JP2022186508A - Vehicle drive apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前輪及び後輪に出力されるトルクを分配するトルク分配装置を有する車両用駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive system having a torque distribution device that distributes torque output to front wheels and rear wheels.
トルク分配装置として、回転電機と、回転電機が接続される第１回転要素、第１出力軸及び第２出力軸の一方の出力軸が接続される第２回転要素、及び第１出力軸及び第２出力軸の他方の出力軸が接続される第３回転要素を有する差動装置と、備え、回転電機によって第２出力軸に分配するトルクの分配率を制御可能にしたものが開示されている。特許文献１に記載のトランスファがそれである。特許文献１には、上述した回転電機を第２動力源として用い、車両をＥＶ走行させることが開示されている。
As a torque distribution device, a rotating electrical machine, a first rotating element to which the rotating electrical machine is connected, a second rotating element to which one of the first output shaft and the second output shaft is connected, and the first output shaft and the second output shaft are connected. A differential gear having a third rotary element to which the other output shaft of the two output shafts is connected is disclosed, and a differential gear having a third rotary element and capable of controlling the distribution ratio of the torque distributed to the second output shaft by the rotating electric machine is disclosed. . The transfer described in
ところで、回転電機が出力できるトルクは限られているため、車両をＥＶ走行させる際の加速性能を向上する上で改善の余地があった。 By the way, since the torque that the rotary electric machine can output is limited, there is room for improvement in terms of improving the acceleration performance when the vehicle is running in EV mode.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ＥＶ走行可能に構成された車両用駆動装置において、車両をＥＶ走行させる際の加速性能を向上することができる車両用駆動装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made against the background of the above circumstances, and its object is to improve acceleration performance when a vehicle is driven in an EV mode in a vehicle drive system configured to be capable of EV mode travel. To provide a vehicle driving device capable of
第１発明の要旨とするところは、（ａ）第１動力源と、前記第１動力源からの動力が入力され且つ前輪及び後輪の一方の車輪に動力を出力する第１出力軸と、前記前輪及び前記後輪の他方の車輪に動力を出力する第２出力軸と、前記第１出力軸に入力されたトルクの一部を前記第２出力軸に分配するトルク分配装置と、制御装置と、を備えた車両用駆動装置であって、（ｂ）前記第１動力源は、エンジンと、第１回転電機と、を備え、（ｃ）前記トルク分配装置は、第２回転電機と、前記第２回転電機が接続される第１回転要素、前記第１出力軸及び前記第２出力軸の一方の出力軸が接続される第２回転要素、及び前記第１出力軸及び前記第２出力軸の他方の出力軸が接続される第３回転要素を有する差動装置と、前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び前記第３回転要素の何れか２つを選択的に係合する、又は、前記第２回転要素を固定部材に選択的に係合する少なくとも１つの係合装置と、を備え、（ｄ）前記制御装置は、（ｅ）車両を駆動する駆動モードとして、前記第１動力源と前記第１出力軸との間の動力伝達を遮断するとともに、前記係合装置を係合状態とし、前記第２回転電機を第２動力源として用いるＥＶ走行モードを設定することができるように構成され、且つ、前記ＥＶ走行モードにおいて、前記第２回転電機から出力されるトルクが要求トルクに対して不足するときには、前記第１回転電機から前記第２回転電機の不足分のトルクを補うためのトルクを出力させるように前記第１回転電機を制御するとともに、前記第１回転電機からのトルクを前記第１出力軸に伝達させるように構成されていることを特徴とする。 The gist of the first invention is (a) a first power source; a second output shaft that outputs power to the other of the front wheels and the rear wheels; a torque distribution device that distributes part of the torque input to the first output shaft to the second output shaft; and a control device (b) the first power source includes an engine and a first rotating electric machine; (c) the torque distribution device includes a second rotating electric machine; a first rotary element to which the second rotating electric machine is connected, a second rotary element to which one of the first output shaft and the second output shaft is connected, and the first output shaft and the second output A differential device having a third rotary element to which the other output shaft of the shaft is connected, selectively engaging any two of the first rotary element, the second rotary element and the third rotary element or at least one engagement device for selectively engaging the second rotating element with the fixed member, and (d) the control device (e) as a drive mode for driving the vehicle, the interrupting power transmission between the first power source and the first output shaft, engaging the engagement device, and setting an EV running mode using the second rotating electrical machine as a second power source; and when the torque output from the second rotating electric machine is insufficient with respect to the required torque in the EV running mode, the first rotating electric machine compensates for the shortage of the second rotating electric machine. The first rotating electrical machine is controlled to output torque for compensating the torque, and the torque from the first rotating electrical machine is transmitted to the first output shaft.
第２発明の要旨とするところは、第１発明において、前記第１動力源は、変速装置を介して前記第１出力軸に接続され、前記制御装置は、前記第１回転電機から前記第２回転電機の不足分のトルクを補うためのトルクを出力させる場合に、前記変速装置の変速比を、設定可能な変速比のうちＥＶ走行中の効率が最も高くなる変速比に制御するように構成されていることを特徴とする。 The gist of the second invention is that, in the first invention, the first power source is connected to the first output shaft via a transmission, and the control device connects the first rotary electric machine to the second When outputting torque for compensating for the insufficient torque of the rotary electric machine, the gear ratio of the transmission is controlled to a gear ratio that maximizes the efficiency during EV running among the gear ratios that can be set. characterized by being
第１発明によれば、ＥＶ走行モードにおいて、第２回転電機から出力されるトルクが要求トルクに対して不足するときには、第１回転電機から第２回転電機の不足分のトルクを補うためのトルクを出力させるように第１回転電機が制御され、第１回転電機からのトルクが第１出力軸に伝達されるため、第２回転電機から出力されるトルクのみでは要求駆動トルクを実現できない場合であっても、第１回転電機から出力されるトルクが補われることで要求駆動トルクを実現でき、車両をＥＶ走行させる際の加速性能を向上することができる。 According to the first invention, when the torque output from the second rotating electric machine is insufficient for the required torque in the EV running mode, the first rotating electric machine provides torque for compensating for the insufficient torque of the second rotating electric machine. and the torque from the first rotating electrical machine is transmitted to the first output shaft. Therefore, even if the required drive torque cannot be achieved with only the torque output from the second rotating electrical machine, Even if there is, the required drive torque can be realized by supplementing the torque output from the first rotating electrical machine, and the acceleration performance when the vehicle is running in EV mode can be improved.
第２発明によれば、第１回転電機から第２回転電機の不足分のトルクを補うためのトルクを出力させる場合における変速装置の変速比が、設定可能な変速比のうちＥＶ走行中の効率が最も高くなる変速比に制御されるため、車両を効率良くＥＶ走行させることができ、車両の燃費を向上させることができる。 According to the second invention, the gear ratio of the transmission in the case of outputting the torque for compensating for the insufficient torque of the second rotating electric machine from the first rotating electric machine is the efficiency during EV running among the settable gear ratios. is controlled to the highest gear ratio, the vehicle can be efficiently driven in EV mode, and the fuel efficiency of the vehicle can be improved.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following examples, the drawings are appropriately simplified or modified, and the dimensional ratios, shapes, etc. of each part are not necessarily drawn accurately.
図１は、本発明が適用される、車両８が備える車両用駆動装置１０の概略構成を説明する図であると共に、車両用駆動装置１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両用駆動装置１０は、動力源として機能する、エンジン１２（図中の「ＥＮＧ」参照）、ＴＭ用回転機ＭＧＭ、及びＴＦ用回転機ＭＧＦを備えている。車両８は、ハイブリッド車両である。又、車両用駆動装置１０は、左右一対の前輪１４と、左右一対の後輪１６と、動力伝達装置１８と、を備えている。動力伝達装置１８は、エンジン１２等からの動力を前輪１４及び後輪１６へそれぞれ伝達する車両用動力伝達装置である。エンジン１２、ＴＭ用回転機ＭＧＭ、及びＴＦ用回転機ＭＧＦについては、特に区別しない場合は単に動力源ＰＵという。特に、後述するトルクコンバータ４８や自動変速機５０へ動力を出力する、エンジン１２及びＴＭ用回転機ＭＧＭは、第１動力源ＰＵ１である。又、後述するトランスファ２８に備えられたＴＦ用回転機ＭＧＦは、第１動力源ＰＵ１に替えて或いは加えて動力源として用いられる第２動力源ＰＵ２である。尚、前輪１４が本発明の他の車輪に対応し、後輪１６が本発明の一方の車輪に対応し、ＴＭ用回転機ＭＧＭが本発明の第１回転電機に対応し、ＴＦ用回転機ＭＧＦが本発明の第２回転電機に対応している。
