結し、前記シリーズクラッチSC、ローブレーキLB、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる「HEV-High-iVTモード」から前記「駆動力増強無段変速モード」へのモード遷移は、エンジン回転数Neと第1モータジェネレータ回転数N1とが等しくなるまで変速制御を行う第1遷移手順と、エンジン回転数Neと第1モータジェネレータ回転数N1とが一致したらシリーズクラッチSCを締結する第2遷移手順と、前記シリーズクラッチSCの締結に引き続いてモータジェネレータクラッチMGCを解放する第3遷移手順と、により行うため、「HEV-High-iVTモード」を選択しての走行中に高い駆動力が要求される場合、モード遷移ショックの発生無く、スムーズに「HEV-High-iVTモード」から「駆動力増強無段変速モード」へのモード遷移を達成することができる。 (5) From the "HEV-High-iVT mode" obtained by engaging the high clutch HC, engine clutch EC, and motor generator clutch MGC and releasing the series clutch SC, low brake LB, and high / low brake HLB. The mode transition to the “driving force enhancing continuously variable transmission mode” includes the first transition procedure for performing the shift control until the engine speed Ne and the first motor generator speed N1 become equal, the engine speed Ne and the first motor generator. Since the second transition procedure for engaging the series clutch SC when the rotational speed N1 matches, and the third transition procedure for releasing the motor generator clutch MGC following the engagement of the series clutch SC, the “HEV-High- If high driving force is required during driving with “iVT mode” selected, it is possible to smoothly select “HEV-High-iVT mode” without mode change shock. It can be achieved mode transition to the "driving force enhancing continuously variable mode".
(6) 前記ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、シリーズクラッチSCを締結し、前記モータジェネレータクラッチMGC、ローブレーキLB、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる「駆動力増強無段変速モード」から前記「駆動力増強固定変速モード」へのモード遷移は、第2モータジェネレータ回転数N2がゼロ回転数となるように変速制御する第1遷移手順と、第2モータジェネレータ回転数N2がゼロ回転数となったら、ローブレーキLBを締結する第2遷移手順と、により行うため、「駆動力増強無段変速モード」を選択しての走行中により高い駆動力が要求される場合、モード遷移ショックの発生無く、スムーズに「駆動力増強無段変速モード」から「駆動力増強固定変速モード」へのモード遷移を達成することができる。 (6) From the “driving force enhanced continuously variable transmission mode” obtained by engaging the high clutch HC, engine clutch EC, and series clutch SC and releasing the motor generator clutch MGC, low brake LB, and high / low brake HLB. The mode transition to the “driving force augmentation fixed speed change mode” includes a first transition procedure for performing speed change control so that the second motor generator rotational speed N2 is zero, and a second motor generator rotational speed N2 is zero. If a higher driving force is required during driving with the “driving force increasing continuously variable transmission mode” selected, the mode transition shock occurs. Therefore, it is possible to smoothly achieve the mode transition from the “driving force enhancing continuously variable transmission mode” to the “driving force enhancing fixed shifting mode”.
(7) 前記ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、モータジェネレータクラッチMGCを締結し、前記シリーズクラッチSC、ローブレーキLB、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる「HEV-High-iVTモード」から前記「駆動力増強固定変速モード」へのモード遷移は、エンジン回転数Neと第1モータジェネレータ回転数N1とが等しくなるまで変速制御を行う第1遷移手順と、エンジン回転数Neと第1モータジェネレータ回転数N1とが一致したらシリーズクラッチSCを締結する第2遷移手順と、前記シリーズクラッチSCの締結に引き続いてモータジェネレータクラッチMGCを解放する第3遷移手順と、第2モータジェネレータ回転数N2がゼロ回転数となるように変速制御する第4遷移手順と、第2モータジェネレータ回転数N2がゼロ回転数となったら、ローブレーキLBを締結する第5遷移手順と、により行うため、「HEV-High-iVTモード」を選択しての走行中に一気に高い駆動力が要求される場合、モード遷移ショックの発生無く、スムーズに「HEV-High-iVTモード」から「駆動力増強固定変速モード」へのモード遷移を達成することができる。 (7) From the "HEV-High-iVT mode" obtained by fastening the high clutch HC, engine clutch EC, motor generator clutch MGC, and releasing the series clutch SC, low brake LB, high / low brake HLB. The mode transition to the “driving force-enhanced fixed speed change mode” includes the first transition procedure in which the speed change control is performed until the engine speed Ne becomes equal to the first motor generator speed N1, and the engine speed Ne and the first motor generator speed. When the number N1 matches, the second transition procedure for engaging the series clutch SC, the third transition procedure for releasing the motor generator clutch MGC following the engagement of the series clutch SC, and the second motor generator rotational speed N2 is zero. If the second motor generator rotation speed N2 becomes zero rotation speed, the lobe control is performed. Since the fifth transition procedure for fastening the key LB is performed, when a high driving force is required at a stretch during driving with the "HEV-High-iVT mode" selected, there is no mode transition shock and smooth In addition, mode transition from the “HEV-High-iVT mode” to the “driving force enhanced fixed speed change mode” can be achieved.
実施例2は、無段変速モードでは駆動力が不足するような高駆動力が要求される走行に対応するため、各モード間での駆動力段差が小さくし、多段自動変速機と同様に、段階的にモードを切り替える固定変速モードを設定した例である。 In the second embodiment, in order to cope with traveling where a high driving force is required such that the driving force is insufficient in the continuously variable transmission mode, the driving force step between the modes is reduced, and in the same manner as the multi-stage automatic transmission, This is an example in which a fixed speed change mode for switching modes in stages is set.
