JP5024360B2 - Control device for vehicle drive device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構とその差動機構の差動作用を制限することが可能な係合装置とを有し、電気的な差動装置として機能する差動部を備える車両用駆動装置の制御装置に係り、特に、第１電動機と係合装置とを作動することにより差動部を電気的な差動装置として機能させるときの技術に関するものである。 The present invention includes a differential mechanism that distributes engine output to a first electric motor and a transmission member, and an engagement device that can limit a differential action of the differential mechanism, and an electrical differential apparatus. In particular, the present invention relates to a technique for causing a differential unit to function as an electrical differential device by operating a first electric motor and an engagement device. Is.
エンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構とその差動機構の差動作用を制限する係合装置とを有し、電気的な差動装置として機能する差動部を備える車両用駆動装置の制御装置が良く知られている。 A differential mechanism that distributes the output of the engine to the first electric motor and the transmission member, and an engagement device that limits the differential action of the differential mechanism, and includes a differential unit that functions as an electrical differential device. Control devices for vehicle drive devices are well known.
例えば、特許文献１に記載された車両用駆動装置の制御装置がそれである。この特許文献１によれば、差動機構が例えば遊星歯車装置で構成され、その差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより変速比が連続的に変更される変速機として機能させられ、例えば電気的な無段変速機として機能させられ、エンジンを最適な作動状態に維持しつつ車両を走行させるように制御されて燃費が向上させられる技術が開示されている。
For example, this is the control device for a vehicle drive device described in
また、差動機構の差動作用を制限する係合装置として遊星歯車装置を一体回転させるクラッチや第１電動機の回転を停止させるブレーキが設けられ、例えば車両の発進時には、クラッチをスリップ制御することによりエンジンを駆動力源とするフリクションスタートが可能となり、電動機やそれらに関連する電気系の機能低下等が発生したときでも発進性能が確保される技術が開示されている。 In addition, a clutch for integrally rotating the planetary gear device and a brake for stopping the rotation of the first electric motor are provided as an engagement device for limiting the differential action of the differential mechanism. For example, when the vehicle starts, the clutch is slip-controlled. Thus, there is disclosed a technology that enables a friction start using an engine as a driving force source and ensures start-up performance even when a function deterioration of the electric motor or the related electric system occurs.
但し、上記特許文献１では、電動機のフェール時に発進性能を確保する為に差動部を電気的な差動装置として機能させる為の反力制御を第１電動機の作動により実施することに替えてクラッチのスリップ制御により実施するものであり、第１電動機が受け持つべきエンジン出力に対する反力トルクの一部をクラッチの係合トルクにより受け持たせることにより、第１電動機の定格出力を小さくしてその第１電動機を小型化するものではない。
However, in the above-mentioned
この第１電動機の小型化に関し、特許文献４には、第１電動機による反力とブレーキによる反力との両方を作用させて所望の要求駆動力を得ることにより、第１電動機の小出力化が可能になり、その第１電動機の小型化が可能になるハイブリッド車両が提案されている。
Regarding the downsizing of the first electric motor,
しかしながら、クラッチやブレーキ等の係合装置をスリップ制御する際に、係合装置が受け持つ反力や係合装置自体の相対回転速度差が大きくなると、例えば発熱量が大きくなるなどして係合装置の耐久性等の性能が低下する可能性があった。一般的に、係合装置のこのような性能低下を防止するためには、トルク容量確保のための係合装置の大型化や、冷却性能向上のための冷却装置の大型化が必要となる。 However, when slip control is performed on an engagement device such as a clutch or a brake, if the reaction force of the engagement device or the relative rotational speed difference of the engagement device itself increases, for example, the amount of heat generated increases, and thus the engagement device There was a possibility that the performance such as durability would deteriorate. In general, in order to prevent such performance degradation of the engaging device, it is necessary to increase the size of the engaging device for securing the torque capacity and to increase the size of the cooling device for improving the cooling performance.
また、第１電動機が受け持つ反力が定格出力を超えることが多くなる程、その第１電動機の耐久性等の性能が低下する可能性があった。一般的に、第１電動機のこのような性能低下を防止するためには、高出力化のための第１電動機の大型化や、第１電動機の大型化に伴うインバータの高容量化が必要となる。 Further, as the reaction force of the first motor exceeds the rated output, the performance such as durability of the first motor may be lowered. In general, in order to prevent such performance degradation of the first motor, it is necessary to increase the size of the first motor for higher output and to increase the capacity of the inverter accompanying the increase in size of the first motor. Become.
つまり、差動部を電気的な差動装置として機能させる際に、第１電動機の小型化を目的として第１電動機と係合装置とを共に作動させて所望の要求駆動力を得る場合に、第１電動機や係合装置の作動状態が適切でないと、例えば第１電動機が受け持つ反力と係合装置の受け持つ反力とが適切に分担されていないと、第１電動機の性能低下や係合装置の性能低下等の上記問題が生じる可能性があった。 That is, when the differential unit functions as an electrical differential device, when the first motor and the engagement device are operated together for the purpose of reducing the size of the first motor, a desired required driving force is obtained. If the operating state of the first motor or the engagement device is not appropriate, for example, if the reaction force that the first motor is responsible for and the reaction force that is engaged by the engagement device are not appropriately shared, the performance deterioration or engagement of the first motor There is a possibility that the above-mentioned problems such as deterioration of the performance of the apparatus may occur.
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、第１電動機と係合装置とを共に作動することにより差動部を電気的な差動装置として機能させる場合に、第１電動機の性能低下や係合装置の性能低下が抑制されつつ第１電動機の小型化が可能な車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and the object is to function the differential unit as an electrical differential device by operating both the first motor and the engagement device. In this case, it is an object of the present invention to provide a control device for a vehicle drive device that can reduce the size of the first electric motor while suppressing the performance deterioration of the first electric motor and the performance of the engagement device.
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) エンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構とその差動機構の差動作用を制限することが可能な係合装置とを有して電気的な差動装置として機能する差動部を備え、その差動部を電気的な差動装置として機能させる為の反力制御を前記第１電動機と前記係合装置とを作動させることにより実施する車両用駆動装置の制御装置であって、(b) 前記反力制御の際に、前記第１電動機の回転速度に基づいて前記第１電動機と前記係合装置とのトルク分担率を変更するトルク分担率変更手段と、(c) 前記係合装置のトルク容量が制限されるときは、前記エンジンの出力を受け持つために必要な反力がその係合装置のトルク容量の範囲内となるように前記エンジンの出力を制限するエンジン出力制限手段とを、含むことにある。 To achieve this object, the gist of the present invention is that (a) a differential mechanism that distributes engine output to the first electric motor and the transmission member and the differential action of the differential mechanism can be limited. The first motor and the reaction force control for causing the differential portion to function as an electrical differential device. (B) a control device for a vehicle drive device that is implemented by operating an engagement device, wherein (b) when the reaction force is controlled, the first motor and the engagement device are controlled based on a rotational speed of the first motor. Torque sharing rate changing means for changing the torque sharing rate with the combined device, and (c) when the torque capacity of the engaging device is limited, the reaction force required to take charge of the engine output is engaged. the output of the engine so as to be in the range of the torque capacity of the device The engine output restriction means for limited is to contain.
このようにすれば、差動部を電気的な差動装置として機能させる為の反力制御の際に、トルク分担率変更手段により第１電動機の回転速度に基づいて第１電動機と係合装置とのトルク分担率が変更されるので、第１電動機が受け持つ反力と係合装置の受け持つ反力とが適切に分担されて、常に、係合装置によりエンジンの反力を受けることが可能になり、エンジンの反力を受けるための第１電動機への依存度が小さくなる。また、係合装置の熱負荷を第１電動機へ分散することができ係合装置の発熱量を抑制できる。また、第１電動機の回転速度に依っては係合装置を完全係合することも可能になり係合装置の発熱量を抑制できる。このような結果として、第１電動機の性能低下や係合装置の性能低下を抑制しつつ第１電動機を小型化することが可能となる。特に、前記係合装置のトルク容量が制限されるときは、エンジン出力制限手段により前記エンジンの出力を受け持つために必要な反力がその係合装置のトルク容量の範囲内となるように前記エンジンの出力が制限されるので、エンジン出力に対する必要な反力が係合装置のトルク容量の範囲内とされて係合装置を保護することができる。 If it does in this way, at the time of reaction force control for functioning a differential part as an electric differential device, a 1st electric motor and an engagement device are based on the rotation speed of the 1st electric motor by a torque share rate change means. Since the torque sharing ratio is changed, the reaction force of the first motor and the reaction force of the engagement device are appropriately shared, and the engagement device can always receive the reaction force of the engine. Thus, the dependence on the first electric motor for receiving the reaction force of the engine is reduced. Further, the heat load of the engagement device can be distributed to the first electric motor, and the amount of heat generated by the engagement device can be suppressed. Further, the engagement device can be completely engaged depending on the rotation speed of the first electric motor, and the amount of heat generated by the engagement device can be suppressed. As a result, it is possible to reduce the size of the first motor while suppressing the performance degradation of the first motor and the performance degradation of the engagement device. In particular, when the torque capacity of the engagement device is limited, the engine is configured such that the reaction force required to take charge of the engine output by the engine output limiting means is within the range of the torque capacity of the engagement device. Therefore, the necessary reaction force against the engine output is within the range of the torque capacity of the engagement device, and the engagement device can be protected.
また、好適には、前記トルク分担率変更手段は、前記第１電動機の出力が制限されるときには、前記係合装置のトルク分担率を大きくするものである。このようにすれば、例えば低温時や第１電動機の発電電力が供給される蓄電装置の電力受け入れ制限時等に第１電動機の出力が制限されたとしても、その第１電動機の出力低下分を補うように係合装置のトルク容量が大きくされてエンジン出力に対する必要な反力が得られる。 Preferably, the torque sharing rate changing means increases the torque sharing rate of the engagement device when the output of the first electric motor is limited. In this way, even if the output of the first motor is limited, for example, at low temperatures or when power reception of the power storage device to which the power generated by the first motor is supplied is limited, the output decrease of the first motor is reduced. The torque capacity of the engagement device is increased so as to compensate, and the necessary reaction force against the engine output is obtained.
また、好適には、前記差動部を電気的な差動装置として機能させる為に、前記第１電動機を作動させることにより前記差動部の反力制御を実施すると同時に、前記係合装置を作動させることにより前記差動部のトルク循環制御を実施する差動制御手段を含むことにある。すなわち、前記係合装置は、前記差動機構を一体回転させる為のクラッチであり、前記クラッチの係合トルク分を前記差動機構に戻すことにより前記差動部を電気的な差動装置として機能させる為の反力トルクを発生させるものである。 Preferably, in order to cause the differential unit to function as an electrical differential device, reaction force control of the differential unit is performed by operating the first electric motor, and at the same time, the engagement device is It is intended to include differential control means for performing torque circulation control of the differential portion by operating. That is, the engagement device is a clutch for integrally rotating the differential mechanism, and the differential portion is made an electrical differential device by returning the engagement torque of the clutch to the differential mechanism. It generates reaction torque for functioning.
このようにすれば、常に、係合装置によりエンジンの反力を受けることが可能になり、エンジンの反力を受けるための第１電動機への依存度が小さくなる。また、係合装置の熱負荷を第１電動機へ分散することができ係合装置の発熱量を抑制できる。また、係合装置を完全係合することも可能になり係合装置の発熱量を抑制できる。このような結果として、第１電動機の性能低下や係合装置の性能低下を抑制しつつ第１電動機を小型化することが可能となる。 If it does in this way, it will always be possible to receive the reaction force of an engine by an engagement device, and the dependence on the 1st electric motor for receiving the reaction force of an engine becomes small. Further, the heat load of the engagement device can be distributed to the first electric motor, and the amount of heat generated by the engagement device can be suppressed. Further, the engagement device can be completely engaged, and the amount of heat generated by the engagement device can be suppressed. As a result, it is possible to reduce the size of the first motor while suppressing the performance degradation of the first motor and the performance degradation of the engagement device.
また、好適には、前記伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に有段変速機を備えるものである。このようにすれば、前記差動部の変速比と有段変速機の変速比とに基づいて車両用駆動装置の総合変速比が形成され、この有段変速機の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになる。 Preferably, a stepped transmission is provided in the power transmission path from the transmission member to the drive wheel. In this way, the overall speed ratio of the vehicle drive device is formed based on the speed ratio of the differential section and the speed ratio of the stepped transmission, and by using the speed ratio of the stepped transmission, A wide range of driving force can be obtained.
ここで、好適には、前記差動部は、前記係合装置により前記差動機構が差動作用が働く差動状態とされることにより差動作用が作動可能な差動状態とされ、差動機構がその差動作用をしない非差動状態例えばロック状態とされて差動作用が制限されることにより差動作用が作動しない非差動状態例えばロック状態とされて差動作用が制限されるものである。このようにすれば、差動部が、差動状態と非差動状態とに切り換えられる。 Here, it is preferable that the differential unit is in a differential state in which the differential action can be activated by the differential mechanism in which the differential mechanism is operated by the engagement device. The non-differential state in which the dynamic mechanism does not perform the differential action, for example, the locked state and the differential action is restricted, and the differential action is restricted in the non-differential state in which the differential action does not operate, for example, the locked state. Is. In this way, the differential unit is switched between the differential state and the non-differential state.
また、好適には、前記差動機構は、前記エンジンに連結された第１要素と前記第１電動機に連結された第２要素と前記伝達部材に連結された第３要素とを有するものであり、前記係合装置は、前記差動機構を差動状態とするために第１要素乃至第３要素を相互に相対回転可能とする、例えば差動機構を差動状態とするために少なくとも第２要素および第３要素を互いに異なる速度にて回転可能とするものである。また、係合装置は、差動機構を非差動状態例えばロック状態とするために少なくとも第２要素および第３要素を互いに異なる速度にて回転可能としない、例えば差動機構を非差動状態例えばロック状態とするために第１要素乃至第３要素を共に一体回転させるか或いは第２要素を非回転状態とするものである。このようにすれば、差動機構が差動状態と非差動状態とに切り換えられるように構成される。 Preferably, the differential mechanism includes a first element coupled to the engine, a second element coupled to the first electric motor, and a third element coupled to the transmission member. The engaging device enables the first to third elements to rotate relative to each other in order to place the differential mechanism in a differential state, for example, at least second to make the differential mechanism in a differential state. The element and the third element can be rotated at different speeds. In addition, the engagement device does not allow at least the second element and the third element to rotate at different speeds in order to place the differential mechanism in a non-differential state, for example, a locked state. For example, the first element to the third element are integrally rotated together to make the locked state, or the second element is made non-rotated. In this way, the differential mechanism is configured to be switched between a differential state and a non-differential state.
