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WO2014162760A1 - 車両の制御装置 - Google Patents

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Publication number
WO2014162760A1
WO2014162760A1 PCT/JP2014/051250 JP2014051250W WO2014162760A1 WO 2014162760 A1 WO2014162760 A1 WO 2014162760A1 JP 2014051250 W JP2014051250 W JP 2014051250W WO 2014162760 A1 WO2014162760 A1 WO 2014162760A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gear
vehicle
input shaft
motor
generator
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/051250
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚希 早島
満弘 田畑
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
Publication of WO2014162760A1 publication Critical patent/WO2014162760A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109Braking
    • B60W30/18127Regenerative braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
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    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/442Series-parallel switching type
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    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/547Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
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    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
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    • B60W10/11Stepped gearings
    • B60W10/113Stepped gearings with two input flow paths, e.g. double clutch transmission selection of one of the torque flow paths by the corresponding input clutch
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention provides a first power transmission path for transmitting the power of the first motor / generator to the wheels via the first gear transmission mechanism, and the power of the second motor / generator to the wheels via the second gear transmission mechanism.
  • the present invention relates to a control device applied to a vehicle having a second power transmission path.
  • Patent Document 1 A transmission device is known that includes two motors as a driving power source, and each motor can transmit power to wheels via different gear transmission mechanisms (see Patent Document 1).
  • Patent Documents 2 to 5 exist as prior art documents related to the present invention.
  • JP 2002-089594 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-018214 Japanese Patent Laid-Open No. 06-245314 JP 2004-135471 A JP 2003-079005 A
  • an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can reduce rattling noise when performing regenerative power generation and can improve vehicle responsiveness.
  • the control device of the present invention includes a first power transmission path for transmitting the power of the first motor / generator to the wheels of the vehicle via the first gear transmission mechanism, and a second gear transmission mechanism for the power of the second motor / generator. And a second power transmission path for transmitting to the vehicle wheel via the motor generator of one of the first motor / generator and the second motor / generator. In the case of generating regenerative power while driving the first motor / generator and the second motor / generator, the other motor / generator performs regenerative power generation. Control means for controlling the second motor / generator is provided.
  • regenerative power generation when regenerative power generation is performed while driving a wheel with one motor / generator, regenerative power generation is performed with the other motor / generator different from the one motor / generator.
  • the gear transmission mechanism on the other motor / generator side When the wheel is driven by one motor / generator, no power is output from the other motor / generator. Therefore, in the gear transmission mechanism on the other motor / generator side, the gear on the motor / generator side is It is driven by a gear. Therefore, in this gear transmission mechanism, the gear meshing is in the same state as when regenerative power generation is performed. Therefore, by performing regenerative power generation with the other motor / generator, it is possible to reduce rattling noise when performing regenerative power generation. Further, according to the present invention, since it is not necessary to perform an annealing process on the torque of the other motor / generator, the responsiveness of the vehicle can be improved.
  • the vehicle is connected to an internal combustion engine, a first input shaft connected to the internal combustion engine via a first clutch, and the internal combustion engine via a second clutch.
  • a dual-clutch transmission having a plurality of gear trains that are different in gear ratio from each other, wherein the first input shaft and the first motor / generator transmit power.
  • the second input shaft and the second motor / generator may be connected so as to be able to transmit power.
  • the wheel can be driven by either one of the motor / generator while the first motor / generator and the second motor / generator are in a state where power can be transmitted to the wheels. Therefore, the present invention can be preferably applied.
  • FIG. 1 schematically shows a vehicle in which a control device according to one embodiment of the present invention is incorporated.
  • the vehicle 1A includes an internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine) 2 as a driving power source, a first motor / generator (hereinafter also referred to as first MG) 3 and a second motor.
  • a generator (hereinafter sometimes abbreviated as second MG) 4 is provided. That is, the vehicle 1A is configured as a hybrid vehicle.
  • the engine 2 is a known spark ignition internal combustion engine having a plurality of cylinders.
  • the first MG 3 and the second MG 4 are well-known ones that are mounted on a hybrid vehicle and function as an electric motor and a generator. Therefore, the detailed description regarding these is abbreviate
  • the first MG 3 and the second MG 4 are electrically connected to the battery 6 via the inverter 5.
  • the vehicle 1A is equipped with a transmission 10 capable of shifting to a plurality of shift speeds (1st to 5th and reverse).
  • the transmission 10 is configured as a dual clutch transmission.
  • the transmission 10 includes an input system 11 and an output system 12.
  • the input system 11 includes a first input shaft 13 and a second input shaft 14.