すなわち、図3に示す実施例1での「ハイブリッド車モード」をみた場合、「HEV-Low-iVTモード」と「HEV-High-iVTモード」による無段変速モードと、「HEV-Lowモード」と「HEV-2ndモード」と「HEV-Highモード」による固定変速モードと、に分けることができる。そして、アクセル高開度の高駆動力を要求された時に、無段変速モードではモータトルク制約等により駆動力が不足するため、固定変速モードを用い駆動力を確保する。しかし、変速段として設定されるモードは、上記のように3つのモードしか存在しないため、駆動力に大きな段差が生じて滑らかに変速できない。 That is, when the “hybrid vehicle mode” in the first embodiment shown in FIG. 3 is viewed, the continuously variable transmission mode by the “HEV-Low-iVT mode” and the “HEV-High-iVT mode” and the “HEV-Low mode” And the fixed transmission mode by “HEV-2nd mode” and “HEV-High mode”. When a high driving force with a high accelerator opening degree is required, the driving force is insufficient in the continuously variable transmission mode due to motor torque restrictions and the like, and thus the driving force is secured using the fixed transmission mode. However, since there are only three modes set as the shift speeds as described above, a large level difference occurs in the driving force, and the speed cannot be changed smoothly.
そこで、実施例2では、上記固定変速モードとして、エンジン・モータ直結走行モードによる2つのモードを新たに追加し、固定変速モードの変速段を「1速モード」、「2速モード」、「3速モード」、「4速モード」、「5速モード」の5つのモードによる5段階とした。 Therefore, in the second embodiment, as the above-mentioned fixed shift mode, two modes by the engine / motor direct-coupled travel mode are newly added, and the shift stages of the fixed shift mode are changed to “1st speed mode”, “2nd speed mode”, “3” There are five stages according to five modes of “speed mode”, “4-speed mode”, and “5-speed mode”.
追加したモードは、図13に示す「2速モード」と「4速モード」であり、「2速モード」は、図13(a)に示すように、前記ローブレーキLB、エンジンクラッチEC、シリーズクラッチSC、モータジェネレータクラッチMGCを締結し、前記ハイローブレーキHLB、ハイクラッチHCを解放することで得られる。また、「4速モード」は、図13(b)に示すように、前記ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、シリーズクラッチSC、モータジェネレータクラッチMGCを締結し、前記ローブレーキLB、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる。 The added modes are “2nd speed mode” and “4th speed mode” shown in FIG. 13, and “2nd speed mode” is the low brake LB, engine clutch EC, series as shown in FIG. 13 (a). It is obtained by engaging the clutch SC and the motor generator clutch MGC and releasing the high / low brake HLB and high clutch HC. In “4-speed mode”, as shown in FIG. 13 (b), the high clutch HC, engine clutch EC, series clutch SC, and motor generator clutch MGC are engaged, and the low brake LB and high / low brake HLB are released. It is obtained by doing.
そして、前記「HEV-Lowモード」を「1速モード」とし、「1速モード」は、図14(a)に示すように、前記エンジンクラッチEC、モータジェネレータクラッチMGC、ローブレーキLB、ハイローブレーキHLBを締結し、ハイクラッチHC、シリーズクラッチSCを解放することで得られる。 Then, the “HEV-Low mode” is set to “1st speed mode”, and the “1st speed mode” is the engine clutch EC, motor generator clutch MGC, low brake LB, high / low brake as shown in FIG. It is obtained by fastening HLB and releasing high clutch HC and series clutch SC.
また、前記「HEV-2ndモード」を「3速モード」とし、「3速モード」は、図14(b)に示すように、前記第ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、モータジェネレータクラッチMGC、ローブレーキLBを締結し、シリーズクラッチSC、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる。 In addition, the “HEV-2nd mode” is set to the “3-speed mode”, and the “3-speed mode” is, as shown in FIG. 14 (b), the first high clutch HC, the engine clutch EC, the motor generator clutch MGC, Obtained by engaging brake LB and releasing series clutch SC and high / low brake HLB.
また、前記「HEV-Highモード」を「5速モード」とし、「5速モード」は、図14(c)に示すように、前記ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、モータジェネレータクラッチMGC、ハイローブレーキHLBを締結し、前記シリーズクラッチSC、ローブレーキLBを解放することで得られる。なお、他の構成は実施例1と同様であるので、図示並びに説明を省略する。 Further, the “HEV-High mode” is set to the “5-speed mode”, and the “5-speed mode” is the high clutch HC, engine clutch EC, motor generator clutch MGC, high / low brake, as shown in FIG. It is obtained by engaging the HLB and releasing the series clutch SC and the low brake LB. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, illustration and description thereof are omitted.
次に、作用を説明する。
[変速モード選択制御処理]
図15は統合コントローラ6にて実行される変速モード選択制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
Next, the operation will be described.
[Transmission mode selection control processing]
FIG. 15 is a flowchart showing the flow of the shift mode selection control process executed by the
ステップS30では、ドライバーのアクセル踏み込み量から、要求駆動力とその時の車速を求め、ステップS31へ移行する。 In step S30, the required driving force and the vehicle speed at that time are obtained from the accelerator depression amount of the driver, and the process proceeds to step S31.
ステップS31では、ステップS30での要求駆動力と車速の演算に引き続き、要求駆動力がその時点での車速での無段変速モード駆動力より高いか否かを判断し、Yesの場合はステップS32へ移行し、Noの場合はステップS33へ移行する。 In step S31, following the calculation of the required driving force and the vehicle speed in step S30, it is determined whether the required driving force is higher than the continuously variable speed mode driving force at the vehicle speed at that time. If yes, step S32 is performed. If No, the process proceeds to step S33.