また、好適には、前記係合装置は、前記第１要素乃至第３要素を共に一体回転させるために第１要素乃至第３要素のうちの少なくとも２つを相互に連結するクラッチおよび／または第２要素を非回転状態とするために第２要素を非回転部材に連結するブレーキを備えたものである。このようにすれば、差動機構が差動状態と非差動状態とに簡単に切り換えられるように構成される。 Preferably, the engagement device includes a clutch that interconnects at least two of the first element to the third element and / or the second element to rotate the first element to the third element together. A brake for connecting the second element to the non-rotating member is provided to bring the two elements into the non-rotating state. In this way, the differential mechanism can be easily switched between the differential state and the non-differential state.
また、エンジン出力に対する反力を第２要素により受け持つ際に、上記ブレーキのトルクは第１電動機による反力トルクと同様に反力トルクを発生させるものである。一方で、上記クラッチのトルクはそのトルク分が第１要素に戻ると考えることができる。このようなクラッチを作動させることによりトルク分が戻る制御が、係合装置を作動させることによる差動部の前記トルク循環制御である。 Further, when the reaction force against the engine output is handled by the second element, the torque of the brake generates the reaction force torque in the same manner as the reaction force torque generated by the first electric motor. On the other hand, it can be considered that the torque of the clutch returns to the first element. The control for returning the torque by operating the clutch is the torque circulation control of the differential unit by operating the engagement device.
また、好適には、前記差動機構は、前記クラッチおよび前記ブレーキの解放により少なくとも前記第２要素および前記第３要素が互いに異なる速度にて回転可能な差動状態とされて電気的な差動装置とされ、前記クラッチの係合により変速比が１である変速機とされるか、或いは前記ブレーキの係合により変速比が１より小さい増速変速機とされるものである。このようにすれば、差動機構が差動状態と非差動状態とに切り換えられるように構成されると共に、単段または複数段の定変速比を有する変速機としても構成され得る。 Preferably, the differential mechanism is configured to be in a differential state in which at least the second element and the third element can rotate at different speeds by releasing the clutch and the brake. The transmission is a transmission having a gear ratio of 1 by the engagement of the clutch, or the speed increasing transmission having a gear ratio of less than 1 by the engagement of the brake. In this way, the differential mechanism can be configured to be switched between the differential state and the non-differential state, and can also be configured as a transmission having a single gear or a plurality of gears.
また、好適には、前記差動機構動は遊星歯車装置であり、前記第１要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つの遊星歯車装置によって簡単に構成され得る。 Preferably, the differential mechanism movement is a planetary gear device, the first element is a carrier of the planetary gear device, the second element is a sun gear of the planetary gear device, and the third element. Is the ring gear of the planetary gear unit. In this way, the axial dimension of the differential mechanism is reduced. Further, the differential mechanism can be easily constituted by one planetary gear device.
また、好適には、前記遊星歯車装置はシングルピニオン型遊星歯車装置である。このようにすれば、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。 Preferably, the planetary gear device is a single pinion type planetary gear device. In this way, the axial dimension of the differential mechanism is reduced. Further, the differential mechanism is simply constituted by one single pinion type planetary gear device.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両の駆動装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接に連結された無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３４（図６参照）との間の動力伝達経路で伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている有段変速機としての自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪３４との間に設けられて、エンジン８からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速機）３２（図６参照）および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達する。
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a
このように、本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と差動部１１とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、変速機構１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
Thus, in the
差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構１６と、伝達部材１８と一体的に回転するように設けられている第２電動機Ｍ２とを備えている。なお、この第２電動機Ｍ２は伝達部材１８から駆動輪３４までの間の動力伝達経路を構成するいずれの部分に設けられてもよい。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備える。
The
動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４と、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを主体的に備えている。この第１遊星歯車装置２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
The
この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は第１サンギヤＳ１とケース１２との間に設けられ、切換クラッチＣ０は第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１との間に設けられている。それら切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放されるとすなわち解放状態へ切り換えられると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部１１は所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構１６が差動状態とされると差動部１１も差動状態とされ、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度／伝達部材１８の回転速度）が最小値γ０min から最大値γ０max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態とされる。このとき、エンジン８の出力に対する反力を第１サンギヤＳ１が受け持つように第１電動機Ｍ１による反力トルクが発生させられることにより、差動部１１が電気的な差動装置として作動させられる。
In the
この状態で、上記切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が係合されるとすなわち係合状態へ切り換えられると、動力分配機構１６は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチＣ０が係合されて第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが一体的に連結されると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１が共に回転すなわち一体回転させられる連結状態すなわちロック状態とされて前記差動作用をしない非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、エンジン８の回転と伝達部材１８の回転速度とが一致する状態となるので、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する非無段変速状態例えば定変速状態すなわち有段変速状態とされる。
In this state, when the switching clutch C0 or the switching brake B0 is engaged, that is, switched to the engaged state, the
次いで、上記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合されて第１サンギヤＳ１がケース１２に連結されると、動力分配機構１６は第１サンギヤＳ１が非回転状態とさせられる連結状態すなわちロック状態とされて前記差動作用をしない非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、第１リングギヤＲ１は第１キャリヤＣＡ１よりも増速回転されるので、動力分配機構１６は増速機構として機能するものであり、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定された増速変速機として機能する非無段変速状態例えば定変速状態すなわち有段変速状態とされる。
Next, when the switching brake B0 is engaged instead of the switching clutch C0 and the first sun gear S1 is connected to the
切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の係合状態では、第１サンギヤＳ１が受け持つエンジン８の出力に対する反力は、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０による反力トルクにより発生させられる。尚、切換ブレーキＢ０の係合トルクは第１電動機Ｍ１による反力トルクと同様に反力トルクを発生させるものである。一方で、切換クラッチＣ０の係合トルクはそのトルク分が第１キャリヤＣＡ１に戻ると考えることができる。このように係合装置を係合させることによりトルク分が戻る制御を差動部１１のトルク循環制御という。
In the engaged state of the switching clutch C0 or the switching brake B0, the reaction force with respect to the output of the
このように、本実施例では、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、差動部１１（動力分配機構１６）の変速状態を差動状態すなわち非ロック状態（非連結状態）と非差動状態すなわちロック状態（連結状態）とに、すなわち差動部１１（動力分配機構１６）を電気的な差動装置として作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な電気的な無段変速機として作動する無段変速作動可能な無段変速状態と、無段変速作動しない非無段変速状態例えば電気的な無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にロックするロック状態すなわち１または２種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する電気的な無段変速作動しないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態（非差動状態）、換言すれば変速比が一定の１段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。 Thus, in the present embodiment, the switching clutch C0 and the switching brake B0 are configured so that the speed change state of the differential unit 11 (power distribution mechanism 16) is a differential state, that is, a non-locked state (non-connected state) and a non-differential state. That is, in a locked state (connected state), that is, a differential state in which the differential unit 11 (power distribution mechanism 16) can be operated as an electrical differential device, for example, an electric continuously variable transmission in which a gear ratio can be continuously changed. A continuously variable transmission state in which a continuously variable transmission can be operated and a continuously variable transmission state in which a continuously variable transmission does not operate. A locked state in which it is locked constant, that is, an electric continuously variable transmission that operates as a single-stage or multiple-stage transmission having one or more gear ratios, that is, a constant speed state in which an electrical continuously variable speed operation is not possible difference State), the gear ratio in other words functions as a differential state switching device selectively switches to a constant shifting state to operate as a transmission having a single stage or multiple stages.
別の見方をすれば、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、それぞれの係合作動によって動力分配機構１６を非差動状態として動力分配機構１６の差動作用を制限することにより、差動部１１を非無段変速状態として差動部１１の差動作用すなわち電気的な差動装置（無段変速機）としての作動を制限する差動制限装置として機能している。
From another point of view, the switching clutch C0 and the switching brake B0 set the
ここで、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の半係合（スリップ）状態は、差動部１１の電気的な差動装置としての作動をある程度制限することが可能であることから、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が完全に係合される完全係合状態と同様に差動部１１の差動制限をしていると見ることができる。一方、差動部１１の電気的な差動装置としての作動をある程度許容することが可能であることから、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が完全に解放されている完全解放状態と同様に差動部１１を電気的な差動装置として作動させていると見ることもできる。この切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０のスリップ状態では、第１電動機Ｍ１と切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０とによりエンジン出力に対する反力トルクを受け持つことが可能である。
Here, the half-engaged (slip) state of the switching clutch C0 or the switching brake B0 can restrict the operation of the
自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機として機能する。第２遊星歯車装置２６は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。
The
自動変速部２０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２キャリヤＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第４リングギヤＲ４は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４とが一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。このように、自動変速部２０と伝達部材１８とは自動変速部２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間すなわち差動部１１（伝達部材１８）と駆動輪３４との間の動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとの一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。また、この自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行される有段式変速機である。
In the
前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が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、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。 The switching clutch C0, the first clutch C1, the second clutch C2, the switching brake B0, the first brake B1, the second brake B2, and the third brake B3 (hereinafter referred to as the clutch C and the brake B unless otherwise specified) Is a hydraulic friction engagement device as an engagement element often used in conventional automatic transmissions for vehicles, and is a wet multi-plate type in which a plurality of friction plates stacked on each other are pressed by a hydraulic actuator Alternatively, one or two bands wound around the outer peripheral surface of the rotating drum are configured by a band brake or the like in which one end of the band is tightened by a hydraulic actuator, and the members on both sides in which the band brake is inserted are selectively connected. Is for.
以上のように構成された変速機構１０において、特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、差動部１１は前述した無段変速機として作動可能な無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動可能な非無段変速状態（定変速状態）を構成することが可能とされている。したがって、変速機構１０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部１１と自動変速部２０とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、変速機構１０は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、差動部１１も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
In the
具体的には、差動部１１が非無段変速状態とされて変速機構１０が有段変速機として機能する場合には、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合させられ、且つ第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３が選択的に係合作動させられることにより、すなわち自動変速部２０の変速に関与する係合装置の解放と係合とにより、例えば変速に関与する解放側の油圧式摩擦係合装置（以下解放側係合装置）の解放と変速に関与する係合側の油圧式摩擦係合装置（以下係合側係合装置）の係合とにより変速比が自動的に切り換えられるように、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第５速ギヤ段（第５変速段）のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速機構１０の総合変速比γＴ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。
Specifically, when the
例えば、変速機構１０が有段変速機として機能する場合には、図２の係合作動表に示されるように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０の係合により、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度である第５速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、この後進ギヤ段は、通常、差動部１１の無段変速状態において成立させられる。また、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば切換クラッチＣ０のみが係合される。
For example, when the
また、差動部１１が無段変速状態とされて変速機構１０が無段変速機として機能する場合には、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放されて差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度ＮＩＮ）すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１０のトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
Further, when the
例えば、変速機構１０が無段変速機として機能する場合には、図２の係合作動表に示されるように、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放された状態で、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速（第５速における自動変速部２０の係合装置の係合作動は第４速に同じ）の各ギヤ段に対しその自動変速部２０の入力回転速度ＮＩＮが無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。
For example, when the
図３は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部２０とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、３本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度ＮＥを示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。
FIG. 3 is a diagram illustrating a
また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
In addition, three vertical lines Y1, Y2, and Y3 corresponding to the three elements of the
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結されるとともに切換クラッチＣ０を介して第２回転要素（第１サンギヤＳ１）ＲＥ２と選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結されるとともに切換ブレーキＢ０を介してケース１２に選択的に連結され、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。
If expressed using the collinear diagram of FIG. 3 described above, the
例えば、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の解放により、第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３を相互に相対回転可能とする無段変速状態（差動状態）、例えば少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能とする無段変速状態（差動状態）に切換えられたときは、第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される車速Ｖに拘束される第１リングギヤＲ１の回転速度が略一定である場合には、直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される第１キャリヤＣＡ１の回転速度すなわちエンジン回転速度ＮＥが上昇或いは下降させられる。 For example, when the switching clutch C0 and the switching brake B0 are released, the first rotation element RE1 to the third rotation element RE3 are allowed to rotate relative to each other, for example, at least the second rotation element RE2. And the third rotation element RE3 are switched to a continuously variable transmission state (differential state) in which the third rotation element RE3 can be rotated at different speeds, the straight line L0 and the vertical line Y1 are controlled by controlling the rotation speed of the first motor M1. When the rotation of the first sun gear S1 indicated by the intersection of the first ring gear is raised or lowered, the rotation speed of the first ring gear R1 constrained by the vehicle speed V indicated by the intersection of the straight line L0 and the vertical line Y3 is substantially constant. case, rotational speed, or the engine rotational speed N E of the first carrier CA1 represented by a point of intersection between the straight line L0 and the vertical line Y2 is increased or decreased.
