CN104203700A - 混合动力车辆的驱动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种混合动力车辆的驱动控制装置,其在为了从发动机行驶模式向电动机行驶模式转变而使发动机的旋转速度停止时,防止发动机的逆旋转。在为了从驱动发动机12来进行行驶的发动机行驶模式向电动机行驶模式转变而使发动机12的旋转速度NE停止时,由利用接合要素的发动机旋转降低控制部80使用离合器CL或制动器BK来使发动机12的旋转速度NE停止。因此,当通过利用电动机的发动机旋转降低控制部78的反馈控制而使发动机旋转速度NE成为发动机目标旋转速度NE1时,由利用接合要素的发动机旋转降低控制部80通过制动器BK或离合器CL的接合而使发动机旋转速度NE停止,因此,以发动机12不会逆旋转的方式使发动机旋转速度NE降低。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的驱动控制装置的改良。
背景技术
例如,如专利文献1所示,已知有一种混合动力车辆,其具备差动机构和对发动机的曲轴的旋转进行限制的曲轴锁止装置,所述差动机构具备与第1电动机连结的第1旋转要素、与发动机连结的第2旋转要素以及与输出旋转构件连结且经由2档的减速器与第2电动机连结的第3旋转要素,该混合动力车辆除了能够将第2电动机作为驱动源来进行行驶的通常的第1电动机行驶模式以外,还能够获得能够将第1电动机及第2电动机均作为驱动源来进行行驶的第2电动机行驶模式。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-265600号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外,也考虑了如下混合动力车辆,该混合动力车辆具备:第1差动机构,具备与第1电动机连结的第1旋转要素、与发动机连结的第2旋转要素以及与输出旋转构件连结的第3旋转要素;第2差动机构,具备与第2电动机连结的第1旋转要素、第2旋转要素以及第3旋转要素,这些第2旋转要素及第3旋转要素中的某一方与所述第1差动机构的第3旋转要素连结;离合器,将所述第1差动机构的旋转要素与所述第2差动机构的旋转要素选择性地连结;以及制动器,将所述第2差动机构的旋转要素与非旋转构件选择性地连结,所述混合动力车辆能够通过离合器和制动器的接合工作的组合而在多个行驶模式下行驶。
另外,在上述那样的能够在多个行驶模式下行驶的混合动力车辆中,例如,在为了从发动机行驶模式向电动机行驶模式转变而使所述发动机的工作停止来使其旋转速度停止的过程中,为了使发动机旋转速度迅速通过产生驱动系统的共振的共振带,考虑以通过所述第1电动机使所述发动机的旋转速度朝向设定为零的目标旋转速度积极地降低的方式进行反馈控制。
然而,由于利用使用所述第1电动机的反馈控制使所述发动机的旋转速度降低的时间带比较短,所以当想要使迅速地通过所述发动机旋转速度的共振带时,在通过利用所述第1电动机的反馈控制使所述发动机的旋转速度接近零时有可能产生过冲(over shoot)而所述发动机逆旋转的不良状况。
本发明是以以上的情况为背景而做成的,其目的在于,提供一种混合动力车辆的驱动控制装置,其在为了从发动机行驶模式向电动机行驶模式转变而使发动机的旋转速度停止时,防止发动机的逆旋转。
用于解决问题的手段
本发明人以以上的情况为背景进行各种讨论,结果发现了:在能够在所述多个行驶模式下行驶的混合动力车辆中,通过使所述制动器或所述离合器接合,能够不使用第1电动机而使发动机停止。本发明是基于这样的见解完成的。
即,本发明的要点在于,(a)一种混合动力车辆的驱动控制装置,该混合动力车辆具备作为整体具有4个旋转要素的第1差动机构及第2差动机构、和分别与该4个旋转要素连结的发动机、第1电动机、第2电动机及输出旋转构件,所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1差动机构的旋转要素和所述第2差动机构的旋转要素经由离合器选择性地连结,成为该离合器的接合对象的所述第1差动机构或所述第2差动机构的旋转要素经由制动器选择性地与非旋转构件连结,(b)在为了从驱动所述发动机来进行行驶的发动机行驶模式向电动机行驶模式转变而降低所述发动机的旋转速度时,使用所述离合器或所述制动器来使所述发动机的旋转速度停止。
发明的效果
根据本发明的混合动力车辆的驱动控制装置,在为了从驱动所述发动机来进行行驶的发动机行驶模式向电动机行驶模式转变而降低所述发动机的旋转速度时,使用所述离合器或所述制动器来使所述发动机的旋转速度停止。因此,至少在发动机旋转速度成为零附近时,通过所述制动器或所述离合器的接合来使发动机旋转速度停止,因此,能够以所述发动机不会逆旋转的方式使发动机旋转速度降低。
在此,优选,使用所述第1电动机来降低所述发动机的旋转速度,接着,使所述离合器或所述制动器接合来使该发动机的旋转速度降低至零。因此,与仅利用所述离合器或所述制动器使所述发动机停止的情况相比较,可合适地抑制所述离合器或所述制动器的磨耗,所述离合器或所述制动器的耐久性提高。
另外,优选,对所述第1电动机进行反馈控制,以使所述发动机的旋转速度朝向预先设定为比零大的值的目标旋转速度降低。因此,在所述发动机停止之前,使利用电动机的反馈控制停止,切换为通过所述离合器或所述制动器的接合进行的发动机旋转速度的降低,因此,即使为了比较迅速地通过所述发动机旋转速度的共振带而提高所述反馈控制的灵敏度或跟随性从而使得所述目标旋转速度过冲,也合适地防止所述发动机的逆旋转。
另外,优选,从所述制动器接合且所述离合器分离的所述发动机行驶模式向所述制动器及所述离合器均接合的所述电动机行驶模式转变。因此,通过使所述离合器接合,连结于所述发动机的旋转要素以不能相对旋转的方式与所述非旋转构件连结,使所述发动机的旋转速度降低而旋转停止,并且能够保持该接合状态进行电动机行驶。
另外,优选,所述第1差动机构具备与所述第1电动机连结的第1旋转要素、与所述发动机连结的第2旋转要素以及与所述输出旋转构件连结的第3旋转要素,所述第2差动机构具备与所述第2电动机连结的第1旋转要素、第2旋转要素以及第3旋转要素,该第2旋转要素及第3旋转要素的某一方与所述第1差动机构的第3旋转要素连结,所述离合器选择性地使所述第1差动机构的第2旋转要素与所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中不与所述第1差动机构的第3旋转要素连结的一方的旋转要素接合,所述制动器选择性地使所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中不与所述第1差动机构的第3旋转要素连结的一方的旋转要素与所述非旋转构件接合。这样,也能够获得与第1发明相同的效果。
附图说明
图1是对适于应用本发明的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图2是对为了控制图1的驱动装置的驱动而设置的控制系统的主要部分进行说明的图。
图3是表示在图1的驱动装置中成立的5种行驶模式的每一个中的离合器和制动器的接合状态的接合表。
图4是能够在直线上表示图1的驱动装置中各旋转要素的旋转速度的相对关系的列线图,是与图3的EV-1模式,及HV-1模式对应的图。