ステップS32では、ステップS31において要求駆動力がその時点での車速での無段変速モード駆動力より高いとの判断に基づき、固定変速モードを選択し、リターンへ移行する。
ここで、固定変速モードでは、5速の自動変速機と同様なクラッチ・ブレーキの締結・解放制御を用いるが、変速時にクラッチの締結による回転同期の他に、変速のクラッチ掛け替え遷移中に、モータジェネレータを用いて回転同期を早め、さらに、モータジェネレータによる駆動力を出すことで、駆動力抜けを低減する。また、1,2,5速から追加した2,4速へ遷移するときは、無段変速モードへ移行し、共線図の形を作る。
In step S32, based on the determination that the required driving force is higher than the continuously variable transmission mode driving force at the vehicle speed at that time in step S31, the fixed transmission mode is selected, and the process proceeds to return.
Here, in the fixed speed change mode, clutch / brake engagement / release control similar to that of a 5-speed automatic transmission is used. By using the generator to synchronize the rotation, the motor generator generates a driving force to reduce the driving force loss. In addition, when shifting from the 1st, 2nd, and 5th speeds to the added 2nd and 4th speeds, the process shifts to the continuously variable transmission mode and forms a nomograph.
ステップS33では、ステップS31において要求駆動力がその時点での車速での無段変速モード駆動力以下であるとの判断に基づき、無段変速モードを選択し、リターンへ移行する。
ここで、無段変速モードでは、要求駆動力のレベルに応じて「HEV-Low-iVTモード」と「HEV-High-iVTモード」のうち、適切なモードを選択する2段切り替えによりなされる。
In step S33, based on the determination in step S31 that the required driving force is equal to or less than the continuously variable transmission mode driving force at the vehicle speed at that time, the continuously variable transmission mode is selected, and the process proceeds to return.
Here, in the continuously variable transmission mode, the switching is performed by two-stage switching for selecting an appropriate mode between “HEV-Low-iVT mode” and “HEV-High-iVT mode” according to the level of the required driving force.
[変速モード選択制御作用]
まず、実施例1での固定変速モードは、第2遊星歯車PG2の一部を変速機ケースTCに固定し、回転数をゼロにすることで固定変速比を作成していたが、実施例2の場合に追加される固定モードは、第2遊星歯車PG2に接続されている第1モータジェネレータMG1とエンジンEとを、シリーズクラッチSCの締結により、強制的に同一回転にすることにより、新たな2速変速比と4速変速比を実現している。なお、「1速モード」〜「5速モード」間の変速時には、第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2とがトルクを出して共線図のレバーを回転モーメントにより傾けさせることで、素早い変速を実現することができる。
[Shift mode selection control action]
First, in the fixed transmission mode in the first embodiment, a part of the second planetary gear PG2 is fixed to the transmission case TC, and the fixed gear ratio is created by setting the rotation speed to zero. In this case, a fixed mode is added by forcing the first motor generator MG1 connected to the second planetary gear PG2 and the engine E to the same rotation by engaging the series clutch SC. A 2-speed transmission ratio and a 4-speed transmission ratio are realized. When shifting between the “1st speed mode” and the “5th speed mode”, the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 generate torque, and the lever in the nomograph is tilted by the rotational moment, thereby quickly. Shifting can be realized.
無段変速モードと固定変速モードのモード選択は、要求駆動力がその時点での車速での無段変速モード駆動力以下である場合、図15のフローチャートにおいて、ステップS30→ステップS31→ステップS33へと進む流れとなり、ステップS33では、無段変速モードが選択される。
この無段変速モードにおける車速に対する駆動力特性は、図16に示すように、低車速域で駆動力の高い「HEV-Low-iVTモード」と全車速域で駆動力がフラットな「HEV-High-iVTモード」とによるものであり、例えば、要求駆動力がLow-iVTモード特性とHigh-iVTモードとの間の領域に存在する場合は、「HEV-Low-iVTモード」を選択し、要求駆動力がHigh-iVTモードで囲まれる領域に存在する場合には、「HEV-High-iVTモード」を選択することによって、燃費性能が高い高効率の走行が可能となる。
When the required driving force is equal to or less than the continuously variable transmission mode driving force at the vehicle speed at that time, the mode selection between the continuously variable transmission mode and the fixed transmission mode is step S30 → step S31 → step S33 in the flowchart of FIG. In step S33, the continuously variable transmission mode is selected.
As shown in FIG. 16, the driving force characteristics with respect to the vehicle speed in the continuously variable transmission mode are “HEV-Low-iVT mode” in which the driving force is high in the low vehicle speed region and “HEV-High” in which the driving force is flat in the entire vehicle speed region. -iVT mode ", for example, if the required driving force is in the area between the Low-iVT mode characteristics and High-iVT mode, select" HEV-Low-iVT mode "and request When the driving force is present in the region surrounded by the High-iVT mode, by selecting the “HEV-High-iVT mode”, it is possible to travel with high fuel efficiency and high efficiency.
一方、要求駆動力がその時点での車速での無段変速モード駆動力より高い場合、図15のフローチャートにおいて、ステップS30→ステップS31→ステップS32へと進む流れとなり、ステップS32では、固定変速モードが選択される。
この固定変速モードでは、図17に示すように、要求駆動力の大きさに応じて、「1速モード」〜「5速モード」のうち、最適なモードが選択される。すなわち、実施例1の固定モードのみの場合(1速、3速、5速)、駆動力段差が大きいが、「2速モード」と「4速モード」を新たに追加することにより、駆動力段差が減少し、滑らかな変速が可能である。また、新たに追加された「2速モード」と「4速モード」は、エンジン・モータ直結走行モードであるため、エンジン回転数の変化が少なく、エンジン回転数変化によるイナーシャ放出のエネルギが、第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2の回転数変化で吸収されるため、出力軸OUTへ放出される量が減り、さらに、滑らかに変速することができる。
On the other hand, when the requested driving force is higher than the continuously variable transmission mode driving force at the vehicle speed at that time, the flow proceeds from step S30 to step S31 to step S32 in the flowchart of FIG. Is selected.
