JP4144586B2 - Transaxle hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンを車両前側、その変速機を車両後側に配置したトランスアクスル方式のハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a transaxle hybrid vehicle in which an engine is disposed on the front side of a vehicle and a transmission thereof is disposed on the rear side of the vehicle.
車両のパワートレインの方式として、エンジンを車両前側に配置し、変速機を車両後側に配置するトランスアクスル方式が知られている。この方式では、後軸荷重が増すので、駆動輪である後輪のスリップ限界が上昇し、路面に伝達可能な駆動力が増大するという利点がある。 As a vehicle powertrain system, a transaxle system in which an engine is disposed on the front side of the vehicle and a transmission is disposed on the rear side of the vehicle is known. This method has the advantage that the rear axle load increases, so that the slip limit of the rear wheel, which is the drive wheel, increases, and the driving force that can be transmitted to the road surface increases.
ところで、動力性能を重視した車両では、エンジン等の駆動力源からの駆動力が大きくなるため、駆動力伝達に有利なトランスアクスル方式であっても、2輪駆動では駆動輪がスリップしやすくなる。このため、車両の性能を最大限に引き出すためには、4輪全てに駆動力を配分することが望ましい。 By the way, in a vehicle with an emphasis on power performance, the driving force from a driving force source such as an engine becomes large. Therefore, even in a transaxle system that is advantageous for driving force transmission, the driving wheel is likely to slip in the two-wheel drive. . For this reason, in order to maximize the performance of the vehicle, it is desirable to distribute the driving force to all four wheels.
しかしながら、トランスアクスル方式では変速機が車両後側に配置されているので、変速機から前輪に駆動力を伝達するためには車両後側から車両前側へと延びる長いプロペラシャフトが必要となり、車両重量の増加、製造コストの増加、レイアウト性の悪化の原因となる。 However, in the transaxle system, since the transmission is arranged on the rear side of the vehicle, a long propeller shaft extending from the rear side of the vehicle to the front side of the vehicle is required to transmit the driving force from the transmission to the front wheels. Increase in manufacturing cost, manufacturing cost and layout deterioration.
この点に関し、特許文献1では、トルクコンバータの出力端から前輪に駆動力を伝達させるローギヤを設け、発進加速時のみ4輪駆動を実現する方式を提案している。
上記特許文献1に開示されている方式によれば、発進加速時はエンジンから前輪及び後輪に駆動力を伝達し、4輪駆動を実現することができるので、路面に伝達する駆動力が大きくなる発進加速時において駆動輪のスリップを効果的に抑えることが可能である。
According to the method disclosed in
しかしながら、この方式では、4輪駆動を実現可能なのは発進加速時のみであり、車両の走行安定性を向上させるために4輪駆動が要求される中高速走行時、低μ路走行時において4輪駆動を実現することができないという問題があった。 However, in this method, the four-wheel drive can be realized only at the time of start acceleration, and the four-wheel drive is required at the time of medium-high speed driving and low-μ road driving that require four-wheel driving to improve the running stability of the vehicle. There was a problem that the drive could not be realized.
本発明は、このような技術的課題を鑑みてなされたもので、トランスアクスル方式のハイブリッド車両において、エンジンの駆動力を前輪に配分するための機構を小型化するとともに、発進加速時以外においても4輪駆動を実現し、車両の走行安定性を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of such technical problems, and in a hybrid vehicle of a transaxle system, the mechanism for distributing the driving force of the engine to the front wheels is miniaturized, and also at times other than when starting acceleration. The object is to realize four-wheel drive and to improve the running stability of the vehicle.
本発明の第1の態様は、車両前側に配置されるエンジン及び前輪と、前記エンジンに接続されるエンジン出力軸と、車両後側に配置され、前記エンジン出力軸が接続されるエンジン変速機と、車両後側に配置され、前記エンジン出力軸と前記エンジン変速機を介して前記エンジンの駆動力が伝達される後輪と、第1のモータジェネレータと、少なくとも第1から第3の3軸を有する差動機構と、前記後輪に駆動力を伝達する第2のモータジェネレータと、前記第1及び第2のモータジェネレータに接続されるバッテリと、を備え、前記第1のモータジェネレータを力行させると前記前輪に配分される前記エンジンの駆動力が増大するように前記前記第1から第3の軸に前記第1のモータジェネレータ、前記エンジン出力軸、前記前輪をそれぞれ接続し、車両前進時、前記第1のモータジェネレータのトルクを制御することによって前記エンジンの駆動力の前記前輪、前記後輪への配分を変更し、前記バッテリから前記第1のモータジェネレータに電力を供給して前記エンジンの駆動力を前記前輪に配分する一方で前記バッテリから前記第2のモータジェネレータに電力を供給して前記第2のモータジェネレータで前記後輪を駆動する場合、前記バッテリからの電力を前記第2のモータジェネレータよりも前記第1のモータジェネレータに優先的に供給し、残った電力を前記前記第2のモータジェネレータに供給することを特徴とするハイブリッド車両である。A first aspect of the present invention includes an engine and a front wheel disposed on the front side of the vehicle, an engine output shaft connected to the engine, an engine transmission disposed on the rear side of the vehicle and connected to the engine output shaft. A rear wheel disposed on the rear side of the vehicle, to which the driving force of the engine is transmitted via the engine output shaft and the engine transmission, a first motor generator, and at least first to third shafts A differential mechanism, a second motor generator for transmitting a driving force to the rear wheels, and a battery connected to the first and second motor generators, for powering the first motor generator. The first motor generator, the engine output shaft, and the front wheels are arranged on the first to third shafts so that the driving force of the engine distributed to the front wheels increases. When the vehicle is moving forward, the distribution of the driving force of the engine to the front wheels and the rear wheels is changed by controlling the torque of the first motor generator, and power is supplied from the battery to the first motor generator. To distribute the driving force of the engine to the front wheels while supplying electric power from the battery to the second motor generator and driving the rear wheels by the second motor generator, Is supplied to the first motor generator preferentially over the second motor generator, and the remaining electric power is supplied to the second motor generator.