  • the first input shaft 13 is connected to the engine 2 via the first clutch 15.
  • the second input shaft 14 is connected to the engine 2 via the second clutch 16.
  • the first clutch 15 and the second clutch 16 are known friction clutches that can be switched between an engaged state in which power is transmitted between the engine 2 and the input shafts 13 and 14 and a released state in which the power transmission is interrupted. is there.
  • the output system 12 includes a first output shaft 17, a second output shaft 18, and a drive shaft 19. As shown in this figure, a first output gear 20 is provided on the first output shaft 17. A second output gear 21 is provided on the second output shaft 18. A drive gear 22 is provided on the drive shaft 19. The first output gear 20 and the second output gear 21 mesh with the driven gear 22, respectively.
  • the drive shaft 19 is connected to the differential mechanism 7 so that power can be transmitted.
  • the differential mechanism 7 is a well-known mechanism that distributes input power to the left and right wheels 8.
  • the first to fifth gear trains G1 to G5 and the reverse gear train GR are interposed between the input system 11 and the output system 12. As shown in this figure, the first gear train G1, the third gear train G3, and the fifth gear train G5 are interposed between the first input shaft 13 and the first output shaft 17. The second gear train G2, the fourth gear train G4, and the reverse gear train GR are interposed between the second input shaft 14 and the second output shaft 18.
  • the first gear train G1 includes a first drive gear 23 and a first driven gear 24 that mesh with each other
  • the second gear train G2 includes a second drive gear 25 and a second driven gear 26 that mesh with each other
  • the third gear train G3 includes a third drive gear 27 and a third driven gear 28 that mesh with each other
  • the fourth gear train G4 includes a fourth drive gear 29 and a fourth driven gear 30 that mesh with each other
  • the fifth gear train G5 includes a fifth drive gear 31 and a fifth driven gear 32 that mesh with each other.
  • the first to fifth gear trains G1 to G5 are provided so that the drive gear and the driven gear always mesh with each other. Different gear ratios are set for the respective gear trains G1 to G5.
  • the gear ratio is smaller in the order of the first gear train G1, the second gear train G2, the third gear train G3, the fourth gear train G4, and the fifth gear train G5. Therefore, the first gear train G1 is the first gear, the second gear train G2 is the second gear, the third gear train G3 is the third gear, the fourth gear train G4 is the fourth gear, and the fifth gear train G5 is the fifth gear.
  • the reverse gear train GR includes a reverse drive gear 33, an intermediate gear 34, and a reverse driven gear 35.
  • the first drive gear 23, the third drive gear 27, and the fifth drive gear 31 are fixed to the first input shaft 13 so as to rotate integrally with the first input shaft 13.
  • the first driven gear 24, the third driven gear 28, and the fifth driven gear 32 are supported by the first output shaft 17 so as to be rotatable relative to the first output shaft 17.
  • the second drive gear 25, the fourth drive gear 29, and the reverse drive gear 33 are fixed to the second input shaft 14 so as to rotate integrally with the second input shaft 14.
  • the second driven gear 26, the fourth driven gear 30, and the reverse driven gear 35 are supported on the second output shaft 18 so as to be rotatable relative to the second output shaft 18.
  • the intermediate gear 34 is rotatably supported by a case (not shown) of the transmission 10. As shown in this figure, the intermediate gear 34 meshes with each of the reverse drive gear 33 and the reverse drive gear 35.
  • the first output shaft 17 is provided with a first sleeve 36, a third sleeve 38, and a fifth sleeve 40. These sleeves 36, 38, and 40 are supported by the first output shaft 17 so as to rotate integrally with the first output shaft 17 and to be movable in the axial direction.
  • the first sleeve 36 is provided to be switchable between an engagement position where the first output shaft 17 and the first driven gear 24 are engaged with each other so that the first driven gear 24 is rotated integrally and a release position where the engagement is released. ing.
  • the third sleeve 38 is provided so as to be switchable between an engagement position where the first output shaft 17 and the third driven gear 28 are engaged with each other and an engagement position where the engagement is released, and a release position where the engagement is released.
  • the fifth sleeve 40 is provided so as to be switchable between an engagement position where the first output shaft 17 and the fifth driven gear 32 rotate together, and a release position where the engagement is released. ing.
  • a neutral state the case where the first sleeve 36, the third sleeve 38, and the fifth sleeve 40 are all switched to the release position may be referred to as a neutral state.
  • the first sleeve 36, the third sleeve 38, and the fifth sleeve 40 may be collectively referred to as a first transmission mechanism.