In this fixed speed change mode, as shown in FIG. 17, an optimum mode is selected from “first speed mode” to “fifth speed mode” in accordance with the magnitude of the required driving force. That is, in the case of only the fixed mode of the first embodiment (first speed, third speed, and fifth speed), the driving force step is large, but the driving force is increased by newly adding the “second speed mode” and the “fourth speed mode”. Steps are reduced and smooth shifting is possible. In addition, since the newly added “2-speed mode” and “4-speed mode” are engine / motor direct-coupled travel modes, there is little change in the engine speed, and the energy released by inertia due to the change in engine speed is the first. Since it is absorbed by changes in the rotational speed of the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2, the amount released to the output shaft OUT is reduced, and further smooth shifting can be achieved.
次に、効果を説明する。
実施例2のハイブリッド車の駆動装置にあっては、実施例1の(1)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the hybrid vehicle drive device according to the second embodiment, in addition to the effect (1) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(8) 前記駆動力合成変速機TMは、2自由度3要素の第1遊星歯車PG1と第2遊星歯車PG2と第3遊星歯車PG3により構成され、前記第2遊星歯車PG2の共線図上で内側に配列される要素と前記第3遊星歯車PG3の共線図上で一端に配列される要素とを連結してエンジンEを割り当て、前記第2遊星歯車PG2の共線図上で一端に配列される要素に第1モータジェネレータMG1を割り当て、前記第1遊星歯車PG1の共線図上で一端に配列される要素と前記第2遊星歯車PG2の共線図上で一端に配列される要素とを連結して第2モータジェネレータMG2を割り当て、前記第3遊星歯車PG3の共線図上で内側に配列される要素に出力軸OUTを割り当て、前記第1遊星歯車PG1の共線図上で他端に配列される要素と前記第3遊星歯車PG3の共線図上で他端に配列される要素とを直結要素により連結し、前記第1遊星歯車PG1の共線図上で内側に配列される要素と変速機ケースTCとの間にローブレーキLBを設け、前記第2遊星歯車PG2の共線図上で一端に配列される要素と変速機ケースTCとの間にハイローブレーキHLBを設け、第2モータジェネレータMG2が割り当てられる要素と前記直結要素との間にハイクラッチHCを設け、エンジンEとエンジンEが割り当てられる要素との間にエンジンクラッチECを設け、エンジンEと第1モータジェネレータMG1との間にシリーズクラッチSCを設け、前記第2遊星歯車PG2の共線図上で一端に配列される要素と第1モータジェネレータMG1との間にモータジェネレータクラッチMGCを設け、前記エンジン・モータ直結走行モードは、前記シリーズクラッチSCとモータジェネレータクラッチMGCを締結することで得るため、ドライバーによる駆動要求により固定変速モードが選択された場合、シリーズクラッチSCとモータジェネレータクラッチMGCの接続状態を変更するだけで、駆動力段差を減少した滑らかな変速を達成することができる。 (8) The driving force composite transmission TM is constituted by a first planetary gear PG1, a second planetary gear PG2, and a third planetary gear PG3 having two degrees of freedom and three elements on the collinear diagram of the second planetary gear PG2. Are connected to the elements arranged at one end on the collinear diagram of the third planetary gear PG3 and assigned to the engine E, and at one end on the collinear diagram of the second planetary gear PG2. The first motor generator MG1 is assigned to the arranged elements, and the elements arranged at one end on the alignment chart of the first planetary gear PG1 and the elements arranged at one end on the alignment chart of the second planetary gear PG2 And the second motor generator MG2 is allocated, the output shaft OUT is allocated to the elements arranged inside on the collinear diagram of the third planetary gear PG3, and the collinear diagram of the first planetary gear PG1 is allocated. The element arranged at the other end and the element arranged at the other end on the collinear diagram of the third planetary gear PG3 are directly connected. And a low brake LB is provided between the elements arranged inside on the collinear diagram of the first planetary gear PG1 and the transmission case TC, and one end on the collinear diagram of the second planetary gear PG2 A high / low brake HLB is provided between the elements arranged in the transmission and the transmission case TC, a high clutch HC is provided between the element to which the second motor generator MG2 is assigned and the direct connection element, and the engine E and the engine E are assigned. Between the engine E and the first motor generator MG1, a series clutch SC is provided between the engine E and the first planetary gear PG2. A motor generator clutch MGC is provided between the motor generator MG1 and the engine / motor direct connection travel mode is achieved by engaging the series clutch SC and the motor generator clutch MGC. Because, when the fixed speed change mode by the drive request by the driver is selected, simply by changing the connection state of the series clutch SC and motor generator clutch MGC, it is possible to achieve a smooth shift that reduces the driving force step.
(9) 前記エンジン・モータ直結走行モードは、前記ローブレーキLB、エンジンクラッチEC、シリーズクラッチSC、モータジェネレータクラッチMGCを締結し、前記ハイローブレーキHLB、ハイクラッチHCを解放することで得られる「2速モード」であるため、「1速モード」と「3速モード」との間の大きな駆動力段差を減少させることができる。 (9) The engine / motor direct drive mode is obtained by engaging the low brake LB, engine clutch EC, series clutch SC, and motor generator clutch MGC, and releasing the high / low brake HLB and high clutch HC. Because of the “speed mode”, a large driving force step between the “first speed mode” and the “third speed mode” can be reduced.