本発明の第2の態様は、車両前側に配置されるエンジン及び前輪と、前記エンジンに接続されるエンジン出力軸と、車両後側に配置され、前記エンジン出力軸が接続されるエンジン変速機と、車両後側に配置され、前記エンジン出力軸と前記エンジン変速機を介して前記エンジンの駆動力が伝達される後輪と、第1のモータジェネレータと、少なくとも第1から第4の4軸を有する差動機構と、を備え、前記第1から第3の軸に前記第1のモータジェネレータ、前記エンジン出力軸、前記前輪をそれぞれ接続し、車両前進時、前記第1のモータジェネレータのトルクを制御することによって前記エンジンの駆動力の前記前輪、前記後輪への配分を変更し、前記前輪の接続する軸を前記第3の軸から前記第4の軸に切り換える切換機構を備えたことを特徴とするハイブリッド車両である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an engine and a front wheel disposed on a front side of a vehicle, an engine output shaft connected to the engine, an engine transmission disposed on a rear side of the vehicle and connected to the engine output shaft. A rear wheel disposed on the rear side of the vehicle, to which the driving force of the engine is transmitted via the engine output shaft and the engine transmission, a first motor generator, and at least first to fourth shafts. Having a differential mechanism, wherein the first motor generator, the engine output shaft, and the front wheels are connected to the first to third shafts, respectively, and the torque of the first motor generator is increased when the vehicle moves forward. A switching mechanism that changes the distribution of the driving force of the engine to the front wheels and the rear wheels by controlling and switches the shaft connected to the front wheels from the third shaft to the fourth shaft; It is a hybrid vehicle, wherein the door.
本発明の第1の態様によれば、第1のモータジェネレータを力行させると前輪に配分されるエンジンの駆動力が増大するように第1から第3の軸にモータジェネレータ、エンジン出力軸、前輪をそれぞれ接続したので、4輪駆動時にはモータジェネレータの駆動力が前輪、後輪に伝達される駆動力に上乗せされ、車両の有するパワー源を有効に活用することができる。According to the first aspect of the present invention, the motor generator, the engine output shaft, and the front wheels are arranged on the first to third shafts so that when the first motor generator is powered, the driving force of the engine distributed to the front wheels increases. Thus, the driving force of the motor generator is added to the driving force transmitted to the front wheels and the rear wheels during four-wheel drive, and the power source of the vehicle can be used effectively.
また、第1のモータジェネレータに加え、後輪に駆動力を伝達することができる第2のモータジェネレータを備えたことにより、第2のモータジェネレータの発電電力を第1のモータジェネレータに供給すれば、バッテリの電力を用いなくても第2のモータジェネレータを力行させてエンジンの駆動力を前輪に配分することができ、4輪駆動状態を実現することができる。 In addition to the first motor generator, the second motor generator that can transmit the driving force to the rear wheels is provided, so that the power generated by the second motor generator can be supplied to the first motor generator. Even if the battery power is not used, the second motor generator can be powered to distribute the driving force of the engine to the front wheels, thereby realizing a four-wheel drive state.
また、バッテリから第1のモータジェネレータに電力を供給してエンジンの駆動力を前輪に配分する一方で、バッテリから第2のモータジェネレータに電力を供給して第2のモータジェネレータで後輪を駆動する場合においては、バッテリからの電力を第2のモータジェネレータよりも第1のモータジェネレータ17に優先的に供給し、残った電力をモータジェネレータに供給するようにした。これにより、第1のモータジェネレータへの供給電力が不足して4輪駆動状態が維持できなくなる事態を回避することができ、4輪駆動による安定な走行状態を維持したまま、駆動力配分が可能になる。 In addition, power is supplied from the battery to the first motor generator to distribute the driving force of the engine to the front wheels, while power is supplied from the battery to the second motor generator to drive the rear wheels by the second motor generator. In this case, the electric power from the battery is preferentially supplied to the
本発明の第2の態様によれば、差動機構を少なくとも第1から第4の4軸を有する差動機構とし、前輪の接続する軸を第3の軸から第4の軸に切り換える切換機構を備えたことにより、前輪変速段をローギヤ状態とハイギヤ状態とで切り替えることが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the differential mechanism is a differential mechanism having at least first to fourth shafts, and the switching mechanism for switching the shaft to which the front wheels are connected from the third shaft to the fourth shaft. By providing the above, it becomes possible to switch the front wheel gear stage between the low gear state and the high gear state.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1の実施形態
図1は本発明の第1の実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示している。
First Embodiment FIG. 1 shows a schematic configuration of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention.
本発明に係るハイブリッド車両では、差動機構とモータジェネレータからなる動力伝達機構を用いて、前輪にエンジン駆動力を配分するハイブリッドシステムを構成することより、エンジンの駆動力を前輪に配分するための機構を小型化し、トランスアクスル本来の重量バランスの良さと、ハイブリッド機能とを両立させる。 In the hybrid vehicle according to the present invention, a hybrid system that distributes engine driving force to the front wheels using a power transmission mechanism that includes a differential mechanism and a motor generator is used to distribute engine driving force to the front wheels. The mechanism is downsized to achieve both the original weight balance of the transaxle and the hybrid function.
エンジン11はガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関で、車両前側に配置される。モータジェネレータ17は三相交流式等の電動機であり、発電状態、力行状態を切り換えることができる。モータジェネレータ17にはインバータ19を介してバッテリ19が接続され、バッテリ19はモータジェネレータ17への電力供給、充電受入などを行う。
The
車両後側に配置されるエンジン変速機12は複数の変速段を有する有段変速機である。エンジン変速機12は、エンジン出力軸31を介して伝えられるエンジン11の回転を変速し、後輪デファレンシャル13を介して後輪14へと伝達する。
The
遊星歯車20は、リングギヤ21、リングギヤ21に噛み合う複数のピニオン24、複数のピニオン24に噛み合うサンギヤ23、複数のピニオン24をそれぞれ回転自在に支持するキャリア22で構成される。遊星歯車20は3軸の差動機構を構成し、第1の軸であるサンギヤ23にはモータジェネレータ17が接続され、第2の軸であるリングギヤ21にはエンジン出力軸31が接続され、第3の軸であるキャリア22には前輪駆動軸32、前輪デファレンシャル15を介して前輪16が接続される。
The
コントローラ50はハイブリッドシステム全体を制御する統合コントローラである。コントローラ50には、車輪速センサ51、52で検出される前輪16、後輪14の回転速度、アクセル操作量センサ53で検出されるアクセルペダルの操作量等が運転状態を示す信号として入力される。コントローラ50はこれら入力される信号に基づき、エンジン11のトルク、モータジェネレータ17のトルク及び回転速度、エンジン変速機12の変速段等を制御し、必要に応じてエンジン11の駆動力を前輪16にも配分して4輪駆動を実現する。
The
ここで、遊星歯車20のサンギヤ23の歯数をZs、リングギヤ21の歯数をZrとし、サンギヤ23とリングギヤ21の歯数比を、
Here, the number of teeth of the
と定義すると、遊星歯車20の3つの軸の回転速度とトルクの関係は以下のようになる。
If defined, the relationship between the rotational speed and torque of the three axes of the
添え字rはリングギヤ21、cはキャリア22、sはサンギヤ23をそれぞれ表している。
The subscript r represents the
さらに、駆動力の関係は、式(2)、(3)より、 Furthermore, the relationship of the driving force is expressed by equations (2) and (3):
となり、サンギヤ23の駆動力とリングギヤ21の駆動力が加算されてキャリア22の駆動力となる。
Thus, the driving force of the
図1においては、サンギヤ23がモータジェネレータ17に接続し、リングギヤ21がエンジン11の出力軸であるエンジン出力軸31に接続している。したがって、モータジェネレータ17とエンジン出力軸31の回転方向が同一のとき、モータジェネレータ17とエンジン11の駆動力は合成されてキャリア22から前輪16へと伝達され、後輪駆動から4輪駆動に切り換えられる。
In FIG. 1, the
式(3)より、サンギヤ23に流入するモータジェネレータ17のトルクに比例してリングギヤ21に流入するエンジン11のトルクが決まるので、駆動力の前後配分はエンジン11のトルクとモータジェネレータ17のトルクを調整することで変更することができる。さらに、モータジェネレータ17を発電ではなく、力行させることによって配分を変更するので、モータジェネレータ17のトルクは前後輪に配分されるエンジン11のトルクに上乗せされることになる。
Since the torque of the
図2は、2輪駆動で走行している状態からアクセルペダルが踏み込まれ、4輪駆動で加速する状態に切り換えるときのコントローラ50の制御内容を示したものである。
FIG. 2 shows the control contents of the
これによると、まず、ステップS11では、アクセル操作量(運転者の加速要求)に応じたトルク指令値に従いエンジン11のトルクを増加させる。
According to this, first, in step S11, the torque of the
ステップS12では4輪駆動が必要か否かを判定する。4輪駆動が必要か否かは駆動力要求値、車速、舵角、ヨーレート、前後車輪速度差、外気温、および、ナビゲーションシステムからの情報などを考慮して判定する。4輪駆動が必要な場合はステップS13へ移行し、不要な場合は処理を終了する。 In step S12, it is determined whether or not four-wheel drive is necessary. Whether or not four-wheel drive is necessary is determined in consideration of a driving force request value, a vehicle speed, a steering angle, a yaw rate, a front-rear wheel speed difference, an outside air temperature, information from a navigation system, and the like. If four-wheel drive is necessary, the process proceeds to step S13, and if not necessary, the process is terminated.