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a vehicle drive system 10 provided in a
車両８は、車両用駆動装置１０によって後輪１６へ伝達されるトルクの一部を前輪１４に分配することが可能な全輪駆動車両である。車両用駆動装置１０は、後輪１６のみにトルクを伝達する後輪駆動に加え、前輪１４のみにトルクを伝達する前輪駆動も可能である。車両８は、前輪１４と後輪１６とを各々二輪備え、車輪を四輪備えた車両であるので、四輪駆動車両でもある。本実施例では、全輪駆動（＝ＡＷＤ）と四輪駆動（＝４ＷＤ）とは同意である。又、後輪駆動と前輪駆動とは、各々、二輪駆動（＝２ＷＤ）である。
The
エンジン１２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。エンジン１２は、後述する電子制御装置１３０によって、車両用駆動装置１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御装置２０が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。
The
ＴＭ用回転機ＭＧＭ及びＴＦ用回転機ＭＧＦは、各々、電力から機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。ＴＭ用回転機ＭＧＭ及びＴＦ用回転機ＭＧＦは、各々、車両用駆動装置１０に備えられたインバータ２２を介して、車両用駆動装置１０に備えられたバッテリ２４に接続されている。ＴＭ用回転機ＭＧＭ及びＴＦ用回転機ＭＧＦは、各々、後述する電子制御装置１３０によってインバータ２２が制御されることにより、ＴＭ用回転機ＭＧＭの出力トルクであるＭＧＭトルクＴmgm及びＴＦ用回転機ＭＧＦの出力トルクであるＭＧＦトルクＴmgfが制御される。バッテリ２４は、ＴＭ用回転機ＭＧＭ及びＴＦ用回転機ＭＧＦの各々に対して電力を授受する蓄電装置である。前記電力は、特に区別しない場合には電気エネルギーも同意である。前記動力は、特に区別しない場合には駆動力、トルク、及び力も同意である。
The rotating machine MGM for TM and the rotating machine MGF for TF are rotary electric machines each having a function as a motor for generating mechanical power from electric power and a function as a generator for generating power from mechanical power. It is a so-called motor generator. The TM rotary machine MGM and the TF rotary machine MGF are each connected to a
動力伝達装置１８は、ハイブリッド用トランスミッション２６（図中の「ＨＶ用Ｔ／Ｍ」参照）と、トルク分配装置としてのトランスファ２８（図中の「Ｔ／Ｆ」参照）と、フロントプロペラシャフト３０と、リヤプロペラシャフト３２と、フロントディファレンシャル３４（図中の「ＦＤｉｆｆ」参照）と、リヤディファレンシャル３６（図中の「ＲＤｉｆｆ」参照）と、左右一対のフロントドライブシャフト３８と、左右一対のリヤドライブシャフト４０と、を備えている。動力伝達装置１８において、ハイブリッド用トランスミッション２６を介して伝達された第１動力源ＰＵ１からの動力が、トランスファ２８から、リヤプロペラシャフト３２、リヤディファレンシャル３６、リヤドライブシャフト４０等を順次介して後輪１６へ伝達される。又、動力伝達装置１８において、トランスファ２８に伝達された第１動力源ＰＵ１からのトルクの一部が前輪１４側へ分配されると、その分配されたトルクが、フロントプロペラシャフト３０、フロントディファレンシャル３４、フロントドライブシャフト３８等を順次介して前輪１４へ伝達される。
The
ハイブリッド用トランスミッション２６は、非回転部材であるトランスミッションケース４２を備えている。トランスファ２８は、トランスミッションケース４２に連結された固定部材（非回転部材）であるトランスファケース４４を備えている。ＴＭ用回転機ＭＧＭは、トランスミッションケース４２内に設けられている。ＴＦ用回転機ＭＧＦは、トランスファケース４４内に設けられている。
The
図２は、ハイブリッド用トランスミッション２６の概略構成を説明する図である。図２において、ハイブリッド用トランスミッション２６は、トランスミッションケース４２内において共通の回転軸線ＣＬ１上に配設された、回転機連結軸４６、トルクコンバータ４８、及び自動変速機５０などを備えている。トルクコンバータ４８及び自動変速機５０は、回転軸線ＣＬ１に対して略対称的に構成されており、図２では回転軸線ＣＬ１に対して下半分が省略されている。回転軸線ＣＬ１は、エンジン１２のクランク軸、そのクランク軸に連結された回転機連結軸４６、自動変速機５０の入力回転部材である変速機入力軸５２、自動変速機５０の出力回転部材である変速機出力軸５４などの軸心である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
回転機連結軸４６は、エンジン１２とトルクコンバータ４８とを連結する回転軸である。ＴＭ用回転機ＭＧＭは、回転機連結軸４６に動力伝達可能に連結されている。トルクコンバータ４８は、回転機連結軸４６と連結されたポンプ翼車４８ａ、及び変速機入力軸５２と連結されたタービン翼車４８ｂを備えている。ポンプ翼車４８ａはトルクコンバータ４８の入力部材であり、タービン翼車４８ｂはトルクコンバータ４８の出力部材である。回転機連結軸４６は、トルクコンバータ４８の入力回転部材でもある。変速機入力軸５２は、タービン翼車４８ｂによって回転駆動されるタービン軸と一体的に形成されたトルクコンバータ４８の出力回転部材でもある。トルクコンバータ４８は、第１動力源ＰＵ１からの動力を流体を介して変速機入力軸５２へ伝達する流体式伝動装置である。トルクコンバータ４８は、ポンプ翼車４８ａとタービン翼車４８ｂとを連結するロックアップクラッチＬＵを備えている。ロックアップクラッチＬＵは、トルクコンバータ４８の入出力回転部材を連結する直結クラッチ、つまり公知のロックアップクラッチである。
The rotating
自動変速機５０は、トルクコンバータ４８とトランスファ２８との間の動力伝達経路に介在させられている。変速機出力軸５４は、トランスファ２８と接続されている。自動変速機５０は、第１動力源ＰＵ１からの動力をトランスファ２８へ伝達する機械式伝動装置である。このように、トルクコンバータ４８及び自動変速機５０は、各々、第１動力源ＰＵ１からの動力をトランスファ２８へ伝達する。尚、自動変速機５０が、本発明の変速装置に対応している。
自動変速機５０は、例えば第１遊星歯車装置５６及び第２遊星歯車装置５８の複数組の遊星歯車装置と、ワンウェイクラッチＦ１を含む、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２の複数の係合装置とを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。以下、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、及びブレーキＢ２については、特に区別しない場合は単に係合装置ＣＢという。
The
係合装置ＣＢは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、公知の油圧式の摩擦係合装置である。係合装置ＣＢは、各々、車両用駆動装置１０に備えられた油圧制御回路６０（図１参照）から供給される調圧された係合装置ＣＢの各油圧であるＣＢ油圧ＰＲcbによりそれぞれのトルク容量であるＣＢトルクＴcbが変化させられることで、係合状態や解放状態などの作動状態つまり制御状態が切り替えられる。油圧制御回路６０は、後述する電子制御装置１３０により制御される。
The engagement device CB is a known hydraulic friction engagement device configured by a multi-plate or single-plate clutch or brake that is pressed by a hydraulic actuator, or a band brake that is tightened by a hydraulic actuator. Each engagement device CB is regulated by a CB hydraulic pressure PRcb supplied from a hydraulic control circuit 60 (see FIG. 1) provided in the vehicle drive device 10, and each torque is generated by the CB hydraulic pressure PRcb. By changing the CB torque Tcb, which is the capacity, the operating state, that is, the control state, such as the engaged state and the disengaged state, is switched. The
自動変速機５０は、第１遊星歯車装置５６及び第２遊星歯車装置５８の各回転要素が、直接的に、或いは係合装置ＣＢやワンウェイクラッチＦ１を介して間接的に互いに連結されたり、変速機入力軸５２、トランスミッションケース４２、或いは変速機出力軸５４に直接的に、或いは間接的に連結されたりする。第１遊星歯車装置５６の各回転要素は、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１であり、第２遊星歯車装置５８の各回転要素は、サンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、リングギヤＲ２である。
In the
自動変速機５０は、係合装置ＣＢのうちの何れかの係合装置が係合されることによって、変速比（ギヤ比ともいう）γat（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi／ＡＴ出力回転速度Ｎo）が異なる複数の変速段（ギヤ段ともいう）のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。自動変速機５０は、後述する電子制御装置１３０によって、ドライバー（＝運転者）のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて形成されるギヤ段が切り替えられる。本実施例では、自動変速機５０にて形成されるギヤ段をＡＴギヤ段と称す。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、変速機入力軸５２の回転速度であって、自動変速機５０の入力回転速度であり、タービン翼車４８ｂによって回転駆動されるタービン軸の回転速度であるタービン回転速度Ｎtと同値である。ＡＴ出力回転速度Ｎoは、変速機出力軸５４の回転速度であって、自動変速機５０の出力回転速度である。
In the
自動変速機５０は、例えば図３の作動係合表に示すように、複数のＡＴギヤ段として、ＡＴ１速ギヤ段（図中の「１ｓｔ」）－ＡＴ４速ギヤ段（図中の「４ｔｈ」）の４段の前進用のＡＴギヤ段が形成される。ＡＴ１速ギヤ段の変速比γatが最も大きく、ハイ側のＡＴギヤ段程、変速比γatが小さくなる。図３の作動係合表は、各ＡＴギヤ段と係合装置ＣＢの各制御状態との関係をまとめたものである。図３において、「○」は係合を、「△」はエンジンブレーキ時や自動変速機５０のコーストダウンシフト時に係合を、空欄は解放を、それぞれ表している。自動変速機５０のニュートラル状態（図中の「Ｎ」）は、自動変速機５０が動力を伝達不能な状態であり、例えば係合装置ＣＢが何れも解放状態とされて自動変速機５０における動力伝達が遮断されることで実現される。又、自動変速機５０は、車両８の後進走行時には、ニュートラル状態とされる（図中の「Ｒｅｖ」）。車両８の後進走行時には、例えばＴＦ用回転機ＭＧＦから動力によって走行させられる。
For example, as shown in the operation engagement table of FIG. ) are formed. The transmission gear ratio γat of the AT 1st gear stage is the largest, and the transmission gear ratio γat becomes smaller with increasing AT gear stage. The operation engagement table in FIG. 3 summarizes the relationship between each AT gear stage and each control state of the engagement device CB. In FIG. 3, "○" indicates engagement, "Δ" indicates engagement during engine braking or during coast downshifting of the
図４は、トランスファ２８の概略構成を説明する図である。図４において、トランスファ２８は、トランスファケース４４内において共通の回転軸線ＣＬ１上に配設された、ＴＦ入力軸６２、差動装置６４、ＴＦ用クラッチＣＦ１、ＴＦ用ブレーキＢＦ１、第１出力軸６６、中間軸６８、第１噛合クラッチＤ１、第２噛合クラッチＤ２、及びドライブギヤ７０などを備えている。差動装置６４、ＴＦ用クラッチＣＦ１、ＴＦ用ブレーキＢＦ１、中間軸６８、第１噛合クラッチＤ１、第２噛合クラッチＤ２、及びドライブギヤ７０は、回転軸線ＣＬ１に対して略対称的に構成されており、図４では回転軸線ＣＬ１に対して下半分が省略されている。
FIG. 4 is a diagram for explaining a schematic configuration of the
又、トランスファ２８は、トランスファケース４４内において共通の回転軸線ＣＬ２上に配設された、第２出力軸７２及びドリブンギヤ７４などを備えている。ドリブンギヤ７４は、回転軸線ＣＬ２に対して略対称的に構成されており、図４では回転軸線ＣＬ２に対して上半分が省略されている。回転軸線ＣＬ２は、第２出力軸７２、フロントプロペラシャフト３０などの軸心である。
The
又、トランスファ２８は、トランスファケース４４内において、ＴＦ用回転機ＭＧＦ、回転機連結ギヤ対７６、及びチェーン７８などを備えている。回転機連結ギヤ対７６は、ＴＦ用回転機ＭＧＦのロータ軸８０と一体的に回転するＴＦ用回転機連結ギヤ７６ａと、ＴＦ用回転機連結ギヤ７６ａと常時噛み合うＴＦ用カウンタギヤ７６ｂと、から構成されている。チェーン７８は、ドライブギヤ７０とドリブンギヤ７４との間を連結する部材である。
The
トランスファ２８は、更に、トランスファケース４４に固定された切替用アクチュエータ８２を備えている（図１参照）。切替用アクチュエータ８２は、第１噛合クラッチＤ１と第２噛合クラッチＤ２とを各々作動させる為のアクチュエータである。
The
ＴＦ用クラッチＣＦ１及びＴＦ用ブレーキＢＦ１は、各々、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式の係合装置により構成される、公知の湿式の油圧式の摩擦係合装置である。ＴＦ用クラッチＣＦ１は、油圧制御回路６０から供給される調圧されたＴＦ用クラッチＣＦ１の油圧であるＣＦ１油圧ＰＲcf1によりＴＦ用クラッチＣＦ１のトルク容量であるＣＦ１トルクＴcf1が変化させられることで、制御状態が切り替えられる。ＴＦ用ブレーキＢＦ１もＴＦ用クラッチＣＦ１と同様に、油圧制御回路６０から供給されるＢＦ１油圧ＰＲbf1によりＢＦ１トルクＴbf1が変化させられることで、制御状態が切り替えられる。第１噛合クラッチＤ１及び第２噛合クラッチＤ２は、各々、公知の噛合式クラッチつまりドグクラッチである。第１噛合クラッチＤ１及び第２噛合クラッチＤ２は、各々、後述する電子制御装置１３０によって切替用アクチュエータ８２が制御されることにより制御状態が切り替えられる。