(10) 前記エンジン・モータ直結走行モードは、前記ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、シリーズクラッチSC、モータジェネレータクラッチMGCを締結し、前記ローブレーキLB、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる「4速モード」であるため、「3速モード」と「5速モード」との間の大きな駆動力段差を減少させることができる。 (10) The engine / motor direct-coupled travel mode is obtained by engaging the high clutch HC, engine clutch EC, series clutch SC, and motor generator clutch MGC, and releasing the low brake LB and high / low brake HLB. Because of the “speed mode”, a large driving force step between the “3-speed mode” and the “5-speed mode” can be reduced.
(11) 前記エンジンクラッチEC、モータジェネレータクラッチMGC、ローブレーキLB、ハイローブレーキHLBを締結し、ハイクラッチHC、シリーズクラッチSCを解放することで得られる「1速モード」と、前記ローブレーキLB、エンジンクラッチEC、シリーズクラッチSC、モータジェネレータクラッチMGCを締結し、前記ハイローブレーキHLB、ハイクラッチHCを解放することで得られる「2速モード」と、前記第ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、モータジェネレータクラッチMGC、ローブレーキLBを締結し、シリーズクラッチSC、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる「3速モード」と、前記ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、シリーズクラッチSC、モータジェネレータクラッチMGCを締結し、前記ローブレーキLB、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる「4速モード」と、前記ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、モータジェネレータクラッチMGC、ハイローブレーキHLBを締結し、前記シリーズクラッチSC、ローブレーキLBを解放することで得られる「5速モード」と、を固定変速モードに有するため、固定変速モードの選択時、変速段が5段の自動変速機と同様に、駆動力段差の小さい滑らかな変速を確保することができる。 (11) "First speed mode" obtained by engaging the engine clutch EC, the motor generator clutch MGC, the low brake LB, and the high / low brake HLB, and releasing the high clutch HC and the series clutch SC, and the low brake LB, "Second speed mode" obtained by engaging engine clutch EC, series clutch SC, motor generator clutch MGC and releasing the high / low brake HLB and high clutch HC, and the second high clutch HC, engine clutch EC, motor generator "3-speed mode" obtained by engaging clutch MGC and low brake LB, releasing series clutch SC and high / low brake HLB, and engaging high clutch HC, engine clutch EC, series clutch SC, and motor generator clutch MGC And release the low brake LB and high / low brake HLB. "5-speed mode" obtained by engaging the high clutch HC, engine clutch EC, motor generator clutch MGC, high-low brake HLB, and releasing the series clutch SC and low brake LB. Mode ”in the fixed shift mode, when the fixed shift mode is selected, a smooth shift with a small driving force step can be ensured as in the case of an automatic transmission having five shift stages.
(12) 前記エンジンクラッチEC、モータジェネレータクラッチMGC、ローブレーキLBを締結し、前記ハイクラッチHC、シリーズクラッチSC、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる「HEV-Low-iVTモード」と、前記ハイクラッチHC、エンジンクラッチEC、モータジェネレータクラッチMGCを締結し、前記シリーズクラッチSC、ローブレーキLB、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる「HEV-High-iVTモード」と、を無段変速モードに有し、要求駆動力がその時点での車速での無段変速モード駆動力以下の場合には、前記無段変速モードを選択し、「HEV-Low-iVTモード」と「HEV-high-iVTモード」を要求駆動力に応じて切り替え、要求駆動力がその時点での車速での無段変速モード駆動力より高い場合には、固定変速モードを選択し、「1速モード」から「5速モード」までの走行モードを要求駆動力に応じて切り替えるため、低アクセル開度による走行時には、燃費性能の高い最適運転点を選択しての走行が可能であり、かつ、高アクセル開度による高駆動力要求走行時には、駆動力段差の小さい滑らかな変速により駆動力要求に応えることができる。 (12) "HEV-Low-iVT mode" obtained by fastening the engine clutch EC, motor generator clutch MGC, low brake LB, and releasing the high clutch HC, series clutch SC, high low brake HLB, and "HEV-High-iVT mode" obtained by engaging the high clutch HC, engine clutch EC, motor generator clutch MGC, and releasing the series clutch SC, low brake LB, and high / low brake HLB If the required driving force is equal to or less than the continuously variable transmission mode driving force at the vehicle speed at that time, the continuously variable transmission mode is selected and the “HEV-Low-iVT mode” and “HEV-high- If “iVT mode” is switched according to the required driving force and the required driving force is higher than the continuously variable transmission mode driving force at the vehicle speed at that time, the fixed transmission mode is selected, and “1 speed mode” to “5” Speed Since the driving mode up to `` mode '' is switched according to the required driving force, it is possible to select the optimal driving point with high fuel efficiency when driving with low accelerator opening, and high with high accelerator opening. During driving demand driving, the driving force demand can be met by a smooth shift with a small driving force step.
以上、本発明のハイブリッド車の駆動装置を実施例1および実施例2に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the drive device of the hybrid vehicle of this invention was demonstrated based on Example 1 and Example 2, it is not restricted to these Examples about a concrete structure, Each claim of a claim Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to the paragraph.
実施例1では、駆動量増強のためにエンジン・モータ直結走行モードを設定した例を示し、実施例2では、駆動力段差を減少するためにエンジン・モータ直結走行モードを設定した例を示したが、モータによる回転吸収作用を利用し、エンジン回転数変化を少なくするためにエンジン・モータ直結走行モードを設定するようにしても良い。 Example 1 shows an example in which the engine / motor direct drive mode is set to increase the drive amount, and Example 2 shows an example in which the engine / motor direct drive mode is set in order to reduce the driving force step. However, the engine / motor direct running mode may be set in order to reduce the change in the engine speed by utilizing the rotation absorbing action of the motor.