图5是能够在直线上表示图1的驱动装置中各旋转要素的旋转速度的相对关系的列线图,是与图3的EV-2模式对应的图。
图6是能够在直线上表示图1的驱动装置中各旋转要素的旋转速度的相对关系的列线图,是与图3的HV-2模式对应的图。
图7是能够在直线上表示图1的驱动装置中各旋转要素的旋转速度的相对关系的列线图,是与图3的HV-3模式对应的图。
图8是对图2的电子控制装置所具备的控制功能的主要部分进行说明的功能框线图。
图9是对图8的利用电动机的发动机旋转降低控制部以及利用接合要素的发动机旋转降低控制部的控制工作进行说明的列线图,是示出为了从HV-2模式向EV-2模式转变而使发动机的旋转速度停止为止的状态的图。
图10是对图8的利用电动机的发动机旋转降低控制部以及利用接合要素的发动机旋转降低控制部的控制工作进行说明的列线图,是示出为了从HV-1模式向EV-2模式转变而使发动机的旋转速度停止为止的状态的图。
图11是对图2的电子控制装置的、在为了从发动机行驶模式向电动机行驶模式转变而使发动机旋转速度停止时、防止发动机的逆旋转的控制工作的主要部分分别进行说明的流程图。
图12是与图11的控制工作对应的时间图。
图13是对适于应用本发明的其他混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图14是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图15是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图16是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图17是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图18是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构进行说明的要点图。
图19是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构及工作进行说明的列线图。
图20是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构及工作进行说明的列线图。
图21是对适于应用本发明的又一其他的混合动力车辆用驱动装置的结构及工作进行说明的列线图。
具体实施方式
在本发明中,所述第1差动机构及第2差动机构在所述离合器接合的状态下作为整体具有4个旋转要素。另外,优选,在所述第1差动机构及第2差动机构的要素彼此之间除了所述离合器之外还具备其他离合器的结构中,所述第1差动机构及第2差动机构在这些多个离合器接合的状态下作为整体具有4个旋转要素。换言之,本发明优选应用于如下的混合动力车辆的驱动控制装置:该混合动力车辆具备在列线图上表示为4个旋转要素的第1差动机构及第2差动机构、和分别与这4个旋转要素连结的发动机、第1电动机、第2电动机及输出旋转构件,所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1差动机构的旋转要素和所述第2差动机构的旋转要素经由离合器选择性地连结,成为该离合器的接合对象的所述第1差动机构或所述第2差动机构的旋转要素经由制动器选择性地与非旋转构件连结。
所述离合器及制动器优选均为根据液压来控制接合状态(接合或分离)的液压式接合装置,例如,优选使用湿式多片型的摩擦接合装置等,但也可以是啮合式的接合装置即所谓的牙嵌离合器(啮合离合器)。或者,还可以是电磁式离合器和/或磁粉式离合器等根据电气指令来控制接合状态(接合或分离)的离合器。
在应用本发明的驱动装置中,根据所述离合器及制动器的接合状态等,选择性地使多个行驶模式中的某一个成立。优选,在使所述发动机的运转停止并且将所述第1电动机及第2电动机的至少一方用作行驶用驱动源的EV行驶模式下,通过使所述制动器接合并且使所述离合器分离从而使EV-1模式成立,通过使所述制动器及离合器均接合从而使EV-2模式成立。在使所述发动机驱动并且根据需要通过所述第1电动机及第2电动机进行驱动或发电等的混合动力行驶模式下,通过使所述制动器接合并且使所述离合器分离从而使HV-1模式成立,通过使所述制动器分离并且使所述离合器接合从而使HV-2模式成立,通过使所述制动器及离合器均分离从而使HV-3模式成立。
在本发明中,优选,在所述离合器接合且所述制动器分离的情况下的所述第1差动机构及第2差动机构各自的各旋转要素在列线图中的排列顺序,在将与所述第1差动机构及第2差动机构各自的第2旋转要素及第3旋转要素对应的旋转速度重叠表示的情况下,是所述第1差动机构的第1旋转要素、所述第2差动机构的第1旋转要素、所述第1差动机构的第2旋转要素及第2差动机构的第2旋转要素、所述第1差动机构的第3旋转要素及第2差动机构的第3旋转要素的顺序。
以下,基于附图对本发明的优选实施例进行详细说明。在以下的说明所使用的附图中,各部分的尺寸比等不一定准确地进行了描绘。
实施例1
图1是对优选应用本发明的混合动力车辆用驱动装置10(以下,简称为驱动装置10)的结构进行说明的要点图。如该图1所示,本实施例的驱动装置10是优选在例如FF(前置发动机前轮驱动)型车辆等中使用的横置用装置,构成为在共同的中心轴CE上具备作为主动力源的发动机12、第1电动机MG1、第2电动机MG2、作为第1差动机构的第1行星齿轮装置14、以及作为第2差动机构的第2行星齿轮装置16。驱动装置10构成为相对于中心轴CE大致对称,在图1中省略中心线的下半部分进行图示。在以下的各实施例中也是同样的。
发动机12例如是通过被喷射到气缸内的汽油等燃料的燃烧来产生驱动力的汽油发动机等内燃机。第1电动机MG1及第2电动机MG2优选均为具有作为产生驱动力的马达(发动机)和产生反力的发电机的功能的所谓的电动发电机,构成为各自的定子(固定子)18、22固定设置在作为非旋转构件的壳体(外壳)26上,并且在各定子18、22的内周侧具备转子(旋转子)20、24。
第1行星齿轮装置14是齿轮比为ρ1的单小齿轮型的行星齿轮装置,作为旋转要素(要素)而具备:作为第1旋转要素的太阳轮S1、将小齿轮P1支承为能够自转及公转的作为第2旋转要素的齿轮架C1、以及经由小齿轮P1与太阳轮S1啮合的作为第3旋转要素的齿圈R1。第2行星齿轮装置16是齿轮比为ρ2的单小齿轮型的行星齿轮装置,作为旋转要素(要素)而具备:作为第1旋转要素的太阳轮S2、将小齿轮P2支承为能够进行自转及公转的作为第2旋转要素的齿轮架C2、以及经由小齿轮P2与太阳轮S2啮合的作为第3旋转要素的齿圈R2。
第1行星齿轮装置14的太阳轮S1与第1电动机MG1的转子20连结。第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与输入轴28连结,该输入轴28与发动机12的曲轴一体地旋转。该输入轴28以中心轴CE为轴心,在以下的实施例中,在不特别区分的情况下,将该中心轴CE的轴心的方向称为轴向(轴心方向)。第1行星齿轮装置14的齿圈R1与作为输出旋转构件的输出齿轮30连结,并且与第2行星齿轮装置16的齿圈R2彼此连结。第2行星齿轮装置16的太阳轮S2与第2电动机MG2的转子24连结。