ステップS13ではモータジェネレータ17のトルクを上昇させる。第1のモータジェネレータ17のトルクを増大させれば前輪16に配分されるエンジン11の駆動力を増やして4輪駆動状態とし、かつ、前輪16にエンジン11とモータジェネレータ17のトルクを伝達することができる。
In step S13, the torque of the
したがって、本発明に係るハイブリッド車両では、トランスアクスル方式の車両に第1から第3の3軸を有する差動機構としての遊星歯車20を組み合わせ、遊星歯車20の第1から第3の軸にモータジェネレータ17、エンジン出力軸31、前輪16をそれぞれ接続し、車両前進時、モータジェネレータ17のトルクを制御することでエンジン11の駆動力の前輪16、後輪14への配分が変更されるようにしたことにより、トランスアクスル車両でありながら、複数のプロペラシャフトを用いなくても全速度領域において前輪16にエンジン11の駆動力とモータジェネレータ17の駆動力を伝達し、4輪駆動を実現できる。さらに、前輪16への動力伝達機構がモータジェネレータ17と差動機構からなるシンプルな構成であるので、前輪16への動力伝達機構を小型化し、トランスアクスル方式の利点である最適な重量配分を損なうことがない。
Therefore, in the hybrid vehicle according to the present invention, the
また、モータジェネレータ17を力行させると前輪16に配分されるエンジン11の駆動力が増大するように第1から第3の軸にモータジェネレータ17、エンジン出力軸31、前輪16をそれぞれ接続したので、4輪駆動時にはモータジェネレータ17の駆動力が前輪16、後輪14に伝達される駆動力に上乗せされ、車両の有するパワー源を有効に活用することができる。
Further, since the
第2の実施形態
図3は本発明の第2の実施形態を示す。第1の実施形態と同じ構成には同じ参照符号を付して説明を省略し、以下の説明では第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
Second Embodiment FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the following description, differences from the first embodiment will be mainly described.
図1の構成に対し、この第2の実施形態では、エンジン変速機12と接続する第2のモータジェネレータ61が追加されている。第2のモータジェネレータ61は後輪13に駆動力を伝達することができ、また、エンジン出力軸31を介して伝達されるエンジン11の駆動力を発電によって吸収することも可能である。第2のモータジェネレータ61は第2のインバータ62を介して第1のモータジェネレータ17と同じバッテリ19に接続される。
In the second embodiment, a
さらに、遊星歯車20のキャリア22の出力端には前輪変速段40が追加されている。前輪変速段40はローギヤ41およびハイギヤ42を有している。ローギヤ41からハイギヤ42への切換えは、第1のモータジェネレータ17の回転速度が所定回転まで上昇したタイミングで行われる。ここでは、前輪変速段切換時の前輪のトルク変動を少なくするために、ローギヤ41とハイギヤ42を多板クラッチである第1のクラッチ46、第2のクラッチ47によりキャリア22と接続しているが、電磁クラッチ、ドグクラッチ等の他のクラッチで代用しても構わない。
Further, a front
図4は車速と第1のモータジェネレータ17の回転速度の関係を示したもので、実線は前輪変速段40を有さない第1の実施形態のもの、破線は前輪変速段40を備えた第2の実施形態のものである。車速ゼロでの両者における前輪配分駆動力は等しく設定されている。
FIG. 4 shows the relationship between the vehicle speed and the rotational speed of the
これに示されるように、前輪変速段40を有さない第1の実施形態の構成では、車速の増大に伴い第1のモータジェネレータ17の回転速度も増大する。このため、第1の実施形態では第1のモータジェネレータ17を高速回転に対応できるものにする必要がある。これに対し、前輪変速段40を有する第2の実施形態の構成では、ローギヤ41とハイギヤ42を切換えることで、使用されるモータジェネレータ17の回転範囲を狭めることができる。
As shown in the figure, in the configuration of the first embodiment that does not have the front
この結果、前輪変速段40を追加した第2の実施形態の構成では、第1のモータジェネレータ17に要求される性能を第1の実施形態の構成よりも下げることができ、低コストのシステムとすることが可能である。
As a result, in the configuration of the second embodiment in which the front
また、図5はエンジン変速機12及び前輪変速段40の変速タイミングと第1のモータジェネレータ17の回転速度の関係を示している。
FIG. 5 shows the relationship between the shift timing of the
エンジン変速機12と非同期で前輪変速段40のローギヤ41とハイギヤ42を切換える場合について説明すると、図中一点鎖線で示すように、前輪変速段40の切換タイミングが遅い場合、すなわち、エンジン変速機12の変速ポイントよりも高車速で切換えを行うと、エンジン変速機12の変速ポイントからハイギヤ42へ変速するまでの間、第1のモータジェネレータ17の回転速度は上昇し、過回転となる。
The case where the low gear 41 and the
逆に、図中点線で示すように、切換タイミングが早い場合、すなわち、エンジン変速機12の変速ポイントよりも低車速で切換えを行うと、第1のモータジェネレータ17の回転方向を変えずに4輪駆動状態とするときに、第1のモータジェネレータ17は発電状態となり、駆動力を加算することができない。この状態で、4輪駆動での加速指令が発せられた場合には、第1のモータジェネレータ17の発電電力を第2のモータジェネレータ61で消費する必要があるため、バッテリ19のパワーを最大限に使えずに、加速性能が低下する。
Conversely, as indicated by the dotted line in the figure, when the switching timing is early, that is, when switching is performed at a lower vehicle speed than the shift point of the
そこで本発明に係るハイブリッド車両では、図中実線で示すように、エンジン変速機12と同期して前輪変速段40をローギヤからハイギヤに切換えるようにする。このタイミングで切り換えるようにすれば上記過回転等の問題が生じることがなく、安定した走行性能が得られる。
Therefore, in the hybrid vehicle according to the present invention, the front
図6は、図3の構成のシステムにおいて、4輪駆動状態で前輪変速段40の変速段を切り換える場合のコントローラ50の制御内容を示したフローチャートであり、コントローラ50において前輪変速段40の変速指令が発せられるときに実行される。
FIG. 6 is a flowchart showing the control contents of the