Each of the TF clutch CF1 and the TF brake BF1 is a known wet hydraulic friction engagement device configured by a multi-plate or single-plate engagement device pressed by a hydraulic actuator. The TF clutch CF1 is controlled by changing the CF1 torque Tcf1, which is the torque capacity of the TF clutch CF1, by the CF1 oil pressure PRcf1, which is the regulated hydraulic pressure of the TF clutch CF1 supplied from the
ＴＦ入力軸６２は、変速機出力軸５４と動力伝達可能に接続されている。第１出力軸６６は、自動変速機５０等を介して第１動力源ＰＵ１に動力伝達可能に接続されると共に、リヤプロペラシャフト３２と動力伝達可能に接続されている。又、第１出力軸６６は、自動変速機５０等を介して第１動力源ＰＵ１からの動力が出力され、且つ、後輪１６に動力を出力するように構成されている。又、第２出力軸７２は、フロントプロペラシャフト３０と動力伝達可能に接続されている。第２出力軸７２は、前輪１４に動力を出力するように構成されている。ドリブンギヤ７４は、第２出力軸７２に相対回転不能に固定されている。ＴＦ用カウンタギヤ７６ｂは、中間軸６８に相対回転不能に固定されている。
The
差動装置６４は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、サンギヤＳ、キャリアＣＡ、及びリングギヤＲを備えている。サンギヤＳは、中間軸６８に相対回転不能に固定されている。従って、サンギヤＳには、回転機連結ギヤ対７６を介してＴＦ用回転機ＭＧＦが接続されている。キャリアＣＡは、ドライブギヤ７０に連結されている。従って、キャリアＣＡには、ドライブギヤ７０、チェーン７８、及びドリブンギヤ７４を介して第２出力軸７２が接続されている。リングギヤＲは、ＴＦ用ブレーキＢＦ１を介して選択的にトランスファケース４４に連結される。サンギヤＳとキャリアＣＡとは、ＴＦ用クラッチＣＦ１を介して選択的に連結される。尚、ＴＦ用クラッチＣＦ１が、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素の何れか２つを選択的に係合する係合装置に対応し、ＴＦ用ブレーキＢＦ１が第２回転要素を固定部材に選択的に係合する係合装置に対応する。
The
第１噛合クラッチＤ１は、第１噛合歯ａ１、第２噛合歯ａ２、第３噛合歯ａ３、及び第１スリーブｄ１ｓを備えている。第１噛合歯ａ１は、ＴＦ入力軸６２に相対回転不能に固定されている。第２噛合歯ａ２は、第１出力軸６６に相対回転不能に固定されている。第３噛合歯ａ３は、中間軸６８に相対回転不能に固定されている。第１スリーブｄ１ｓは、第１噛合歯ａ１、第２噛合歯ａ２、及び第３噛合歯ａ３の各々に対して回転軸線ＣＬ１方向に相対移動可能に設けられている。第１スリーブｄ１ｓには、第１噛合歯ａ１、第２噛合歯ａ２、及び第３噛合歯ａ３の各々に対して相対回転不能に噛み合うことが可能な内周歯が形成されている。第１スリーブｄ１ｓは、切替用アクチュエータ８２によって回転軸線ＣＬ１方向に移動させられることによって、第１噛合歯ａ１、第２噛合歯ａ２、及び第３噛合歯ａ３の各々に対する噛合い状態が形成させられたり、その噛合い状態が解除させられたりする。第１噛合クラッチＤ１の第１状態［１］は、第１スリーブｄ１ｓが第１噛合歯ａ１及び第２噛合歯ａ２と各々噛み合わされたことによって第１噛合歯ａ１と第２噛合歯ａ２とが結合された状態を示している。第１噛合クラッチＤ１の第２状態［２］は、第１スリーブｄ１ｓが第１噛合歯ａ１及び第３噛合歯ａ３と各々噛み合わされたことによって第１噛合歯ａ１と第３噛合歯ａ３とが結合された状態を示している。尚、図４では、便宜上、第１スリーブｄ１ｓを各状態に合わせて複数図示している。
The first mesh clutch D1 includes a first mesh tooth a1, a second mesh tooth a2, a third mesh tooth a3, and a first sleeve d1s. The first meshing tooth a1 is fixed to the
第２噛合クラッチＤ２は、第４噛合歯ａ４、第５噛合歯ａ５、第６噛合歯ａ６、及び第２スリーブｄ２ｓを備えている。第４噛合歯ａ４は、リングギヤＲに連結されている。第５噛合歯ａ５は、キャリアＣＡに連結されている。第６噛合歯ａ６は、第１出力軸６６に相対回転不能に固定されている。第２スリーブｄ２ｓは、第４噛合歯ａ４、第５噛合歯ａ５、及び第６噛合歯ａ６の各々に対して回転軸線ＣＬ１方向に相対移動可能に設けられている。第２スリーブｄ２ｓには、第４噛合歯ａ４、第５噛合歯ａ５、及び第６噛合歯ａ６の各々に対して相対回転不能に噛み合うことが可能な内周歯が形成されている。第２スリーブｄ２ｓは、切替用アクチュエータ８２によって回転軸線ＣＬ１方向に移動させられることによって、第４噛合歯ａ４、第５噛合歯ａ５、及び第６噛合歯ａ６の各々に対する噛合い状態が形成させられたり、その噛合い状態が解除させられたりする。第２噛合クラッチＤ２の第１状態［１］は、第２スリーブｄ２ｓが第４噛合歯ａ４、第５噛合歯ａ５、及び第６噛合歯ａ６の何れとも噛み合わされていないことによって第４噛合歯ａ４、第５噛合歯ａ５、及び第６噛合歯ａ６の何れの間も結合されていないニュートラル状態を示している。第２噛合クラッチＤ２の第２状態［２］は、第２スリーブｄ２ｓが第４噛合歯ａ４及び第６噛合歯ａ６と各々噛み合わされたことによって第４噛合歯ａ４と第６噛合歯ａ６とが結合された状態を示している。第２噛合クラッチＤ２の第３状態［３］は、第２スリーブｄ２ｓが第５噛合歯ａ５及び第６噛合歯ａ６と各々噛み合わされたことによって第５噛合歯ａ５と第６噛合歯ａ６とが結合された状態を示している。尚、図４では、便宜上、第２スリーブｄ２ｓを各状態に合わせて複数図示している。
The second dog clutch D2 has a fourth dog tooth a4, a fifth dog tooth a5, a sixth dog tooth a6, and a second sleeve d2s. The fourth meshing tooth a4 is connected to the ring gear R. The fifth meshing tooth a5 is connected to the carrier CA. The sixth meshing tooth a6 is fixed to the
図５は、トランスファ２８における各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。図５において、トランスファ２８を構成する差動装置６４の３つの回転要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第１回転要素ＲＥ１に対応するサンギヤＳの回転速度、第３回転要素ＲＥ３に対応するキャリアＣＡの回転速度、第２回転要素ＲＥ２に対応するリングギヤＲの回転速度、をそれぞれ表す軸である。縦線Ｙ１よりも左側に示した縦線Ｙ０は、入出力回転要素ＲＥＩＯに対応する第１出力軸６６の回転速度を表す軸である。
FIG. 5 is a nomographic chart showing the relative relationship between the rotational speeds of the rotary elements in the
図５の共線図を用いて表現すれば、トランスファ２８において、入出力回転要素ＲＥＩＯは、第１噛合クラッチＤ１（第１状態［１］参照）を介してＴＦ入力軸６２に選択的に連結されると共にリヤプロペラシャフト３２に連結されている。ＴＦ入力軸６２には、ハイブリッド用トランスミッション２６を介してエンジン１２を含む第１動力源ＰＵ１が動力伝達可能に連結されている。又、差動装置６４において、第１回転要素ＲＥ１には、ＴＦ用回転機ＭＧＦが動力伝達可能に接続されていると共に、第１噛合クラッチＤ１（第２状態［２］参照）を介してＴＦ入力軸６２が選択的に接続される。第３回転要素ＲＥ３には、第２出力軸７２つまりフロントプロペラシャフト３０が接続されていると共に、第２噛合クラッチＤ２（第３状態［３］参照）を介して第１出力軸６６つまりリヤプロペラシャフト３２に選択的に連結される。第２回転要素ＲＥ２には、第２噛合クラッチＤ２（第２状態［２］参照）を介して第１出力軸６６が選択的に連結されると共に、ＴＦ用ブレーキＢＦ１を介してトランスファケース４４に選択的に接続（係合）される。又、第１回転要素ＲＥ１と第３回転要素ＲＥ３とはＴＦ用クラッチＣＦ１を介して選択的に接続（係合）される。差動装置６４では、直線Ｌcdにより、第１回転要素ＲＥ１、第２回転要素ＲＥ２、及び第３回転要素ＲＥ３の相互の回転速度の関係が示される。第１出力軸６６は、第１動力源ＰＵ１からの動力がトルクコンバータ４８を介して入力され、且つ、後輪１６に動力を出力する出力軸である。第２出力軸７２は、前輪１４に動力を出力する出力軸である。
5, in the
差動装置６４において、ＴＦ用クラッチＣＦ１の係合状態且つＴＦ用ブレーキＢＦ１の解放状態では、第１回転要素ＲＥ１、第２回転要素ＲＥ２、及び第３回転要素ＲＥ３が一体的に回転させられる。一方で、差動装置６４において、ＴＦ用クラッチＣＦ１の解放状態且つＴＦ用ブレーキＢＦ１の係合状態では、第３回転要素ＲＥ３の回転速度が第１回転要素ＲＥ１の回転速度に対して減速させられる。従って、差動装置６４は、ＴＦ用クラッチＣＦ１が係合状態とされることによるハイギヤ段と、ＴＦ用ブレーキＢＦ１が係合状態とされることによるローギヤ段と、が選択的に形成される変速機として機能する。尚、差動装置６４においてハイギヤ段に変速されたときの差動装置６４における変速比γtrは１．０であり、差動装置６４においてローギヤ段に変速されたときの差動装置６４における変速比γtrは１．０よりも大きい値である。
In the
又、差動装置６４は、ＴＦ用クラッチＣＦ１及びＴＦ用ブレーキＢＦ１が何れも解放状態とされると、差動作用を働かせることが可能である。従って、差動装置６４は、センターディファレンシャルとして機能する。この際、トランスファ２８において、第１噛合クラッチＤ１が第１状態［１］であり且つ第２噛合クラッチＤ２が第２状態［２］であると、差動装置６４は、第２回転要素ＲＥ２に入力された第１動力源ＰＵ１からのトルクを、第１回転要素ＲＥ１に連結されたＴＦ用回転機ＭＧＦの反力トルクにより第３回転要素ＲＥ３に分配することが可能である。又、差動装置６４は、ＴＦ用回転機ＭＧＦの反力トルクを作用させることに替えて、ＴＦ用クラッチＣＦ１をスリップ状態として差動装置６４の差動作用を制限することにより、第２回転要素ＲＥ２に入力された第１動力源ＰＵ１からのトルクを第３回転要素ＲＥ３に分配することが可能である。このように、トランスファ２８は、第１出力軸６６に入力された第１動力源ＰＵ１からのトルクの一部を第２出力軸７２に分配するトルク分配装置である。これにより、トランスファ２８では、前輪１４と後輪１６とにトルクを分配することが可能となる。尚、トランスファ２８において第２噛合クラッチＤ２が第３状態［３］とされる場合には、差動装置６４は、センターディファレンシャルとしての機能が働かないデフロック状態とされる。
Further, the
図６は、トランスファ２８において成立させられる各駆動モードとトランスファ２８における各係合装置の制御状態との関係を説明する作動係合表である。図６において、「○」は係合を、空欄は解放を、それぞれ表している。
FIG. 6 is an operation/engagement table for explaining the relationship between each drive mode established in the
番号ｍ１の「ＥＶ（ＦＦ）ハイ」モード、及び、番号ｍ２の「ＥＶ（ＦＦ）ロー」モードは、ＴＦ用クラッチＣＦ１及びＴＦ用ブレーキＢＦ１のうちの何れか一方のみが係合状態とされると共に第１噛合クラッチＤ１が第１状態［１］とされ且つ第２噛合クラッチＤ２が第１状態［１］とされることで実現させられる。「ＥＶ（ＦＦ）ハイ」モード及び「ＥＶ（ＦＦ）ロー」モードは、各々、例えば第１動力源ＰＵ１と第１出力軸６６との間の動力伝達を遮断した状態でＴＦ用回転機ＭＧＦのみを動力源（第２動力源ＰＵ２）として用いて走行するモータ走行（＝ＥＶ走行）が可能なＥＶ走行モードである。第２噛合クラッチＤ２が第１状態［１］とされることによって、第４噛合歯ａ４、第５噛合歯ａ５、及び第６噛合歯ａ６の相互間の結合はニュートラル状態（図中「Ｎ」参照）とされるので、差動装置６４は後輪１６との間の動力伝達経路が切断される。この状態で、ＴＦ用クラッチＣＦ１の係合状態によるハイギヤ段又はＴＦ用ブレーキＢＦ１の係合状態によるローギヤ段が形成された差動装置６４において、ＴＦ用回転機ＭＧＦからの動力が前輪１４側へ伝達される。従って、本実施例のＥＶ走行は、前輪駆動走行にて実現させられる。ＥＶ走行モードでは、例えば第１噛合クラッチＤ１が第１状態［１］の場合、自動変速機５０がニュートラル状態とされることで、第１動力源ＰＵ１と第１出力軸６６との間の動力伝達が遮断される。これにより、エンジン１２の引き摺りをなくすことができる。或いは、第１噛合クラッチＤ１を解放状態とすることが可能であるなら、ＥＶ走行モードでは、例えば第１噛合クラッチＤ１を解放状態とすることによって、第１動力源ＰＵ１と第１出力軸６６との間の動力伝達を遮断する。これにより、自動変速機５０の状態に拘わらず、自動変速機５０やエンジン１２の引き摺りをなくすことができる。又、「ＥＶ（ＦＦ）ハイ」モード及び「ＥＶ（ＦＦ）ロー」モードにおける各々のＥＶ走行モードでは、ＴＦ用回転機ＭＧＦを動力源（第２動力源ＰＵ２）として用いつつ、第１動力源ＰＵ１からの動力を後輪１６へ伝達することも可能であるので、第１動力源ＰＵ１のうち少なくともエンジン１２を動力源としたハイブリッド走行（＝ＨＶ走行）によるＡＷＤ走行、或いはＴＭ用回転機ＭＧＭからの動力を後輪１６へ伝達することによるＥＶ走行によるＡＷＤ走行が可能である。
In the "EV (FF) high" mode numbered m1 and the "EV (FF) low" mode numbered m2, only one of the TF clutch CF1 and the TF brake BF1 is engaged. At the same time, the first dog clutch D1 is set to the first state [1] and the second dog clutch D2 is set to the first state [1]. In the "EV (FF) high" mode and the "EV (FF) low" mode, for example, only the rotating machine MGF for TF is driven while the power transmission between the first power source PU1 and the
番号ｍ３の「Ｈ４_トルクスプリット」モードは、ＴＦ用クラッチＣＦ１及びＴＦ用ブレーキＢＦ１が何れも解放状態とされると共に第１噛合クラッチＤ１が第１状態［１］とされ且つ第２噛合クラッチＤ２が第２状態［２］とされることで実現させられる。「Ｈ４_トルクスプリット」モードは、例えば差動装置６４がハイギヤ段と同等の状態で、第１出力軸６６から差動装置６４へ伝達された第１動力源ＰＵ１からのトルクをＴＦ用回転機ＭＧＦの反力トルクによってサンギヤＳにて受け持つことにより、ＴＦ用回転機ＭＧＦの反力トルクに応じた所望する任意の比率で前輪１４と後輪１６とにトルクを分配するモードである。トランスファ２８における「Ｈ４_トルクスプリット」モードでは、ＴＦ用回転機ＭＧＦは力行させられる。
In the "H4_torque split" mode numbered m3, both the TF clutch CF1 and the TF brake BF1 are released, the first dog clutch D1 is set to the first state [1], and the second dog clutch D2 is set to the first state [1]. is set to the second state [2]. In the "H4_torque split" mode, the torque from the first power source PU1 transmitted from the