从输出齿轮30输出的驱动力经由未图示的差动齿轮装置以及车轴等而向未图示的左右一对的驱动轮传递。另一方面,从车辆的行驶路面对驱动轮输入的转矩经由差动齿轮装置及车轴等而从输出齿轮30向驱动装置10传递(输入)。输入轴28的与发动机12相反侧的端部连结有例如叶片泵等机械式油泵32,伴随发动机12的驱动而输出作为后述液压控制回路60等的源压的液压。也可以除了该油泵32之外还设置通过电能驱动的电动式油泵。
在第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与第2行星齿轮装置16的齿轮架C2之间设置有选择性地使这些齿轮架C1与C2之间接合(使齿轮架C1与C2之间通断)的离合器CL。在第2行星齿轮装置16的齿轮架C2与作为非旋转构件的壳体26之间设置有选择性地使齿轮架C2接合(固定)于该壳体26的制动器BK。这些离合器CL及制动器BK优选均为根据从液压控制回路60供给的液压来控制接合状态(接合或分离)的液压式接合装置,优选使用例如湿式多片型的摩擦接合装置等,但也可以是啮合式的接合装置即所谓的牙嵌离合器(啮合离合器)。进而,还可以是电磁式离合器和/或磁粉式离合器等根据从电子控制装置40供给的电气指令来控制接合状态(接合或分离)的离合器。
如图1所示,在驱动装置10中,第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16分别与输入轴28配置在同轴上(中心轴CE上),且配置在中心轴CE的轴向上相对的位置。即,关于中心轴CE的轴向,第1行星齿轮装置14相对于第2行星齿轮装置16配置在发动机12侧。关于中心轴CE的轴向,第1电动机MG1相对于第1行星齿轮装置14配置在发动机12侧。关于中心轴CE的轴向,第2电动机MG1相对于第2行星齿轮装置16配置在发动机12的相反侧。即,关于中心轴CE的轴向,第1电动机MG1、第2电动机MG2以将第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16夹在中间的方式配置在相对的位置。即,在驱动装置10中,在中心轴CE的轴向上,从发动机12侧起,以第1电动机MG1、第1行星齿轮装置14、离合器CL、第2行星齿轮装置16、制动器BK、第2电动机MG2的顺序将这些结构配置在同轴上。
图2是对为了控制驱动装置10的驱动而在该驱动装置10设置的控制系统的主要部分进行说明的图。该图2所示的电子控制装置40构成为包括CPU、ROM、RAM以及输入输出接口等,是利用RAM的暂时存储功能并按照预先存储在ROM中的程序来执行信号处理的所谓的微型计算机,执行以发动机12的驱动控制和/或与第1电动机MG1及第2电动机MG2相关的混合动力驱动控制为首的、驱动装置10的驱动所涉及的各种控制。即,在本实施例中,电子控制装置40相当于应用了驱动装置10的混合动力车辆的驱动控制装置。该电子控制装置40如发动机12的输出控制用和/或第1电动机MG1及第2电动机MG2的工作控制用那样,根据需要而按各控制构成为独立的控制装置。
如图2所示,构成为从在驱动装置10的各部分设置的传感器和/或开关等向电子控制装置40供给各种信号。即,对向空档、前进行驶档、后退行驶档等的手动操作进行响应而从变速操作装置41输出的操作档位信号Sh、由加速器开度传感器42向上述电子控制装置40供给表示与驾驶员的输出要求量对应的未图示的加速器踏板的操作量即加速器开度ACC的信号,由发动机旋转速度传感器44向上述电子控制装置40供给表示发动机12的旋转速度即发动机旋转速度NE的信号,由MG1旋转速度传感器46向上述电子控制装置40供给表示第1电动机MG1的旋转速度NMG1的信号,由MG2旋转速度传感器48向上述电子控制装置40供给表示第2电动机MG2的旋转速度NMG2的信号,由输出旋转速度传感器50向上述电子控制装置40供给表示与车速V对应的输出齿轮30的旋转速度NOUT的信号,由车轮速传感器52向上述电子控制装置40供给表示驱动装置10的各驱动轮64的速度NW的信号,由电池SOC传感器54向上述电子控制装置40供给表示未图示的电池的充电剩余量(充电状态)SOC的信号,等等。
构成为从电子控制装置40向驱动装置10的各部分输出工作指令。即,作为控制发动机12的输出的发动机输出控制指令,向控制该发动机12的输出的发动机控制装置56输出控制燃料喷射装置向进气配管等的燃料供给量的燃料喷射量信号、指示点火装置在发动机12中的点火正时(点火定时)的点火信号、以及为了操作电子节气门的节气门开度θTH而向节气门致动器供给的电子节气门驱动信号等。指示第1电动机MG1及第2电动机MG2的工作的指令信号向变换器58输出,经由该变换器58将与该指令信号相应的电能从电池供给到第1电动机MG1及第2电动机MG2从而控制这些第1电动机MG1及第2电动机MG2的输出(转矩)。由第1电动机MG1及第2电动机MG2发出的电能经由变换器58向电池供给,并蓄积在该电池中。控制离合器CL、制动器BK的接合状态的指令信号向液压控制回路60所具备的线性电磁阀等电磁控制阀供给,通过控制从这些电磁控制阀输出的液压来控制离合器CL、制动器BK的接合状态。
驱动装置10作为通过经由第1电动机MG1及第2电动机MG2控制运转状态来控制输入旋转速度和输出旋转速度的差动状态的电气式差动部发挥功能。例如,将由第1电动机MG1发出的电能经由变换器58向电池和/或第2电动机MG2供给。由此,发动机12的动力的主要部分机械地向输出齿轮30传递,另一方面,该动力的一部分为了第1电动机MG1的发电而被消耗从而变换为电能,该电能通过变换器58向第2电动机MG2供给。然后,该第2电动机MG2被驱动,从第2电动机MG2输出的动力向输出齿轮30传递。由从该电能的产生到被第2电动机MG2消耗为止所关联的设备构成将发动机12的动力的一部分变换为电能并将该电能变换为机械能为止的电路径。
在应用了如以上那样构成的驱动装置10的混合动力车辆中,根据发动机12、第1电动机MG1及第2电动机MG2的驱动状态以及离合器CL、制动器BK的接合状态等,选择性地使多个行驶模式的某一个成立。图3是表示在驱动装置10成立的5种行驶模式的各个中的离合器CL、制动器BK的接合状态的接合表,用“○”表示接合,用空栏表示分离。该图3所示的行驶模式“EV-1模式”、“EV-2模式”均为使发动机12的运转停止并且将第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方用作行驶用的驱动源的EV行驶模式(电动机行驶模式)。“HV-1模式”、“HV-2模式”、“HV-3模式”均为使发动机12例如作为行驶用的驱动源进行驱动并且根据需要通过第1电动机MG1及第2电动机MG2进行驱动或发电等的混合动力行驶模式(发动机行驶模式)。在该混合动力行驶模式下,可以通过第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方产生反力,也可以使其以无负荷的状态空转。
如图3所示,在驱动装置10中,在使发动机12的运转停止并且将第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方用作行驶用的驱动源的EV行驶模式下,通过使制动器BK接合并且使离合器CL分离从而使EV-1模式(行驶模式1)成立,通过使制动器BK及离合器CL均接合从而使EV-2模式(行驶模式2)成立。在使发动机12例如作为行驶用的驱动源进行驱动并且根据需要通过第1电动机MG1及第2电动机MG2进行驱动或发电等的混合动力行驶模式下,通过使制动器BK接合并且使离合器CL分离从而使HV-1模式(行驶模式3)成立,通过使制动器BK分离并且使离合器CL接合从而使HV-2模式(行驶模式4)成立,通过使制动器BK及离合器CL均分离从而使HV-3模式(行驶模式5)成立。