ここで、前輪変速段40をローギヤ41からハイギヤ42に切り換えるには、第1のクラッチ46と第2のクラッチ47を掛け換える必要がある。しかし、車両の走行状態によっては第2のクラッチ47の入力側と出力側の回転速度差が大きく、クラッチの掛け換えだけでは変速が長期化、もしくは、ショックが発生する可能性がある。そこで、クラッチを掛け換える際には、第1のモータジェネレータ17を利用して両者の回転速度を合わせるようにする。
Here, in order to switch the front
まず、ステップS21では、前輪変速段40に変速指令が出されたことに合わせて、エンジン変速機12にも変速指令が発せられる。これは上記の通り、エンジン変速機12と同期して前輪変速段40のローギヤとハイギヤを切換え、第1のモータジェネレータ17の過回転等の問題を生じないようにするためである。
First, in step S21, a gear change command is also issued to the
ステップS22では第1のモータジェネレータ17の電流値より第1のモータジェネレータ17のトルクを推定し、これに基づき前輪駆動トルクを推定する。第1のモータジェネレータ17の電流値はコントローラ50からインバータ18に出される指令値から求めることができる。式(3)で表されるように、前輪駆動トルクは第1のモータジェネレータ17のトルクと比例関係にあるため、第1のモータジェネレータ17のトルクから、前輪駆動トルクを推定できる。
In step S22, the torque of the
ステップS23では第1のクラッチ46の締結力を低下させる。第1のクラッチ46の締結力を低下させると、遊星歯車20の回転速度拘束状態が解放され、第1のモータジェネレータ17により各要素の回転状態を変更し易くなる。
In step S23, the fastening force of the first clutch 46 is reduced. When the fastening force of the first clutch 46 is reduced, the rotational speed restraint state of the
ステップS24では第1のクラッチ46の締結力低下させるとともに第2のクラッチ47の締結力を上昇させ、第1のクラッチ46、第2のクラッチ47の掛け換えを開始する。前輪16への駆動トルク伝達経路は第1のクラッチ46および第2のクラッチ47であるので、これらクラッチ46、47の締結力の和が前輪伝達力となる。そこで、クラッチ46、47の締結力の和がステップS22で推定した前輪駆動トルク相当の力となるように両クラッチの締結力を制御する。
In step S24, the engaging force of the first clutch 46 is decreased and the engaging force of the second clutch 47 is increased, and the first clutch 46 and the second clutch 47 are started to be switched. Since the drive torque transmission path to the
ステップS25では第1のモータジェネレータ17を速度制御してキャリア22の回転速度、すなわち、第2のクラッチ47の入力側回転速度を制御し、これによってクラッチ47の入力側と出力側の回転速度を近づける。具体的には、前輪16の回転速度とハイギヤ42の減速比から第2のクラッチ47の現在の出力側回転速度を演算する。そしてキャリア22の回転速度がこの第2のクラッチ47の出力側回転速度となるように第1のモータジェネレータ17の目標回転速度を設定し、設定された目標回転速度となるように第1のモータジェネレータ17を回転速度制御する。
In step S25, the speed of the
ステップS26では、アクセル操作量、すなわち運転者からの加速要求に基づきエンジン11および第2のモータジェネレータ61のトルクを制御する。
In step S26, the torque of the
ステップS27では第1のモータジェネレータ17の実回転速度と目標回転速度とを比較し、両者の回転速度差が以下であればステップS28に移行する。しきい値はクラッチ47を瞬時に締結してもイナーシャの変化に起因する駆動力変化が0.05Gよりも大きな加速度を生じない回転速度差に設定される。これは、クラッチ締結時のショックによって運転者に違和感を与えないような範囲に対応する。
In step S27, the actual rotational speed of the
ステップS28では第1のクラッチ46を完全に解放するとともに第2のクラッチ47を完全に締結し、クラッチの掛け換えを完了する。 In step S28, the first clutch 46 is completely disengaged and the second clutch 47 is completely engaged to complete the clutch switching.
ステップS29では第1のモータジェネレータ17を速度制御からトルク制御へ切換える。このときの目標値は必要とされる駆動力の前後配分、要求される駆動力に応じて設定される。
In step S29, the
以上の切換制御によれば、前輪変速段40の変速段の変更は前輪駆動力の変動を抑えつつ、クラッチ掛け換え時の駆動力変動を抑えながら行われ、変速ショックを生じることなく前輪変速段40の変速段を変更することができる。
According to the above switching control, the change of the shift speed of the front
また、図7は走行状況に応じて2輪駆動から4輪駆動となるときのコントローラ50の制御の内容を示したフローチャートである。このフローは、運転者がアクセルペダルを踏込み、加速要求が出されたときに実行される。
FIG. 7 is a flowchart showing the contents of the control of the
ステップS31では、アクセル操作量(運転者の加速要求)に応じたトルク指令値に従い、エンジン11のトルクを増加させる。
In step S31, the torque of the
ステップS32では4輪駆動が必要か否かを判定する。4輪駆動が必要かどうかは、駆動力要求値、車速、舵角、ヨーレート、前後車輪速度差、外気温、および、ナビゲーションシステムからの情報等を考慮して判定する。4輪駆動が必要な場合はステップS33へ移行し、不要な場合は処理を終了する。 In step S32, it is determined whether or not four-wheel drive is necessary. Whether or not four-wheel drive is necessary is determined in consideration of the driving force requirement value, vehicle speed, rudder angle, yaw rate, front and rear wheel speed difference, outside air temperature, information from the navigation system, and the like. If four-wheel drive is necessary, the process proceeds to step S33, and if not necessary, the process is terminated.