番号ｍ４の「Ｈ４_ＬＳＤ」モードは、ＴＦ用ブレーキＢＦ１が解放状態とされると共に第１噛合クラッチＤ１が第１状態［１］とされ且つ第２噛合クラッチＤ２が第２状態［２］とされた状態で、ＴＦ用クラッチＣＦ１がスリップ状態に制御されることで実現させられる。「Ｈ４_ＬＳＤ」モードは、「Ｈ４_トルクスプリット」モードにおけるＴＦ用回転機ＭＧＦの反力トルクの作用に替えて、ＴＦ用クラッチＣＦ１のスリップ状態による差動装置６４の差動作用の制限により、ＴＦ用クラッチＣＦ１のトルク容量に応じた所望する任意の比率で前輪１４と後輪１６とにトルクを分配するモードである。
In the "H4_LSD" mode of number m4, the TF brake BF1 is released, the first dog clutch D1 is set to the first state [1], and the second dog clutch D2 is set to the second state [2]. In this state, the TF clutch CF1 is controlled to slip. In the "H4_LSD" mode, instead of the action of the reaction torque of the TF rotary machine MGF in the "H4_torque split" mode, the TF In this mode, torque is distributed between the
番号ｍ５の「Ｈ４_Ｌｏｃｋ」モードは、ＴＦ用クラッチＣＦ１及びＴＦ用ブレーキＢＦ１が何れも解放状態とされると共に第１噛合クラッチＤ１が第１状態［１］とされ且つ第２噛合クラッチＤ２が第３状態［３］とされることで実現させられる。「Ｈ４_Ｌｏｃｋ」モードは、差動装置６４がデフロック状態とされた状態で、第１出力軸６６へ伝達された第１動力源ＰＵ１からのトルクを前輪１４と後輪１６とに分配するモードである。
In the "H4_Lock" mode numbered m5, the TF clutch CF1 and the TF brake BF1 are both released, the first dog clutch D1 is in the first state [1], and the second dog clutch D2 is in the third state. It is realized by setting to state [3]. The "H4_Lock" mode is a mode in which the torque from the first power source PU1 transmitted to the
番号ｍ６の「Ｌ４_Ｌｏｃｋ」モードは、ＴＦ用クラッチＣＦ１が解放状態とされ且つＴＦ用ブレーキＢＦ１が係合状態とされると共に第１噛合クラッチＤ１が第２状態［２］とされ且つ第２噛合クラッチＤ２が第３状態［３］とされることで実現させられる。「Ｌ４_Ｌｏｃｋ」モードは、差動装置６４がデフロック状態とされ且つローギヤ段とされた状態で、差動装置６４のサンギヤＳへ伝達された第１動力源ＰＵ１からのトルクを前輪１４と後輪１６とに分配するモードである。
In the "L4_Lock" mode numbered m6, the TF clutch CF1 is released, the TF brake BF1 is engaged, the first dog clutch D1 is in the second state [2], and the second dog clutch This is realized by setting D2 to the third state [3]. In the "L4_Lock" mode, the torque from the first power source PU1 transmitted to the sun gear S of the
図１に戻り、車両用駆動装置１０は、機械式のオイルポンプであるＭＯＰ８４、電動式のオイルポンプであるＥＯＰ８６、ポンプ用モータ８８等を備えている。ＭＯＰ８４は、回転機連結軸４６に連結されており（図２参照）、第１動力源ＰＵ１により回転駆動させられて動力伝達装置１８にて用いられる作動油OILを吐出する。ポンプ用モータ８８は、ＥＯＰ８６を回転駆動する為のＥＯＰ８６専用のモータである。ＥＯＰ８６は、ポンプ用モータ８８により回転駆動させられて作動油OILを吐出する。ＭＯＰ８４やＥＯＰ８６が吐出した作動油OILは、油圧制御回路６０へ供給される。油圧制御回路６０は、ＭＯＰ８４及び／又はＥＯＰ８６が吐出した作動油OILを元にして各々調圧した、ＣＢ油圧ＰＲcb、ＣＦ１油圧ＰＲcf1、ＢＦ１油圧ＰＲbf1などを供給する。
Returning to FIG. 1, the vehicle drive device 10 includes a mechanical
車両用駆動装置１０は、動力源ＰＵ及びトランスファ２８などを制御する制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置１３０を備えている。図１は、電子制御装置１３０の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置１３０による制御機能の要部を説明する機能ブロック図である。電子制御装置１３０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両用駆動装置１０の各種制御を実行する。電子制御装置１３０は、必要に応じてエンジン制御用、変速制御用等の各コンピュータを含んで構成される。
The vehicle drive system 10 includes an
電子制御装置１３０には、車両用駆動装置１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ９０、ＭＧＭ回転速度センサ９２、タービン回転速度センサ９４、ＡＴ出力回転速度センサ９６、車速センサ９８、ＭＧＦ回転速度センサ１００、アクセル開度センサ１０２、スロットル弁開度センサ１０４、ブレーキペダルセンサ１０６、シフトポジションセンサ１０８、加速度センサ１１０、ヨーレートセンサ１１２、ステアリングセンサ１１４、バッテリセンサ１１６、油温センサ１１８、デフロック選択スイッチ１２０、ローギヤ選択スイッチ１２２など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe、ＴＭ用回転機ＭＧＭの回転速度であるＭＧＭ回転速度Ｎmgm、ＡＴ入力回転速度Ｎiと同値であるタービン回転速度Ｎt、ＡＴ出力回転速度Ｎo、車速Ｖに対応する第１出力軸６６の回転速度であるＴＦ出力回転速度Ｎof、ＴＦ用回転機ＭＧＦの回転速度であるＭＧＦ回転速度Ｎmgf、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキを作動させる為のブレーキペダルが運転者によって操作されている状態を示す信号であるブレーキオン信号Ｂon、車両８に備えられたシフトレバーの操作位置を示すシフト操作ポジションPOSsh、車両８の前後加速度Ｇx及び左右加速度Ｇy、車両８の鉛直軸まわりの回転角速度であるヨーレートＲyaw、車両８に備えられたステアリングホイールの操舵角度θsw及び操舵方向Ｄsw、バッテリ２４のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbat、作動油OILの温度である作動油温ＴＨoil、運転者によって「Ｈ４_Ｌｏｃｋ」モード又は「Ｌ４_Ｌｏｃｋ」モードが選択されたことを示す信号であるロックモードオン信号LOCKon、運転者によって差動装置６４のローギヤ段が選択されたことを示す信号であるローギヤオン信号LOWonなど）が、それぞれ供給される。 The electronic control device 130 includes various sensors provided in the vehicle drive device 10 (for example, engine rotation speed sensor 90, MGM rotation speed sensor 92, turbine rotation speed sensor 94, AT output rotation speed sensor 96, vehicle speed sensor 98, MGF rotation speed sensor 100, accelerator opening sensor 102, throttle valve opening sensor 104, brake pedal sensor 106, shift position sensor 108, acceleration sensor 110, yaw rate sensor 112, steering sensor 114, battery sensor 116, oil temperature sensor 118, Differential lock selection switch 120, low gear selection switch 122, etc.) based on detection values (for example, engine rotation speed Ne, which is the rotation speed of the engine 12, MGM rotation speed Nmgm, which is the rotation speed of the TM rotary machine MGM, AT input Turbine rotation speed Nt which is equivalent to rotation speed Ni, AT output rotation speed No, TF output rotation speed Nof which is the rotation speed of first output shaft 66 corresponding to vehicle speed V, and MGF which is the rotation speed of TF rotary machine MGF Rotational speed Nmgf, accelerator opening degree θacc, which is the amount of accelerator operation by the driver representing the magnitude of the driver's acceleration operation, throttle valve opening degree θth, which is the opening degree of the electronic throttle valve, and brake pedal for activating the wheel brake. is operated by the driver, the shift operation position POSsh indicating the operation position of the shift lever provided in the vehicle 8, the longitudinal acceleration Gx and the lateral acceleration Gy of the vehicle 8, the vehicle 8 yaw rate Ryaw, which is the rotational angular velocity about the vertical axis of the vehicle 8, the steering angle θsw and the steering direction Dsw of the steering wheel provided in the vehicle 8, the battery temperature THbat, the battery charge/discharge current Ibat, and the battery voltage Vbat of the battery 24, the hydraulic oil OIL The operating oil temperature THoil, which is the temperature, the lock mode ON signal LOCKon, which is a signal indicating that the "H4_Lock" mode or the "L4_Lock" mode has been selected by the driver, and the low gear stage of the differential gear 64 has been selected by the driver. A low-gear-on signal LOWon, etc., which is a signal indicating that the
デフロック選択スイッチ１２０、ローギヤ選択スイッチ１２２は、例えば運転席の近傍に設けられている。デフロック選択スイッチ１２０は、トランスファ２８において差動装置６４をデフロック状態とするときに運転者によりオン状態へ操作されるスイッチである。ローギヤ選択スイッチ１２２は、トランスファ２８において「Ｈ４_Ｌｏｃｋ」モードが成立させられているときに差動装置６４をローギヤ段とするときに運転者によりオン状態へ操作されるスイッチである。
The differential
電子制御装置１３０からは、車両８に備えられた各装置（例えばエンジン制御装置２０、インバータ２２、油圧制御回路６０、切替用アクチュエータ８２、ポンプ用モータ８８、ホイールブレーキ装置１２４、情報報知装置１２６など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、ＴＭ用回転機ＭＧＭを制御する為のＭＧＭ制御指令信号Ｓmgm、ＴＦ用回転機ＭＧＦを制御する為のＭＧＦ制御指令信号Ｓmgf、自動変速機５０の制御に関わる係合装置ＣＢの制御状態を制御する為の油圧制御指令信号Ｓat、トランスファ２８の制御に関わるＴＦ用クラッチＣＦ１及びＴＦ用ブレーキＢＦ１の各々の制御状態を制御する為の油圧制御指令信号Ｓcbf、トランスファ２８の制御に関わる第１噛合クラッチＤ１及び第２噛合クラッチＤ２を各々作動させる為のトランスファ制御指令信号Ｓtf、ＥＯＰ８６を制御する為のＥＯＰ制御指令信号Ｓeop、ホイールブレーキによる制動力を制御する為のブレーキ制御指令信号Ｓb、運転者に各種情報の報知を行う為の情報報知制御指令信号Ｓinfなど）が、それぞれ出力される。
From the
電子制御装置１３０は、車両用駆動装置１０における各種制御を実現する為に、ＡＴ変速制御手段すなわちＡＴ変速制御部１３２、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部１３４、及び駆動状態制御手段すなわち駆動状態制御部１３６を備えている。
In order to realize various controls in the vehicle drive system 10, the
ＡＴ変速制御部１３２は、例えば図７に示すようなＡＴギヤ段変速マップを用いて自動変速機５０の変速判断を行い、必要に応じて自動変速機５０の変速制御を実行する為の油圧制御指令信号Ｓatを油圧制御回路６０へ出力する。前記ＡＴギヤ段変速マップは、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である。前記ＡＴギヤ段変速マップは、例えば車速Ｖ及び要求駆動トルクＴrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機５０の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。前記ＡＴギヤ段変速マップでは、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどを用いても良いし、又、要求駆動トルクＴrdemに替えて要求駆動力Ｆrdemやアクセル開度θaccやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。前記ＡＴギヤ段変速マップにおける各変速線は、実線に示すようなアップシフトが判断される為のアップシフト線、及び破線に示すようなダウンシフトが判断される為のダウンシフト線である。
The AT
ハイブリッド制御部１３４は、エンジン１２の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部１３４ａとしての機能と、インバータ２２を介してＴＭ用回転機ＭＧＭ及びＴＦ用回転機ＭＧＦの作動を制御する回転機制御手段すなわち回転機制御部１３４ｂとしての機能とを含んでおり、それらの制御機能によりエンジン１２、ＴＭ用回転機ＭＧＭ、及びＴＦ用回転機ＭＧＦによるハイブリッド駆動制御等を実行する。