图4~图7是能够在直线上表示在驱动装置10(第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16)中连结状态根据离合器CL及制动器BK各自的接合状态而不同的各旋转要素的旋转速度的相对关系的列线图,是在横轴方向上表示第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16的齿轮比ρ的相对关系、在纵轴方向上表示相对旋转速度的二维坐标。以车辆前进时的输出齿轮30的旋转方向为正方向(正旋转)来表示各旋转速度。横线X1表示旋转速度零。纵线Y1~Y4从左向右依次为:实线Y1表示第1行星齿轮装置14的太阳轮S1(第1电动机MG1)的相对旋转速度,虚线Y2表示第2行星齿轮装置16的太阳轮S2(第2电动机MG2)的相对旋转速度,实线Y3表示第1行星齿轮装置14的齿轮架C1(发动机12)的相对旋转速度,虚线Y3′表示第2行星齿轮装置16的齿轮架C2的相对旋转速度,实线Y4表示第1行星齿轮装置14的齿圈R1(输出齿轮30)的相对旋转速度,虚线Y4′表示第2行星齿轮装置16的齿圈R2的相对旋转速度。在图4~图7中,将纵线Y3及Y3′、纵线Y4及Y4′分别重叠表示。在此,由于齿圈R1及R2彼此连结,所以纵线Y4、Y4′分别表示的齿圈R1及R2的相对旋转速度相等。
在图4~图7中,用实线L1表示第1行星齿轮装置14的3个旋转要素的相对旋转速度,用虚线L2表示第2行星齿轮装置16的3个旋转要素的相对旋转速度。纵线Y1~Y4(Y2~Y4′)的间隔根据第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16的各齿轮比ρ1、ρ2来确定。即,关于与第1行星齿轮装置14的3个旋转要素对应的纵线Y1、Y3、Y4,太阳轮S1与齿轮架C1之间对应于1,齿轮架C1与齿圈R1之间对应于ρ1。关于与第2行星齿轮装置16的3个旋转要素对应的纵线Y2、Y3′、Y4′,太阳轮S2与齿轮架C2之间对应于1,齿轮架C2与齿圈R2之间对应于ρ2。即,在驱动装置10中,优选,第2行星齿轮装置16的齿轮比ρ2比第1行星齿轮装置14的齿轮比ρ1大(ρ2>ρ1)。以下,使用图4~图7对驱动装置10的各行驶模式进行说明。
图3所示的“EV-1模式”相当于驱动装置10的第1电动机行驶模式,优选是使发动机12的运转停止并且将第2电动机MG2用作行驶用的驱动源的EV行驶模式。图4是与该EV-1模式对应的列线图,使用该列线图进行说明,通过使离合器CL分离,第1行星齿轮装置14的齿轮架C1和第2行星齿轮装置16的齿轮架C2能够进行相对旋转。通过使制动器BK接合,第2行星齿轮装置16的齿轮架C2连结(固定)于作为非旋转构件的壳体26,其旋转速度为零。在该EV-1模式下,在第2行星齿轮装置16中,太阳轮S2的旋转方向和旋转方向成为相反方向,若由第2电动机MG2输出负的转矩(负方向的转矩),则齿圈R2即输出齿轮30通过该转矩而向正方向旋转。即,通过由第2电动机MG2输出负的转矩,能够使应用了驱动装置10的混合动力车辆前进行驶。在该情况下,使第1电动机MG1空转。在该EV-1模式下,能够进行与搭载有允许离合器C1及C2的相对旋转并且该离合器C2与非旋转构件连结的所谓THS(Toyota HybridSystem:丰田混合动力系统)的车辆的EV(电气)行驶同样的、通过第2电动机MG2实现的前进或后退的EV行驶控制。
图3所示的“EV-2模式”相当于驱动装置10的第2电动机行驶模式,优选是使发动机12的运转停止并且将第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方用作行驶用的驱动源的EV行驶模式。图5是与该EV-2模式对应的列线图,使用该列线图进行说明,通过使离合器CL接合,第1行星齿轮装置14的齿轮架C1及第2行星齿轮装置16的齿轮架C2不能进行相对旋转。进而,通过使制动器BK接合,第2行星齿轮装置16的齿轮架C2及与该齿轮架C2接合的第1行星齿轮装置14的齿轮架C1连结(固定)于作为非旋转构件的壳体26,其旋转速度为零。在该EV-2模式下,在第1行星齿轮装置14中,太阳轮S1的旋转方向和齿圈R1的旋转方向成为相反方向,在第2行星齿轮装置16中,太阳轮S2的旋转方向和齿圈R2的旋转方向成为相反方向。即,若由第1电动机MG1或第2电动机MG2输出负的转矩(负方向的转矩),则齿圈R1及R2即输出齿轮30通过该转矩而向正方向旋转。即,通过第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方,能够使应用了驱动装置10的混合动力车辆前进行驶或后退行驶。
在EV-2模式下,也可以使通过第1电动机MG1及第2电动机MG2的至少一方进行发电的形态成立。在该形态下,能够通过第1电动机MG1及第2电动机MG2的一方或双方分担产生行驶用的驱动力(转矩),能够使各电动机在高效的动作点动作,能够进行缓和由热引起的转矩限制等限制的行驶等。进而,在电池的充电状态为满充电的情况等不允许通过再生进行发电的情况下,也可以使第1电动机MG1及第2电动机MG2的一方或双方空转。即,在EV-2模式下,能够在广泛的行驶条件下进行EV行驶,能够长时间持续进行EV行驶。因此,EV-2模式优选在插电式混合动力车辆等进行EV行驶的比例高的混合动力车辆中采用。
图3所示的“HV-1模式”相当于驱动装置10的第1发动机(混合动力)行驶模式,优选是驱动发动机12而将其用作行驶用的驱动源、并且根据需要通过第1电动机MG1及第2电动机MG2进行驱动或发电的混合动力行驶模式。图4的列线图与该HV-1模式对应,使用该列线图进行说明,通过使离合器CL分离,第1行星齿轮装置14的齿轮架C1和第2行星齿轮装置16的齿轮架C2能够进行相对旋转。通过使制动器BK接合,第2行星齿轮装置16的齿轮架C2连结(固定)于作为非旋转构件的壳体26,其旋转速度为零。在该HV-1模式下,使发动机12驱动,通过其输出转矩使输出齿轮30旋转。此时,在第1行星齿轮装置14中,通过由第1电动机MG1输出反力转矩,能够实现从发动机12向输出齿轮30的传递。在第2行星齿轮装置16中,由于制动器BK接合,所以太阳轮S2的旋转方向和齿圈R2的旋转方向成为相反方向。即,若由第2电动机MG2输出负的转矩(负方向的转矩),则齿圈R1及R2即输出齿轮30通过该转矩而向正方向旋转。