  • the second output shaft 18 is provided with a second sleeve 37, a fourth sleeve 39, and a reverse sleeve 41. These sleeves 37, 39, 41 are supported by the second output shaft 18 so as to rotate integrally with the second output shaft 18 and to be movable in the axial direction.
  • the second sleeve 37 is provided so as to be switchable between an engagement position where the second output shaft 18 and the second driven gear 26 are engaged with each other and an engagement position where the engagement is released, and a release position where the engagement is released.
  • the fourth sleeve 39 is provided so as to be switchable between an engagement position where the second output shaft 18 and the fourth driven gear 30 are engaged with the fourth driven gear 30 and a release position where the engagement is released.
  • the reverse sleeve 41 is provided so as to be switchable between an engagement position where the second output shaft 18 and the reverse drive gear 35 are engaged with each other and an engagement position where the reverse drive gear 35 is released, and a release position where the engagement is released.
  • a neutral state the case where the second sleeve 37, the fourth sleeve 39, and the reverse sleeve 41 are all switched to the release position.
  • the second sleeve 37, the fourth sleeve 39, and the reverse sleeve 41 may be collectively referred to as a second transmission mechanism.
  • the output shafts 17 and 18 each have a synchro mechanism that synchronizes rotation when the sleeves 36 to 41 and the driven gears 24, 26, 28, 30, 32, and 35 are engaged with each other. It is provided for each driven gear.
  • a synchro mechanism that synchronizes rotation by friction engagement for example, a known key-type synchromesh mechanism may be used. Therefore, detailed description of the synchro mechanism is omitted.
  • the first input shaft 13 is provided with a first driven gear 42.
  • a first drive gear 43 that meshes with the first driven gear 42 is provided on the output shaft 3 a of the first MG 3.
  • the first MG 3 is connected to the first input shaft 13 so that power can be transmitted.
  • the transmission ratio between the first drive gear 43 and the first driven gear 42 is set so that the rotation of the first MG 3 is decelerated and transmitted to the first input shaft 13.
  • the second input shaft 14 is provided with a second driven gear 44.
  • a second drive gear 45 that meshes with the second driven gear 44 is provided on the output shaft 4 a of the second MG 4.
  • the second MG 4 is connected to the second input shaft 14 so that power can be transmitted.
  • the gear ratio between the second drive gear 45 and the second driven gear 44 is set so that the second MG 4 and the second input shaft 14 rotate at substantially the same rotational speed.
  • the transmission ratio between the first drive gear 43 and the first driven gear 42 and the transmission ratio between the second drive gear 45 and the second driven gear 44 are set to be different from each other. .
  • the operations of the first clutch 15, the second clutch 16, and the sleeves 36 to 41 are controlled by the vehicle control device 50.
  • the operations of the engine 2, the first MG3, and the second MG4 are also controlled by the vehicle control device 50.
  • the vehicle control device 50 is configured as a computer unit including a microprocessor and peripheral devices such as RAM and ROM necessary for its operation.
  • the vehicle control device 50 holds various control programs for appropriately driving the vehicle 1A.
  • the vehicle control device 50 executes control of the control objects such as the engine 2 and the MGs 3 and 4 by executing these programs.
  • Various sensors for acquiring information related to the vehicle 1A are connected to the vehicle control device 50. For example, a vehicle speed sensor 51, an accelerator opening sensor 52, a brake pedal sensor 53, and the like are connected to the vehicle control device 50.
  • the vehicle speed sensor 51 outputs a signal corresponding to the speed (vehicle speed) of the vehicle 1A.
  • the accelerator opening sensor 52 outputs a signal corresponding to the depression amount of the accelerator pedal, that is, the accelerator opening.
  • the brake pedal sensor 53 outputs a signal corresponding to the depression amount of the brake pedal.
  • various sensors, switches, and the like are connected to the vehicle control device 50, but these are not shown.
  • a plurality of travel modes are realized by appropriately controlling the engine 2, the first MG3, the second MG4, the transmission 10, and the like.
  • the plurality of travel modes for example, an EV travel mode and an engine travel mode are set.
  • the transmission 10 is switched to an appropriate shift speed.
  • the clutch on the input shaft side having the shift stage is switched to the engaged state and the other clutch is switched to the released state, and the engine 8 mainly drives the wheels 8.
  • the engine 2 In the EV travel mode, the engine 2 is disconnected by switching both the first clutch 15 and the second clutch 16 to the released state. Then, the transmission 10 is switched to an appropriate shift speed, and the wheel 8 is driven by one of the first MG 3 and the second MG 4.