The
ハイブリッド制御部１３４は、予め定められた関係である例えば駆動要求量マップにアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで、運転者による車両８に対する駆動要求量を算出する。前記駆動要求量は、例えば駆動輪（前輪１４、後輪１６）における要求駆動トルクＴrdem［Ｎｍ］である。前記駆動要求量としては、駆動輪における要求駆動力Ｆrdem［Ｎ］、駆動輪における要求駆動パワーＰrdem［Ｗ］、変速機出力軸５４における要求ＡＴ出力トルク等を用いることもできる。要求駆動トルクＴrdemは、見方を換えれば指令出力時の車速Ｖにおける要求駆動パワーＰrdemである。前記駆動要求量の算出では、車速Ｖに替えてＴＦ出力回転速度Ｎofなどを用いても良い。
The
ハイブリッド制御部１３４は、伝達損失、補機負荷、自動変速機５０の変速比γat、バッテリ２４の充電可能電力Ｗinや放電可能電力Ｗout等を考慮して、要求駆動パワーＰrdemを実現するように、エンジン制御指令信号Ｓe、ＭＧＭ制御指令信号Ｓmgm、及びＭＧＦ制御指令信号Ｓmgfを出力する。エンジン制御指令信号Ｓeは、例えば指令出力時のエンジン回転速度ＮeにおけるエンジントルクＴeを出力するエンジンパワーＰeの要求値である要求エンジンパワーＰedemを実現する為の指令値である。エンジンパワーＰeは、エンジン１２の出力［Ｗ］すなわちパワーである。ＭＧＭ制御指令信号Ｓmgmは、例えば指令出力時のＭＧＭ回転速度ＮmgmにおけるＭＧＭトルクＴmgmを出力するＴＭ用回転機ＭＧＭの消費電力Ｗcmgm又は発電電力Ｗgmgmの指令値である。ＭＧＦ制御指令信号Ｓmgfは、例えば指令出力時のＭＧＦ回転速度ＮmgfにおけるＭＧＦトルクＴmgfを出力するＴＦ用回転機ＭＧＦの消費電力Ｗcmgf又は発電電力Ｗgmgfの指令値である。
The
バッテリ２４の充電可能電力Ｗinは、バッテリ２４の入力電力の制限を規定する入力可能な最大電力であり、バッテリ２４の入力制限を示している。バッテリ２４の放電可能電力Ｗoutは、バッテリ２４の出力電力の制限を規定する出力可能な最大電力であり、バッテリ２４の出力制限を示している。バッテリ２４の充電可能電力Ｗinや放電可能電力Ｗoutは、例えばバッテリ温度ＴＨbat及びバッテリ２４の充電状態値ＳＯＣ［％］に基づいて電子制御装置１３０により算出される。バッテリ２４の充電状態値ＳＯＣは、バッテリ２４の充電量に相当する充電状態を示す値であり、例えばバッテリ充放電電流Ｉbat及びバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいて電子制御装置１３０により算出される。
The chargeable power Win of the
ハイブリッド制御部１３４は、要求駆動パワーＰrdemが予め定められた閾値よりも小さなモータ走行領域（すなわちＥＶ走行領域）にある場合には、ＥＶ走行モードを成立させる一方で、要求駆動パワーＰrdemが予め定められた閾値以上となるエンジン走行領域にある場合には、エンジン走行が可能なＨＶ走行モードを成立させる。図７の一点鎖線Ａは、エンジン走行領域とモータ走行領域との境界線である。この図７の一点鎖線Ａに示すような境界線を有する予め定められた関係は、車速Ｖ及び要求駆動トルクＴrdemを変数とする二次元座標で構成された走行領域切替マップの一例である。尚、図７では、便宜上、この走行領域切替マップをＡＴギヤ段変速マップと共に示している。
ハイブリッド制御部１３４は、要求駆動パワーＰrdemがモータ走行領域にあるときであっても、バッテリ２４の充電状態値ＳＯＣが予め定められたエンジン始動閾値未満となる場合やエンジン１２の暖機が必要な場合などには、ＨＶ走行モードを成立させる。見方を換えれば、バッテリ２４の充電状態値ＳＯＣが前記エンジン始動閾値未満となる場合やエンジン１２の暖機が必要な場合は、前記走行領域切替マップにおけるモータ走行領域が無くなる。前記エンジン始動閾値は、エンジン１２を自動的に始動してバッテリ２４を充電する必要がある充電状態値ＳＯＣであることを判断する為の予め定められた閾値である。
Even when the required drive power Prdem is in the motor drive region, the
駆動状態制御部１３６は、例えば車速Ｖ、アクセル開度θacc、ブレーキオン信号Ｂon、シフト操作ポジションPOSsh、前後加速度Ｇx及び左右加速度Ｇy、ヨーレートＲyaw、操舵角度θsw及び操舵方向Ｄsw、ロックモードオン信号LOCKon、ローギヤオン信号LOWonなどに基づいて、トランスファ２８における各モード（図６参照）のうちの何れのモードを成立させるかを判断し、その判断したモードを成立させる為の各種制御指令信号を出力する。前記各種制御指令信号は、例えばＴＦ用クラッチＣＦ１及びＴＦ用ブレーキＢＦ１に対する油圧制御指令信号Ｓcbf、第１噛合クラッチＤ１及び第２噛合クラッチＤ２に対するトランスファ制御指令信号Ｓtfである。
The driving
駆動状態制御部１３６は、ＥＶ走行モードでは、例えば比較的低車速領域においてＴＦ用ブレーキＢＦ１を係合状態とすると共にＴＦ用クラッチＣＦ１を解放状態として差動装置６４においてローギヤ段を形成する一方で、比較的高車速領域においてＴＦ用ブレーキＢＦ１を解放状態とすると共にＴＦ用クラッチＣＦ１を係合状態として差動装置６４においてハイギヤ段を形成する。つまり、駆動状態制御部１３６は、ＥＶ走行モードでは、例えば比較的低車速領域において「ＥＶ（ＦＦ）ロー」モード（すなわちローギヤ段）を成立させる一方で、比較的高車速領域において「ＥＶ（ＦＦ）ハイ」モード（すなわちハイギヤ段）を成立させる。
In the EV running mode, the drive
駆動状態制御部１３６は、「Ｈ４_トルクスプリット」モードや「Ｈ４_ＬＳＤ」モードでは、例えば車速センサ９８、加速度センサ１１０、ヨーレートセンサ１１２などの各種センサによる各種信号に基づいて車両８の走行状態を判断し、その判断した走行状態に応じたトルク分配比Ｒxの目標値を設定する。トルク分配比Ｒxは、前輪１４と後輪１６とに分配する動力源ＰＵからのトルクの割合である。トルク分配比Ｒxは、例えば動力源ＰＵから後輪１６及び前輪１４に伝達される総トルクに対する後輪１６に伝達されるトルクの割合、すなわち後輪側分配率Ｘrで表すことができる。又は、トルク分配比Ｒxは、例えば動力源ＰＵから後輪１６及び前輪１４に伝達される総トルクに対する前輪１４に伝達されるトルクの割合、すなわち前輪側分配率Ｘf（＝１－Ｘr）で表すことができる。
In the "H4_torque split" mode and the "H4_LSD" mode, the drive
駆動状態制御部１３６は、「Ｈ４_トルクスプリット」モードでは、ＴＦ用回転機ＭＧＦによる反力トルクを生じさせるＭＧＦトルクＴmgfを調節することによって後輪側分配率Ｘrが目標値となるようにＴＦ用回転機ＭＧＦを制御する為のＭＧＦ制御指令信号Ｓmgfを出力する。ＭＧＦトルクＴmgfが大きくされる程、後輪側分配率Ｘrが小さくされる、すなわち前輪側分配率Ｘfが大きくされる。駆動状態制御部１３６は、「Ｈ４_ＬＳＤ」モードでは、ＴＦ用クラッチＣＦ１のトルク容量を調節することによって後輪側分配率Ｘrが目標値となるようにＴＦ用クラッチＣＦ１のスリップ状態を制御する為の油圧制御指令信号Ｓcbfを出力する。ＴＦ用クラッチＣＦ１のトルク容量が大きくされる程、後輪側分配率Ｘrが小さくされる。
In the "H4_torque split" mode, the drive
駆動状態制御部１３６は、「Ｈ４_トルクスプリット」モードや「Ｈ４_ＬＳＤ」モードにおいて、運転者によりデフロック選択スイッチ１２０がオン状態へ操作された場合に、「Ｈ４_Ｌｏｃｋ」モードを成立させる。駆動状態制御部１３６は、「Ｈ４_Ｌｏｃｋ」モードにおいて、車両８の停止時であって、運転者によりローギヤ選択スイッチ１２２がオン状態へ操作された場合に、「Ｌ４_Ｌｏｃｋ」モードを成立させる。
The driving
上述したように、ＥＶ走行モードでは、第１動力源ＰＵ１と第１出力軸６６との間の動力伝達を遮断するとともに、ＴＦ用クラッチＣＦ１及びＴＦ用ブレーキＢＦ１の一方を係合状態とすることで、ＴＦ用回転機ＭＧＦのＭＧＦトルクＴmgfを用いて車両８が駆動させられる。ここで、ＴＦ用回転機ＭＧＦから出力できるＭＧＦトルクＴmgfは定格的に限られているため、車両８をＥＶ走行させる際の加速性能を向上するうえで改善の余地があった。
As described above, in the EV driving mode, power transmission between the first power source PU1 and the
これに対して、ハイブリッド制御部１３４は、ＥＶ走行モードにおいて、前輪１４から要求ＭＧＦトルクＴmgfdemが出力されるように、ＴＦ用回転機ＭＧＦのＭＧＦトルクＴmgfを制御するとともに、ＴＦ用回転機ＭＧＦから出力されるＭＧＦトルクＴmgfが、要求ＭＧＦトルクＴmgfdemに対して不足するときには、ＴＭ用回転機ＭＧＭからＴＦ用回転機ＭＧＦの不足分のトルクを補うためのＭＧＭトルクＴmgmを出力させるようにＴＭ用回転機ＭＧＭを制御し、ＴＭ用回転機ＭＧＭのＭＧＭトルクＴmgmを第１出力軸６６に伝達させる。以下、前輪１４から出力される駆動トルクを前輪側駆動トルクＴfrと称し、後輪１６から出力される駆動トルクを後輪側駆動トルクＴrrと称する。
On the other hand, the
駆動状態制御部１３６が走行モード（駆動モード）をＥＶ走行モードに切り替えた状態において、ＥＶ走行モードで走行中であると判断すると、ハイブリッド制御部１３４は、ＥＶ走行モードで走行中において、アクセル開度θacc及び車速Ｖ等に基づいて要求駆動トルクＴrdemを算出し、その要求駆動トルクＴrdemをＴＦ用回転機ＭＧＦによって出力可能か否かを判定する。言い換えれば、ハイブリッド制御部１３４は、ＥＶ走行中において、ＴＭ用回転機ＭＧＭによるトルクアシストが必要か否かを判定する。ハイブリッド制御部１３４は、前輪１４から要求駆動トルクＴrdemを出力することができるＴＦ用回転機ＭＧＦの要求ＭＧＦトルクＴmgfdemを算出する。ＥＶ走行モードでは、前輪１４から出力される前輪側駆動トルクＴfrは、ＴＦ用回転機ＭＧＦのＭＧＦトルクＴmgfと、ＴＦ用回転機ＭＧＦから前輪１４との間の動力伝達経路におけるギヤ比γfrと、の積（＝Ｔmfg×γfr）で算出される。従って、前輪１４から前輪側駆動トルクＴfrを出力させるために必要なＴＦ用回転機ＭＧＦのＭＧＦトルクＴmgfは、前輪側駆動トルクＴfrをギヤ比γfrで除算（＝Ｔfr／γfr）することで算出される。これより、ハイブリッド制御部１３４は、前輪１４から要求駆動トルクＴrdemを出力可能なＴＦ用回転機ＭＧＦの要求ＭＧＦトルクＴmgfdem（＝Ｔrdem／γfr）を算出する。
When drive
ハイブリッド制御部１３４は、ＴＦ用回転機ＭＧＦの要求ＭＧＦトルクＴmgfdemを算出すると、現時点でＴＦ用回転機ＭＧＦから出力可能な出力可能ＭＧＦトルクＴmgfper（以下、出力可能トルクＴmgfper）を算出し、要求ＭＧＦトルクＴmgfdemが出力可能ＭＧＦトルクＴmgfperよりも大きいか否かを判定する。ＴＦ用回転機ＭＧＦから出力可能な出力可能トルクＴmgfperは、例えばＴＦ用回転機ＭＧＦの予め規定されている図８に示すような特性マップに基づいて決定される。
After calculating the required MGF torque Tmgfdem of the rotating machine MGF for TF, the
前記特性マップは、図８に示すように、例えばＭＧＦ回転速度Ｎmgf及びＭＧＦトルクＴmgfからなる二次元マップで構成されている。図８において、太い実線がＭＧＦ回転速度Ｎmgf毎の出力可能な出力可能トルクＴmgfper（最大値）に対応し、この太い実線によって囲まれた領域が、ＴＦ用回転機ＭＧＦによって出力可能な領域になる。図８に示すように、ＭＧＦ回転速度Ｎmgfに応じて出力可能トルクＴmgfperが変化し、ＭＧＦ回転速度Ｎmgfが高くなるほど、出力可能トルクＴmgfperが低下している。又、図８において、複数の層状に描かれた破線は、ＴＦ用回転機ＭＧＦの等効率線である。すなわち、複数の層状の破線は、それぞれがＴＦ用回転機ＭＧＦのモータ効率ηmotorの等しい点の連なりである。図８の破線で示す等効率線において、内側に位置する等効率線ほどモータ効率ηmotorが高くなっている。すなわち、ＴＦ用回転機ＭＧＦを等効率線のうち内側に位置する動作点で動作させるほど、ＴＦ用回転機ＭＧＦのモータ効率ηmotorが高くなる。尚、ＴＭ用回転機ＭＧＭについてもＴＦ用回転機ＭＧＦと同様の特性マップが予め規定されている。ＴＭ用回転機ＭＧＭとＴＦ用回転機ＭＧＦとは、構造等が異なるためにそれぞれ別個の特性マップが規定されているが、基本的な傾向については同じである。本実施例では、便宜上、ＴＭ用回転機ＭＧＭについても図８の特性マップを用いて説明する。 The characteristic map, as shown in FIG. 8, is composed of, for example, a two-dimensional map consisting of MGF rotation speed Nmgf and MGF torque Tmgf. In FIG. 8, the thick solid line corresponds to the possible output torque Tmgfper (maximum value) that can be output for each MGF rotation speed Nmgf, and the area surrounded by this thick solid line is the area that can be output by the rotating machine MGF for TF. . As shown in FIG. 8, the possible output torque Tmgfper changes according to the MGF rotation speed Nmgf, and the higher the MGF rotation speed Nmgf, the lower the possible output torque Tmgfper. Further, in FIG. 8, the dashed lines drawn in a plurality of layers are iso-efficiency lines of the rotating machine MGF for TF. That is, the plurality of layered dashed lines are a series of points each having the same motor efficiency ηmotor of the rotating machine MGF for TF. In the iso-efficiency lines indicated by the dashed lines in FIG. 8, the motor efficiency η motor is higher in the iso-efficiency lines located inward. That is, the motor efficiency η motor of the TF rotary machine MGF increases as the TF rotary machine MGF is operated at an operating point located inside the iso-efficiency lines. A characteristic map similar to that for the TF rotating machine MGF is also defined in advance for the TM rotating machine MGM. The TM rotary machine MGM and the TF rotary machine MGF have different characteristic maps because they have different structures, but they have the same basic tendency. In this embodiment, for the sake of convenience, the TM rotating machine MGM will also be described using the characteristic map of FIG.