图3所示的“HV-2模式”相当于驱动装置10的第2发动机(混合动力)行驶模式,优选是驱动发动机12而将其用作行驶用的驱动源、并且根据需要通过第1电动机MG1及第2电动机MG2进行驱动或发电的混合动力行驶模式。图6是与该HV-2模式对应的列线图,使用该列线图进行说明,通过使离合器CL接合,第1行星齿轮装置14的齿轮架C1和第2行星齿轮装置16的齿轮架C2不能进行相对旋转,齿轮架C1及C2作为一体地旋转的1个旋转要素进行动作。由于齿圈R1及R2彼此连结,所以这些齿圈R1及R2作为一体地旋转的1个旋转要素进行动作。即,在HV-2模式下,驱动装置10的第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16的旋转要素作为差动机构发挥功能,该差动机构作为整体具有4个旋转要素。即,成为以在图6中朝向纸面从左侧起依次示出的4个旋转要素即太阳轮S1(第1电动机MG1)、太阳轮S2(第2电动机MG2)、彼此连结的齿轮架C1及C2(发动机12)、彼此连结的齿圈R1及R2(输出齿轮30)的顺序结合而成的复合分解模式。
如图6所示,在HV-2模式下,优选,第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16的各旋转要素在列线图中的排列顺序成为由纵线Y1表示的太阳轮S1、由纵线Y2表示的太阳轮S2、由纵线Y3(Y3′)表示的齿轮架C1及C2、由纵线Y4(Y4′)表示的齿圈R1及R2的顺序。第1行星齿轮装置14及第2行星齿轮装置16各自的齿轮比ρ1、ρ2被确定为:在列线图中,如图6所示,与太阳轮S1对应的纵线Y1和与太阳轮S2对应的纵线Y2成为上述排列顺序,即纵线Y1与纵线Y3的间隔比纵线Y2与纵线Y3′的间隔宽。换言之,太阳轮S1、S2与齿轮架C1、C2之间对应于1,齿轮架C1、C2与齿圈R1、R2之间对应于ρ1、ρ2,因此,在驱动装置10中,第2行星齿轮装置16的齿轮比ρ2比第1行星齿轮装置14的齿轮比ρ1大。
在HV-2模式下,通过使离合器CL接合,第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与第2行星齿轮装置16的齿轮架C2连结,这些齿轮架C1及C2一体地旋转。因此,对于发动机12的输出,第1电动机MG1及第2电动机MG2都能够接受反力。即,在发动机12驱动时,能够由第1电动机MG1及第2电动机MG2的一方或双方分担接受其反力,能够在高效的动作点进行动作、进行缓和由热引起的转矩限制等限制的行驶等。
图3所示的“HV-3模式”相当于驱动装置10的第3发动机(混合动力)行驶模式,优选是如下混合动力行驶模式:驱动发动机12而将其用作行驶用的驱动源,并且进行由第1电动机MG1实现的发电而使变速比连续地可变,使发动机12的工作点沿着预先设定的最优曲线工作。在该HV-3模式下,能够实现将第2电动机MG2从驱动系统切离而通过发动机12及第1电动机MG1进行驱动等的形态。图7是与该HV-3模式对应的列线图,使用该列线图进行说明,通过使离合器CL分离,第1行星齿轮装置14的齿轮架C1和第2行星齿轮装置16的齿轮架C2能够进行相对旋转。通过使制动器BK分离,第2行星齿轮装置16的齿轮架C2能够相对于作为非旋转构件的壳体26进行相对旋转。在该结构中,能够将第2电动机MG2从驱动系统(动力传递路径)切离并使其停止。
在HV-1模式下,由于制动器BK接合,所以在车辆行驶时第2电动机MG2伴随输出齿轮30(齿圈R2)的旋转而始终旋转。在该形态下,在比较高旋转的区域中,第2电动机MG2的旋转速度会达到界限值(上限值),齿圈R2的旋转速度增加而传递到太阳轮S2等,因此,从提高效率的观点来看,在比较高车速时使第2电动机MG2始终旋转不一定是优选的。另一方面,在HV-3模式下,通过在比较高车速时将第2电动机MG2从驱动系统切离而实现通过发动机12及第1电动机MG1进行驱动的形态,除了能够减少无需驱动该第2电动机MG2的情况下的拖拽损失,还能够消除因该第2电动机MG2所允许的最高旋转速度(上限值)而引起的对最高车速的制约等。
从以上的说明可知,在驱动装置10中,关于驱动发动机12而将其用作行驶用的驱动源、并且根据需要而进行由第1电动机MG1及第2电动机MG2实现的混合动力行驶,通过离合器CL及制动器BK的接合与分离的组合,能够使HV-1模式、HV-2模式以及HV-3模式这3个模式选择性地成立。由此,通过例如根据车辆的车速和/或变速比等选择性地使这3个模式中传递效率最高的模式成立,能够实现传递效率的提高进而实现燃料经济性的提高。
图8是对图2的电子控制装置40的控制功能的主要部分进行说明的功能框线图。发动机停止要求判定单元即发动机停止要求判定部70判定在发动机12的驱动状态(通过发动机控制装置56驱动的状态)的基础上是否存在该发动机12的停止要求,即,是否存在从发动机行驶模式向电动机行驶模式切换的切换要求。例如,在根据加速器开度Acc以及车速V求出的要求驱动力低于预先设定的判定值而成为了电动机行驶区域的情况、未图示的电池即蓄电装置的SOC超过上限值而成为充电限制状态的情况、电动机行驶选择装置进行了向电动机行驶位置切换的切换操作的情况下等,判定为存在发动机12的停止要求。
当由发动机停止要求判定部70判定出现了发动机停止要求时,发动机停止控制单元即发动机停止控制部72使经由发动机控制装置56进行的利用燃料喷射装置进行的对进气配管等的燃料供给和/或利用点火装置的进行点火等的控制停止,从而使发动机12的工作(运转)停止。
模式判定单元即模式判定部74基于要求驱动力、车速V及加速器开度Acc、SOC、工作温度等车辆参数、发动机控制装置56和/或变换器58的输出状态、后述的模式切换控制部76的输出状态、或者已经设定的标志等,判定EV-1模式1、EV-2模式、HV-1模式、HV-2模式、以及HV-3模式这5个模式中的某一个模式成立。
模式切换控制单元即模式切换控制部76按照模式判定部74的判定结果,或者基于例如基于车速V及加速器开度Acc判定的驾驶员的要求驱动力是否处于预先设定的电气行驶区域和发动机行驶驱域的任一者、或根据基于SOC的要求,来判定在驱动装置10中成立的行驶模式是否为电气行驶或混合动力行驶。在选择了电气行驶的情况下,根据基于SOC的要求和/或驾驶员的选择等,选择EV-1模式和EV-2模式的一方。在选择了混合动力行驶的情况下,基于发动机12的效率和传递效率、要求驱动力的大小等,选择HV-1模式、HV-2模式以及HV-3模式的某一者,以兼顾驱动力和燃料经济性。例如,在低车速的低档(高减速比域)选择HV-1模式的成立,在中车速的中档(中减速比域)选择HV-2模式的成立,在高车速的高档(低减速比域)选择HV-3模式的成立。该模式切换控制部76在例如从将第1电动机MG1及第2电动机MG2作为驱动源的电动机行驶即EV-2模式向作为发动机行驶的HV-1模式切换的情况下,在那之前接合的离合器CL和制动器BK之中,经由液压控制回路60使离合器CL分离而通过第1电动机MG1使发动机12启动,使制动器BK继续接合。即,从图5的列线图所示的状态变为图4的列线图所示的状态。
当由发动机停止要求判定部70判定为出现了发动机停止要求时,利用电动机的发动机旋转降低控制单元即利用电动机的发动机旋转降低控制部78利用第1电动机MG1或第1电动机MG1及第2电动机MG2,以发动机旋转速度NE成为预先确定的发动机目标旋转速度NE1的方式执行反馈控制,使发动机旋转速度NE迅速地朝向零旋转降低。此外,上述发动机目标旋转速度NE1是预先通过实验等设定的值,以使得即使在利用电动机的反馈控制时发动机旋转速度NE从发动机目标旋转速度NE1过冲也不会变为比0rpm小,即发动机12不会逆旋转,例如是50rpm。另外,当发动机旋转速度NE达到发动机目标旋转速度NE1时,即发动机旋转速度NE变为比发动机目标旋转速度NE1低时,利用电动机的发动机旋转降低控制部78使利用电动机的反馈控制结束。