ステップS33では第1のモータジェネレータ17のトルクを上昇させる。第1のモータジェネレータ17のトルクを増大させれば前輪16に配分されるエンジン11の駆動力を増やして4輪駆動状態とし、かつ、前輪16にエンジン11と第1のモータジェネレータ17のトルクを伝達することができる。
In step S33, the torque of the
ステップS34ではアクセル操作量に応じた要求駆動力が第1のモータジェネレータ17のアシストでは駆動力が不足するかを判定する。十分な場合はステップS36に移行し、不足する場合はステップS35へ移行する。
In step S34, it is determined whether the required driving force according to the accelerator operation amount is insufficient for the assist of the
ステップS35では、バッテリ19から第2のモータジェネレータ61に電力を供給し、第2のモータジェネレータ61を力行させる。第2のモータジェネレータ61を力行させて駆動力アシストを行うことで4輪駆動状態を維持したまま運転者の要求駆動力を満たすことができる。このとき、4輪駆動状態を維持するには第1のモータジェネレータ17が力行状態にあることが必要であることから、バッテリ19からの電力供給は第1のモータジェネレータ17への電力供給を優先し、第2のモータジェネレータ61には残った電力を供給するようにする。
In step S <b> 35, electric power is supplied from the
ステップS36では後輪14がスリップ状態にあるかどうかを判定する。スリップ状態にあるかどうかは後輪14の回転速度からスリップ率を求めることで判定することができる。後輪14がスリップ状態(スリップ率が所定値以上)のときは、ステップS37に進み、第1のモータジェネレータ17とモータジェネレータ61の電力配分を前輪16に配分されるエンジン11の駆動力が多くなるように再配分し、ステップS35に戻ってモータジェネレータ61による駆動力アシスト量を減らす。
In step S36, it is determined whether or not the
したがって、上記加速制御によれば、4輪駆動が要求される場合にはエンジン11の駆動力を前輪16に配分して4輪駆動を実現することができ、また、エンジン11及び第1のモータジェネレータ17の駆動力だけでは要求駆動力を実現できないときは、第2のモータジェネレータ61の駆動力で後輪14を駆動力アシストすることができる。
Therefore, according to the acceleration control, when the four-wheel drive is required, the driving force of the
さらに、後輪14がスリップしたときは、第2のモータジェネレータ61による駆動力アシスト量を減らし、かつ、前輪16に配分されるエンジン11の駆動力を多くするようにしたので、スリップを速やかに収束させることもできる。
Further, when the
また、図8は4輪駆動状態での巡航時のコントローラ50の制御内容を示したフローチャートである。このフローは、運転者から4輪駆動での巡航要求が発令されたときに実行される。
FIG. 8 is a flowchart showing the control contents of the
4輪駆動状態での巡航は継続的に行われることから、バッテリ19から電力が供給される状態が長時間継続するとバッテリ19の充電状態がゼロになってしまう。そこで、モータジェネレータ17、18のトルク制御により、モータジェネレータ17、18の電力バランスを制御し、バッテリ19からの電力供給が最小となるようにする。ここでは、要求駆動力が一定の状態で、4輪駆動要求が発せられた場合について述べる。
Since the cruise in the four-wheel drive state is continuously performed, if the state where power is supplied from the
まず、ステップS41ではエンジン11のトルクを徐々に低下させる。これは、本発明のハイブリッド車両の駆動装置では第1のモータジェネレータ17がアシスト状態となって4輪駆動状態を実現するため、4輪駆動状態ではエンジン11の駆動力に第1のモータジェネレータ17の駆動力が加算され、実際の駆動力が要求駆動力が大きくなってしまうためである。そこで、第1のモータジェネレータ17に比べ応答性能遅いエンジン11のトルクをまず低下させる。
First, in step S41, the torque of the
ステップS42では、第1のモータジェネレータ17のトルクを上昇させ、4輪駆動状態とする。このときの実駆動力は要求駆動力に等しくなる。
In step S42, the torque of the
ステップS43では、第1のモータジェネレータ17のトルク上昇に伴い、第1のモータジェネレータ17で消費する電力を第2のモータジェネレータ61で発電させる。
In step S <b> 43, the electric power consumed by the
ステップS44では、第2のモータジェネレータ61の発電トルクの上昇に応じてエンジン11の駆動力を増大させる。
In step S44, the driving force of the
ステップS45は、バッテリ19からの供給電力がしきい値以下であるかを判定する。バッテリ19からの電力供給が続くとバッテリ19の充電量が減少するため、巡航状態ではバッテリ19からモータジェネレータ17に供給する電力がほぼゼロとなるように制御する。
In step S45, it is determined whether the power supplied from the
供給電力がしきい値を超えている場合はステップS43に戻り、バッテリ19から第1のモータジェネレータ17へ駆動電流が流れないように、第2のモータジェネレータ61の発電トルクを制御する。第2のモータジェネレータ61の発電トルクを上昇させて、その発電電力を第1のモータジェネレータ17に供給すれば、バッテリ19からの駆動電流を少なくできる。同時に、第2のモータジェネレータ61の発電トルクの上昇とともにエンジン11のトルクを上げることで、車両駆動力の変化を抑える。このとき、エンジン11のトルク応答性に応じた発電トルク応答とすることで、運転者に違和感を与えずに、制御を行うことができる。バッテリ19には様々な電気負荷がつながっているため、巡航状態では第2のモータジェネレータ61による微小な充電状態が望ましい。
If the supplied power exceeds the threshold value, the process returns to step S43, and the power generation torque of the
したがって、この制御によれば、4輪巡航状態においてバッテリ19からの供給電力をしきい値以下に下げることができ、4輪巡航状態を継続してもバッテリ19の充電状態が低下してゼロになるのを防止できる。
Therefore, according to this control, the power supplied from the
この第2の実施形態では第1の実施形態の作用効果に加え、以下のような作用効果がある。 In the second embodiment, in addition to the functions and effects of the first embodiment, the following functions and effects are provided.