実施例1の駆動装置は、3つのシングルピニオン型遊星歯車により構成された差動装置を有する駆動力合成変速機を搭載したハイブリッド車への適用例を示したが、例えば、特開2003−32808号公報等に記載されているようにラビニョウ型遊星歯車により構成された差動装置を有する駆動力合成変速機を搭載したハイブリッド車にも適用することができる。さらに、エンジンと少なくとも1つのモータを動力源とし、共線図上で1つのレバーの端部位置にモータが連結される回転要素が配列され、その内側位置にエンジンが連結される回転要素が配列される差動装置を有する駆動力合成変速機を備えたハイブリッド車にも適用することができる。 The drive device of the first embodiment has been described as an example applied to a hybrid vehicle equipped with a driving force synthesizing transmission having a differential device composed of three single pinion type planetary gears. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-32808 It can be applied to a hybrid vehicle equipped with a driving force synthesizing transmission having a differential device composed of Ravigneaux planetary gears as described in Japanese Patent Publication No. Gazette. Further, a rotating element to which the motor is connected is arranged at an end position of one lever on the collinear diagram, and a rotating element to which the engine is connected is arranged at an inner position thereof, using the engine and at least one motor as a power source. The present invention can also be applied to a hybrid vehicle including a driving force synthesizing transmission having a differential device.
E エンジン
MG1 第1モータジェネレータ(モータ)
MG2 第2モータジェネレータ(モータ)
OUT 出力軸(出力部材)
PG1 第1遊星歯車(第1差動装置)
PG2 第2遊星歯車(第2差動装置)
PG3 第3遊星歯車(第3差動装置)
HC ハイクラッチ(第1クラッチ)
EC エンジンクラッチ(第2クラッチ)
SC シリーズクラッチ(第3クラッチ)
MGC モータジェネレータクラッチ(第4クラッチ)
LB ローブレーキ(第1ブレーキ)
HLB ハイローブレーキ(第2ブレーキ)
1 エンジンコントローラ
2 モータコントローラ
3 インバータ
4 12Vバッテリ
4’ 強電バッテリ
5 油圧制御装置
6 統合コントローラ
7 アクセル開度センサ
8 車速センサ
9 エンジン回転数センサ
10 第1モータジェネレータ回転数センサ
11 第2モータジェネレータ回転数センサ
12 第3リングギヤ回転数センサ
13 DC/DCコンバータ
E engine
MG1 1st motor generator (motor)
MG2 Second motor generator (motor)
OUT Output shaft (output member)
PG1 first planetary gear (first differential)
PG2 Second planetary gear (second differential)
PG3 3rd planetary gear (3rd differential)
HC high clutch (first clutch)
EC engine clutch (second clutch)
SC series clutch (3rd clutch)
MGC motor generator clutch (4th clutch)
LB Low brake (1st brake)
HLB High / Low brake (2nd brake)
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記モータとエンジンとを互いに連結して駆動力合成変速機に入力するエンジン・モータ直結走行モードを設定したことを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 A rotating element to which the motor is connected is arranged at an end position of one lever on the collinear diagram, and a rotating element to which the engine is connected is arranged at an inner position thereof, using the engine and at least one motor as a power source. In a hybrid vehicle equipped with a driving force synthesis transmission having a differential device,
An engine / motor direct-coupled travel mode in which the motor and the engine are coupled to each other and input to a driving force synthesis transmission is set.
前記駆動力合成変速機は、2自由度3要素の第1差動装置と第2差動装置と第3差動装置により構成され、
前記第2差動装置の共線図上で内側に配列される要素と前記第3差動装置の共線図上で一端に配列される要素とを連結してエンジンを割り当て、前記第2差動装置の共線図上で一端に配列される要素に第1モータジェネレータを割り当て、前記第1差動装置の共線図上で一端に配列される要素と前記第2差動装置の共線図上で一端に配列される要素とを連結して第2モータジェネレータを割り当て、前記第3差動装置の共線図上で内側に配列される要素に出力部材を割り当て、
前記第1差動装置の共線図上で他端に配列される要素と前記第3差動装置の共線図上で他端に配列される要素とを直結要素により連結し、前記第1差動装置の共線図上で内側に配列される要素と変速機ケースとの間に第1ブレーキを設け、前記第2差動装置の共線図上で一端に配列される要素と変速機ケースとの間に第2ブレーキを設け、第2モータジェネレータが割り当てられる要素と前記直結要素との間に第1クラッチを設け、エンジンとエンジンが割り当てられる要素との間に第2クラッチを設け、エンジンと第1モータジェネレータとの間に第3クラッチを設け、前記第2差動装置の共線図上で一端に配列される要素と第1モータジェネレータとの間に第4クラッチを設け、
前記エンジン・モータ直結走行モードは、前記第3クラッチを締結し、前記第4クラッチを解放することで得ることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 1,
The driving force combining transmission is composed of a first differential device, a second differential device, and a third differential device having two degrees of freedom and three elements,
An engine is assigned by connecting an element arranged inside on the nomographic chart of the second differential device and an element arranged on one end on the nomographic chart of the third differential device, and assigning the engine A first motor generator is assigned to an element arranged at one end on a collinear diagram of the moving device, and an element arranged at one end on the collinear diagram of the first differential device and the collinear line of the second differential device An element arranged at one end on the figure is connected to assign a second motor generator, an output member is assigned to an element arranged on the inside of the alignment chart of the third differential,
An element arranged at the other end on the collinear diagram of the first differential device and an element arranged at the other end on the collinear diagram of the third differential device are connected by a direct connection element, and the first A first brake is provided between an element arranged on the collinear diagram of the differential device and the transmission case, and an element arranged at one end on the collinear diagram of the second differential device and the transmission A second brake is provided between the case, a first clutch is provided between the element to which the second motor generator is assigned and the direct connection element, and a second clutch is provided between the engine and the element to which the engine is assigned, A third clutch is provided between the engine and the first motor generator, and a fourth clutch is provided between the element arranged at one end on the alignment chart of the second differential device and the first motor generator;
The engine / motor direct-coupled travel mode is obtained by engaging the third clutch and releasing the fourth clutch.