  • one input shaft that is involved in the travel of the vehicle 1A is referred to as a travel-side input shaft
  • the other input shaft that is not involved in the travel of the vehicle 1A is referred to as a non-travel-side input shaft.
  • the clutch, MG, gear train, and transmission mechanism provided on the travel-side input shaft are referred to as travel-side clutch, travel-side MG, travel-side gear train, and travel-side transmission mechanism, respectively.
  • the clutch, MG, gear train, and transmission mechanism provided on the input shaft may be referred to as a non-traveling clutch, a non-traveling MG, a non-traveling gear train, and a non-traveling transmission mechanism, respectively.
  • the vehicle control device 50 switches the travel mode based on the vehicle speed, the accelerator opening, and the like. Further, the vehicle control device 50 switches the gear position of the transmission 10 based on the vehicle speed and the accelerator opening.
  • a shift diagram showing the relationship between the vehicle speed, the accelerator opening, and the gear position is stored as a map. Note that this shift diagram is a well-known one that is generally used for control of a transmission, and therefore the description thereof is omitted.
  • the vehicle control device 50 sets a gear position according to the current traveling state of the vehicle 1 based on this shift diagram. Then, the sleeves 36 to 41 are controlled so that the transmission 10 switches to the set gear position.
  • the vehicle control device 50 controls the non-traveling side transmission mechanism in preparation for the next shift. Specifically, for example, when the vehicle is currently traveling at the first speed, it can be predicted that the transmission 10 will become the second speed at the next shift. Therefore, the second sleeve 37 is switched to the engaged state, and the fourth sleeve 39 and the reverse sleeve 41 are switched to the released state, so that the second speed change mechanism is set to the second speed state. In this way, the vehicle control device 50 performs a so-called pre-shift in which the non-traveling speed change mechanism is set to a gear position that is expected to be switched next.
  • the vehicle control device 50 executes the regeneration mode when a predetermined regeneration condition is satisfied, such as when deceleration is requested for the vehicle 1A regardless of the travel mode.
  • a predetermined regeneration condition such as when deceleration is requested for the vehicle 1A regardless of the travel mode.
  • the first MG 3 or the second MG 4 is caused to function as a generator, and regenerative power generation is performed using energy input from the wheels 8.
  • regenerative power generation is performed by the MG on the non-travel side.
  • FIG. 2 shows a regeneration control routine executed by the vehicle control device 50 to control the vehicle 1A in this way.
  • This control routine is repeatedly executed at a predetermined cycle while the vehicle 1A is traveling.
  • the vehicle control device 50 first acquires the state of the vehicle 1A in step S11.
  • the state of the vehicle 1 ⁇ / b> A for example, the vehicle speed, the accelerator opening degree, the depression amount of the brake pedal, and the like are acquired.
  • the current travel mode is also acquired.
  • various information related to the state of the vehicle 1A is acquired.
  • step S12 the vehicle control device 50 determines whether or not the vehicle is currently traveling in the EV traveling mode. If it is determined that the vehicle is not currently traveling in the EV traveling mode, the current control routine is terminated. On the other hand, if it is determined that the vehicle is currently traveling in the EV traveling mode, the process proceeds to step S13, and the vehicle control device 50 determines whether or not the regeneration condition is satisfied. As described above, the regeneration condition is determined to be satisfied when, for example, the vehicle 1A is requested to decelerate, that is, when the accelerator opening is 0 and the brake pedal is depressed. If it is determined that the regeneration condition is not satisfied, the current control routine is terminated.
  • step S14 the vehicle control device 50 determines whether or not the vehicle is traveling in the first MG3. When it determines with having drive
  • step S16 when it determines with having drive
  • FIG. 3 shows an example of gear meshing at this time.
  • the drive gears 23, 25, 27, 29, 31, and 33 are generalized and shown as the drive gear DG1
  • the driven gears 24, 26, 28, 30, 32, and 35 are generalized and shown as the driven gear DG2.
  • each tooth T1 of the drive gear DG1 pushes each tooth T2 of the driven gear DG2, so that the tooth surface FS1 on the front side in the rotational direction of each tooth T1 of the drive gear DG1. And the tooth surface BS2 on the rear side in the rotation direction of each tooth T2 of the driven gear DG2.
  • FIG. 4 shows an example of gear meshing at this time.
  • the drive gears 23, 25, 27, 29, 31, and 33 are generalized and shown as the drive gear DG1
  • the driven gears 24, 26, 28, 30, 32, and 35 are generalized to the driven gears. Shown as DG2.
  • each tooth T2 of the driven gear DG2 pushes each tooth T1 of the drive gear DG1, so the tooth surface FS2 on the front side in the rotational direction of each tooth T2 of the driven gear DG2 and each tooth of the drive gear DG1.