また、切換クラッチＣ０の係合により第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが連結されると、動力分配機構１６は上記３回転要素ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３が一体回転して少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能としない非差動状態とされるので、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転で伝達部材１８が回転させられる。或いは、切換ブレーキＢ０の係合により第１サンギヤＳ１がケース１２に連結されると、動力分配機構１６は第２回転要素ＲＥ２の回転が停止させられて少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能としない非差動状態とされるので、直線Ｌ０は図３に示す状態となって差動部１１が増速機構として機能させられ、その直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度は、エンジン回転速度ＮＥよりも増速された回転で自動変速部２０へ入力される。
Further, when the first sun gear S1 and the first carrier CA1 are connected by the engagement of the switching clutch C0, the
また、自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
Further, in the
自動変速部２０では、図３に示すように、第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより、第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８と横線Ｘ２との交点と第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第１速の出力軸２２の回転速度が示される。同様に、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第２速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ３と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第３速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ４と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第４速の出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度で第８回転要素ＲＥ８に差動部１１すなわち動力分配機構１６からの動力が入力される。しかし、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、差動部１１からの動力がエンジン回転速度ＮＥよりも高い回転速度で入力されることから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ５と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第５速の出力軸２２の回転速度が示される。
In the
図４は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め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エンジン８、第１、第２電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
FIG. 4 illustrates a signal input to the
電子制御装置４０には、図４に示すような各センサやスイッチなどから、エンジン水温ＴＥＭＰＷを表す信号、シフトポジションＰＳＨを表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、ギヤ比列設定値を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴに対応する車速Ｖを表す信号、自動変速部２０の作動油温を表す信号、サイドブレーキ操作を表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、触媒温度を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａccを表す信号、カム角を表す信号、スノーモード設定を表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、オートクルーズ走行を表す信号、車両の重量（車重）を表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、変速機構１０を有段変速機として機能させるために差動部１１（動力分配機構１６）を有段変速状態（ロック状態）に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を表す信号、変速機構１０を無段変速機として機能させるために差動部１１（動力分配機構１６）を無段変速状態（差動状態）に切り換えるための無段スイッチ操作の有無を表す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１（以下、第１電動機回転速度ＮＭ１という）を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２（以下、第２電動機回転速度ＮＭ２という）を表す信号、蓄電装置５０（図６参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号などが、それぞれ供給される。
The
また、上記電子制御装置４０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置５２への制御信号例えばエンジン８の吸気管５４に備えられた電子スロットル弁５６のスロットル弁開度θＴＨを操作するスロットルアクチュエータ５８への駆動信号や燃料噴射装置６０による吸気管５４或いはエンジン８の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置６２によるエンジン８の点火時期を指令する点火信号（図６参照）、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、差動部１１や自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路６４（図６参照）に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路６４に設けられたレギュレータバルブ（調圧弁）によりライン油圧ＰＬが調圧されるための元圧の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
Further, a control signal from the
図５は複数種類のシフトポジションＰＳＨを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置６６の一例を示す図である。このシフト操作装置６６は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択するために操作されるシフトレバー６８を備えている。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a
そのシフトレバー６８は、変速機構１０内つまり自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部２０の出力軸２２をロックするための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、変速機構１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、自動変速モードを成立させて差動部１１の無段的な変速比幅と自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構１０の変速可能なトータル変速比γＴの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または手動変速走行モード（手動モード）を成立させて自動変速部２０における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。
The
上記シフトレバー６８の各シフトポジションＰＳＨへの手動操作に連動して図２の係合作動表に示す後進ギヤ段「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、前進ギヤ段「Ｄ」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路６４が電気的に切り換えられる。
The reverse gear "R" shown in the engagement operation table of FIG 2 in conjunction with the manual operation of the various shift positions P SH of the
上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＰＳＨにおいて、「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２のいずれもが解放されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「Ｒ」ポジション、「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとも一方が係合されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。
In the shift positions P SH shown in the “P” to “M” positions, the “P” position and the “N” position are non-traveling positions that are selected when the vehicle is not traveling. As shown in the combined operation table, the first clutch C1 that disables driving of the vehicle in which the power transmission path in the
具体的には、シフトレバー６８が「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションから「Ｒ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー６８が「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第１クラッチＣ１が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー６８が「Ｒ」ポジションから「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー６８が「Ｄ」ポジションから「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
Specifically, when the
図６は、電子制御装置４０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図６において、有段変速制御手段７２は、例えば記憶手段７４に予め記憶された図７の実線および一点鎖線に示す関係（変速線図、変速マップ）から車速Ｖおよび自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて、変速機構１０の変速を実行すべきか否かを判断し、例えば自動変速部２０の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部２０の自動変速制御を実行する。このとき、有段変速制御手段７２は、例えば図２に示す係合表に従って変速段が達成されるように、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を除いた自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合および／または解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を、すなわち自動変速部２０の変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合することによりクラッチツウクラッチ変速を実行させる指令を油圧制御回路６４へ出力する。油圧制御回路６４は、その指令に従って、例えば変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に、変速に関与する係合側係合装置を係合して自動変速部２０の変速が実行されるように、油圧制御回路６４内の電磁弁を作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。
FIG. 6 is a functional block diagram illustrating the main part of the control function by the
ハイブリッド制御手段７６は、無段変速制御手段として機能するものであり、変速機構１０の無段変速状態すなわち差動部１１の差動状態においてエンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力等を最適になるように変化させて差動部１１の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。例えば、そのときの走行車速において、運転者の出力要求量としてのアクセル開度Ａccや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第２電動機Ｍ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとなるようにエンジン８を制御するとともに第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。
The
ハイブリッド制御手段７６は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部２０の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、運転性と燃費性とが両立するような効率のよい作動域でエンジン８を作動させるために定まるエンジン回転速度ＮＥと車速Ｖおよび自動変速部２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられる。例えば目標出力（トータル目標出力、要求駆動力）を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクＴＥとエンジン回転速度ＮＥとなるように、自動変速部２０の変速段を考慮して差動部１１の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内例えば１３〜０．５の範囲内で制御する。
The hybrid control means 76 executes the control in consideration of the gear position of the
このとき、ハイブリッド制御手段７６は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ７０を通して蓄電装置５０や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ７０を通してその電気エネルギが第２電動機Ｍ２へ供給され、その第２電動機Ｍ２が駆動されて第２電動機Ｍ２から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
At this time, the hybrid control means 76 supplies the electric energy generated by the first electric motor M1 to the
また、ハイブリッド制御手段７６は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によってモータ走行させることができる。例えば、前記図７の実線Ａは、車両の発進／走行用（以下、走行用という）の駆動力源をエンジン８と電動機例えば第２電動機Ｍ２とで切り換えるための、言い換えればエンジン８を走行用の駆動力源として車両を発進／走行（以下、走行という）させる所謂エンジン走行と第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂モータ走行とを切り換えるための、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に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線（実線Ａ）を有する予め記憶された関係は、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図（駆動力源マップ）の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図７中の実線および一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）と共に記憶手段７４に予め記憶されている。
Further, the hybrid control means 76 can drive the motor by the electric CVT function (differential action) of the
そして、ハイブリッド制御手段７６は、例えば図７の駆動力源切換線図から車速Ｖと要求出力トルクＴＯＵＴとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段７６によるモータ走行は、図７から明らかなように一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴＯＵＴ域すなわち低エンジントルクＴＥ域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域で実行される。よって、通常はモータ発進がエンジン発進に優先して実行されるが、例えば車両発進時に図７の駆動力源切換線図のモータ走行領域を超える要求出力トルクＴＯＵＴすなわち要求エンジントルクＴＥとされる程大きくアクセルペダル４５が踏込操作されるような車両状態によってはエンジン発進も通常実行されるものである。 Then, the hybrid control means 76 determines whether the motor travel region or the engine travel region is based on the vehicle state indicated by the vehicle speed V and the required output torque T OUT from the driving force source switching diagram of FIG. Judgment is made and motor running or engine running is executed. As described above, the motor running by the hybrid control means 76 is relatively low output torque T OUT region, that is, low engine torque T, which is generally considered to be poor in engine efficiency as compared with the high torque region, as is apparent from FIG. It is executed in the E range or a relatively low vehicle speed range of the vehicle speed V, that is, a low load range. Therefore, usually but motor starting is performed in preference to engine starting, for example, is the required output torque T OUT ie the required engine torque T E exceeds the motor drive region of the drive power source switching diagram of Fig. 7 when the vehicle starts Depending on the state of the vehicle in which the accelerator pedal 45 is depressed as much as possible, the engine is normally started.
また、ハイブリッド制御手段７６は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第１電動機Ｍ１からの電気エネルギおよび／または蓄電装置５０からの電気エネルギを第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を駆動して駆動輪３４にトルクを付与することにより、エンジン８の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。よって、本実施例のエンジン走行には、エンジン走行＋モータ走行も含むものとする。尚、第２電動機Ｍ２によるトルクアシストは、モータ走行時にその第２電動機Ｍ２の出力トルクを増加するように行われても良い。
Further, the hybrid control means 76 supplies the electric energy from the first electric motor M1 and / or the electric energy from the
ハイブリッド制御手段７６は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ５８により電子スロットル弁５６を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６０による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６２による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置５２に出力して、必要なエンジン出力を発生するようにエンジン８の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。エンジン出力制御装置５２は、ハイブリッド制御手段７６による指令に従って、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ５８により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６０による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６２による点火時期を制御するなどしてエンジントルク制御を実行する。
The hybrid control means 76 controls the opening and closing of the
より具体的には、ハイブリッド制御手段７６は、記憶手段７４に予め記憶された図８に示すようなアクセル開度Ａccと差動部１１のアウトプットトルク（すなわち差動部１１から伝達部材１８を介して自動変速部２０へ入力される自動変速部２０の入力トルク）ＴＩＮとの関係（差動部出力トルクマップ、自動変速部入力トルクマップ）から実際のアクセル開度Ａccに基づいて必要な入力トルク（必要入力トルク）ＴＩＮ ＊を算出する。ハイブリッド制御手段７６は、この必要入力トルクＴＩＮ ＊が得られるように、エンジン８から動力分配機構１６を介して第１リングギヤＲ１へ機械的に伝達されるトルク（以下、直達トルクという）ＴＤと第２電動機Ｍ２から出力されるトルク（以下、第２電動機トルクという）ＴＭ２とを制御する。
More specifically, the hybrid control means 76 stores the accelerator opening Acc stored in the storage means 74 in advance as shown in FIG. 8 and the output torque of the differential section 11 (that is, the
ここで、差動部１１が電気的な差動装置として機能させられる動力分配機構１６の差動状態においては、第１遊星歯車装置２４のギヤ比をρ１とすると、第１サンギヤＳ１における反力トルク（以下、サンギヤ反力トルク）ＴＳ１とエンジントルクＴＥと直達トルクＴＤとの関係は次式（１）で表される。
ＴＳ１：ＴＥ：ＴＤ＝ρ１：（１＋ρ１）：１ ・・・（１）
Here, in the differential state of the
T S1 : T E : T D = ρ1: (1 + ρ1): 1 (1)
上記（１）式から明らかなように、直達トルクＴＤは、 （１＋ρ１）×ＴＤ となるエンジントルクＴＥを発生させ、そのエンジントルクＴＥに対して ρ１×ＴＤ（＝ρ１／（１＋ρ１）×ＴＥ） となるサンギヤ反力トルクＴＳ１を発生させることにより得られる（図８参照）。 (1) As apparent from the equation, the feedthrough torque T D, (1 + .rho.1) to generate the engine torque T E which is a × T D, ρ1 × T D (= ρ1 / for the engine torque T E ( It is obtained by generating a sun gear reaction torque T S1 that becomes 1 + ρ1) × T E ) (see FIG. 8).
ハイブリッド制御手段７６は、記憶手段７４に予め実験的に求められて記憶された図９に示すようなスロットル弁開度θＴＨをパラメータとしてエンジン回転速度ＮＥとエンジントルク推定値ＴＥ０との関係（エンジントルクマップ）から実際のエンジン回転速度ＮＥに基づいて直達トルクＴＤが得られるエンジントルクＴＥ（＝（１＋ρ１）×ＴＤ）を発生させられるスロットル弁開度θＴＨとなるようにスロットルアクチュエータ７４により電子スロットル弁５８を開閉制御する。
The hybrid control means 76, the relationship between the engine rotational speed N E and the engine torque estimated value T E0 throttle valve opening theta TH as shown in FIG. 9, which is stored in the
また、前記サンギヤ反力トルクＴＳ１は、ハイブリッド制御手段７６によりエンジントルクＴＥに基づいて算出され、後述するように、第１電動機Ｍ１の発電による反力トルク（以下、第１電動機反力トルクという）ＴＭ１と係合装置Ｋ０（切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０）の係合トルクによる反力トルク（以下、係合装置反力トルクという）ＴＫとで分担される。 Further, the sun gear reaction force torque T S1 is calculated based on the engine torque T E by the hybrid control means 76, as will be described later, the reaction force torque by the generation of the first electric motor M1 (hereinafter, the first electric motor reaction torque T M1 and the reaction force torque (hereinafter referred to as engagement device reaction force torque) T K due to the engagement torque of the engagement device K0 (switching clutch C0 or switching brake B0).