第1のモータジェネレータ17に加え、後輪14に駆動力を伝達することができる第2のモータジェネレータ61を備えたことにより、第2のモータジェネレータ61の発電電力を第1のモータジェネレータ17に供給すれば、バッテリ19の電力を用いなくても第2のモータジェネレータ17を力行させてエンジン11の駆動力を前輪16に配分することができ、4輪駆動状態を実現することができる。図3に示した構成では、エンジン変速機12と後輪デファレンシャル13の間に第2のモータジェネレータ61を接続しているが、後輪14に駆動力を伝達できればこれ以外の接続態様、例えば、エンジン1あるいはエンジン出力軸31に第2のモータジェネレータ61を接続する構成であっても良く、後輪14に直結する構成であっても構わない。
In addition to the
また、バッテリ19から第1のモータジェネレータ17に電力を供給してエンジン11の駆動力を前輪16に配分する一方で、バッテリ19から第2のモータジェネレータ61に電力を供給して第2のモータジェネレータ61で後輪14を駆動する場合においては、バッテリ19からの電力をモータジェネレータ61よりもモータジェネレータ17に優先的に供給し、残った電力をモータジェネレータ61に供給するようにした。これにより、第1のモータジェネレータ17への供給電力が不足して4輪駆動状態が維持できなくなる事態を回避することができ、4輪駆動による安定な走行状態を維持したまま、駆動力配分が可能になる。
Further, power is supplied from the
また、遊星歯車20の第3の軸であるキャリア22と前輪16の間に少なくとも2つの変速段を有する前輪変速段40を備えたことにより、第1のモータジェネレータ17の使用される回転領域を狭めて要求される性能を下げることができ、第1のモータジェネレータ17を小型化、低コスト化できる。
In addition, since the front
また、エンジン変速機12の変速タイミングと前輪変速段40の変速タイミングを同期させたことにより、第1のモータジェネレータ17の過回転等を防止し、運転者に違和感を与えることなく第1のモータジェネレータ17の運転点の変更が可能になる。
In addition, by synchronizing the shift timing of the
また、遊星歯車20の第3の軸(キャリア22)と前輪変速段40の2つの変速段(ローギヤ41、ハイギヤ42)の間にはそれぞれクラッチ46、47が設けられており、2つの変速段を切り換えるときは第1のモータジェネレータ17のトルクから前輪16に配分される駆動トルクを推定し、2つのクラッチ46、47の締結力の和が推定された前輪16に配分される駆動トルク相当の力となるようにクラッチ46、47の掛け換えを行うようにしたことにより、切換え時に前輪駆動力の変動を低減し、滑らかな切換えを実現することができる。
Clutchs 46 and 47 are provided between the third gear (carrier 22) of the
また、クラッチ46、47の掛け換えを行うとき、第1のクラッチ46の締結力を減少させた後、第2のクラッチ47の入力側と出力側の回転速度差が減少するように第1のモータジェネレータ17を速度制御するようにしたことにより、切換え時のショックを抑えることができ、また、クラッチ締結時のショックを抑えるためにクラッチを徐々に締結する必要がなくなるので、切換えに要する時間を短縮することもできる。
Further, when the
また、バッテリ19からモータジェネレータ17、61に供給される電力が所定値を超えるときはエンジン11の出力を増大するようにしたので、バッテリ19から持ち出される電力を所定値以下に抑えることができ、バッテリ19の電力が消費され続けて空になるのを防止することができる。
Further, since the output of the
第3の実施形態
図9は本発明の第3の実施形態を示す。第1、第2の実施形態と同じ構成には同じ参照符号を付して説明を省略し、以下の説明では第1、第2の実施形態との相違点を中心に説明する。
Third Embodiment FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention. The same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In the following description, differences from the first and second embodiments will be mainly described.
第3の実施形態では、図3に示した第2の実施形態における遊星歯車20と変速段40の機能をラビニオ式遊星歯車120で実現している点で第2の実施形態と相違する。ラビニオ式遊星歯車120はシングルピニオン遊星歯車とダブルピニオン遊星歯車を組み合わせて構成され、第1のサンギヤ121と、共通のキャリア122と、共通のリングギヤ123と、第2のサンギヤ124を有している。
The third embodiment is different from the second embodiment in that the functions of the
ラビニオ式遊星歯車120は4軸の差動機構であり、第1の軸である第1のサンギヤ121は第1のモータジェネレータ17に接続され、第2の軸であるリングギヤ123はエンジン出力軸31に接続される。第3の軸であるキャリア122と第4の軸である第2のサンギヤ124はそれぞれ第1のクラッチ141と第2のクラッチ142を介して前輪出力軸33、前輪駆動軸32を介して前輪16に接続される。
The Ravigneaux
図10はラビニオ式遊星歯車120の各要素の回転速度関係を示す共線図である。ラビニオ式遊星歯車120は上記の通り、2つのサンギヤ121、124と、キャリア122と、リングギヤ124の4入出力軸を有している。
FIG. 10 is a collinear diagram showing the rotational speed relationship of each element of the Ravigneaux type
ここで、第1のサンギヤ121の歯数をZs1、第2のサンギヤ124の歯数をZs2、リングギヤ123の歯数をZrとして、ラビニオ式遊星歯車120の特性値ρs、ρdを以下のように定義する。
Here, assuming that the number of teeth of the
さらに、式(5)中のZs1、Zs2、Zrを共線図上の係数α、βに置き換えると、 Furthermore, when Zs1, Zs2, and Zr in equation (5) are replaced with coefficients α and β on the nomograph,
となる。 It becomes.