前記エンジン・モータ直結走行モードは、前記第1クラッチ、第2クラッチ、第3クラッチを締結し、前記第4クラッチ、第1ブレーキ、第2ブレーキを解放することで得られる駆動力増強無段変速モードであることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 2,
In the engine / motor direct drive mode, the first clutch, the second clutch, and the third clutch are engaged, and the fourth clutch, the first brake, and the second brake are released, and the driving force enhanced continuously variable transmission is obtained. A hybrid vehicle drive device characterized by being in a mode.
前記エンジン・モータ直結走行モードは、前記第1ブレーキ、第1クラッチ、第2クラッチ、第3クラッチを締結し、前記第4クラッチ、第2ブレーキを解放することで得られる駆動力増強固定変速モードであることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 2,
The engine / motor direct-coupled travel mode is a driving force-enhanced fixed shift mode obtained by engaging the first brake, the first clutch, the second clutch, and the third clutch and releasing the fourth clutch and the second brake. A drive device for a hybrid vehicle, characterized in that
前記第1クラッチ、第2クラッチ、第4クラッチを締結し、前記第3クラッチ、第1ブレーキ、第2ブレーキを解放することで得られる無段変速モードから前記駆動力増強無段変速モードへのモード遷移は、
エンジン回転数と第1モータジェネレータ回転数とが等しくなるまで変速制御を行う第1遷移手順と、
エンジン回転数と第1モータジェネレータ回転数とが一致したら第3クラッチを締結する第2遷移手順と、
前記第3クラッチの締結に引き続いて第4クラッチを解放する第3遷移手順と、
により行うことを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 2 or 3,
From the continuously variable transmission mode obtained by engaging the first clutch, the second clutch, and the fourth clutch, and releasing the third clutch, the first brake, and the second brake, to the driving force enhanced continuously variable transmission mode. The mode transition is
A first transition procedure for performing shift control until the engine speed and the first motor generator speed become equal;
A second transition procedure for engaging the third clutch when the engine speed matches the first motor generator speed;
A third transition procedure for releasing the fourth clutch following the engagement of the third clutch;
A hybrid vehicle drive device characterized by that.
前記第1クラッチ、第2クラッチ、第3クラッチを締結し、前記第4クラッチ、第1ブレーキ、第2ブレーキを解放することで得られる駆動力増強無段変速モードから前記駆動力増強固定変速モードへのモード遷移は、
第2モータジェネレータ回転数がゼロ回転数となるように変速制御する第1遷移手順と、
第2モータジェネレータ回転数がゼロ回転数となったら、第1ブレーキを締結する第2遷移手順と、
により行うことを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to any one of claims 2 to 4,
The driving force-enhanced fixed shift mode is changed from the driving force-enhancing continuously variable transmission mode obtained by engaging the first clutch, the second clutch, and the third clutch and releasing the fourth clutch, the first brake, and the second brake. The mode transition to
A first transition procedure for performing shift control so that the second motor generator rotational speed becomes zero rotational speed;
When the second motor generator rotation speed becomes zero rotation speed, a second transition procedure for engaging the first brake;
A hybrid vehicle drive device characterized by that.
前記第1クラッチ、第2クラッチ、第4クラッチを締結し、前記第3クラッチ、第1ブレーキ、第2ブレーキを解放することで得られる無段変速モードから前記駆動力増強固定変速モードへのモード遷移は、
エンジン回転数と第1モータジェネレータ回転数とが等しくなるまで変速制御を行う第1遷移手順と、
エンジン回転数と第1モータジェネレータ回転数とが一致したら第3クラッチを締結する第2遷移手順と、
前記第3クラッチの締結に引き続いて第4クラッチを解放する第3遷移手順と、
第2モータジェネレータ回転数がゼロ回転数となるように変速制御する第4遷移手順と、
第2モータジェネレータ回転数がゼロ回転数となったら、第1ブレーキを締結する第5遷移手順と、
により行うことを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to any one of claims 2 to 4,
A mode from the continuously variable transmission mode to the driving force-enhanced fixed transmission mode obtained by engaging the first clutch, the second clutch, and the fourth clutch and releasing the third clutch, the first brake, and the second brake. Transition is
A first transition procedure for performing shift control until the engine speed and the first motor generator speed become equal;
A second transition procedure for engaging the third clutch when the engine speed matches the first motor generator speed;
A third transition procedure for releasing the fourth clutch following the engagement of the third clutch;
A fourth transition procedure for performing shift control so that the second motor generator rotational speed becomes zero rotational speed;
When the second motor generator rotation speed becomes zero rotation speed, a fifth transition procedure for engaging the first brake;
A hybrid vehicle drive device characterized by that.