ハイブリッド制御部１３４は、図８のＴＦ用回転機ＭＧＦの特性マップに、ＭＧＦ回転速度Ｎmgfを適用することで、ＴＦ用回転機ＭＧＦから出力可能な出力可能トルクＴmgfperを算出する。又、出力可能トルクＴmgfperは、バッテリ２４の放電可能電力Ｗout及びＴＦ用回転機ＭＧＦの温度等によっても制限される。ハイブリッド制御部１３４は、これらバッテリ２４の放電可能電力Ｗout及びＴＦ用回転機の温度等についても考慮に入れて出力可能トルクＴmgfperを算出する。
The
ハイブリッド制御部１３４は、ＴＦ用回転機ＭＧＦから出力可能な出力可能トルクＴmgfperを算出すると、ＴＦ用回転機ＭＧＦの要求ＭＧＦトルクＴmgfdemが出力可能トルクＴmgfperよりも大きいか否かを判定する。ハイブリッド制御部１３４は、要求ＭＧＦトルクＴmgfdemが出力可能トルクＴmgfper以下であった場合、ＴＦ用回転機ＭＧＦによって前輪１４から要求駆動トルクＴrdemを出力できるため、ＴＦ用回転機ＭＧＦのＭＧＦトルクＴmgfのみによるＥＶ走行を継続して実行する。一方、ハイブリッド制御部１３４は、要求ＭＧＦトルクＴmgfdemが出力可能トルクＴmgfperよりも大きい場合、ＴＦ用回転機ＭＧＦによって前輪１４から出力可能な前輪側駆動トルクＴfrが要求駆動トルクＴrdemに対して不足するため、ＴＭ用回転機ＭＧＭからＴＦ用回転機ＭＧＦの不足分のトルクを補うためのＭＧＭトルクＴmgmを出力させるトルクアシストを行う。
After calculating the possible output torque Tmgfper that can be output from the rotary machine MGF for TF, the
要求駆動トルクＴrdemを出力するに当たって不足する不足トルクＴlackは、要求駆動トルクＴrdemと前輪側駆動トルクＴfrとの差分（＝Ｔrdem－Ｔfr）で算出される。このときの前輪側駆動トルクＴfrは、ＴＦ用回転機ＭＧＦから出力可能な出力可能トルクＴmgfperに、ＴＦ用回転機ＭＧＦから前輪１４までの間のギヤ比γfrを乗算（Ｔmgfper×γfr）することで算出される。この不足トルクＴlackは、要求駆動トルクＴrdemを実現するために後輪１６から出力されるべき要求後輪側駆動トルクＴrrdemになる。尚、要求駆動トルクＴrdemに対して前輪１４から出力可能な前輪側駆動トルクＴfrが不足する場合であっても、必ずしも前輪１４から出力可能な最大値となる前輪側駆動トルクＴfrを出力させる必要はなく、前輪１４から出力可能な前輪側駆動トルクＴfrの最大値よりも小さい前輪側駆動トルクＴfrを出力させ、残りの不足するトルク分を後輪１６から出力させるものであっても構わない。すなわち、前輪１４及び後輪１６から要求駆動トルクＴrdemが出力される範囲において、ＴＭ用回転機ＭＧＭから出力されるＭＧＭトルクＴmgm及びＴＦ用回転機ＭＧＦから出力されるＭＧＦトルクＴmgfを、各回転機のモータ効率等を考慮して適宜調整することもできる。
Insufficient torque Tlack for outputting the required drive torque Trdem is calculated by the difference (=Trdem-Tfr) between the required drive torque Trdem and the front wheel side drive torque Tfr. The front wheel drive torque Tfr at this time is obtained by multiplying the torque Tmgfper that can be output from the TF rotating machine MGF by the gear ratio γfr between the TF rotating machine MGF and the front wheels 14 (Tmgfper×γfr). Calculated. This insufficient torque Tlack becomes the required rear wheel side drive torque Trrdem to be output from the
ＡＴ変速制御部１３２は、後輪１６から要求後輪側駆動トルクＴrrdemを出力するに当たって、後輪１６から要求後輪側駆動トルクＴrrdemを出力できる自動変速機５０のＡＴギヤ段（変速段）のうち、ＥＶ走行中の後述する総合効率ηtotalが最も高くなるＡＴギヤ段を選択する。言い換えれば、ＡＴ変速制御部１３２は、後輪１６から要求後輪側駆動トルクＴrrdemを出力できる自動変速機５０の変速比γatのうち、ＥＶ走行中の総合効率ηtotalが最も高くなる変速比γatを選択する。このように、ＥＶ走行中であって、ＴＭ用回転機ＭＧＭからＴＦ用回転機ＭＧＦの不足分のトルクを出力する場合には、図７に示すようなＡＴギヤ段変速マップに基づいてＡＴギヤ段が選択されるのではなく、ＥＶ走行中の効率に基づいてＡＴギヤ段が選択され、効率の最も高くなる、すなわち燃費が最も良くなるＡＴギヤ段が選択される。
When outputting the required rear wheel drive torque Trrdem from the
ここで、ＴＭ用回転機ＭＧＭから出力されたＭＧＭトルクＴmgmは、トルクコンバータ４８、自動変速機５０、リヤディファレンシャル３６等を介して後輪１６に伝達される。従って、後輪１６から出力される後輪側駆動トルクＴrrは、ＴＭ用回転機ＭＧＭのＭＧＭトルクＴmgmに、ＴＭ用回転機ＭＧＭから後輪１６までの動力伝達経路におけるギヤ比γrrを乗算（Ｔmgm×γrr）することで算出される。見方を替えれば、後輪１６から要求後輪側駆動トルクＴrrdemを出力するために必要なＴＭ用回転機ＭＧＭのＭＧＭトルクＴmgmは、要求後輪側駆動トルクＴrrdemをギヤ比γrrで除算（Ｔrrdem／γrr）することで算出される。尚、ＴＭ用回転機ＭＧＭから後輪１６までの動力伝達経路におけるギヤ比γrrは、前記動力伝達経路を構成するトルクコンバータ４８、自動変速機５０、リヤディファレンシャル３６等に基づいて決定される。
Here, the MGM torque Tmgm output from the TM rotary machine MGM is transmitted to the
ＡＴ変速制御部１３２は、先ず、自動変速機５０の変速可能なＡＴギヤ段のうち後輪１６から要求後輪側駆動トルクＴrrdemを出力できるＡＴギヤ段を選択する。ＡＴ変速制御部１３２は、自動変速機５０のＡＴギヤ段毎に、ＴＭ用回転機ＭＧＭから出力可能な出力可能ＭＧＭトルクＴmgmper（以下、出力可能トルクＴmgmper）を求め、さらにＡＴギヤ段毎に設定されるギヤ比γrrを乗算（Ｔmgmper×γrr）することで、ＡＴギヤ段毎の後輪１６から出力可能な後輪側駆動トルクＴrrを算出する。ＡＴ変速制御部１３２は、自動変速機５０のＡＴギヤ段毎に算出される後輪１６から出力可能な後輪側駆動トルクＴrrが要求後輪側駆動トルクＴrrdemよりも大きいＡＴギヤ段を、要求後輪側駆動トルクＴrrdemを出力できるＡＴギヤ段として選択する。尚、ＴＭ用回転機ＭＧＭから出力可能な出力可能トルクＴmgmperは、図８の特性マップに示すようにＭＧＭ回転速度Ｎmgmに応じて変化し、同じ車速Ｖとした場合のＭＧＭ回転速度Ｎmgmは、自動変速機５０のＡＴギヤ段毎の変速比γatに応じて変化する。従って、自動変速機５０のＡＴギヤ段に応じて出力可能トルクＴmgmperが変更される。又、ＴＭ用回転機ＭＧＭから後輪１６までの間の動力伝達経路におけるギヤ比γrrは、自動変速機５０の変速比γatに応じて変化するため、自動変速機５０のＡＴギヤ段に応じてギヤ比γrrが変更される。又、ＴＭ用回転機ＭＧＭについても、ＴＦ用回転機ＭＧＦと同様に、バッテリ２４の放電可能電力Ｗout及びＴＭ用回転機ＭＧＭの温度等によって出力が制限されるため、これら放電可能電力Ｗout及びＴＭ用回転機ＭＧＭの温度等を考慮に入れて出力可能トルクＴmgmperが算出される。
The AT
ＡＴ変速制御部１３２は、後輪１６から要求後輪側駆動トルクＴrrdemを出力できる自動変速機５０のＡＴギヤ段を選択し、該当するＡＴギヤ段が複数個ある場合には、設定可能なＡＴギヤ段のうちＥＶ走行中の総合効率ηtotalが最も高くなるＡＴギヤ段を選択する。すなわち、ＡＴ変速制御部１３２は、要求後輪側駆動トルクＴrrdemを出力できる変速比γatのうち総合効率ηtotalが最も高くなる変速比γatを選択する。ＴＭ用回転機ＭＧＭからＭＧＭトルクＴmgmを後輪１６に出力する場合、エンジン１２が連れ回されることによる損失Ｅlossが発生する。この場合、エンジン１２の燃焼室内の圧力を抜くデコンプを実施すれば、燃焼室内の空気の圧縮に起因する損失Ｅlossが減少するものの、エンジン１２の各部での摩擦抵抗等による損失Ｅlossが発生する。エンジン１２の連れ回りによる損失Ｅlossは、エンジン１２の連れ回り中の回転速度が高いほど大きくなるため、同じ車速Ｖとした場合、ＡＴ１速ギヤ段が最も損失Ｅlossが大きく、高速側のＡＴギヤ段になるほど損失Ｅlossが小さくなる。言い換えれば、エンジン１２の連れ回りによる損失Ｅlossを考慮した走行効率ηlossは、ＡＴ４速ギヤ段が最も高くなり、低速のＡＴギヤ段になるほど走行効率ηlossが低下する。
The AT
又、ＴＭ用回転機ＭＧＭのモータ効率ηmotorは、図８に示す特性マップから求められ、図８の破線で示す等効率線において内側にあるほどモータ効率ηmotorが高くなる。ＡＴギヤ段毎のモータ効率ηmotorを求めるに当たっては、図８に示すようなモータ効率ηmotorが規定された特性マップに、ＡＴギヤ段毎の変速比γat等から算出されるＡＴギヤ段毎のＭＧＭ回転速度Ｎmgm及び要求後輪側駆動トルクＴrrdemを出力するために必要なＡＴギヤ段毎のＭＧＭトルクＴmgmを適用することで、ＡＴギヤ段毎のモータ効率ηmotorを求めることができる。 Also, the motor efficiency η motor of the TM rotary machine MGM is obtained from the characteristic map shown in FIG. 8, and the motor efficiency η motor becomes higher as it moves further inside the iso-efficiency lines shown by the dashed lines in FIG. In obtaining the motor efficiency η motor for each AT gear stage, the MGM rotation for each AT gear stage calculated from the gear ratio γat etc. for each AT gear stage is added to the characteristic map that defines the motor efficiency η motor as shown in FIG. By applying the MGM torque Tmgm for each AT gear stage required to output the speed Nmgm and the required rear wheel drive torque Trrdem, the motor efficiency η motor for each AT gear stage can be obtained.
ＡＴ変速制御部１３２は、これらエンジン１２の連れ回りによる損失Ｅlossを考慮した走行効率ηloss及びＴＭ用回転機ＭＧＭのモータ効率ηmotorを考慮した、専ら第１動力源ＰＵ１におけるＡＴギヤ段毎の総合効率ηtotalを求め、総合効率ηtotalの最も高いＡＴギヤ段を選択する。言い換えれば、ＡＴ変速制御部１３２は、ＥＶ走行中において総合効率ηtotalの最も高い変速比γatを選択する。総合効率ηtotalは、例えば走行効率ηlossとモータ効率ηmotorとを積算（ηloss×ηmotor）することで算出される。或いは、総合効率ηtotalは、走行効率ηlossに所定の係数Ｋ１を積算した値（ηloss×Ｋ１）とモータ効率ηmotorに所定の係数Ｋ２を積算した値（ηmotor×Ｋ２）との和（ηloss×Ｋ１＋ηmotor×Ｋ２）で算出される。或いは、走行効率ηlossとモータ効率ηmotorとから構成される総合効率ηtotalを求めるための関係マップが予め規定され、その関係マップに各々求められた走行効率ηloss及びモータ効率ηmotorを適用することで、総合効率ηtotalを求めるものであってもよい。
The AT
更に、ＴＭ用回転機ＭＧＭから後輪１６までの間の動力伝達経路を構成する自動変速機５０の機械的な伝達効率ηatについても考慮に入れて、ＥＶ走行中における総合効率ηtotalを求めることもできる。自動変速機５０では、変速機入力軸５２と変速機出力軸５４とが直結状態となるＡＴ３速ギヤ段の伝達効率ηatが最も高く、次いでＡＴ４速ギヤ段の伝達効率ηatが高く、次いでＡＴ２速ギヤ段の伝達効率ηatが高く、ＡＴ１速ギヤ段の伝達効率ηatが最も低くなっている。自動変速機５０の伝達効率ηatを考慮した場合の総合効率ηtotalは、走行効率ηloss、モータ効率ηmotor、及び伝達効率ηatから求められ、例えば走行効率ηloss、モータ効率ηmotor、及び伝達効率ηatの全てを積算（ηloss×ηmotor×ηat）することで算出される。或いは、総合効率ηtotalは、走行効率ηlossに所定の係数Ｋ１を積算した値（ηloss×Ｋ１）とモータ効率ηmotorに所定の係数Ｋ２を積算した値（ηmotor×Ｋ２）と伝達効率ηatに所定の係数Ｋ３を積算した値（ηat×Ｋ３）との和（ηloss×Ｋ１＋ηmotor×Ｋ２＋ηat×Ｋ３）で算出される。或いは、走行効率ηloss、モータ効率ηmotor、及び伝達効率ηatから構成される、総合効率ηtotalを求めるための関係マップが予め規定され、その関係マップに各々求められた走行効率ηloss、モータ効率ηmotor、伝達効率ηatを適用することで、総合効率ηtotalを求めるものであってもよい。
Furthermore, the total efficiency ηtotal during EV running can also be obtained in consideration of the mechanical transmission efficiency ηat of the
ＡＴ変速制御部１３２は、ＴＭ用回転機ＭＧＭからＴＦ用回転機ＭＧＦの不足分のトルクを出力する場合に、総合効率ηtotalの最も高い自動変速機５０のＡＴギヤ段を選択すると、選択されたＡＴギヤ段となるように自動変速機５０を変速させる。すなわち、ＡＴ変速制御部１３２は、ＥＶ走行中において総合効率ηtotalが最も高くなる変速比γatとなるように、自動変速機５０を変速させる。自動変速機５０の変速が完了すると、ハイブリッド制御部１３４は、ＴＭ用回転機ＭＧＭからＴＦ用回転機ＭＧＦの不足分のトルクを補うためのＭＧＭトルクＴmgmを出力させる。すなわち、ハイブリッド制御部１３４は、後輪１６から要求後輪側駆動トルクＴrrdemが出力されるように、ＴＭ用回転機ＭＧＭを制御する。これより、エンジン１２を駆動させることなく前輪１４及び後輪１６によって要求駆動トルクＴrdemを実現させることができ、その結果、加速性能を向上することが可能となる。別の見方をすれば、ＥＶ走行領域を拡げることが可能になる。又、ＥＶ走行中において、自動変速機５０の総合効率ηtotalが最も高くなる変速比γatに変速されることで、ＥＶ走行中の燃費が向上する。
When the AT
図９は、電子制御装置１３０の制御作動の要部を説明する為のフローチャートであって、ＥＶ走行させる際の加速性能を向上することができる制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、ＥＶ走行モードで走行中において繰り返し実行される。
FIG. 9 is a flow chart for explaining the essential part of the control operation of the