前記第２電動機トルクＴＭ２は、車両の無段変速走行時においてハイブリッド制御手段７６により第２電動機Ｍ２に供給される制御電流（第２電動機制御電流）ＩＭ２に基づいて発生させられる。車両の通常の無段変速走行においては第１電動機Ｍ１で発電した電力が第２電動機Ｍ２に供給されて、第２電動機Ｍ２は力行作動させられ第２電動機トルクＴＭ２が出力される。このとき、特に、第１電動機反力トルクＴＭ１を発生するための第１電動機Ｍ１の発電による出力電流（第１電動機発電電流）ＩＭ１Ｇが全て第２電動機Ｍ２に供給されて第２電動機制御電流ＩＭ２が第１電動機発電電流ＩＭ１Ｇと略同一とされる場合には、第２電動機出力トルクＴＭ２は第１電動機発電電流ＩＭ１Ｇに従って発生させられる。また、蓄電装置５０の充電容量ＳＯＣが低下している場合には第１電動機発電電流ＩＭ１Ｇの一部が蓄電装置５０の充電に用いられる。このような場合には、蓄電装置５０の充電に用いられる充電電流分だけ少なくされた第２電動機制御電流ＩＭ２が第２電動機Ｍ２に供給される。
The second electric motor torque T M2 is generated based on a control current (second electric motor control current) I M2 supplied to the second electric motor M2 by the hybrid control means 76 when the vehicle is continuously variable. In the normal continuously variable speed traveling of the vehicle, the electric power generated by the first electric motor M1 is supplied to the second electric motor M2, the second electric motor M2 is operated in power, and the second electric motor torque T M2 is output. At this time, in particular, the output current (first motor generated current) I M1G generated by the first motor M1 for generating the first motor reaction force torque T M1 is all supplied to the second motor M2 to control the second motor. When the current I M2 is substantially the same as the first motor power generation current I M1G , the second motor output torque T M2 is generated according to the first motor power generation current I M1G . Further, when the charging capacity SOC of the
また、車両の無段変速走行時において蓄電装置５０からの電気エネルギにより第２電動機Ｍ２が駆動されてエンジン８の動力を補助するトルクアシスト中である場合には、前記第２電動機トルクＴＭ２は第２電動機アシストトルクＴＭ２Ａ分が加味されたトルクとされる。前記直達トルクＴＤは、このように発生させられる第２電動機トルクＴＭ２分を必要入力トルクＴＩＮ ＊から減じたトルクであるとも言える。
Further, when the second electric motor M2 is driven by the electric energy from the
増速側ギヤ段判定手段７８は、変速機構１０を有段変速状態とする際に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０のいずれを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて記憶手段７４に予め記憶された前記図７に示す変速線図に従って変速機構１０の変速されるべき変速段が、或いは前記有段変速制御手段７２により判断された変速機構１０の変速されるべき変速段が、増速側ギヤ段例えば第５速ギヤ段であるか否かを判定する。
The speed-increasing gear
切換制御手段８０は、車両状態に基づいて前記切換クラッチＣ０および／または切換ブレーキＢ０の係合／解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段８０は、記憶手段７４に予め記憶された前記図７の破線および二点鎖線に示す切換線図（切換マップ、関係）から車速Ｖおよび要求出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて、変速機構１０（差動部１１）の切り換えるべき変速状態を判断して、すなわち変速機構１０を無段変速状態とする無段制御領域内（無段変速制御領域内）であるか或いは変速機構１０を有段変速状態とする有段制御領域内（有段変速制御領域内）であるかを判定して、変速機構１０を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える。
The switching control means 80 switches between the continuously variable transmission state and the stepped transmission state, that is, the differential state, by switching the engagement / release of the switching clutch C0 and / or the switching brake B0 based on the vehicle state. And the lock state are selectively switched. For example, the switching control means 80 is a vehicle state indicated by the vehicle speed V and the required output torque T OUT from the switching diagram (switching map, relationship) indicated by the broken line and the two-dot chain line in FIG. Is determined within the continuously variable control region (in the continuously variable transmission control region) where the transmission mechanism 10 (differential portion 11) is to be switched, that is, the
具体的には、切換制御手段８０は有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段７６に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力するとともに、有段変速制御手段７２に対しては、予め設定された有段変速時の変速を許可する。このときの有段変速制御手段７２は、記憶手段７４に予め記憶された例えば図７に示す変速線図に従って自動変速部２０の自動変速制御を実行する。例えば記憶手段７４に予め記憶された図２は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の作動の組み合わせを示している。すなわち、変速機構１０全体すなわち差動部１１および自動変速部２０が所謂有段式自動変速機として機能し、図２に示す係合表に従って変速段が達成される。
Specifically, when it is determined that the switching control means 80 is within the stepped shift control region, the hybrid control means 76 outputs a signal that disables or prohibits the hybrid control or continuously variable shift control. The step-variable shift control means 72 is permitted to perform a shift at a preset step-shift. At this time, the stepped shift control means 72 executes automatic shift control of the
例えば、増速側ギヤ段判定手段７８により第５速ギヤ段が判定される場合には、変速機構１０全体として変速比が１．０より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段８０は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が０．７の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を解放させ且つ切換ブレーキＢ０を係合させる指令を油圧制御回路６４へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段７８により第５速ギヤ段でないと判定される場合には、変速機構１０全体として変速比が１．０以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段８０は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が１の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を係合させ且つ切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路６４へ出力する。このように、切換制御手段８０によって変速機構１０が有段変速状態に切り換えられるとともに、その有段変速状態における２種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、差動部１１が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、変速機構１０全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
For example, when the fifth gear stage is determined by the acceleration-side gear
一方で、切換制御手段８０は、変速機構１０を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、変速機構１０全体として無段変速状態が得られるために差動部１１を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路６４へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段７６に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、有段変速制御手段７２には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは記憶手段７４に予め記憶された例えば図７に示す変速線図に従って自動変速部２０を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段７２により、図２の係合表内において切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段８０により無段変速状態に切り換えられた差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０の入力回転速度ＮＩＮすなわち伝達部材回転速度Ｎ１８が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構１０全体として無段変速状態となりトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
On the other hand, when the switching control means 80 determines that the
ここで前記図７について詳述すると、図７は自動変速部２０の変速判断の基となる記憶手段７４に予め記憶された変速線図（関係、変速マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図７の実線はアップシフト線であり一点鎖線はダウンシフト線である。
Now, FIG. 7 will be described in detail. FIG. 7 is a shift diagram (relationship, shift map) stored in advance in the storage means 74 that is the basis of shift determination of the
また、図７の破線は切換制御手段８０による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を示している。つまり、図７の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速Ｖ１の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定出力トルクＴ１の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図７の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。つまり、この図７は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を含む、車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとして切換制御手段８０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段７４に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１の少なくとも１つを含むものであってもよいし、車速Ｖおよび出力トルクＴＯＵＴの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。
7 indicates the determination vehicle speed V1 and the determination output torque T1 for determining the stepped control region and the stepless control region by the switching control means 80. That is, the broken line in FIG. 7 indicates a high vehicle speed determination line that is a series of determination vehicle speeds V1 that are preset high-speed traveling determination values for determining high-speed traveling of the hybrid vehicle, and a driving force related to the driving force of the hybrid vehicle. For example, a high output travel determination line that is a series of determination output torque T1 that is a preset high output travel determination value for determining high output travel in which the output torque T OUT of the
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速Ｖと判定車速Ｖ１とを比較する判定式、出力トルクＴＯＵＴと判定出力トルクＴ１とを比較する判定式等として記憶されてもよい。例えば、この場合には、切換制御手段８０は、車両状態例えば実際の車速Ｖが判定車速Ｖ１を越えたか否かを判定し、判定車速Ｖ１を越えたときには例えば切換ブレーキＢ０を係合して変速機構１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段８０は、車両状態例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴが判定出力トルクＴ１を越えたか否かを判定し、判定出力トルクＴ１を越えたときには例えば切換クラッチＣ０を係合して変速機構１０を有段変速状態とする。
The shift diagram, the switching diagram, or the driving force source switching diagram is not a map but a judgment formula for comparing the actual vehicle speed V with the judgment vehicle speed V1, and comparing the output torque T OUT with the judgment output torque T1. May be stored as a determination formula or the like. For example, in this case, the switching control means 80 determines whether or not the vehicle state, for example, the actual vehicle speed V exceeds the determination vehicle speed V1, and when the vehicle speed exceeds the determination vehicle speed V1, for example, the switching brake B0 is engaged to change the speed. The
また、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第１電動機Ｍ１における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の故障や機能低下、すなわち第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、インバータ７０、蓄電装置５０、それらを接続する伝送路などの故障（フェイル）や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段８０は変速機構１０を優先的に有段変速状態としてもよい。例えば、この場合には、切換制御手段８０は、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下が発生したか否かを判定し、その故障や機能低下が発生したときには変速機構１０を有段変速状態とする。
In addition, when the control unit of an electric system such as an electric motor for operating the
前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に１対１に対応するパラメータであって、駆動輪３４での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴ、エンジントルクＴＥ、車両加速度Ｇや、例えばアクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θＴＨ（或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転速度ＮＥとに基づいて算出されるエンジントルクＴＥなどの実際値や、アクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θＴＨ等に基づいて算出される要求（目標）エンジントルクＴＥ、自動変速部２０の要求（目標）出力トルクＴＯＵＴ、要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクＴＯＵＴ等からデフ比、駆動輪３４の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
The driving force-related value is a parameter corresponding to the driving force of the vehicle on a one-to-one basis, and includes not only the driving torque or driving force at the driving
また、前記判定車速Ｖ１は、例えば高速走行において変速機構１０が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において変速機構１０が有段変速状態とされるように設定されている。つまり、高速走行においては、電気パスを含まないことにより変速機構１０を伝達効率の良い遊星歯車式の有段変速機として有効に利用するものである。
Further, the determination vehicle speed V1 is set such that the
また、前記判定トルクＴ１は、例えば車両の高出力走行において第１電動機Ｍ１の反力トルクをエンジン８の高出力域まで対応させないで第１電動機Ｍ１を小型化するために、第１電動機Ｍ１からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第１電動機Ｍ１の特性に応じて設定されている。或いはまた、その判定トルクＴ１は、例えば車両の高出力走行においては運転者の燃費に対する要求より変速に伴ってエンジン回転速度が変化する変速フィーリングに対する要求が重視されるとの考え方から、その高出力走行において変速機構１０が有段変速状態とされるように設定されている。つまり、高出力走行においては、変速機構１０を無段変速機として機能させることより変速比が段階的に変化させられる有段変速機として機能させるものである。
Further, the determination torque T1 is obtained from the first electric motor M1 in order to reduce the size of the first electric motor M1 without causing the reaction torque of the first electric motor M1 to correspond to the high output range of the
図１０は、エンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとをパラメータとして切換制御手段８０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための境界線としてのエンジン出力線を有し、例えば記憶手段７４に予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。切換制御手段８０は、図７の切換線図に替えてこの図１０の切換線図からエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとに基づいて、それらのエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとで表される車両状態が無段制御領域内であるか或いは有段制御領域内であるかを判定してもよい。また、この図１０は図７の破線を作るための概念図でもある。言い換えれば、図７の破線は図１０の関係図（マップ）に基づいて車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標上に置き直された切換線でもある。 10, the engine output as a boundary for the area determining which of the engine rotational speed N E and engine torque T E and the switching control means 80 by the step-variable control region and the continuously variable control region as a parameter It is a switching diagram (switching map, relationship) having a line and stored in advance in the storage means 74, for example. Switching control means 80, based on the switching diagram of FIG. 10 on the engine rotational speed N E and engine torque T E in place of the switching diagram of Fig. 7, those of the engine speed N E and engine torque T E It may be determined whether the vehicle state represented by is in the stepless control region or in the stepped control region. FIG. 10 is also a conceptual diagram for making a broken line in FIG. In other words, the broken line in FIG. 7 is also a switching line relocated on the two-dimensional coordinates using the vehicle speed V and the output torque T OUT as parameters based on the relationship diagram (map) in FIG.
この図７の関係に示されるように、出力トルクＴＯＵＴが予め設定された判定出力トルクＴ１以上の高トルク領域、或いは車速Ｖが予め設定された判定車速Ｖ１以上の高車速領域が、有段制御領域として設定されているので有段変速走行がエンジン８の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン８の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン８の常用出力域において実行されるようになっている。
As shown in the relationship of FIG. 7, a high torque region where the output torque T OUT is equal to or higher than the predetermined determination output torque T1 or a high vehicle speed region where the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined determination vehicle speed V1 is stepped. Since it is set as a control region, stepped variable speed travel is executed at the time of a high driving torque at which the
同様に、図１０の関係に示されるように、エンジントルクＴＥが予め設定された所定値ＴＥ１以上の高トルク領域、エンジン回転速度ＮＥが予め設定された所定値ＮＥ１以上の高回転領域、或いはそれらエンジントルクＴＥおよびエンジン回転速度ＮＥから算出されるエンジン出力が所定以上の高出力領域が、有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン８の比較的高トルク、比較的高回転速度、或いは比較的高出力時において実行され、無段変速走行がエンジン８の比較的低トルク、比較的低回転速度、或いは比較的低出力時すなわちエンジン８の常用出力域において実行されるようになっている。図１０における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。
Similarly, as indicated by the relationship shown in FIG. 10, the engine torque T E is a predetermined value TE1 more high torque region, the engine speed N E preset predetermined value NE1 or a high-speed drive region in which, or high output region where the engine output is higher than the predetermined calculated from engine torque T E and the engine speed N E, because it is set as a step-variable control region, relatively high torque of the step-variable shifting running the
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構１０が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保される。また、実際の車速Ｖが前記判定車速Ｖ１を越えるような高速走行では、変速機構１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされて専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３４へ伝達され、電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上させられる。
As a result, for example, when the vehicle is traveling at low to medium speeds and at low to medium power, the
また、出力トルクＴＯＵＴなどの前記駆動力関連値が判定トルクＴ１を越えるような高出力走行では変速機構１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３４へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第１電動機Ｍ１が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第１電動機Ｍ１或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。
Further, in high-power running such that the driving force-related value such as the output torque T OUT exceeds the determination torque T1, the
つまり、前記所定値ＴＥ１が第１電動機Ｍ１が反力トルクを受け持つことができるエンジントルクＴＥの切換判定値として予め設定されると、エンジントルクＴＥがその所定値ＴＥ１を超えるような高出力走行では、差動部１１が有段変速状態とされるため、第１電動機Ｍ１は差動部１１が無段変速状態とされているときのようにエンジントルクＴＥに対する反力トルクを受け持つ必要が無いので、第１電動機Ｍ１の大型化が防止されつつその耐久性の低下が抑制される。言い換えれば、本実施例の第１電動機Ｍ１は、その最大出力がエンジントルクＴＥの最大値に対して必要とされる反力トルク容量に比較して小さくされることで、すなわちその最大出力を上記所定値ＴＥ１を超えるようなエンジントルクＴＥに対する反力トルク容量に対応させないことで、小型化が実現されている。
That is, when the predetermined value TE1 is the first electric motor M1 is preset as switching threshold value of the engine torque T E that can withstand the reaction torque, high power, such as the engine torque T E exceeds the predetermined value TE1 in running, since the
尚、上記第１電動機Ｍ１の最大出力は、この第１電動機Ｍ１の使用環境に許容されるように実験的に求められて設定されている第１電動機Ｍ１の定格値である。また、上記エンジントルクＴＥの切換判定値は、第１電動機Ｍ１が反力トルクを受け持つことができるエンジントルクＴＥの最大値またはそれよりも所定値低い値であって、第１電動機Ｍ１の耐久性の低下が抑制されるように予め実験的に求められた値である。 The maximum output of the first electric motor M1 is a rated value of the first electric motor M1 that is experimentally obtained and set so as to be allowed in the usage environment of the first electric motor M1. Moreover, switching threshold value of the engine torque T E, the first electric motor M1 is a maximum value or a predetermined value lower than that of the engine torque T E that can withstand the reaction torque, the first electric motor M1 This is a value obtained experimentally in advance so as to suppress a decrease in durability.
また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態（定変速状態）に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度ＮＥの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度ＮＥの変化が楽しめる。 As another concept, in this high-power running, the demand for the driver's driving force is more important than the demand for fuel consumption, so that the stepless speed change state is switched to the stepped speed change state (constant speed change state). Thus, the user can enjoy a change in stepped automatic accompanying upshift in the transmission driving the engine rotational speed N E changes i.e. rhythmical engine rotational speed N E accompanying the gear shift.