式(6)の関係を用いて、第1のクラッチ141、第2のクラッチ142を締結した時の前輪16へのエンジン11および第1のモータジェネレータ17の駆動力伝達状態について説明する。
A driving force transmission state of the
ローギヤ状態は第1のクラッチ141に締結し、キャリア122を前輪16に接続することで実現される。このとき、ラビニオ式遊星歯車120では、シングルピニオン状態となり、回転要素間の回転速度、トルクは以下のような関係となる。
The low gear state is realized by engaging the
添え字c、s1、rはそれぞれキャリア122、第1のサンギヤ121、リングギヤ123を表している。
Subscripts c, s1, and r represent the
一方、ハイギヤ状態は第2のクラッチ142を締結し、第2のサンギヤ124を前輪16に接続することで実現される。キャリア122を共有しているので、エンジン11と第1のモータジェネレータ17のトルクはサンギヤ124を介して前輪16へ伝達される。この状態での回転要素間の回転速度、トルクは以下のような関係となる。
On the other hand, the high gear state is realized by engaging the
添え字s2は第2のサンギヤ124を示している。
The subscript s2 indicates the
遊星歯車の成立条件によりρsは0.5以上となるので、βは1以上である。そのため、出力端である第2のサンギヤ124への第1のモータジェネレータ17のトルク増幅率は式(8)よりも式(10)のほうが小さくなり、第2のクラッチ142を締結することでハイギヤ状態となることが分かる。
Since ρs is 0.5 or more due to the establishment condition of the planetary gear, β is 1 or more. Therefore, the torque amplification factor of the
なお、ローギヤ状態、ハイギヤ状態、いずれの状態でもエンジン11に第1のモータジェネレータ17のパワーが加算されて前輪16に伝わるようにするために、ハイギヤ状態では第1のモータジェネレータ17をエンジン出力軸31と逆方向に回転させる。
It should be noted that the power of the
図11はラビニオ式遊星歯車120における各要素の回転速度と車速の関係を示す。
FIG. 11 shows the relationship between the rotational speed of each element in the Ravigneaux type
前輪16の回転速度は車速の上昇とともに一定変化率で増加する。ローギヤ、ハイギヤの切換ポイント前後で第1のモータジェネレータ17の回転速度が反転している。
The rotational speed of the
上記したように、ラビニオ式遊星歯車を用いた構成では、ハイギヤ変更後に第1のモータジェネレータ17の回転方向を反転させると、第1のモータジェネレータ17のパワーも前輪に加算できるようになる。そのため、ハイギヤ変更後に第1のモータジェネレータ17が反転し、且つ、最高速で第1のモータジェネレータ17が過回転とならないようにラビニオ式遊星歯車120は設計される。
As described above, in the configuration using the Ravigneaux planetary gear, the power of the
図12は4輪駆動状態での前輪変速段の切換制御の内容を示したフローチャートである。このフローはコントローラ50より車速の増大等を受けて前輪変速段の変速指令が発せられるときに実行される。
FIG. 12 is a flowchart showing the contents of the front wheel shift stage switching control in the four-wheel drive state. This flow is executed when a shift command for the front wheel gear is issued in response to an increase in vehicle speed or the like from the
ローギヤ状態からハイギヤ状態へ移行するためには、第1のクラッチ141から第2のクラッチ142に掛け換える必要がある。しかし、車両の状態においては第2のクラッチ142の入力側と出力側の回転速度差、すなわち、第2のサンギヤ124と前輪出力軸33の回転速度差が大きく、クラッチを掛け換えるだけでは変速が長期化したり、ショックが発生したりする可能性がある。そこで、この制御では以下に説明するように、第1のモータジェネレータ17を回転速度制御して、クラッチ掛け換え時における第2のサンギヤ124と前輪出力軸33の回転速度差を減少させる。
In order to shift from the low gear state to the high gear state, it is necessary to switch from the first clutch 141 to the
まず、ステップS51では、エンジン変速機12に変速指令が発せられる。これはエンジン変速機12と同期して前輪変速段のローギヤとハイギヤを切換え、第1のモータジェネレータ17の過回転等の問題を生じないようにするためである。
First, in step S51, a shift command is issued to the
ステップS52では第1のモータジェネレータ17の電流値から第1のモータジェネレータ17のトルクを推定し、これに基づき前輪駆動トルクを推定する。式(8)から、前輪駆動トルクは第1のモータジェネレータ17のトルクと比例関係になるので、第1のモータジェネレータ17のトルクから前輪駆動トルクを推定することができる。
In step S52, the torque of the
ステップS53では第1のクラッチ141の締結力を低下させる。第1のクラッチ141の締結力を低下させると、ラビニオ式遊星歯車120の回転速度拘束状態が解放され、第1のモータジェネレータ17によって各要素の回転状態を変更し易くなる。
In step S53, the fastening force of the
ステップS54では第1のクラッチ141、第2のクラッチ142の掛け換え制御を行う。前輪16への駆動トルク伝達経路は第1のクラッチ141および第2のクラッチ142であるので、これらのクラッチ141、142の締結力の和が前輪伝達力となる。そこで、ここではクラッチ141、142の締結力の和がステップS52で推定した前輪駆動トルク相当の力となるように制御する。
In step S54, switching control of the
ステップS55では第1のモータジェネレータ17を速度制御する。そのときの目標値tNmgはエンジン11の目標回転速度tNengと前輪回転速度の実値rNs1から以下のように定義される。
In step S55, the speed of the
この速度制御により、キャリア122の回転速度は前輪出力軸33の回転速度から離れ、第2のサンギヤ124の回転速度は前輪出力軸33の回転速度に近づけられる。
By this speed control, the rotational speed of the
ステップS56では、アクセル操作量、すなわち運転者からの加速要求に基づきエンジン11および第2のモータジェネレータ61のトルクを制御する。
In step S56, the torque of the
ステップS57では第1のモータジェネレータ17の回転速度がステップS55で設定した目標値tNmgと略一致しているかを比較する。目標値との差がしきい値以内であれば、次のステップS58に移行する。しきい値は第2のクラッチ142を瞬時に締結してもイナーシャの変化に起因する駆動力変化が0.05Gよりも大きな加速度を生じない回転速度差に設定される。これは、クラッチ締結時のショックによって運転者に違和感を与えないような範囲に対応する。
In step S57, it is compared whether the rotation speed of the
ステップS58では第1のクラッチ141を完全に解放するとともに第2のクラッチ142を完全に締結し、クラッチの掛け換えを終了する。
In step S58, the
ステップS59では第1のモータジェネレータ17を速度制御からトルク制御へ切換える。このときの目標値は必要とされる駆動力の前後配分、要求される駆動力に応じて設定される。
In step S59, the
以上の切換制御によれば、前輪変速段の変速制御は前輪駆動トルクの変動を抑えつつ、クラッチ掛け換え時のトルクを抑えながら変速段の変更が行われるので、変速ショックを生じることなく変速段の変更を終了させることができる。 According to the switching control described above, the shift control of the front wheel shift stage is performed while changing the shift stage while suppressing the torque at the time of clutch switching while suppressing the fluctuation of the front wheel drive torque, so that the shift stage does not occur. Changes can be terminated.