先ず、駆動状態制御部１３６の制御機能に対応するステップ（以下、ステップを省略）Ｓ１０において、ＥＶ走行モードで走行中であるか否かが判定される。Ｓ１０の判定が否定される場合、本ルーチンが終了させられる。Ｓ１０の判定が肯定される場合、ハイブリッド制御部１３４の制御機能に対応するＳ２０において、ＥＶ走行中にＴＭ用回転機ＭＧＭによるトルクアシストが必要か否かが判定される。すなわち、ＴＦ用回転機ＭＧＦから出力されるＭＧＦトルクＴmgfが要求ＭＧＦトルクＴmgfdemに対して不足するか否かが判定される。Ｓ２０の判定が否定される場合、ハイブリッド制御部１３４及び駆動状態制御部１３６の制御機能に対応するＳ６０において、ＴＦ用回転機ＭＧＦによるＥＶ走行が継続して実行される。一方、Ｓ２０に判定が肯定される場合、ＡＴ変速制御部１３２の制御機能に対応するＳ３０において、ＴＭ用回転機ＭＧＭによって要求駆動トルクＴrdemに対する不足分のトルクを補うトルクアシストを行うに当たって、ＥＶ走行中における総合効率ηtotalの最も高くなる自動変速機５０のＡＴギヤ段（すなわち総合効率の最も高くなる変速比γat）が選択される。次いで、ＡＴ変速制御部１３２の制御機能に対応するＳ４０において、Ｓ３０において選択されたＡＴギヤ段への変速が実行される。ハイブリッド制御部１３４の制御機能に対応するＳ５０では、ＴＭ用回転機ＭＧＭから要求駆動トルクＴrdemに対する不足分を補うＭＧＭトルクＴmgmが出力される。
First, in step (hereinafter, step is omitted) S10 corresponding to the control function of the driving
上述のように、本実施例によれば、ＥＶ走行モードにおいて、ＴＦ用回転機ＭＧＦから出力されるＭＧＦトルクＴmgfが要求ＭＧＦトルクＴmgfdemに対して不足するときには、ＴＭ用回転機ＭＧＭからＴＦ用回転機ＭＧＦの不足分のトルクを補うためのＭＧＭトルクＴmgmを出力させるようにＴＭ用回転機ＭＧＭが制御され、ＴＭ用回転機ＭＧＭからのＭＧＭトルクＴmgmが第１出力軸６６に伝達されるため、ＴＦ用回転機ＭＧＦから出力されるＭＧＦトルクＴmgfのみでは要求駆動トルクＴrdemを実現できない場合であっても、ＴＭ用回転機ＭＧＭから出力されるＭＧＭトルクＴmgmが補われることで要求駆動トルクＴrdemを実現でき、車両８をＥＶ走行させる際の加速性能を向上することができる。
As described above, according to this embodiment, in the EV driving mode, when the MGF torque Tmgf output from the TF rotary machine MGF is insufficient with respect to the required MGF torque Tmgfdem, the TF rotary machine MGM Since the TM rotary machine MGM is controlled to output the MGM torque Tmgm for compensating for the insufficient torque of the machine MGF, and the MGM torque Tmgm from the TM rotary machine MGM is transmitted to the
また、本実施例によれば、ＴＭ用回転機ＭＧＭからＴＦ用回転機ＭＧＦの不足分のトルクを補うためのＭＧＭトルクＴmgmを出力させる場合に、自動変速機５０の変速比γatが、設定可能な変速比のうちＥＶ走行中の総合効率ηtotalが最も高くなる変速比γatに制御されるため、車両８を効率良くＥＶ走行させることができ、車両８の燃費を向上させることができる。
Further, according to this embodiment, when the MGM torque Tmgm for compensating for the insufficient torque of the TF rotary machine MGF is output from the TM rotary machine MGM, the gear ratio γat of the
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。 Another embodiment of the present invention will now be described. In the following description, the same reference numerals are given to the parts common to the above-described embodiment, and the description thereof is omitted.
図１０は、図４のトランスファ２８とは別のトランスファ２００の概略構成を説明する図である。トランスファ２００は、トランスファ２８と同様のトルク分配装置であって、車両用駆動装置１０においてトランスファ２８と置き換えられる。図１０において、トランスファ２００は、非回転部材であるトランスファケース２０２内において共通の回転軸線ＣＬ１上に配設された、ＴＦ入力軸２０４、差動装置２０６、ＴＦ用クラッチＣＦ１、ＴＦ用ブレーキＢＦ１、第１出力軸２０８、中間軸２１０、第１噛合クラッチＤ１、第２噛合クラッチＤ２、及びドライブギヤ２１２などを備えている。差動装置２０６、ＴＦ用クラッチＣＦ１、ＴＦ用ブレーキＢＦ１、中間軸２１０、第１噛合クラッチＤ１、第２噛合クラッチＤ２、及びドライブギヤ２１２は、回転軸線ＣＬ１に対して略対称的に構成されており、図１０では回転軸線ＣＬ１に対して下半分が省略されている。
FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of a
又、トランスファ２００は、トランスファケース２０２内において共通の回転軸線ＣＬ２上に配設された、第２出力軸２１４及びドリブンギヤ２１６などを備えている。ドリブンギヤ２１６は、回転軸線ＣＬ２に対して略対称的に構成されており、図１０では回転軸線ＣＬ２に対して上半分が省略されている。
The
又、トランスファ２００は、トランスファケース２０２内において、ＴＦ用回転機ＭＧＦ、回転機連結ギヤ対２１８、及びチェーン２２０などを備えている。回転機連結ギヤ対２１８は、ＴＦ用回転機ＭＧＦのロータ軸２２２と一体的に回転するＴＦ用回転機連結ギヤ２１８ａと、ＴＦ用回転機連結ギヤ２１８ａと常時噛み合うＴＦ用カウンタギヤ２１８ｂと、から構成されている。チェーン２２０は、ドライブギヤ２１２とドリブンギヤ２１６との間を連結する部材である。
The
又、トランスファ２００は、図４のトランスファ２８と同様に、トランスファケース２０２に固定された、第１噛合クラッチＤ１と第２噛合クラッチＤ２とを各々作動させる為の不図示の切替用アクチュエータを備えている。第１噛合クラッチＤ１の第１スリーブｄ１ｓは、上記切替用アクチュエータによって回転軸線ＣＬ１方向に移動させられる。第２噛合クラッチＤ２の第２スリーブｄ２ｓは、上記切替用アクチュエータによって回転軸線ＣＬ１方向に移動させられる。
4, the
ＴＦ入力軸２０４は、変速機出力軸５４と動力伝達可能に連結されている。第１出力軸２０８は、リヤプロペラシャフト３２と動力伝達可能に連結されている。第２出力軸２１４は、フロントプロペラシャフト３０と動力伝達可能に連結されている。ドリブンギヤ２１６は、第２出力軸２１４に相対回転不能に固定されている。ＴＦ用カウンタギヤ２１８ｂは、中間軸２１０に相対回転不能に固定されている。
The
差動装置２０６は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、サンギヤＳ、キャリアＣＡ、及びリングギヤＲを備えている。サンギヤＳは、中間軸２１０に相対回転不能に固定されている。従って、サンギヤＳには、回転機連結ギヤ対２１８を介してＴＦ用回転機ＭＧＦが動力伝達可能に接続されている。キャリアＣＡは、第１出力軸２０８に相対回転不能に固定されている。リングギヤＲは、ＴＦ用ブレーキＢＦ１を介して選択的にトランスファケース２０２に連結される。サンギヤＳとキャリアＣＡとは、ＴＦ用クラッチＣＦ１を介して選択的に連結される。
The
第１噛合クラッチＤ１の第１噛合歯ａ１は、ＴＦ入力軸２０４に相対回転不能に固定されている。第１噛合クラッチＤ１の第２噛合歯ａ２は、第１出力軸２０８に相対回転不能に固定されている。第１噛合クラッチＤ１の第３噛合歯ａ３は、中間軸２１０に相対回転不能に固定されている。尚、図１０では、便宜上、第１噛合クラッチＤ１の第１スリーブｄ１ｓを第１状態［１］及び第２状態［２］の各々に合わせて複数図示している。
The first meshing tooth a1 of the first meshing clutch D1 is fixed to the
第２噛合クラッチＤ２の第４噛合歯ａ４は、リングギヤＲに連結されている。第２噛合クラッチＤ２の第５噛合歯ａ５は、第１出力軸２０８に相対回転不能に固定されている。第２噛合クラッチＤ２の第６噛合歯ａ６は、ドライブギヤ２１２に連結されている。尚、図１０では、便宜上、第２噛合クラッチＤ２の第２スリーブｄ２ｓを第１状態［１］、第２状態［２］、及び第３状態［３］の各々に合わせて複数図示している。
The fourth meshing tooth a4 of the second meshing clutch D2 is connected to the ring gear R. The fifth meshing tooth a5 of the second meshing clutch D2 is fixed to the
図１１は、トランスファ２００における各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。図１１において、トランスファ２００を構成する差動装置２０６の３つの回転要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第１回転要素ＲＥ１に対応するサンギヤＳの回転速度、第３回転要素ＲＥ３に対応するキャリアＣＡの回転速度、第２回転要素ＲＥ２に対応するリングギヤＲの回転速度、をそれぞれ表す軸である。縦線Ｙ１よりも左側に示した縦線Ｙ０は、入出力回転要素ＲＥＩＯに対応する第１出力軸２０８の回転速度を表す軸である。
FIG. 11 is a nomographic chart showing the relative relationship between the rotational speeds of the rotary elements in the
図１１の共線図を用いて表現すれば、トランスファ２００において、入出力回転要素ＲＥＩＯは、第１噛合クラッチＤ１（第１状態［１］参照）を介してＴＦ入力軸２０４に選択的に連結されると共にリヤプロペラシャフト３２に連結されている。ＴＦ入力軸２０４は、ハイブリッド用トランスミッション２６を介してエンジン１２を含む第１動力源ＰＵ１が動力伝達可能に連結されている。又、差動装置２０６において、第１回転要素ＲＥ１はＴＦ用回転機ＭＧＦが動力伝達可能に連結されていると共に第１噛合クラッチＤ１（第２状態［２］参照）を介してＴＦ入力軸２０４に選択的に連結される。第３回転要素ＲＥ３は第１出力軸２０８つまりリヤプロペラシャフト３２に連結されていると共に第２噛合クラッチＤ２（第３状態［３］参照）を介して第２出力軸２１４つまりフロントプロペラシャフト３０に選択的に連結される。第２回転要素ＲＥ２は第２噛合クラッチＤ２（第２状態［２］参照）を介して第２出力軸２１４に選択的に連結されると共にＴＦ用ブレーキＢＦ１を介して固定部材であるトランスファケース２０２に選択的に連結される。又、第１回転要素ＲＥ１と第３回転要素ＲＥ３とはＴＦ用クラッチＣＦ１を介して選択的に連結される。差動装置２０６では、直線Ｌcdにより、第１回転要素ＲＥ１、第２回転要素ＲＥ２、及び第３回転要素ＲＥ３の相互の回転速度の関係が示される。第１出力軸２０８は、第１動力源ＰＵ１からの動力がトルクコンバータ４８を介して入力され、且つ、後輪１６に動力を出力する出力軸である。第２出力軸２１４は、前輪１４に動力を出力する出力軸である。
11, in the
差動装置２０６は、ＴＦ用クラッチＣＦ１が係合状態とされることによるハイギヤ段と、ＴＦ用ブレーキＢＦ１が係合状態とされることによるローギヤ段と、が選択的に形成される変速機として機能する。
The
又、差動装置２０６は、センターディファレンシャルとして機能する。この際、トランスファ２００において、第１噛合クラッチＤ１が第１状態［１］であり且つ第２噛合クラッチＤ２が第２状態［２］であると、差動装置２０６は、第３回転要素ＲＥ３に入力された第１動力源ＰＵ１からのトルクを、第１回転要素ＲＥ１に連結されたＴＦ用回転機ＭＧＦの反力トルクにより第２回転要素ＲＥ２に分配することが可能である。又、差動装置２０６は、ＴＦ用回転機ＭＧＦの反力トルクを作用させることに替えて、ＴＦ用クラッチＣＦ１をスリップ状態として差動装置２０６の差動作用を制限することにより、第２回転要素ＲＥ２に入力された第１動力源ＰＵ１からのトルクを第３回転要素ＲＥ３に分配することが可能である。このように、トランスファ２００は、第１出力軸２０８に入力された第１動力源ＰＵ１からのトルクの一部を第２出力軸２１４に分配するトルク分配装置である。これにより、トランスファ２００では、前輪１４と後輪１６とにトルクを分配することが可能となる。尚、トランスファ２００において第２噛合クラッチＤ２が第３状態［３］とされる場合には、差動装置２０６は、センターディファレンシャルとしての機能が働かないデフロック状態とされる。
Also, the
図１２は、トランスファ２００において成立させられる各駆動モードとトランスファ２００における各係合装置の制御状態との関係を説明する作動係合表である。図１２において、「○」は係合を、空欄は解放を、それぞれ表している。図１２は、図６の作動係合表とは、番号ｍ１の「ＥＶ（ＦＦ）ハイ」モードが「ＥＶ（ＦＲ）ハイ」モードとなり、番号ｍ２の「ＥＶ（ＦＦ）ロー」モードが「ＥＶ（ＦＲ）ロー」モードとなることが主に相違する。図１２において、図６と相違する点について説明する。
FIG. 12 is an operation/engagement table for explaining the relationship between each drive mode established in
番号ｍ１の「ＥＶ（ＦＲ）ハイ」モード、及び、番号ｍ２の「ＥＶ（ＦＲ）ロー」モードは、各々、ＥＶ走行モードである。「ＥＶ（ＦＲ）ハイ」モード及び「ＥＶ（ＦＲ）ロー」モードでは、第２噛合クラッチＤ２が第１状態［１］とされることによって、第４噛合歯ａ４、第５噛合歯ａ５、及び第６噛合歯ａ６の相互間の結合はニュートラル状態（図中「Ｎ」参照）とされるので、差動装置２０６は前輪１４との間の動力伝達経路が切断される。この状態で、ＴＦ用クラッチＣＦ１の係合状態によるハイギヤ段又はＴＦ用ブレーキＢＦ１の係合状態によるローギヤ段が形成された差動装置２０６において、ＴＦ用回転機ＭＧＦからの動力が後輪１６側へ伝達される。又、本実施例のＥＶ走行は、後輪駆動走行にて実現させられる。ＥＶ走行モードでは、例えば第１噛合クラッチＤ１が第１状態［１］の場合、自動変速機５０がニュートラル状態とされることで、第１動力源ＰＵ１と第１出力軸２０８との間の動力伝達が遮断され、エンジン１２の引き摺りをなくすことができる。或いは、第１噛合クラッチＤ１を解放状態とすることが可能であるなら、ＥＶ走行モードでは、例えば第１噛合クラッチＤ１を解放状態とすることによって、第１動力源ＰＵ１と第１出力軸２０８との間の動力伝達を遮断し、これにより、自動変速機５０の状態に拘わらず、自動変速機５０やエンジン１２の引き摺りをなくすことができる。又、「ＥＶ（ＦＲ）ハイ」モード及び「ＥＶ（ＦＲ）ロー」モードにおける各々のＥＶ走行モードでは、ＴＦ用回転機ＭＧＦを動力源（第２動力源ＰＵ２）として用いつつ、第１動力源ＰＵ１からの動力を後輪１６へ伝達することができる。例えば、「ＥＶ（ＦＲ）ハイ」モード及び「ＥＶ（ＦＲ）ロー」モードにおける各々のＥＶ走行モードにおいて、第１噛合クラッチＤ１が第１状態[１]とされた状態でＴＭ用回転機ＭＧＭからの動力を後輪１６へ伝達することで、ＴＭ用回転機ＭＧＭ及びＴＦ用回転機ＭＧＦによるＥＶ走行が可能である。
The "EV (FR) high" mode numbered m1 and the "EV (FR) low" mode numbered m2 are EV driving modes. In the "EV (FR) high" mode and the "EV (FR) low" mode, the second dog clutch D2 is set to the first state [1] so that the fourth mesh tooth a4, the fifth mesh tooth a5, and Since the coupling between the sixth meshing teeth a6 is in a neutral state (see "N" in the figure), the power transmission path between the