ところで、本実施例では、第１電動機Ｍ１の最大出力を前記所定値ＴＥ１を超えるようなエンジントルクＴＥに対する反力トルクに対応させないことに加え、差動部１１を電気的な差動装置として機能させる為に、エンジントルクＴＥに対する反力トルクを常時第１電動機Ｍ１と係合装置Ｋ０（切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０）により受け持つことで、すなわちサンギヤ反力トルクＴＳ１を第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとの両方で常時（同時に）発生させることで、第１電動機Ｍ１の受け持つべき反力トルクを小さくして第１電動機Ｍ１の一層の小型化が実現されている。
Incidentally, in this embodiment, in addition to not correspond to the reaction force torque with respect to the engine torque T E, as the maximum output of the first electric motor M1 exceeds a predetermined value TE1, a
尚、ここでの係合装置反力トルクＴＫは、前述したように、切換クラッチＣ０の係合トルクによる反力トルク或いは切換ブレーキＢ０の係合トルクによる反力トルクであるが、切換クラッチＣ０の係合トルクに関しては反力制御ではなくトルク循環制御を行っていると見ることもできる。つまり、差動部１１を電気的な差動装置として機能させる為に、第１電動機Ｍ１と切換クラッチＣ０とを作動させることにより差動部１１の反力制御を実施することは、第１電動機Ｍ１を作動させることにより差動部１１の反力制御を実施すると同時に切換クラッチＣ０を作動させることにより差動部１１のトルク循環制御を実施することと見ることができる。よって、本実施例における係合装置反力トルクＴＫの一例である切換クラッチＣ０の係合トルクに関しては、反力制御を行うことによりエンジントルクＴＥに対する反力トルクを受け持つことはもちろんのこと、トルク循環制御を行うことによりその反力トルクを受け持つことをも含んでいるものとする。
Incidentally, the engagement device reaction torque T K here is, as described above, is a reaction torque by the engagement torque of the reaction torque or brake B0 due to the engagement torque of the switching clutch C0, the switching clutch C0 It can be seen that the torque torque is not the reaction force control but the torque circulation control. That is, in order to cause the
差動部１１を電気的な差動装置として機能させる際に、サンギヤ反力トルクＴＳ１を第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとで分担するときの第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率すなわち第１電動機Ｍ１のトルク分担率ＲＴ（＝ＴＭ１／（ＴＭ１＋ＴＫ））の設定に関して、以下に詳細に説明する。
The first electric motor when the sun gear reaction force torque T S1 is shared by the first electric motor reaction force torque T M1 and the engagement device reaction force torque T K when the
トルク分担率変更手段８２は、差動部１１を電気的な差動装置として機能させる際に、エンジン出力を受け持つために必要な反力に基づいて、すなわち前記ハイブリッド制御手段７６により算出される必要なサンギヤ反力トルクＴＳ１と第１サンギヤＳ１の回転速度（すなわち第１電動機回転速度ＮＭ１）に基づく要求反力パワー（＝ＴＳ１×ＮＭ１）ＰＳ１に基づいて、第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率ＲＴを変更（決定）する。
The torque sharing ratio changing means 82 needs to be calculated by the hybrid control means 76 based on the reaction force required to handle the engine output when the
例えば、トルク分担率変更手段８２は、要求反力パワーＰＳ１が高パワーになる程トルク分担率ＲＴが小さくされるように予め実験的に求められて記憶された要求反力パワーＰＳ１とトルク分担率ＲＴとの関係（トルク分担率マップ）から実際の要求反力パワーＰＳ１に基づいてトルク分担率ＲＴを決定する。つまり、一層小型化された第１電動機Ｍ１の最大能力（定格出力）までのトルク分（＝ＴＳ１×ＲＴ）については第１電動機Ｍ１により負担（分担）し、その第１電動機Ｍ１の最大能力を超えるトルク分（＝ＴＳ１×（１−ＲＴ））については係合装置Ｋ０により負担する。 For example, the torque share ratio changing means 82, requests the reaction force power P S1 is requested reaction force power P S1 of torque sharing rate R T enough to become high power is in advance experimentally sought stored as small determining a torque sharing rate R T based on the actual requirements reaction force power P S1 from the relationship between the torque sharing rate R T (torque sharing ratio map). That is, the torque (= T S1 × R T ) up to the maximum capacity (rated output) of the further miniaturized first electric motor M1 is borne (shared) by the first electric motor M1, and the maximum of the first electric motor M1 The torque exceeding the capacity (= T S1 × (1−R T )) is borne by the engagement device K0.
こうすることで、常に、係合装置Ｋ０によりサンギヤ反力トルクＴＳ１を分担することが可能になり、サンギヤ反力トルクＴＳ１の分担に対する第１電動機Ｍ１の依存度が小さくなって第１電動機Ｍ１の一層の小型化が可能になる。また、係合装置Ｋ０と第１電動機Ｍ１とで熱負荷を分散することができ係合装置Ｋ０の発熱量ＱＫ（＝Ｃ×∫（ＴＳ１×（１−ＲＴ）×ΔＮＫ）dt；Ｃは定数、ΔＮＫは係合装置Ｋ０のスリップ量すなわち係合装置Ｋ０の相対回転速度）を抑制できる。また、要求反力パワーＰＳ１が比較的高パワーとなる領域では、係合装置Ｋ０のみでサンギヤ反力トルクＴＳ１を負担することも可能であり、係合装置Ｋ０を完全係合することも可能になって係合装置Ｋ０の発熱量ＱＫを抑制できる。 By doing so, it becomes possible to always share the sun gear reaction torque T S1 by the engagement device K0, and the first motor M1 becomes less dependent on the sharing of the sun gear reaction torque T S1 and the first motor. M1 can be further downsized. Further, the heat load can be distributed between the engagement device K0 and the first electric motor M1, and the calorific value Q K (= C × ∫ (T S1 × (1−R T ) × ΔN K ) dt of the engagement device K0. ; C is a constant, .DELTA.N K can suppress the relative rotational speed) of the slip amount i.e. engaging device K0 engaging section K0. Further, in a region where the required reaction force power P S1 becomes relatively high power, it is also possible to bear the sun gear reaction force torque T S1 only engagement device K0, to completely engage the engagement device K0 possible since it is possible to suppress the heat generation amount Q K of the engagement device K0.
前記ハイブリッド制御手段７６は、前記トルク分担率変更手段８２により決定されたトルク分担率ＲＴに基づいて、第１電動機Ｍ１の分担すべき第１電動機反力トルクＴＭ１（＝ＴＳ１×ＲＴ）を発生させる指令をインバータ７０へ出力する。また、前記切換制御手段８０は、前記トルク分担率変更手段８２により決定されたトルク分担率ＲＴに基づいて、係合装置Ｋ０をスリップ制御として係合装置Ｋ０の分担すべき係合装置反力トルクＴＫ（＝ＴＳ１×（１−ＲＴ））を発生させる指令を油圧制御回路６４へ出力する。
Based on the torque sharing rate R T determined by the torque sharing
このように、差動部１１を電気的な差動装置として機能させる為に、常時、ハイブリッド制御手段７６により第１電動機Ｍ１を作動させる反力制御が実施されると共に、切換制御手段８０により係合装置Ｋ０をスリップ制御させる反力制御が実施されるものであり、ハイブリッド制御手段７６および切換制御手段８０は差動制御手段として機能する。前述したように、係合装置Ｋ０として切換クラッチＣ０を用いる場合には、この係合装置Ｋ０をスリップ制御させる反力制御はトルク循環制御と見ることができる。
Thus, in order to make the
図１１および図１２は、前記トルク分担率変更手段８２によるトルク分担率ＲＴの変更に用いられるトルク分担率マップの一例であって、前記記憶手段７４に記憶されているものである。図１１は切換ブレーキＢ０によりサンギヤ反力トルクＴＳ１を分担するときの一例であり、図１２は切換クラッチＣ０によりサンギヤ反力トルクＴＳ１を分担するときの一例である。 FIGS. 11 and 12 are examples of a torque sharing ratio map used for changing the torque sharing ratio RT by the torque sharing ratio changing means 82, and are stored in the storage means 74. Figure 11 is an example of when sharing the sun gear reaction force torque T S1 by switching brake B0, FIG. 12 shows an example of when sharing the sun gear reaction force torque T S1 by the switching clutch C0.
図１１、１２の実線および破線に示すように、要求反力パワーＰＳ１が高パワーとなる程トルク分担率ＲＴが漸減され、要求反力パワーＰＳ１が比較的高パワーとなる領域ではトルク分担率ＲＴが零とされて係合装置Ｋ０のみのトルク分担とされている。 As shown in solid and dashed lines in FIGS. 11 and 12, requests the reaction force power P S1 torque sharing rate R T enough to a high power is gradually reduced, the required reaction torque in a region where the power P S1 is relatively high power The sharing ratio RT is set to zero, and the torque is shared only by the engagement device K0.
上記実線は、第１電動機Ｍ１が最大能力を発揮したときのトルク分担率ＲＴを示している。この実線に示すトルク分担率マップは、第１電動機Ｍ１の最大能力が大きなもの程トルク分担率ＲＴが大きくなる側に設定され、第１電動機Ｍ１の一層の小型化を目指して第１電動機Ｍ１の最大能力がより小さくされるとトルク分担率ＲＴがより小さくなる側に設定される。 The solid line indicates the torque sharing ratio RT when the first electric motor M1 exhibits its maximum capacity. The torque sharing ratio map shown by the solid line is set to the side where the torque sharing ratio RT increases as the maximum capacity of the first motor M1 increases, and the first motor M1 aims at further miniaturization of the first motor M1. When the maximum capacity of is reduced, the torque sharing ratio RT is set to be smaller.
また、前記破線は、第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されるときのトルク分担率ＲＴであり、実線に示す制限されないときのトルク分担率ＲＴに比較して小さくされている。つまり、第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されるときには、実線に示すトルク分担率マップに替えて、トルク分担率ＲＴが小さくされた破線に示すトルク分担率マップが用いられる。見方を換えれば、第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されるときには、係合装置Ｋ０のトルク分担が大きくされたトルク分担率マップが用いられる。このようにトルク分担率ＲＴを設定することで、第１電動機Ｍ１の出力が制限されたとしても、第１電動機Ｍ１の出力低下分が係合装置Ｋ０により補われて必要なサンギヤ反力トルクＴＳ１が得られる。 The broken line is a torque sharing rate RT when the first motor reaction force torque T M1 is limited, and is smaller than the torque sharing rate RT when not limited as indicated by the solid line. That is, when the first electric motor reaction force torque T M1 is limited, a torque sharing ratio map indicated by a broken line with a reduced torque sharing ratio RT is used instead of the torque sharing ratio map indicated by the solid line. In other words, when the first electric motor reaction force torque TM1 is limited, a torque sharing ratio map in which the torque sharing of the engagement device K0 is increased is used. By setting the torque sharing ratio RT in this manner, even if the output of the first electric motor M1 is limited, the decrease in the output of the first electric motor M1 is compensated by the engagement device K0 and the necessary sun gear reaction torque T S1 is obtained.
第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されるときとは、例えば第１電動機Ｍ１の能力が低下する低温時や第１電動機Ｍ１の発電電力が供給される蓄電装置５０の電力受け入れ性に制限があるときや第１電動機Ｍ１の過熱時等が想定される。
When the first motor reaction torque T M1 is limited, for example, there is a limit to the power acceptability of the
Ｍ１トルク制限判定手段８４は、第１電動機反力トルクＴＭ１の制限が有るか否かを、例えば第１電動機Ｍ１の温度が第１電動機Ｍ１の能力が低下するとして予め実験的に求められて定められた所定温度以下であるか否か、或いは蓄電装置５０の受け入れ性に制限があるか否か、或いは第１電動機Ｍ１の作動状態が耐久性等を考慮して第１電動機Ｍ１の運転を制限する必要があるとして予め実験的に求められて定められた所定の過熱状態であるか否かに基づいて判定する。
The M1 torque
前記トルク分担率変更手段８２は、前記Ｍ１トルク制限判定手段８４により第１電動機反力トルクＴＭ１の制限が有ると判定された場合には、第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されないときのトルク分担率マップに比較してトルク分担率ＲＴが小さくされた第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されるときのトルク分担率マップを選択（採用）すると共に、すなわち係合装置Ｋ０のトルク分担が大きくされたトルク分担率マップを選択（採用）すると共に、その選択したトルク分担率マップに従ってトルク分担率ＲＴを決定し、第１電動機Ｍ１により分担するトルク分を小さくする、すなわち係合装置Ｋ０により分担するトルク分を大きくする。
When the M1 torque
このように、サンギヤ反力トルクＴＳ１が第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとで分担される。また、第１電動機反力トルクＴＭ１が制限される際には、係合装置反力トルクＴＫのトルク分担率が大きくされて必要なサンギヤ反力トルクＴＳ１が得られる。また、要求反力パワーＰＳ１が比較的高パワーとなる領域では、係合装置Ｋ０のみで必要なサンギヤ反力トルクＴＳ１が得られる。従って、通常は、サンギヤ反力トルクＴＳ１に対して係合装置反力トルクＴＫが不足することはない。換言すれば、不足することがないように係合装置Ｋ０の最大トルク容量が定められている。 Thus, the sun gear reaction force torque T S1 is shared by the first motor reaction force torque T M1 and the engagement device reaction force torque T K. Further, when the first electric motor reaction torque T M1 is limited, the torque share of the engaging device reaction torque T K is large sun gear reaction torque T S1 required is obtained. Further, in a region where the required reaction force power P S1 becomes relatively high power, the sun gear reaction force torque T S1 required only engaging device K0 is obtained. Therefore, usually, the engagement device reaction torque T K will not be short of the sun gear reaction force torque T S1. In other words, the maximum torque capacity of the engagement device K0 is determined so that there is no shortage.
しかし、係合装置反力トルクＴＫが制限されるときは、サンギヤ反力トルクＴＳ１に対して係合装置反力トルクＴＫが不足する可能性がある。そこで、係合装置反力トルクＴＫが制限されるときは、エンジン出力を低減して必要なサンギヤ反力トルクＴＳ１を係合装置反力トルクＴＫの範囲内とする。 However, when the engagement device reaction torque T K is limited, there is a possibility of running out of engagement devices reaction torque T K against sun gear reaction force torque T S1. Therefore, when the engagement device reaction torque T K is limited, the sun gear reaction force torque T S1 required to reduce the engine output in the range of engagement devices reaction torque T K.