なお、第3の実施形態における4輪加速時、4輪巡航時のコントローラ50の制御内容は図7、図8に示した第2の実施形態のものと同じであるので説明を省略する。
Note that the control content of the
この第3の実施形態によれば、第1、第2の実施形態の作用効果に加え、前輪側の動力伝達機構をラビニオ式遊星歯車120で構成したことにより、前輪側の動力伝達機構を小型化、軽量化し、トランスアクスル方式の利点をさらに享受することができる。
According to the third embodiment, in addition to the functions and effects of the first and second embodiments, the power transmission mechanism on the front wheel side is configured by the Ravigneaux
図13は第3の実施形態の一部変形例であり、図9に示した構成に対してワンウェイクラッチ150が追加されている。
FIG. 13 is a partial modification of the third embodiment, and a one-
ワンウェイクラッチ150は第2のサンギヤ124に接続され、モータジェネレータ17を用いてエンジン11を始動させるときに作動する。ローギヤとハイギヤでモータジェネレータ17の回転方向が反転するようにラビニオ式遊星歯車120を設計すると、第2のサンギヤ124は全ての速度域で回転方向が変化しないので、このようにワンウェイクラッチ150を配置することができる。
One-
ワンウェイクラッチ150を作動させることで、ラビニオ式遊星歯車120は変速段として機能し、第1のモータジェネレータ17のトルクは(1+α+β)/β倍されてエンジン11の駆動軸に伝達されるので、エンジン11をクランキングして始動させることが可能となる。
By operating the one-
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上記実施形態は本発明の技術的範囲をその構成に限定する趣旨ではない。本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment is not intended to limit the technical scope of the present invention to the configuration. The present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
11 エンジン
12 エンジン変速機
14 後輪
16 前輪
17 モータジェネレータ(第1のモータジェネレータ)
19 バッテリ
21 リングギヤ(第2の軸)
22 キャリア(第3の軸)
23 サンギヤ(第1の軸)
20 遊星歯車(差動機構)
31 エンジン出力軸
40 前輪変速段
41 ローギヤ
42 ハイギヤ
46、47 クラッチ
61 モータジェネレータ(第2のモータジェネレータ)
50 コントローラ
120 ラビニオ式遊星歯車
121 第1のサンギヤ(第1の軸)
122 キャリア(第3の軸)
123 リングギヤ(第2の軸)
124 第2のサンギヤ(第4の軸)
141 クラッチ
142 クラッチ
150 ワンウェイクラッチ(回転制限機構)
DESCRIPTION OF
19
22 Carrier (third axis)
23 Sungear (first shaft)
20 Planetary gear (differential mechanism)
31
50
122 Carrier (third axis)
123 Ring gear (second shaft)
124 Second sun gear (fourth shaft)
141
Claims (11)
前記エンジンに接続されるエンジン出力軸と、
車両後側に配置され、前記エンジン出力軸が接続されるエンジン変速機と、
車両後側に配置され、前記エンジン出力軸と前記エンジン変速機を介して前記エンジンの駆動力が伝達される後輪と、
第1のモータジェネレータと、
少なくとも第1から第3の3軸を有する差動機構と、
前記後輪に駆動力を伝達する第2のモータジェネレータと、
前記第1及び第2のモータジェネレータに接続されるバッテリと、
を備え、
前記第1のモータジェネレータを力行させると前記前輪に配分される前記エンジンの駆動力が増大するように前記前記第1から第3の軸に前記第1のモータジェネレータ、前記エンジン出力軸、前記前輪をそれぞれ接続し、車両前進時、前記第1のモータジェネレータのトルクを制御することによって前記エンジンの駆動力の前記前輪、前記後輪への配分を変更し、
前記バッテリから前記第1のモータジェネレータに電力を供給して前記エンジンの駆動力を前記前輪に配分する一方で前記バッテリから前記第2のモータジェネレータに電力を供給して前記第2のモータジェネレータで前記後輪を駆動する場合、前記バッテリからの電力を前記第2のモータジェネレータよりも前記第1のモータジェネレータに優先的に供給し、残った電力を前記前記第2のモータジェネレータに供給することを特徴とするハイブリッド車両。 An engine and front wheels disposed on the front side of the vehicle;
An engine output shaft connected to the engine;
An engine transmission disposed on the rear side of the vehicle and connected to the engine output shaft;
A rear wheel disposed on the rear side of the vehicle, to which the driving force of the engine is transmitted via the engine output shaft and the engine transmission;
A first motor generator;
A differential mechanism having at least first to third three axes;
A second motor generator for transmitting driving force to the rear wheels;
A battery connected to the first and second motor generators;
With
The first motor generator, the engine output shaft, and the front wheels are arranged on the first to third shafts such that when the first motor generator is powered, the driving force of the engine distributed to the front wheels increases. Are connected, and when the vehicle moves forward, the distribution of the driving force of the engine to the front wheels and the rear wheels is changed by controlling the torque of the first motor generator ,
Electric power is supplied from the battery to the first motor generator to distribute the driving force of the engine to the front wheels, while electric power is supplied from the battery to the second motor generator. When driving the rear wheel, the power from the battery is preferentially supplied to the first motor generator over the second motor generator, and the remaining power is supplied to the second motor generator. A hybrid vehicle characterized by
前記クラッチを掛け換えて前記2つの変速段を切り換えるときは、前記第1のモータジェネレータのトルクから前記前輪に配分される駆動トルクを推定し、前記2つのクラッチの締結力の和が前記推定された前記前輪に配分される駆動トルク相当の力となるように前記第1及び第2のクラッチの締結力を制御することを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両。 A clutch is provided between each of the third shaft and the two gear positions,
When the two gears are switched by switching the clutch, the driving torque distributed to the front wheels is estimated from the torque of the first motor generator, and the sum of the engaging forces of the two clutches is estimated. 4. The hybrid vehicle according to claim 3 , wherein the fastening force of the first and second clutches is controlled so as to be a force equivalent to a driving torque distributed to the front wheels.
前記エンジンに接続されるエンジン出力軸と、
車両後側に配置され、前記エンジン出力軸が接続されるエンジン変速機と、
車両後側に配置され、前記エンジン出力軸と前記エンジン変速機を介して前記エンジンの駆動力が伝達される後輪と、
第1のモータジェネレータと、
少なくとも第1から第4の4軸を有する差動機構と、
を備え、
前記第1から第3の軸に前記第1のモータジェネレータ、前記エンジン出力軸、前記前輪をそれぞれ接続し、車両前進時、前記第1のモータジェネレータのトルクを制御することによって前記エンジンの駆動力の前記前輪、前記後輪への配分を変更し、
前記前輪の接続する軸を前記第3の軸から前記第4の軸に切り換える切換機構を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。 An engine and front wheels disposed on the front side of the vehicle;
An engine output shaft connected to the engine;
An engine transmission disposed on the rear side of the vehicle and connected to the engine output shaft;
A rear wheel disposed on the rear side of the vehicle, to which the driving force of the engine is transmitted via the engine output shaft and the engine transmission;
A first motor generator;
A differential mechanism having at least first to fourth axes;
With
The first motor generator, the engine output shaft, and the front wheels are connected to the first to third shafts, respectively, and the driving force of the engine is controlled by controlling the torque of the first motor generator when the vehicle moves forward. Change the distribution to the front wheel and the rear wheel,
Features and to Ruha hybrid vehicle further comprising a switching mechanism for switching the axis connecting the front wheels from the third axis to the fourth axis.
前記クラッチを掛け換えて前記前輪の接続する軸を前記第3の軸から前記第4の軸に切り換えるときは、前記第1のモータジェネレータのトルクから前記前輪に配分される駆動トルクを推定し、前記2つのクラッチの締結力の和が前記推定された前記前輪に配分される駆動トルク相当の力となるように前記第1及び第2のクラッチの締結力を制御することを特徴とする請求項7に記載のハイブリッド車両。 A first clutch is provided between the front wheel and the third shaft, and a second clutch is provided between the front wheel and the fourth shaft;
When switching the clutch and switching the shaft to which the front wheels are connected from the third shaft to the fourth shaft, the driving torque distributed to the front wheels is estimated from the torque of the first motor generator, The fastening force of the first and second clutches is controlled so that the sum of the fastening forces of the two clutches becomes a force corresponding to the estimated driving torque distributed to the estimated front wheels. 7. The hybrid vehicle according to 7 .
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