番号ｍ３の「Ｈ４_トルクスプリット」モードは、例えば差動装置２０６がハイギヤ段と同等の状態で、第１出力軸２０８から差動装置２０６へ伝達された第１動力源ＰＵ１からのトルクをＴＦ用回転機ＭＧＦの反力トルクによってサンギヤＳにて受け持つことにより、ＴＦ用回転機ＭＧＦの反力トルクに応じた所望する任意の比率で前輪１４と後輪１６とにトルクを分配するモードである。トランスファ２００における「Ｈ４_トルクスプリット」モードでは、ＴＦ用回転機ＭＧＦは回生させられる。ＴＦ用回転機ＭＧＦの回生によって発電された電力は、例えばバッテリ２４に充電される。
In the "H4_torque split" mode numbered m3, the torque from the first power source PU1 transmitted from the
番号ｍ４の「Ｈ４_ＬＳＤ」モードは、「Ｈ４_トルクスプリット」モードにおけるＴＦ用回転機ＭＧＦの反力トルクの作用に替えて、ＴＦ用クラッチＣＦ１のスリップ状態による差動装置２０６の差動作用の制限により、ＴＦ用クラッチＣＦ１のトルク容量に応じた所望する任意の比率で前輪１４と後輪１６とにトルクを分配するモードである。
The "H4_LSD" mode of number m4 limits the differential action of the
番号ｍ５の「Ｈ４_Ｌｏｃｋ」モードは、差動装置２０６がデフロック状態とされた状態で、第１出力軸２０８へ伝達された第１動力源ＰＵ１からのトルクを前輪１４と後輪１６とに分配するモードである。
In the "H4_Lock" mode of number m5, the torque from the first power source PU1 transmitted to the
番号ｍ６の「Ｌ４_Ｌｏｃｋ」モードは、差動装置２０６がデフロック状態とされ且つローギヤ段とされた状態で、差動装置２０６のサンギヤＳへ伝達された第１動力源ＰＵ１からのトルクを前輪１４と後輪１６とに分配するモードである。
In the "L4_Lock" mode of number m6, the torque from the first power source PU1 transmitted to the sun gear S of the
上記のように構成されるトランスファ２００においても、前述の実施例１と同様に、ハイブリッド制御部１３４は、ＥＶ走行モードで走行中において、ＴＦ用回転機ＭＧＦから要求ＭＧＦトルクＴmgfdemを出力させるようにＴＦ用回転機ＭＧＦを制御し、ＴＦ用回転機ＭＧＦから出力されるＭＧＦトルクＴmgfが要求ＭＧＦトルクＴmgfdemに対して不足するときには、ＴＭ用回転機ＭＧＭからＴＦ用回転機ＭＧＦの不足分のトルクを補うためのトルクを出力させるようにＴＭ用回転機ＭＧＭを制御し、ＴＭ用回転機ＭＧＭからのＭＧＭトルクＴmgmを第１出力軸２０８に伝達させる。又、ＥＶ走行モードで走行中にＴＭ用回転機ＭＧＭから不足分のトルクを補うに当たって、ＡＴ変速制御部１３２は、ＥＶ走行中の総合効率ηtotalが最も高くなる自動変速機５０の変速比γatを選択し、選択された変速比γatとなるように自動変速機５０を変速させる。上記のように制御されることにより、実施例２においても、前述した実施例１と同様の効果を得ることができる。
In the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the present invention is also applicable to other aspects.
例えば、前述の実施例において、自動変速機５０は、４段の変速段に変速可能な構成に限定されず、２段、３段、又は５段以上の変速段に変速可能に構成されるものであっても構わない。又、自動変速機５０は、公知のＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）を含む同期噛合型平行２軸式自動変速機、公知のベルト式無段変速機などであっても良い。すなわち、変速比γが変更されることにより、ＴＭ用回転機ＭＧＭの動作点を変更することができる自動変速機であれば、本発明を適宜適用することができる。
For example, in the above-described embodiment, the
又、前述の実施例１、２において、差動装置６４、２０６は、ＴＦ用クラッチＣＦ１及びＴＦ用ブレーキＢＦ１の一方を備えて構成され、係合されることにより所定の変速比に固定されるものであっても構わない。
In the above-described first and second embodiments, the
又、前述の実施例１、２において、ＴＦ用クラッチＣＦ１は、差動装置６４、２０６の第１回転要素ＲＥ１と第２回転要素ＲＥ２とを選択的に接続するクラッチであっても良いし、差動装置６４、２０６の第２回転要素ＲＥ２と第３回転要素ＲＥ３とを選択的に接続するクラッチであっても良い。要は、ＴＦ用クラッチＣＦ１は、第１回転要素ＲＥ１、第２回転要素ＲＥ２、及び第３回転要素ＲＥ３のうちの何れか２つを選択的に接続するクラッチであれば良い。
Further, in the first and second embodiments described above, the TF clutch CF1 may be a clutch that selectively connects the first rotating element RE1 and the second rotating element RE2 of the differential gears 64, 206. A clutch that selectively connects the second rotating element RE2 and the third rotating element RE3 of the
又、前述の実施例１、２において、第１出力軸６６、２０８が、トルクコンバータ４８を介して入力された第１動力源ＰＵ１からの動力を前輪１４に出力する出力軸とされ、第２出力軸７２、２１４が、後輪１６に動力を出力する出力軸とされるように構成された車両用駆動装置であっても良い。
In the first and second embodiments described above, the
また、前述の実施例１、２において、エンジン１２とトルクコンバータ４８とを接続する回転機連結軸４６に、エンジン１２とトルクコンバータ４８との間を選択的に断接する断接クラッチが設けられていてもよい。断接クラッチは、好適には、ＴＭ用回転機ＭＧＭよりもエンジン１２側に設けられる。これより、ＴＦ用回転機ＭＧＦのみを駆動させることによるＥＶ走行中において、上記断接クラッチが遮断されることで、自動変速機５０をニュートラルに切り替えることなくエンジン１２の連れ回りをなくすことができる。
Further, in the above-described first and second embodiments, the rotary
また、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ４８が用いられたが、本発明はこの態様に限らない。例えば、流体式伝動装置として、トルクコンバータ４８に替えて、トルク増幅作用のないフルードカップリングなどの他の流体式伝動装置が用いられても良い。
Further, in the above-described embodiment, the
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 It should be noted that what has been described above is just one embodiment, and the present invention can be implemented in aspects with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
１０：車両用駆動装置
１２：エンジン
１４：前輪
１６：後輪
２８、２００：トランスファ（トルク分配装置）
４４、２０２：トランスファケース（固定部材）
５０：自動変速機（変速装置）
６４、２０６：差動装置
６６、２０８：第１出力軸
７２、２１４：第２出力軸
１３０：電子制御装置（制御装置）
ＭＧＭ：ＴＭ用回転機（第１回転電機）
ＭＧＦ：ＴＦ用回転機（第２回転電機）
ＣＦ１：ＴＦ用クラッチ（係合装置）
ＢＦ１：ＴＦ用ブレーキ（係合装置）
ＰＵ１：第１動力源
ＲＥ１：第１回転要素
ＲＥ２：第２回転要素
ＲＥ３：第３回転要素
10: Vehicle Drive Device 12: Engine 14: Front Wheels 16:
44, 202: transfer case (fixing member)
50: Automatic transmission (transmission device)
64, 206:
MGM: Rotating machine for TM (first rotating electric machine)
MGF: Rotating machine for TF (second rotating electric machine)
CF1: TF clutch (engagement device)
BF1: Brake for TF (engagement device)
PU1: First power source RE1: First rotating element RE2: Second rotating element RE3: Third rotating element
Claims (2)
前記第１動力源は、エンジンと、第１回転電機と、を備え、
前記トルク分配装置は、第２回転電機と、前記第２回転電機が接続される第１回転要素、前記第１出力軸及び前記第２出力軸の一方の出力軸が接続される第２回転要素、及び前記第１出力軸及び前記第２出力軸の他方の出力軸が接続される第３回転要素を有する差動装置と、前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び前記第３回転要素の何れか２つを選択的に係合する、又は、前記第２回転要素を固定部材に選択的に係合する少なくとも１つの係合装置と、を備え、
前記制御装置は、
車両を駆動する駆動モードとして、前記第１動力源と前記第１出力軸との間の動力伝達を遮断するとともに、前記係合装置を係合状態とし、前記第２回転電機を第２動力源として用いるＥＶ走行モードを設定することができるように構成され、且つ、前記ＥＶ走行モードにおいて、前記第２回転電機から出力されるトルクが、要求トルクに対して不足するときには、前記第１回転電機から前記第２回転電機の不足分のトルクを補うためのトルクを出力させるように前記第１回転電機を制御するとともに、前記第１回転電機からのトルクを前記第１出力軸に伝達させるように構成されている
ことを特徴とする車両用駆動装置。 a first power source, a first output shaft that receives power from the first power source and outputs power to one of the front wheels and the rear wheels, and power to the other of the front wheels and the rear wheels. A vehicle drive device comprising: a second output shaft for output; a torque distribution device for distributing part of the torque input to the first output shaft to the second output shaft; and a control device,
The first power source includes an engine and a first rotating electric machine,
The torque distribution device includes a second rotating electrical machine, a first rotating element to which the second rotating electrical machine is connected, and a second rotating element to which one of the first output shaft and the second output shaft is connected. and a third rotary element to which the other output shaft of the first output shaft and the second output shaft are connected; the first rotary element, the second rotary element, and the third rotary element; at least one engagement device for selectively engaging any two of the elements or selectively engaging the second rotating element with a fixed member;
The control device is
As a driving mode for driving the vehicle, power transmission between the first power source and the first output shaft is interrupted, the engagement device is brought into the engaged state, and the second rotating electric machine is driven by the second power source. and when the torque output from the second rotating electrical machine is insufficient for the required torque in the EV running mode, the first rotating electrical machine from the second rotating electrical machine to output torque for compensating for the insufficient torque of the second rotating electrical machine, and to transmit the torque from the first rotating electrical machine to the first output shaft. A vehicle drive system comprising:
前記制御装置は、前記第１回転電機から前記第２回転電機の不足分のトルクを補うためのトルクを出力させる場合に、前記変速装置の変速比を、設定可能な変速比のうちＥＶ走行中の効率が最も高くなる変速比に制御するように構成されている
ことを特徴とする請求項１の車両用駆動装置。 The first power source is connected to the first output shaft via a transmission,
When causing the first rotating electrical machine to output a torque for compensating for the insufficient torque of the second rotating electrical machine, the control device selects the gear ratio of the transmission from among settable gear ratios during EV running. 2. The vehicular drive system according to claim 1, wherein the gear ratio is controlled so that the efficiency of the transmission is maximized.
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