例如,当在图9的(a)所示的使制动器BK分离且使离合器CL接合的HV-2模式下进行行驶期间由发动机停止要求判定部70发出发动机停止要求时,如图9的(b)所示,利用电动机的发动机旋转降低控制部78利用第1电动机MG1及第2电动机MG2的负转矩使太阳轮S1、S2向负方向旋转,使发动机旋转速度NE朝向发动机目标旋转速度NE1降低。另外,当在图10的(a)所示的使制动器BK接合且使离合器CL分离的HV-1模式下进行行驶期间由发动机停止要求判定部70发出发动机停止要求时,如图10的(b)所示,利用电动机的发动机旋转降低控制部78利用第1电动机MG1的负转矩使太阳轮S1向负方向旋转,使发动机旋转速度NE朝向发动机目标旋转速度NE1降低。此外,在利用电动机的发动机旋转降低控制部78中,在发动机12的工作停止而通过利用电动机的反馈控制使发动机旋转速度NE降低至发动机目标旋转速度NE1的过程中,为了使发动机旋转速度NE迅速地通过产生驱动系统的共振的共振带而提高了该反馈控制的灵敏度或跟随性。
当由发动机停止要求判定部70判定为出现了发动机停止要求、且由利用电动机的发动机旋转降低控制部78判定为利用电动机的反馈控制结束时,利用接合要素的发动机旋转降低控制单元即利用接合要素的发动机旋转降低控制部80向后述的制动器接合控制部82或离合器接合控制部84输出使作为接合要素的离合器CL或制动器BK接合的指令信号。此外,在利用接合要素的发动机旋转降低控制部80中,根据由模式判定部74在从发动机停止要求判定部70发出发动机停止要求时所判定的行驶模式(HV-1模式或HV-2模式),决定使离合器CL和制动器BK的哪一个接合。即,在判定为HV-1模式的情况下,输出使离合器CL接合的指令信号,在判定为HV-2模式的情况下,输出使制动器BK接合的指令信号。
制动器接合控制单元即制动器接合控制部82按照从利用接合要素的发动机旋转降低控制部80输出的指令信号,从电子控制装置40向液压控制回路60输出使制动器BK接合或分离的液压控制指令信号Sp。在液压控制回路60中,按照该液压控制指令信号Sp,对从该液压控制回路60内的线性电磁阀等电磁控制阀输出的液压进行控制从而使制动器BK接合或分离。
例如,在HV-2模式下行驶时,在利用电动机的发动机旋转降低控制部78中如图9的(b)所示那样在发动机旋转速度NE达到发动机目标旋转速度NE1而停止利用电动机的反馈控制时,利用接合要素的发动机旋转降低控制部80及制动器接合控制部82使制动器BK接合。因此,如图9的(c)所示,连结于发动机12的齿轮架C1经由齿轮架C2而以不能相对旋转的方式与作为非旋转构件的壳体26连结,因此,发动机旋转速度NE降低而旋转停止,并且防止发动机12的逆旋转。
离合器接合控制单元即离合器接合控制部84按照从利用接合要素的发动机旋转降低控制部80输出的指令信号,从电子控制装置40向液压控制回路60输出使离合器CL接合或分离的液压控制指令信号Sp。在液压控制回路60中,按照该液压控制指令信号Sp,对从该液压控制回路60内的线性电磁阀等电磁控制阀输出的液压进行控制,从而使离合器CL接合或分离。
例如,在HV-1模式下行驶时,当在利用电动机的发动机旋转降低控制部78中,如图10的(b)所示那样发动机旋转速度NE达到发动机目标旋转速度NE1而利用电动机的反馈控制停止时,利用接合要素的发动机旋转降低控制部80以及离合器接合控制部84使离合器CL接合。因此,如图10的(c)所示,以不能相对旋转的方式连结于发动机12的齿轮架C1以不能相对旋转的方式与以不能相对旋转的方式连结于非旋转构件即壳体26的齿轮架C2连结,因此,发动机旋转速度NE降低而旋转停止,并且防止发动机12的逆旋转。
另外,在离合器接合控制部84中,当由模式切换控制部76根据基于例如车速V及加速器开度Acc判定的驾驶员的要求驱动力等发出向EV-1模式或EV-2模式的要求时,在从利用接合要素的发动机旋转降低控制部80输出指令信号之后,从电子控制装置40向液压控制回路60输出按照该要求使离合器CL接合或分离的液压控制指令信号Sp。也就是说,在从利用接合要素的发动机旋转降低控制部80输出指令信号之后,成为制动器BK和离合器CL接合的EV-2模式,因此,例如,在存在EV-2模式的要求的情况下,使离合器CL的接合状态继续。另外,在没有EV-2模式的要求即存在EV-1模式的要求的情况下,使离合器CL分离。
图11是对在图2的电子控制装置40中为了从发动机行驶模式(HV-1模式、HV-2模式)向电动机行驶模式(EV-1模式、EV-2模式)转变而使发动机旋转速度NE停止时、防止发动机12的逆旋转的控制工作的主要部分分别进行说明的流程图,以预定的控制周期反复执行。另外,图12是与图11的控制工作对应的时间图,是示出从HV-2模式向EV-2模式的转变的图。
在图11中,首先,在与发动机停止要求判定部70对应的S1中,判定是否出现了发动机停止要求,即向电动机行驶模式切换的切换要求。在该S1的判断被否定的情况下结束本例程,但在被肯定的情况下,在与发动机停止控制部72对应的S2中,使动机12的工作停止。
接着,在图12的从t1到t2的期间执行与利用电动机的发动机旋转降低控制部78对应的S3、S4、S5。即,在发动机12的工作停止之后的S3(图12的t1时刻),执行利用第1电动机MG1的反馈控制,以使发动机旋转速度NE朝向预先设定为比零大的值(50rmp)的发动机目标旋转速度NE1积极地降低。然后,在S4中,判定发动机旋转速度NE是否达到了发动机目标旋转速度NE1。在该S4的判断被否定的情况下,持续S3中的利用第1电动机MG1的反馈控制,但在被肯定的情况(图12的t2时刻)下,在S5中,使该利用第1电动机MG1的反馈控制停止。
接着,在与模式判定部74对应的S6中,判定由发动机停止要求判定部70发出发动机停止要求时的发动机行驶模式是HV-1模式还是HV-2模式,即是否为HV-1模式。在该S6的判断被否定即是HV-2模式的情况下,在与利用接合要素的发动机旋转降低控制部80及制动器接合控制部82对应的S7中,使制动器BK接合从而发动机旋转速度NE降低而旋转停止(图12的t3时刻)。另外,在S6的判断被肯定即是HV-1模式的情况下,在与利用接合要素的发动机旋转降低控制部80及离合器接合控制部84对应的S8中,使离合器CL接合从而发动机旋转速度NE降低而旋转停止(图12的t3时刻)。
接着,在与模式切换控制部76对应的S9中,判定是否存在EV2模式的要求。在该S9的判断被否定的情况下,在与离合器接合控制部84对应的S10中,离合器CL从接合的状态分离。另外,在S9的判断被肯定的情况下,离合器CL持续其接合状态。
在本实施例的驱动装置10的电子控制装置40中,在为了从发动机行驶模式(HV-1模式、HV-2模式)向电动机行驶模式(EV-1模式、EV-2模式)转变而使发动机旋转速度NE停止时,当出现发动机停止要求时,发动机旋转速度NE通过利用电动机的发动机旋转降低控制部78的利用电动机的反馈控制而降低至设定为比零大的值的发动机目标旋转速度NE1(图12的从t1到t2),之后,由利用接合要素的发动机旋转降低控制部80使离合器CL或制动器BK接合,从而从发动机目标旋转速度NE1降低至直到发动机12的旋转停止(图12的从t2到t3)。