図１１および図１２の二点鎖線は、係合装置反力トルクＴＫが制限されるときの係合装置Ｋ０により得られる第１サンギヤＳ１における反力パワー（＝ＴＫ×ＮＭ１）ＰＫの限界線ＬＰＫを示しており、要求反力パワーＰＳ１がこの限界線ＬＰＫを超える領域がエンジントルクＴＥの制限領域である。この制限領域においては、要求反力パワーＰＳ１がこの限界線ＬＰＫを超えないようにエンジントルクＴＥが制限される。 The two-dot chain lines in FIGS. 11 and 12 indicate the reaction force power (= T K × N M1 ) P K in the first sun gear S1 obtained by the engagement device K0 when the engagement device reaction force torque T K is limited. of represents the limit line L PK, required reaction force power P S1 is a region exceeding this limit line L PK is a restricted area of the engine torque T E. In this limited region, the engine torque TE is limited so that the required reaction force power P S1 does not exceed the limit line L PK .
係合装置反力トルクＴＫが制限されるときとは、例えば係合装置Ｋ０の油圧アクチュエータの作動油の粘性が高くなって係合装置Ｋ０の応答性が低下する低油温時や係合装置Ｋ０の油圧アクチュエータを制御する制御弁に制限（規制）が掛かっているとき等が想定される。 When the engagement device reaction torque TK is limited, for example, when the oil temperature of the hydraulic actuator of the engagement device K0 becomes high and the responsiveness of the engagement device K0 decreases, or when the oil temperature is low. It is assumed that the control valve that controls the hydraulic actuator of the device K0 is restricted (restricted).
係合トルク制限判定手段８６は、係合装置反力トルクＴＫの制限が有るか否かを、例えば作動油温が係合装置Ｋ０の応答性が低下するとして予め実験的に求められて定められた所定油温以下であるか否か、或いは係合装置Ｋ０の油圧アクチュエータを制御する制御弁に制限が掛かっているか否かに基づいて判定する。
Engaging torque
前記ハイブリッド制御手段７６は、直達トルクＴＤが得られるエンジントルクＴＥ（＝（１＋ρ１）×ＴＤ）を発生させる際に、前記係合トルク制限判定手段８６により係合装置反力トルクＴＫの制限が有ると判定された場合には、要求反力パワーＰＳ１が限界線ＬＰＫを超えないようにエンジントルクＴＥを制限するエンジントルク制限指令をエンジン出力制御装置５２に出力するエンジン出力制限手段として機能する。エンジン出力制御装置５２は、ハイブリッド制御手段７６によるエンジントルク制限指令に従って、スロットルアクチュエータ５８により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射装置６０による燃料噴射を制御し、イグナイタ等の点火装置６２による点火時期を制御するなどしてエンジントルク制限を実行する。
When the hybrid control means 76 generates the engine torque T E (= (1 + ρ1) × T D ) from which the direct torque T D is obtained, the engagement torque limiting determination means 86 causes the engagement device reaction force torque T K. If the limit is determined that there is the engine outputs an engine torque limit command requests the reaction force power P S1 to limit the engine torque T E so as not to exceed the limit line L PK to an engine
図１３は、電子制御装置４０の制御作動の要部すなわち第１電動機Ｍ１と係合装置Ｋ０とにより差動部１１を電気的な差動装置として機能させる際に、第１電動機Ｍ１や係合装置Ｋ０の性能低下を抑制しつつ第１電動機Ｍ１の小型化を可能とする為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。
FIG. 13 shows the control operation of the
先ず、前記ハイブリッド制御手段７６に対応するＳ１において、例えば記憶手段７４に予め記憶された図８の差動部出力トルクマップから実際のアクセル開度Ａccに基づいて必要入力トルク（差動部出力トルク）ＴＩＮ ＊が算出される。 First, in S1 corresponding to the hybrid control means 76, for example, the required input torque (differential part output torque) based on the actual accelerator opening Acc from the differential part output torque map of FIG. ) T IN * is calculated.
次いで、前記Ｍ１トルク制限判定手段８４に対応するＳ２において、第１電動機反力トルクＴＭ１の制限が有るか否かが、例えば第１電動機Ｍ１の温度が第１電動機Ｍ１の能力が低下するとして予め実験的に求められて定められた所定温度以下であるか否か、或いは蓄電装置５０の受け入れ性に制限があるか否か等に基づいて判定される。
Next, in S2 corresponding to the M1 torque
前記Ｓ２の判断が否定される場合は前記係合トルク制限判定手段８６に対応するＳ３において、係合装置反力トルクＴＫの制限が有るか否かが、例えば作動油温が係合装置Ｋ０の応答性が低下するとして予め実験的に求められて定められた所定油温以下であるか否か、或いは係合装置Ｋ０の油圧アクチュエータを制御する制御弁に制限が掛かっているか否かに基づいて判定される。
Wherein in S3 corresponding to the engaging torque
前記Ｓ３の判断が否定される場合は前記トルク分担率変更手段８２に対応するＳ４において、例えば図１１或いは図１２の実線に示すトルク分担率マップから要求反力パワーＰＳ１に基づいて第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率ＲＴが変更（決定）される。 If the determination in S3 is negative, in S4 corresponding to the torque sharing rate changing means 82, for example, the first electric motor based on the required reaction force power PS1 from the torque sharing rate map shown in the solid line of FIG. 11 or FIG. torque sharing rate R T of the reaction torque T M1 and the engaging device reaction torque T K is changed (determined).
前記Ｓ２の判断が肯定される場合は前記トルク分担率変更手段８２に対応するＳ５において、第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されないときの図１１或いは図１２の実線に示すトルク分担率マップに比較してトルク分担率ＲＴが小さくされた（すなわち係合装置Ｋ０のトルク分担が大きくされた）第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されるときの図１１或いは図１２の破線に示すトルク分担率マップが選択（採用）されると共に、その選択されたトルク分担率マップから要求反力パワーＰＳ１に基づいて第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率ＲＴが変更（決定）される。 If the determination in S2 is affirmative, in S5 corresponding to the torque sharing rate changing means 82, the torque sharing rate map shown by the solid line in FIG. 11 or FIG. 12 when the first motor reaction force torque TM1 is not limited. The torque shown by the broken line in FIG. 11 or FIG. 12 when the first motor reaction force torque T M1 is limited when the torque sharing ratio RT is reduced (that is, the torque sharing of the engagement device K0 is increased). with distribution ratio map is selected (employed), the torque of the first electric motor reaction torque T M1 and the engaging device reaction torque T K based from the selected torque sharing rate mapped to request the reaction force power P S1 The sharing ratio RT is changed (determined).
前記Ｓ３の判断が肯定される場合は前記ハイブリッド制御手段７６および前記トルク分担率変更手段８２に対応するＳ６において、要求反力パワーＰＳ１が図１１或いは図１２の二点鎖線に示すような限界線ＬＰＫを超えないように、すなわち係合装置反力トルクＴＫが制限されるときの係合装置Ｋ０により得られる第１サンギヤＳ１における反力パワー（＝ＴＫ×ＮＭ１）ＰＫを超えないように、エンジントルクＴＥを制限するエンジントルク制限指令がエンジン出力制御装置５２に出力され、例えば図１１或いは図１２の実線に示すトルク分担率マップから要求反力パワーＰＳ１に基づいて第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率ＲＴが変更（決定）される。
If the determination in S3 is affirmative, in S6 corresponding to the hybrid control means 76 and the torque sharing ratio changing means 82, the required reaction force power PS1 is a limit as indicated by the two-dot chain line in FIG. The reaction force power (= T K × N M1 ) P K in the first sun gear S1 obtained by the engagement device K0 when the line L PK is not exceeded, that is, when the engagement device reaction torque TK is limited. so as not to exceed the engine torque limit command to limit the engine torque T E is output to the engine
前記Ｓ４、Ｓ５、或いはＳ６に続いて前記ハイブリッド制御手段７６および前記切換制御手段８０に対応するＳ７において、前記Ｓ４、Ｓ５、或いはＳ６にて決定されたトルク分担率ＲＴに基づいて、第１電動機Ｍ１の分担すべき第１電動機反力トルクＴＭ１（＝ＴＳ１×ＲＴ）を発生させる指令がインバータ７０へ出力されると共に、係合装置Ｋ０をスリップ制御として係合装置Ｋ０の分担すべき係合装置反力トルクＴＫ（＝ＴＳ１×（１−ＲＴ））を発生させる指令が油圧制御回路６４へ出力される。
Following S4, S5, or S6, in S7 corresponding to the hybrid control means 76 and the switching control means 80, based on the torque sharing ratio RT determined in S4, S5, or S6, the first A command for generating the first motor reaction force torque T M1 (= T S1 × R T ) to be shared by the motor M1 is output to the
上述のように、本実施例によれば、差動部１１を電気的な差動装置として機能させる為の反力制御の際に、トルク分担率変更手段８２によりエンジン出力を受け持つために必要な反力に基づいて、すなわち要求反力パワー（＝ＴＳ１×ＮＭ１）ＰＳ１に基づいて、第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率ＲＴが変更されるので、第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとが適切に分担されて、常に、係合装置Ｋ０によりエンジントルクＴＥに対する反力を受けることが可能になり、その反力を受けるための第１電動機Ｍ１への依存度が小さくなる。また、係合装置Ｋ０と第１電動機Ｍ１とで熱負荷を分散することができ係合装置Ｋ０の発熱量ＱＫを抑制できる。また、要求反力パワーＰＳ１に依っては係合装置Ｋ０を完全係合することも可能になり係合装置Ｋ０の発熱量ＱＫを抑制できる。このような結果として、第１電動機Ｍ１や係合装置Ｋ０の性能低下を抑制しつつ第１電動機Ｍ１を小型化することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, it is necessary to take charge of the engine output by the torque sharing ratio changing means 82 in the reaction force control for causing the
また、本実施例によれば、第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されるときにはトルク分担率変更手段８２により係合装置Ｋ０の分担するトルク分が大きくされるので、例えば第１電動機Ｍ１の能力が低下する低温時や第１電動機Ｍ１の発電電力が供給される蓄電装置５０の電力受け入れ性に制限があるとき等に第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されたとしても、第１電動機Ｍ１の出力低下分を補うように係合装置Ｋ０のトルク容量が大きくされて必要なサンギヤ反力トルクＴＳ１が得られる。
Further, according to the present embodiment, when the first motor reaction force torque TM1 is limited, the torque share of the engagement device K0 is increased by the torque share rate changing means 82, so that, for example, the first motor M1 Even if the first motor reaction force torque T M1 is limited, such as when the capacity decreases and when the power acceptability of the
また、本実施例によれば、係合装置反力トルクＴＫが制限されるときにはハイブリッド制御手段７６によりエンジントルクＴＥが制限されるので、必要なサンギヤ反力トルクＴＳ１が係合装置反力トルクＴＫの範囲内とされて係合装置Ｋ０を保護することができる。 Further, according to this embodiment, when the engagement device reaction torque TK is limited, the engine torque TE is limited by the hybrid control means 76, so that the necessary sun gear reaction torque T S1 is reduced to the engagement device reaction. it is in the range of torque T K can protect the engagement device K0.
また、本実施例によれば、ハイブリッド制御手段７６および切換制御手段８０により、差動部１１を電気的な差動装置として機能させる為に、第１電動機Ｍ１を作動させることにより差動部１１の反力制御が実施されると同時に係合装置Ｋ０を作動させることにより差動部１１のトルク循環制御が実施されるので、常に、係合装置Ｋ０によりエンジントルクＴＥに対する反力を受けることが可能になり、その反力を受けるための第１電動機Ｍ１への依存度が小さくなる。また、係合装置Ｋ０と第１電動機Ｍ１とで熱負荷を分散することができ係合装置Ｋ０の発熱量ＱＫを抑制できる。また、係合装置Ｋ０を完全係合することも可能になり係合装置Ｋ０の発熱量ＱＫを抑制できる。このような結果として、第１電動機Ｍ１や係合装置Ｋ０の性能低下を抑制しつつ第１電動機Ｍ１を小型化することが可能となる。
Further, according to the present embodiment, the hybrid control means 76 and the switching control means 80 operate the first electric motor M1 in order to make the
また、本実施例によれば、伝達部材１８から駆動輪３４への動力伝達経路に自動変速部２０を備えるので、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて変速機構１０の総合変速比γＴが形成され、この自動変速部２０の変速比γを利用することによって駆動力が幅広く得られるようになる。
In addition, according to the present embodiment, the
次に、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実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts common to the embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
前述の実施例では、前記トルク分担率変更手段８２は、要求反力パワーＰＳ１とトルク分担率ＲＴとを変数とするトルク分担率マップから実際の要求反力パワーＰＳ１に基づいてトルク分担率ＲＴを決定した。本実施例では、前記トルク分担率変更手段８２は、第１電動機回転速度ＮＭ１が高回転になる程トルク分担率ＲＴが小さくされるように予め実験的に求められて記憶された第１電動機回転速度ＮＭ１とトルク分担率ＲＴとの関係（トルク分担率マップ）から実際の第１電動機回転速度ＮＭ１に基づいてトルク分担率ＲＴを決定する。 In the above-described embodiment, the torque sharing rate changing means 82 is based on the actual required reaction force power PS1 from the torque sharing rate map using the required reaction force power PS1 and the torque sharing rate RT as variables. The rate RT was determined. In the present embodiment, the torque sharing rate changing means 82 is first calculated and stored in advance so as to decrease the torque sharing rate RT as the first motor rotation speed N M1 increases. Based on the actual first motor rotation speed N M1 , the torque sharing ratio R T is determined from the relationship between the motor rotation speed N M1 and the torque sharing ratio R T (torque sharing ratio map).
具体的には、図１４および図１５は、前記トルク分担率変更手段８２によるトルク分担率ＲＴの変更に用いられるトルク分担率マップの一例であって、前記記憶手段７４に記憶されているものである。図１４は切換ブレーキＢ０によりサンギヤ反力トルクＴＳ１を分担するときの一例であって、前記図１１のトルク分担率マップに相当する。図１５は切換クラッチＣ０によりサンギヤ反力トルクＴＳ１を分担するときの一例であって、前記図１２のトルク分担率マップに相当する。 Specifically, FIG. 14 and FIG. 15 are examples of torque sharing rate maps used for changing the torque sharing rate RT by the torque sharing rate changing means 82, and are stored in the storage means 74. It is. FIG. 14 is an example when the sun gear reaction torque T S1 is shared by the switching brake B0, and corresponds to the torque sharing ratio map of FIG. FIG. 15 is an example when the sun gear reaction torque T S1 is shared by the switching clutch C0, and corresponds to the torque sharing ratio map of FIG.