前記駆動力合成変速機は、2自由度3要素の第1差動装置と第2差動装置と第3差動装置により構成され、
前記第2差動装置の共線図上で内側に配列される要素と前記第3差動装置の共線図上で一端に配列される要素とを連結してエンジンを割り当て、前記第2差動装置の共線図上で一端に配列される要素に第1モータジェネレータを割り当て、前記第1差動装置の共線図上で一端に配列される要素と前記第2差動装置の共線図上で一端に配列される要素とを連結して第2モータジェネレータを割り当て、前記第3差動装置の共線図上で内側に配列される要素に出力部材を割り当て、
前記第1差動装置の共線図上で他端に配列される要素と前記第3差動装置の共線図上で他端に配列される要素とを直結要素により連結し、前記第1差動装置の共線図上で内側に配列される要素と変速機ケースとの間に第1ブレーキを設け、前記第2差動装置の共線図上で一端に配列される要素と変速機ケースとの間に第2ブレーキを設け、第2モータジェネレータが割り当てられる要素と前記直結要素との間に第1クラッチを設け、エンジンとエンジンが割り当てられる要素との間に第2クラッチを設け、エンジンと第1モータジェネレータとの間に第3クラッチを設け、前記第2差動装置の共線図上で一端に配列される要素と第1モータジェネレータとの間に第4クラッチを設け、
前記エンジン・モータ直結走行モードは、前記第3クラッチと第4クラッチを締結することで得ることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 1,
The driving force combining transmission is composed of a first differential device, a second differential device, and a third differential device having two degrees of freedom and three elements,
An engine is assigned by connecting an element arranged inside on the nomographic chart of the second differential device and an element arranged on one end on the nomographic chart of the third differential device, and assigning the engine A first motor generator is assigned to an element arranged at one end on a collinear diagram of the moving device, and an element arranged at one end on the collinear diagram of the first differential device and the collinear line of the second differential device An element arranged at one end on the figure is connected to assign a second motor generator, an output member is assigned to an element arranged on the inside of the alignment chart of the third differential,
An element arranged at the other end on the collinear diagram of the first differential device and an element arranged at the other end on the collinear diagram of the third differential device are connected by a direct connection element, and the first A first brake is provided between an element arranged on the collinear diagram of the differential device and the transmission case, and an element arranged at one end on the collinear diagram of the second differential device and the transmission A second brake is provided between the case, a first clutch is provided between the element to which the second motor generator is assigned and the direct connection element, and a second clutch is provided between the engine and the element to which the engine is assigned, A third clutch is provided between the engine and the first motor generator, and a fourth clutch is provided between the element arranged at one end on the alignment chart of the second differential device and the first motor generator;
The engine-motor direct-coupled travel mode is obtained by engaging the third clutch and the fourth clutch.
前記エンジン・モータ直結走行モードは、前記第1ブレーキ、第2クラッチ、第3クラッチ、第4クラッチを締結し、前記第2ブレーキ、第1クラッチを解放することで得られる2速モードであることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 8,
The engine / motor direct-coupled travel mode is a second speed mode obtained by engaging the first brake, the second clutch, the third clutch, and the fourth clutch and releasing the second brake and the first clutch. A hybrid vehicle drive device.
前記エンジン・モータ直結走行モードは、前記第1クラッチ、第2クラッチ、第3クラッチ、第4クラッチを締結し、前記第1ブレーキ、第2ブレーキを解放することで得られる4速モードであることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 8,
The engine / motor direct-coupled travel mode is a four-speed mode obtained by engaging the first clutch, the second clutch, the third clutch, and the fourth clutch and releasing the first brake and the second brake. A hybrid vehicle drive device.
前記第2クラッチ、第4クラッチ、第1ブレーキ、第2ブレーキを締結し、第1クラッチ、第3クラッチを解放することで得られる1速モードと、
前記第1ブレーキ、第2クラッチ、第3クラッチ、第4クラッチを締結し、前記第2ブレーキ、第1クラッチを解放することで得られる2速モードと、
前記第1クラッチ、第2クラッチ、第4クラッチ、第1ブレーキを締結し、第3クラッチ、第2ブレーキを解放することで得られる3速モードと、
前記第1クラッチ、第2クラッチ、第3クラッチ、第4クラッチを締結し、前記第1ブレーキ、第2ブレーキを解放することで得られる4速モードと、
前記第1クラッチ、第2クラッチ、第4クラッチ、第2ブレーキを締結し、前記第3クラッチ、第1ブレーキを解放することで得られる5速モードと、
を固定変速モードに有することを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 8,
A first speed mode obtained by engaging the second clutch, the fourth clutch, the first brake, the second brake, and releasing the first clutch, the third clutch;
A second speed mode obtained by engaging the first brake, the second clutch, the third clutch, and the fourth clutch, and releasing the second brake and the first clutch;
A third speed mode obtained by engaging the first clutch, the second clutch, the fourth clutch, and the first brake, and releasing the third clutch and the second brake;
A 4-speed mode obtained by engaging the first clutch, the second clutch, the third clutch, and the fourth clutch, and releasing the first brake and the second brake;
A 5-speed mode obtained by engaging the first clutch, the second clutch, the fourth clutch, the second brake, and releasing the third clutch, the first brake;
In a fixed speed change mode.
前記第2クラッチ、第4クラッチ、第1ブレーキを締結し、前記第1クラッチ、第3クラッチ、第2ブレーキを解放することで得られるロー側モードと、
前記第1クラッチ、第2クラッチ、第4クラッチを締結し、前記第3クラッチ、第1ブレーキ、第2ブレーキを解放することで得られるハイ側モードと、
を無段変速モードに有し、
要求駆動力がその時点での車速での無段変速モード駆動力以下の場合には、前記無段変速モードを選択し、ロー側モードとハイ側モードを要求駆動力に応じて切り替え、要求駆動力がその時点での車速での無段変速モード駆動力より高い場合には、固定変速モードを選択し、1速から5速までの走行モードを要求駆動力に応じて切り替えることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In the hybrid vehicle drive device according to claim 11,
A low-side mode obtained by engaging the second clutch, the fourth clutch, and the first brake, and releasing the first clutch, the third clutch, and the second brake;
A high-side mode obtained by engaging the first clutch, the second clutch, and the fourth clutch, and releasing the third clutch, the first brake, and the second brake;
In a continuously variable transmission mode,
If the required driving force is less than or equal to the continuously variable transmission mode driving force at the current vehicle speed, the continuously variable transmission mode is selected, and the low side mode and high side mode are switched according to the required driving force. When the force is higher than the continuously variable speed mode driving force at the vehicle speed at that time, the fixed speed mode is selected, and the driving mode from the first speed to the fifth speed is switched according to the required driving force. Hybrid vehicle drive system.
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