如上述那样,根据本实施例的驱动装置10的电子控制装置40,在为了从驱动发动机12来进行行驶的发动机行驶模式(HV-1模式、HV-2模式)向电动机行驶模式(EV-1模式、EV-2模式)转变而使发动机12的旋转速度NE停止时,由利用接合要素的发动机旋转降低控制部80使用离合器CL或制动器BK来使发动机12的旋转速度NE停止。因此,在通过利用电动机的发动机旋转降低控制部78的利用电动机的反馈控制而使发动机旋转速度NE成为发动机目标旋转速度NE1后,由利用接合要素的发动机旋转降低控制部80使制动器BK或离合器CL接合,从而使发动机旋转速度NE停止,因此,以发动机12不会逆旋转的方式使发动机旋转速度NE降低。
另外,根据本实施例的驱动装置10的电子控制装置40,由利用电动机的发动机旋转降低控制部78使用第1电动机MG1来降低发动机12的旋转速度NE,接着,由利用接合要素的发动机旋转降低控制部80使离合器CL或制动器BK接合来使发动机12的旋转速度NE降低至零。因此,与不进行利用电动机的发动机旋转降低控制部78的利用电动机的反馈控制而仅利用离合器CL或制动器BK使发动机12停止的情况相比较,合适地抑制离合器CL或制动器BK的磨耗,离合器CL或制动器BK的耐久性提高。
另外,根据本实施例的驱动装置10的电子控制装置40,对第1电动机MG1进行反馈控制,以使发动机12的旋转速度NE朝向预先设定为比零大的值的目标旋转速度NE1降低。因此,在发动机12停止之前使利用电动机的发动机旋转降低控制部78的利用电动机的反馈控制停止,由利用接合要素的发动机旋转降低控制部80切换为通过离合器CL或制动器BK的接合进行的发动机旋转速度NE的降低,因此,即使为了比较迅速地通过发动机旋转速度NE的共振带而提高反馈控制的灵敏度或跟随性而使目标旋转速度NE1过冲,也可合适地防止发动机12的逆旋转。
另外,根据本实施例的驱动装置10的电子控制装置40,从制动器BK接合且离合器CL分离的HV-1模式向制动器BK和离合器CL都接合的EV-2模式转变。因此,通过使离合器CL接合,连结于发动机12的齿轮架C1以不能相对旋转的方式经由齿轮架C2与壳体26连结,发动机12的旋转速度NE降低而旋转停止,并且能够保持接合状态而通过EV-2模式进行电动机行驶。
接下来,基于附图对本发明的其他优选实施例详细地进行说明。在以下的说明中,对实施例彼此共通的部分标注相同的符号而省略其说明。
实施例2
图13~图18是取代前述的实施例1的混合动力车辆用驱动装置10、对本发明优选适用的其他的混合动力车辆用驱动装置100、110、120、130、140、150的结构分别进行说明的要点图。本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也优选适用于如图13所示的驱动装置100和/或图14所示的驱动装置110那样,变更了中心轴CE方向上的所述第1电动机MG1、第1行星齿轮装置14、第2电动机MG2、第2行星齿轮装置16、离合器CL以及制动器BK的配置(排列)的结构。也优选适用于如图15所示的驱动装置120那样,在所述第2行星齿轮装置16的齿轮架C2和作为非旋转构件的所述壳体26之间与所述制动器BK并列地具备允许相对于该齿轮架C2的壳体26单向旋转且阻止反向旋转的单向离合器(one way clutch)OWC的结构。也优选适用于如图16所示的驱动装置130、图17所示的驱动装置140、图18所示的驱动装置150那样,取代所述单小齿轮型的第2行星齿轮装置16而具备作为第2差动机构的双小齿轮型的第2行星齿轮装置16′的结构。该第2行星齿轮装置16′作为旋转要素(要素)具备:作为第1旋转要素的太阳轮S2′、将彼此啮合的多个小齿轮P2′支承为能够自转及公转的作为第2旋转要素的齿轮架C2′、以及经由小齿轮P2′与太阳轮S2′啮合的作为第3旋转要素的齿圈R2′。
这样,上述实施例2的混合动力车辆用驱动装置100、110、120、130、140、150具备:作为第1差动机构的第1行星齿轮装置14,其具备与第1电动机MG1连结的作为第1旋转要素的太阳轮S1、与发动机12连结的作为第2旋转要素的齿轮架C1、以及与作为输出旋转构件的输出齿轮30连结的作为第3旋转要素的齿圈R1;作为第2差动机构的第2行星齿轮装置16(16′),其具备与第2电动机MG2连结的作为第1旋转要素的太阳轮S2(S2′)、作为第2旋转要素的齿轮架C2(C2′)、以及作为第3旋转要素的齿圈R2(R2′),这些齿轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)的某一方与所述第1行星齿轮装置14的齿圈R1连结;离合器CL,其选择性地使所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与所述齿轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中不与所述齿圈R1连结的一方的旋转要素接合;以及制动器BK,其选择性地使所述齿轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中的不与所述齿圈R1连结的一方的旋转要素与作为非旋转构件的壳体26接合。因此,通过分别设置前述的实施例1的电子控制装置40,在为了从驱动发动机12来进行行驶的发动机行驶模式(HV-1模式、HV-2模式)向电动机行驶模式(EV-1模式、EV-2模式)转变而使发动机12的旋转速度NE停止时,由利用接合要素的发动机旋转降低控制部80使用离合器CL或制动器BK来使发动机12的旋转速度NE停止,因此,当通过利用电动机的发动机旋转降低控制部78的利用电动机的反馈控制使发动机旋转速度NE成为发动机目标旋转速度NE1后,由利用接合要素的发动机旋转降低控制部80通过使制动器BK或离合器CL接合来使发动机旋转速度NE停止,以发动机12不会逆旋转的方式降低发动机旋转速度NE等,能够获得与前述的实施例1同样的效果。
实施例3
图19~图21是取代前述的实施例1的混合动力车辆用驱动装置10,对本发明优选适用的其他的混合动力车辆用驱动装置160、170、180的结构及工作分别进行说明的列线图。与前述同样,第1行星齿轮装置14的太阳轮S1、齿轮架C1、齿圈R1的相对旋转速度由实线L1表示,第2行星齿轮装置16的太阳轮S2、齿轮架C2、齿圈R2的相对旋转速度由虚线L2表示。在混合动力车辆用驱动装置160中,第1行星齿轮装置14的太阳轮S1、齿轮架C1以及齿圈R1分别与第1电动机MG1、发动机12以及第2电动机MG2连结,第2行星齿轮装置16的太阳轮S2、齿轮架C2分别与第2电动机MG2、输出旋转构件30连结,齿圈R2经由制动器BK与非旋转构件26连结,太阳轮S1和齿圈R2经由离合器CL选择性地连结。所述齿圈R1和太阳轮S2彼此连结。在混合动力车辆用驱动装置170中,第1行星齿轮装置14的太阳轮S1、齿轮架C1以及齿圈R1分别与第1电动机MG1、输出旋转构件30以及发动机12连结,第2行星齿轮装置16的太阳轮S2、齿轮架C2分别与第2电动机MG2、输出旋转构件30连结,齿圈R2经由制动器BK与非旋转构件26连结,太阳轮S1和齿圈R2经由离合器CL选择性地连结。所述齿轮架C1及C2彼此连结。在混合动力车辆用驱动装置180中,第1行星齿轮装置14的太阳轮S1、齿轮架C1以及齿圈R1分别与第1电动机MG1、输出旋转构件30以及发动机12连结,第2行星齿轮装置16的太阳轮S2、齿圈R2分别与第2电动机MG2、输出旋转构件30连结,齿轮架C2经由制动器BK与非旋转构件26连结,齿圈R1和齿轮架C2经由离合器CL选择性地连结。所述齿轮架C1和齿圈R2彼此连结。