図１４、１５の実線および破線に示すように、第１電動機回転速度ＮＭ１が高回転となる程トルク分担率ＲＴが漸減され、第１電動機回転速度ＮＭ１が比較的高回転となる領域ではトルク分担率ＲＴが零とされて係合装置Ｋ０のみのトルク分担とされている。この第１電動機回転速度ＮＭ１は車速Ｖや出力軸回転速度ＮＯＵＴと等価であることから、車両停止中は係合装置Ｋ０を完全係合させず、ある程度高車速になった第１電動機回転速度ＮＭ１の比較的高回転領域では係合装置Ｋ０の完全係合が可能になる。 As shown in solid and dashed lines in FIGS. 14 and 15, a torque sharing rate R T greater the first-motor rotation speed N M1 is high rotation is gradually reduced, the region where the first-motor rotation speed N M1 is relatively high rotation In this case, the torque sharing rate RT is set to zero, and the torque is shared only by the engagement device K0. Since the first motor rotation speed N M1 is equivalent to the vehicle speed V and the output shaft rotation speed N OUT , the first motor rotation at which the engagement device K0 is not completely engaged and the vehicle speed is increased to a certain level while the vehicle is stopped. allowing full engagement of the engaging device K0 is relatively high rotation region of the speed N M1.
上記実線は、第１電動機Ｍ１が最大能力を発揮したときのトルク分担率ＲＴを示している。この実線に示すトルク分担率マップは、第１電動機Ｍ１の最大能力が大きなもの程トルク分担率ＲＴが大きくなる側に設定され、第１電動機Ｍ１の一層の小型化を目指して第１電動機Ｍ１の最大能力がより小さくされるとトルク分担率ＲＴがより小さくなる側に設定される。 The solid line indicates the torque sharing ratio RT when the first electric motor M1 exhibits its maximum capacity. The torque sharing ratio map shown by the solid line is set to the side where the torque sharing ratio RT increases as the maximum capacity of the first motor M1 increases, and the first motor M1 aims at further miniaturization of the first motor M1. When the maximum capacity of is reduced, the torque sharing ratio RT is set to be smaller.
また、前記破線は、第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されるときのトルク分担率ＲＴであり、実線に示す制限されないときのトルク分担率ＲＴに比較して小さくされている。つまり、第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されるときには、実線に示すトルク分担率マップに替えて、トルク分担率ＲＴが小さくされた破線に示すトルク分担率マップが用いられる。見方を換えれば、第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されるときには、係合装置Ｋ０のトルク分担が大きくされたトルク分担率マップが用いられる。このようにトルク分担率ＲＴを設定することで、第１電動機Ｍ１の出力が制限されたとしても、第１電動機Ｍ１の出力低下分が係合装置Ｋ０により補われて必要なサンギヤ反力トルクＴＳ１が得られる。 The broken line is a torque sharing rate RT when the first motor reaction force torque T M1 is limited, and is smaller than the torque sharing rate RT when not limited as indicated by the solid line. That is, when the first electric motor reaction force torque T M1 is limited, a torque sharing ratio map indicated by a broken line with a reduced torque sharing ratio RT is used instead of the torque sharing ratio map indicated by the solid line. In other words, when the first electric motor reaction force torque TM1 is limited, a torque sharing ratio map in which the torque sharing of the engagement device K0 is increased is used. By setting the torque sharing ratio RT in this manner, even if the output of the first electric motor M1 is limited, the decrease in the output of the first electric motor M1 is compensated by the engagement device K0 and the necessary sun gear reaction torque T S1 is obtained.
本実施例でも、第１電動機Ｍ１と係合装置Ｋ０とにより差動部１１を電気的な差動装置として機能させる際に、第１電動機Ｍ１や係合装置Ｋ０の性能低下を抑制しつつ第１電動機Ｍ１の小型化を可能とする為の制御作動は、前述の実施例と同様に前記図１３のフローチャートに従って実施される。
Also in this embodiment, when the
但し、前記図１３のＳ４においては、例えば図１４或いは図１５の実線に示すトルク分担率マップから第１電動機回転速度ＮＭ１に基づいて第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率ＲＴが変更（決定）される。 However, in S4 of FIG. 13, the first motor reaction force torque T M1 and the engagement device reaction force torque based on the first motor rotation speed N M1 from, for example, the torque sharing ratio map shown in FIG. 14 or FIG. torque sharing rate R T of the T K is changed (determined).
また、前記Ｓ５においては、第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されないときの図１４或いは図１５の実線に示すトルク分担率マップに比較してトルク分担率ＲＴが小さくされた（すなわち係合装置Ｋ０のトルク分担が大きくされた）第１電動機反力トルクＴＭ１が制限されるときの図１４或いは図１５の破線に示すトルク分担率マップが選択（採用）されると共に、その選択されたトルク分担率マップから第１電動機回転速度ＮＭ１に基づいて第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率ＲＴが変更（決定）される。 Further, in S5, the torque sharing ratio RT is made smaller than the torque sharing ratio map shown by the solid line in FIG. 14 or FIG. 15 when the first motor reaction force torque TM1 is not limited (that is, engaged). The torque sharing rate map shown by the broken line in FIG. 14 or FIG. 15 when the first motor reaction force torque T M1 is limited (the torque sharing of the device K0 is increased) is selected (adopted). Based on the first motor rotation speed N M1 , the torque sharing ratio R T between the first motor reaction force torque T M1 and the engagement device reaction torque T K is changed (determined) from the torque sharing ratio map.
また、前記Ｓ６においては、係合装置反力トルクＴＫが制限されるときの係合装置Ｋ０により得られる第１サンギヤＳ１における反力パワー（＝ＴＫ×ＮＭ１）ＰＫを要求反力パワーＰＳ１が超えないように、エンジントルクＴＥを制限するエンジントルク制限指令がエンジン出力制御装置５２に出力され、例えば図１４或いは図１５の実線に示すトルク分担率マップから第１電動機回転速度ＮＭ１に基づいて第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率ＲＴが変更（決定）される。
In S6, the reaction force power (= T K × N M1 ) P K in the first sun gear S1 obtained by the engagement device K0 when the engagement device reaction force torque TK is limited is required as the reaction force. as power P S1 is not greater than, the engine torque limit command to limit the engine torque T E is output to the engine
上述のように、本実施例によれば、差動部１１を電気的な差動装置として機能させる為の反力制御の際に、トルク分担率変更手段８２により第１電動機回転速度ＮＭ１に基づいて第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率ＲＴが変更されるので、第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとが適切に分担されて、常に、係合装置Ｋ０によりエンジントルクＴＥに対する反力を受けることが可能になり、その反力を受けるための第１電動機Ｍ１への依存度が小さくなる。また、係合装置Ｋ０と第１電動機Ｍ１とで熱負荷を分散することができ係合装置Ｋ０の発熱量ＱＫを抑制できる。また、要求反力パワーＰＳ１に依っては係合装置Ｋ０を完全係合することも可能になり係合装置Ｋ０の発熱量ＱＫを抑制できる。このような結果として、第１電動機Ｍ１や係合装置Ｋ０の性能低下を抑制しつつ第１電動機Ｍ１を小型化することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, when the reaction force control for causing the
前記トルク分担率変更手段８２は、前記実施例１においては要求反力パワーＰＳ１とトルク分担率ＲＴとを変数とするトルク分担率マップから実際の要求反力パワーＰＳ１に基づいてトルク分担率ＲＴを決定し、前記実施例２においては第１電動機回転速度ＮＭ１とトルク分担率ＲＴとを変数とするトルク分担率マップから実際の第１電動機回転速度ＮＭ１に基づいてトルク分担率ＲＴを決定した。本実施例では、前記トルク分担率変更手段８２は、係合装置Ｋ０の熱容量すなわち発熱量ＱＫが高くなる程トルク分担率ＲＴが大きくされるように予め実験的に求められて記憶された発熱量ＱＫとトルク分担率ＲＴとの関係（トルク分担率マップ）から実際の発熱量ＱＫに基づいてトルク分担率ＲＴを決定する。 In the first embodiment, the torque sharing rate changing means 82 is based on the actual required reaction force power PS1 from the torque sharing rate map having the required reaction force power PS1 and the torque sharing rate RT as variables. The rate R T is determined, and in the second embodiment, the torque sharing based on the actual first motor rotation speed N M1 from the torque sharing ratio map using the first motor rotation speed N M1 and the torque sharing ratio R T as variables. The rate RT was determined. In this embodiment, the torque sharing rate changing means 82 has been in advance experimentally sought stored as heat capacity i.e. the calorific value Q K is high becomes enough torque sharing rate R T of the engagement device K0 is larger The torque sharing ratio RT is determined based on the actual heat generation quantity Q K from the relationship between the heat generation amount Q K and the torque sharing ratio RT (torque sharing ratio map).
図１６および図１７は、前記トルク分担率変更手段８２によるトルク分担率ＲＴの変更に用いられるトルク分担率マップの一例であって、前記記憶手段７４に記憶されているものである。図１６は切換ブレーキＢ０によりサンギヤ反力トルクＴＳ１を分担するときの一例であって、前記図１１、１４のトルク分担率マップに相当する。図１７は切換クラッチＣ０によりサンギヤ反力トルクＴＳ１を分担するときの一例であって、前記図１２、１５のトルク分担率マップに相当する。 FIGS. 16 and 17 are examples of torque sharing ratio maps used for changing the torque sharing ratio RT by the torque sharing ratio changing means 82, and are stored in the storage means 74. FIG. 16 is an example when the sun gear reaction torque T S1 is shared by the switching brake B0, and corresponds to the torque sharing ratio map of FIGS. FIG. 17 shows an example when the sun gear reaction torque T S1 is shared by the switching clutch C0, and corresponds to the torque sharing ratio map shown in FIGS.
図１６、１７の実線に示すように、発熱量ＱＫが高くなる程トルク分担率ＲＴが漸増され、発熱量ＱＫが比較的高くなる領域ではトルク分担率ＲＴが１．０とされて第１電動機Ｍ１のみのトルク分担とされている。この実線に示すトルク分担率マップは、第１電動機Ｍ１のある出力時のトルク分担率ＲＴを示している。 As shown in solid line in FIG. 16 and 17, the calorific value Q K is high becomes enough torque sharing rate R T is gradually increased, the torque distribution ratio R T is 1.0 in an area where the calorific value Q K becomes relatively high Thus, the torque is shared only by the first electric motor M1. The torque sharing ratio map shown by this solid line shows the torque sharing ratio RT at the time of output of the first electric motor M1.
図１６および図１７の二点鎖線は、係合装置Ｋ０の作動状態が耐久性等を考慮して係合装置Ｋ０によるトルク分担を回避する必要があるとして予め実験的に求められて定められた限界値ＬＱＫを示している。従って、発熱量ＱＫがこの限界値ＬＱＫを超える領域ではトルク分担率ＲＴが１．０とされている。 The two-dot chain lines in FIGS. 16 and 17 are experimentally obtained and determined in advance as the operating state of the engagement device K0 needs to avoid the torque sharing by the engagement device K0 in consideration of durability and the like. The limit value L QK is shown. Accordingly, the torque sharing ratio RT is set to 1.0 in the region where the heat generation amount Q K exceeds the limit value L QK .
本実施例でも、第１電動機Ｍ１と係合装置Ｋ０とにより差動部１１を電気的な差動装置として機能させる際に、第１電動機Ｍ１や係合装置Ｋ０の性能低下を抑制しつつ第１電動機Ｍ１の小型化を可能とする為の制御作動は、前述の実施例と同様に前記図１３のフローチャートに従って実施される。
Also in this embodiment, when the
但し、前記図１３のＳ２およびＳ５は削除され、前記Ｓ４においては、例えば図１６或いは図１７の実線に示すトルク分担率マップから発熱量ＱＫに基づいて第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率ＲＴが変更（決定）される。 However, S2 and S5 in FIG. 13 are deleted, and in S4, for example, the first motor reaction force torque T M1 is related to the first motor reaction force torque T M1 based on the heat generation amount Q K from the torque sharing ratio map shown in FIG. 16 or FIG. torque sharing rate R T of the coupling devices reactive torque T K is changed (determined).
また、前記Ｓ６においては、係合装置反力トルクＴＫが制限されるときの係合装置Ｋ０により得られる第１サンギヤＳ１における反力パワー（＝ＴＫ×ＮＭ１）ＰＫを要求反力パワーＰＳ１が超えないように、エンジントルクＴＥを制限するエンジントルク制限指令がエンジン出力制御装置５２に出力され、例えば図１６或いは図１７の実線に示すトルク分担率マップから発熱量ＱＫに基づいて第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率ＲＴが変更（決定）される。
In S6, the reaction force power (= T K × N M1 ) P K in the first sun gear S1 obtained by the engagement device K0 when the engagement device reaction force torque TK is limited is required as the reaction force. as power P S1 is not greater than, the engine torque limit command to limit the engine torque T E is output to the engine
上述のように、本実施例によれば、差動部１１を電気的な差動装置として機能させる為の反力制御の際に、トルク分担率変更手段８２により係合装置Ｋ０の発熱量ＱＫに基づいて第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとのトルク分担率ＲＴが変更されるので、第１電動機反力トルクＴＭ１と係合装置反力トルクＴＫとが適切に分担されて、係合装置Ｋ０の発熱量ＱＫに依ってはエンジントルクＴＥに対する反力を受けるための第１電動機Ｍ１への依存度が小さくなる。また、係合装置Ｋ０と第１電動機Ｍ１とで熱負荷を分散することができ係合装置Ｋ０の発熱量を抑制できる。このような結果として、第１電動機Ｍ１や係合装置Ｋ０の性能低下を抑制しつつ第１電動機Ｍ１を小型化することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, when the reaction force control for causing the
図１８は本発明の他の実施例における変速機構１１０の構成を説明する骨子図、図１９はその変速機構１１０の変速段と油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせとの関係を示す係合表、図２０はその変速機構１１０の変速作動を説明する共線図である。
FIG. 18 is a skeleton diagram illustrating the configuration of the
変速機構１１０は、前述の実施例と同様に第１電動機Ｍ１、動力分配機構１６、および第２電動機Ｍ２を備えている差動部１１と、その差動部１１と出力軸２２との間で伝達部材１８を介して直列に連結されている前進３段の自動変速部１２０とを備えている。動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４と切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを有している。自動変速部１２０は、例えば「０．５３２」程度の所定のギヤ比ρ２を有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６と例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ３を有するシングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８とを備えている。第２遊星歯車装置２６の第２サンギヤＳ２と第３遊星歯車装置２８の第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２遊星歯車装置２６の第２キャリヤＣＡ２と第３遊星歯車装置２８の第３リングギヤＲ３とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第２リングギヤＲ２は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結され、第３キャリヤＣＡ３は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結されている。
As in the above-described embodiment, the
以上のように構成された変速機構１１０では、例えば、図１９の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第４速ギヤ段（第４変速段）のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、差動部１１は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、変速機構１１０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部１１と自動変速部１２０とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部１１と自動変速部１２０とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、変速機構１１０は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。
In the
例えば、変速機構１１０が有段変速機として機能する場合には、図１９に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ１が最大値例えば「２．８０４」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．５３１」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０の係合により、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度である第４速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「２．３９３」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば切換クラッチＣ０のみが係合される。
For example, when the
しかし、変速機構１１０が無段変速機として機能する場合には、図１９に示される係合表の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部１２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部１２０の第１速、第２速、第３速の各ギヤ段に対しその自動変速部１２０の入力回転速度ＮＩＮすなわち伝達部材回転速度Ｎ１８が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構１１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
However, when
図２０は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部１２０とから構成される変速機構１１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放される場合、および切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が係合させられる場合の動力分配機構１６の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。
FIG. 20 is a diagram illustrating a
図２０における自動変速部１２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第３キャリヤＣＡ３を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応し且つ相互に連結された第２キャリヤＣＡ２および第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第２リングギヤＲ２をそれぞれ表している。また、自動変速部１２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は自動変速部１２０の出力軸２２に連結され、第７回転要素ＲＥ７は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
The four vertical lines Y4, Y5, Y6, Y7 of the
自動変速部１２０では、図２０に示すように、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とが係合させられることにより、第７回転要素ＲＥ７（Ｒ２）の回転速度を示す縦線Ｙ７と横線Ｘ２との交点と第５回転要素ＲＥ５（ＣＡ３）の回転速度を示す縦線Ｙ５と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６（ＣＡ２，Ｒ３）の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第１速の出力軸２２の回転速度が示される。同様に、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第２速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ３と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第３速の出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第３速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度で第７回転要素ＲＥ７に差動部１１からの動力が入力される。しかし、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、差動部１１からの動力がエンジン回転速度ＮＥよりも高い回転速度で入力されることから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ４と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第４速の出力軸２２の回転速度が示される。
In the
本実施例の変速機構１１０においても、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部１２０とから構成されるので、前述の実施例と同様の効果が得られる。
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。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
例えば、前述の実施例では、係合装置反力トルクＴＫが制限される場合には、ハイブリッド制御手段７６によりエンジントルクＴＥが制限されたが、これに替えて或いは加えて、トルク分担率変更手段８２は可能な範囲で第１電動機Ｍ１のトルク分担率ＲＴを上げても良い。 For example, in the above-described embodiment, when the engagement device reaction force torque TK is limited, the engine torque TE is limited by the hybrid control means 76, but instead of or in addition to this, the torque sharing rate The changing means 82 may increase the torque sharing ratio RT of the first electric motor M1 within a possible range.
また、前述の実施例の変速機構１０、１１０は、差動部１１（動力分配機構１６）が電気的な無段変速機として作動可能な差動状態とそれを非作動とする非差動状態（ロック状態）とに切り換えられることで無段変速状態と有段変速状態とに切り換え可能に構成され、この無段変速状態と有段変速状態との切換えは差動部１１が差動状態と非差動状態とに切換えられることによって行われていたが、例えば差動部１１が差動状態のままであっても差動部１１の変速比を連続的ではなく段階的に変化させることにより有段変速機として機能させられ得る。言い換えれば、差動部１１の差動状態／非差動状態と、変速機構１０、１１０の無段変速状態／有段変速状態とは必ずしも一対一の関係にある訳ではないので、差動部１１は必ずしも無段変速状態と有段変速状態とに切換可能に構成される必要はなく、変速機構１０、１１０（差動部１１、動力分配機構１６）が差動状態と非差動状態とに切換え可能に構成されれば本発明は適用され得る。
Further, the
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、第１遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
In the
また、前述の実施例では、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されてもよい。また、第２電動機Ｍ２が伝達部材１８に連結されていたが、出力軸２２に連結されていてもよいし、自動変速部２０、１２０内の回転部材に連結されていてもよい。第２電動機Ｍ２がギヤ、ベルト、減速機等を介して伝達部材１８や出力軸２２等に連結される様な形態も、伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた一態様である。尚、第２電動機Ｍ２が備えられなくとも、本発明は適用され得る。この場合には、必要入力トルクＴＩＮ ＊は直達トルクＴＤのみで発生させられる。
In the above-described embodiment, the first motor M1 and the second motor M2 are arranged concentrically with the
また、前述の動力分配機構１６には切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられていたが、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は必ずしも両方備えられる必要はない。また、上記切換クラッチＣ０は、サンギヤＳ１とキャリヤＣＡ１とを選択的に連結するものであったが、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間や、キャリヤＣＡ１とリングギヤＲ１との間を選択的に連結するものであってもよい。要するに、第１遊星歯車装置２４の３要素のうちのいずれか２つを相互に連結するものであればよい。
In addition, although the
また、前述の実施例の変速機構１０、１１０では、ニュートラル「Ｎ」とする場合には切換クラッチＣ０が係合されていたが、必ずしも係合される必要はない。
Further, in the
また、前述の実施例では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー（磁粉）クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。 In the above-described embodiments, the hydraulic friction engagement devices such as the switching clutch C0 and the switching brake B0 are magnetic powder type, electromagnetic type, mechanical type engagement such as powder (magnetic powder) clutch, electromagnetic clutch, and meshing type dog clutch. You may be comprised from the apparatus.
また、前述の実施例では、差動部１１すなわち動力分配機構１６の出力部材である伝達部材１８と駆動輪３４との間の動力伝達経路に、自動変速部２０、１２０が介挿されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機（ＣＶＴ）、手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行２軸型ではあるがセレクトシリンダおよびシフトシリンダによりギヤ段が自動的に切り換えられることが可能な自動変速機、手動操作により変速段が切り換えられる同期噛み合い式の手動変速機等の他の形式の動力伝達装置（変速機）が設けられていてもよい。その無段変速機（ＣＶＴ）の場合には、動力分配機構１６が定変速状態とされることで全体として有段変速状態とされる。有段変速状態とは、電気パスを用いないで専ら機械的伝達経路で動力伝達することである。或いは、上記無段変速機は有段変速機における変速段に対応するように予め複数の固定された変速比が記憶され、その複数の固定された変速比を用いて自動変速部２０、１２０の変速が実行されてもよい。また、自動変速部２０、１２０は、必ずしも備えられなくとも本発明は適用され得る。
Further, in the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、自動変速部２０、１２０は伝達部材１８を介して差動部１１と直列に連結されていたが、入力軸１４と平行にカウンタ軸が設けられそのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０、１２０が配設されてもよい。この場合には、差動部１１と自動変速部２０、１２０とは、例えば伝達部材１８としてのカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される１組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構１６は、例えばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。
Further, the
また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置から構成されていたが、２以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態（定変速状態）では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。また、その遊星歯車装置はシングルピニオン型に限られたものではなくダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。
In addition, the
また、前述の実施例のシフト操作装置６６は、複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択するために操作されるシフトレバー６８を備えていたが、そのシフトレバー６８に替えて、例えば押しボタン式のスイッチやスライド式スイッチ等の複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択可能なスイッチ、或いは手動操作に因らず運転者の音声に反応して複数種類のシフトポジションＰＳＨを切り換えられる装置や足の操作により複数種類のシフトポジションＰＳＨを切り換えられる装置等であってもよい。また、シフトレバー６８が「Ｍ」ポジションへ操作されることにより、変速レンジが設定されるものであったが変速段が設定されることすなわち各変速レンジの最高速変速段が変速段として設定されてもよい。この場合、自動変速部２０、１０２では変速段が切り換えられて変速が実行される。例えば、シフトレバー６８が「Ｍ」ポジションにおけるアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ手動操作されると、自動変速部２０では第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の何れかがシフトレバー６８の操作に応じて設定される。
Further, the
また、前述の実施例では、例えば図７の関係図から車両状態の変化に基づく変速機構１０の変速状態の自動切換制御作動を説明したが、手動操作により動力分配機構１６の差動状態（非ロック状態）と非差動状態（ロック状態）すなわち変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換えを選択するための変速状態手動選択装置としてのスイッチがユーザにより手動操作可能に車両に備えられ、自動切換制御作動に替えて或いは加えて例えばこのスイッチが手動操作されたことにより変速機構１０の変速状態が手動切換制御されても良い。つまり、切換制御手段８０は、スイッチの無段変速状態とするか或いは有段変速状態とするかの選択操作に従って優先的に変速機構１０を無段変速状態と有段変速状態とに切り換える。例えば、ユーザは無段変速機のフィーリングや燃費改善効果が得られる走行を所望すれば変速機構１０が無段変速状態とされるように手動操作により選択する。またユーザは有段変速機の変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度の変化によるフィーリング向上を所望すれば変速機構１０が有段変速状態とされるように手動操作により選択する。
In the above-described embodiment, for example, the automatic switching control operation of the shift state of the
上記スイッチは、ユーザが所望する変速状態での車両走行を選択可能とするものであり、例えばシーソー型スイッチにより構成され、無段変速走行に対応する無段変速走行指令釦或いは有段変速走行に対応する有段変速走行指令釦がユーザにより押されることで、それぞれ無段変速走行すなわち変速機構１０を電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態とするか、或いは有段変速走行すなわち変速機構１０を有段変速機として作動可能な有段変速状態とするかが選択可能とされる。
The switch allows the user to select vehicle travel in a desired speed change state. For example, the switch includes a seesaw type switch, and is used for continuously variable speed travel command buttons or stepped speed variable travel corresponding to continuously variable speed travel. When the corresponding step-variable travel command button is pressed by the user, the stepless speed-variable travel, that is, the continuously variable speed state in which the
また、スイッチに無段変速走行或いは有段変速走行の何れも選択されない状態である中立位置が設けられる場合には、スイッチがその中立位置の状態であるときすなわちユーザによって所望する変速状態が選択されていないときや所望する変速状態が自動切換のときには、変速機構１０の変速状態の自動切換制御作動が実行されればよい。
In addition, when the switch is provided with a neutral position in which neither continuously variable speed traveling nor stepped speed variable traveling is selected, when the switch is in the neutral position, that is, a desired speed changing state is selected by the user. When it is not, or when the desired shift state is automatic switching, the automatic switching control operation of the shift state of the
また、シーソー型スイッチ以外に、例えば押しボタン式のスイッチ、択一的にのみ押した状態が保持可能な２つの押しボタン式のスイッチ、レバー式スイッチ、スライド式スイッチ等の少なくとも無段変速走行（差動状態）と有段変速走行（非差動状態）とが択一的に切り換えられるスイッチであればよい。また、スイッチに中立位置が設けられる場合にその中立位置に替えて、スイッチの選択状態を有効或いは無効すなわち中立位置相当が選択可能なスイッチがスイッチとは別に設けられてもよい。また、スイッチに替えて或いは加えて、手動操作に因らず運転者の音声に反応して少なくとも無段変速走行（差動状態）と有段変速走行（非差動状態）とが択一的に切り換えられる装置や足の操作により切り換えられる装置等であってもよい。 In addition to the seesaw type switch, for example, a push button type switch, two push button type switches that can be held alternatively, a lever type switch, a slide type switch, etc. Any switch that can selectively switch between the differential state) and the stepped variable speed travel (non-differential state) may be used. In addition, when a neutral position is provided in the switch, a switch that can select whether the switch selection state is valid or invalid, that is, equivalent to the neutral position, may be provided separately from the switch instead of the neutral position. Further, instead of or in addition to the switch, at least continuously variable speed travel (differential state) and stepped speed variable travel (non-differential state) are selected in response to the driver's voice regardless of manual operation. Or a device that can be switched by operating a foot.
なお、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。 The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.
８：エンジン
１０、１１０：変速機構（駆動装置）
１１：差動部
１６：動力分配機構（差動機構）
１８：伝達部材
２０：自動変速部（有段変速機）
３４：駆動輪
４０：電子制御装置（制御装置）
７６：ハイブリッド制御手段（差動制御手段、エンジン出力制限手段）
８０：切換制御手段（差動制御手段）
８２：トルク分担率変更手段
Ｍ１：第１電動機
Ｃ０：切換クラッチ（係合装置）
Ｂ０：切換ブレーキ（係合装置）
8:
11: Differential unit 16: Power distribution mechanism (differential mechanism)
18: Transmission member 20: Automatic transmission unit (stepped transmission)
34: Drive wheel 40: Electronic control device (control device)
76: Hybrid control means (differential control means, engine output limiting means)
80: Switching control means (differential control means)
82: Torque sharing ratio changing means M1: First electric motor C0: switching clutch (engaging device)
B0: Switching brake (engagement device)
Claims (4)
前記反力制御の際に、前記第１電動機の回転速度に基づいて前記第１電動機と前記係合装置とのトルク分担率を変更するトルク分担率変更手段と、
前記係合装置のトルク容量が制限されるときは、前記エンジンの出力を受け持つために必要な反力が該係合装置のトルク容量の範囲内となるように前記エンジンの出力を制限するエンジン出力制限手段と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 A differential mechanism that distributes engine output to the first electric motor and the transmission member, and an engagement device that can limit a differential action of the differential mechanism and function as an electrical differential device A control device for a vehicle drive device that includes a moving portion and performs reaction force control for causing the differential portion to function as an electric differential device by operating the first electric motor and the engagement device. There,
Torque sharing rate changing means for changing the torque sharing rate between the first motor and the engagement device based on the rotational speed of the first motor during the reaction force control;
When the torque capacity of the engagement device is limited, the engine output that limits the output of the engine so that the reaction force required to take charge of the output of the engine is within the range of the torque capacity of the engagement device. A control device for a vehicle drive device, comprising: a limiting means.
前記クラッチの係合トルク分を前記差動機構に戻すことにより前記差動部を電気的な差動装置として機能させる為の反力トルクを発生させるものである請求項１又は２の車両用駆動装置の制御装置。 The engagement device is a clutch for integrally rotating the differential mechanism,
3. The vehicular drive according to claim 1 or 2, wherein a reaction torque for causing the differential portion to function as an electrical differential device is generated by returning an engagement torque of the clutch to the differential mechanism. Control device for the device.
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