在图19~图21的实施例中,通过分别设置前述的实施例1的电子控制装置40,在为了从驱动发动机12来进行行驶的发动机行驶模式(HV-1模式、HV-2模式)向电动机行驶模式(EV-1模式、EV-2模式)转变而使发动机12的旋转速度NE停止时,由利用接合要素的发动机旋转降低控制部80使用离合器CL或制动器BK来使发动机12的旋转速度NE停止,因此能够获得与前述的实施例1同样的效果。
在图19~图21所示的实施例中,与前述的图4~7、图13~18等所示的实施例同样,在以下方面是共通的:一种混合动力车辆的驱动控制装置,具备在列线图上具有4个旋转要素(表现为4个旋转要素)的作为第1差动机构的第1行星齿轮装置14及作为第2差动机构的第2行星齿轮装置16、16′、和分别与这4个旋转要素连结的第1电动机MG1、第2电动机MG2、发动机12及输出旋转构件(输出齿轮30),所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1行星齿轮装置14的旋转要素和所述第2行星齿轮装置16、16′的旋转要素经由离合器CL选择性地连结,成为该离合器CL的接合对象的所述第2行星齿轮装置16、16′的旋转要素经由制动器BK选择性地与作为非旋转构件的壳体26连结。即,使用图8等叙述的本发明的混合动力车辆的驱动控制装置也适于应用在图19~图21所示的结构。
另外,图19~图21所示的实施例与图4~7、图13~18所示的实施例同样,所述第1行星齿轮装置14具备与所述第1电动机MG1连结的作为第1旋转要素的太阳轮S1、与所述发动机12连结的作为第2旋转要素的齿轮架C1、以及与所述输出齿轮30连结的作为第3旋转要素的齿圈R1,所述第2行星齿轮装置16(16′)具备与所述第2电动机MG2连结的作为第1旋转要素的太阳轮S2(S2′)、作为第2旋转要素的齿轮架C2(C2′)、以及作为第3旋转要素的齿圈R2(R2′),这些齿轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)的某一方与所述第1行星齿轮装置14的齿圈R1连结,所述离合器CL选择性地使所述第1行星齿轮装置14的齿轮架C1与所述齿轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中不与所述齿圈R1连结的一方的旋转要素接合,所述制动器BK选择性地使所述齿轮架C2(C2′)及齿圈R2(R2′)中不与所述齿圈R1连结的一方的旋转要素与作为非旋转构件的壳体26接合。
以上,基于附图对本发明的实施例详细地进行了说明,但本发明也适用于其他的方式。
在本实施例的电子控制装置40中,在为了从发动机行驶模式向电动机行驶模式转变而使发动机12的旋转速度NE停止时,在通过利用电动机的发动机旋转降低控制部78的反馈控制降低发动机旋转速度NE之后,由利用接合要素的发动机旋转降低控制部80使用离合器CL或制动器BK来使发动机12的旋转速度NE停止,但也可以不进行利用电动机的发动机旋转降低控制部78的反馈控制而仅利用离合器CL或制动器BK使发动机12停止。
另外,在本实施例的电子控制装置40中,在为了从发动机行驶模式向电动机行驶模式转变而使发动机12的旋转速度NE停止时,在利用电动机的发动机旋转降低控制部78的反馈控制停止之后,由利用接合要素的发动机旋转降低控制部80使离合器CL或制动器BK接合,但也可以在停止反馈控制之前使离合器CL或制动器BK接合。例如,可以使制动器BK或离合器CL的接合容量随着发动机旋转速度NE通过反馈控制而接近发动机目标旋转速度NE1而逐渐上升,也可以进行使反馈控制的灵敏度或跟随性随着该制动器BK或离合器CL的接合容量的上升而降低的控制。
此外,上述只不过是一个实施形态,本发明能够以基于本领域技术人员的知识而施加了各种变更、改良的样式实施。
标号说明
10、100、110、120、130、140、150、160、170、180:混合动力车辆用驱动装置
12:发动机
14:第1行星齿轮装置(第1差动机构)
16、16′:第2行星齿轮装置(第2差动机构)
26:壳体(非旋转构件)
30:输出齿轮(输出旋转构件)
40:电子控制装置(驱动控制装置)
70:发动机停止要求判定部
78:利用电动机的发动机旋转降低控制部
80:利用接合要素的发动机旋转降低控制部
MG1:第1电动机
MG2:第2电动机
BK:制动器
CL:离合器
NE:发动机旋转速度(旋转速度)
NE1:发动机目标旋转速度(目标旋转速度)
Claims (5)
1.一种混合动力车辆的驱动控制装置,该混合动力车辆具备作为整体具有4个旋转要素的第1差动机构及第2差动机构、和分别与该4个旋转要素连结的发动机、第1电动机、第2电动机及输出旋转构件,
所述4个旋转要素中的1个旋转要素中的所述第1差动机构的旋转要素和所述第2差动机构的旋转要素经由离合器选择性地连结,
成为该离合器的接合对象的所述第1差动机构或所述第2差动机构的旋转要素经由制动器选择性地与非旋转构件连结,
所述驱动控制装置的特征在于,
在为了从驱动所述发动机来进行行驶的发动机行驶模式向电动机行驶模式转变而降低所述发动机的旋转速度时,使用所述离合器或所述制动器来使所述发动机的旋转速度停止。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的驱动控制装置,其中,
使用所述第1电动机来降低所述发动机的旋转速度,接着,使所述离合器或所述制动器接合来使该发动机的旋转速度降低至零。
3.根据权利要求2所述的混合动力车辆的驱动控制装置,其中,
对所述第1电动机进行反馈控制,以使所述发动机的旋转速度朝向预先设定为比零大的值的目标旋转速度降低。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的混合动力车辆的驱动控制装置,其中,
从所述制动器接合且所述离合器分离的所述发动机行驶模式向所述制动器及所述离合器均接合的所述电动机行驶模式转变。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的混合动力车辆的驱动控制装置,其中,
所述第1差动机构具备与所述第1电动机连结的第1旋转要素、与所述发动机连结的第2旋转要素以及与所述输出旋转构件连结的第3旋转要素,
所述第2差动机构具备与所述第2电动机连结的第1旋转要素、第2旋转要素以及第3旋转要素,该第2旋转要素及第3旋转要素的某一方与所述第1差动机构的第3旋转要素连结,
所述离合器选择性地使所述第1差动机构的第2旋转要素与所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中不与所述第1差动机构的第3旋转要素连结的一方的旋转要素接合,
所述制动器选择性地使所述第2差动机构的第2旋转要素及第3旋转要素中不与所述第1差动机构的第3旋转要素连结的一方的旋转要素与所述非旋转构件接合。
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