  • the tooth surface BS1 on the rear side in the rotation direction of T1 comes into contact.
  • the pre-shift is executed in the non-traveling speed change mechanism.
  • the driven gear drives the drive gear. Therefore, this gear train is in the state shown in FIG.
  • regenerative power generation is performed by the MG on the non-travel side.
  • rattling noise can be reduced.
  • the responsiveness of the vehicle 1A can be improved.
  • the vehicle control device 50 functions as the control means of the present invention by executing the control routine of FIG.
  • the first gear train G1, the third gear train G3, and the fifth gear train G5 correspond to the first gear transmission mechanism of the present invention
  • the reverse gear train GR corresponds to the second gear transmission mechanism of the present invention.
  • the first input shaft 13, the first gear train G1, the third gear train G3, the fifth gear train G5, the first output shaft 17, the drive shaft 19, and the differential mechanism 7 are included in the first power transmission path of the present invention.
  • the second input shaft 14, the second gear train G2, the fourth gear train G4, the reverse gear train GR, the second output shaft 18, the drive shaft 19, and the differential mechanism 7 are the second power transmission path of the present invention. Equivalent to.
  • the present invention can be implemented in various forms without being limited to the above-described forms.
  • the vehicle to which the present invention is applied is not limited to the vehicle 1A shown in the above-described form.
  • the present invention may be applied to the vehicle 1B shown in FIG. In this figure, parts common to those in FIG.
  • the vehicle 1B is configured as an electric vehicle on which the first MG 3 and the second MG 4 are mounted as a driving power source.
  • a transmission 60 is mounted on the vehicle 1B.
  • the transmission 60 includes a first input shaft 61, a second input shaft 62, a first output shaft 63, a second output shaft 64, and a first gear train G1 to a fourth gear train G4.
  • the first input shaft 61 is connected to the output shaft 3a of the first MG3.
  • the second input shaft 62 is connected to the output shaft 4a of the second MG 4.
  • the first output shaft 63 and the second output shaft 64 are connected to wheels of the vehicle 1B through a power transmission path (not shown) so as to be able to transmit power.
  • the first gear train G1 and the third gear train G3 are interposed between the first input shaft 61 and the first output shaft 63.
  • the first drive gear 23 of the first gear train G1 and the third drive gear 27 of the third gear train G3 are supported by the first input shaft 61 so as to be rotatable relative to the first input shaft 61.
  • the first driven gear 24 of the first gear train G1 and the third driven gear 28 of the third gear train G3 are fixed to the first output shaft 63 so as to rotate integrally with the first output shaft 63.
  • the second gear train G2 and the fourth gear train G4 are interposed between the second input shaft 62 and the second output shaft 64.
  • the second drive gear 25 of the second gear train G2 and the fourth drive gear 29 of the fourth gear train G4 are supported by the second input shaft 62 so as to be rotatable relative to the second input shaft 62.
  • the second driven gear 26 of the second gear train G2 and the fourth driven gear 30 of the fourth gear train G4 are fixed to the second output shaft 64 so as to rotate integrally with the second output shaft 64.
  • the first input shaft 61 is provided with a first sleeve 65.
  • the first sleeve 65 is supported by the first input shaft 61 so as to rotate integrally with the first input shaft 61 and move in the direction of the rotation axis.
  • the first sleeve 65 has a first speed position at which the first input shaft 61 and the first drive gear 23 mesh with the first drive gear 23 so that the first input shaft 61 and the first drive gear 23 rotate integrally, and the first input shaft 61 and the third drive gear 27. Can be switched between a third speed position that meshes with the third drive gear 27 and a release position that meshes with neither the first drive gear 23 nor the third drive gear 27 so as to rotate together.
  • a second sleeve 66 is provided on the second input shaft 62.
  • the second sleeve 66 is supported by the second input shaft 62 so as to rotate integrally with the second input shaft 62 and be movable in the direction of the rotation axis.
  • the second sleeve 66 has a second speed position at which the second input shaft 62 and the second drive gear 25 mesh with the second drive gear 25 so that the second input shaft 62 and the second drive gear 25 rotate integrally, and the second input shaft 62 and the fourth drive gear 29. Can be switched between a fourth speed position that meshes with the fourth drive gear 29 and a release position that meshes with neither the second drive gear 25 nor the fourth drive gear 29 so as to rotate together.
  • the first output shaft 63 and the second output shaft 64 are connected via a clutch 67.
  • the clutch 67 can be switched between an engaged state in which the first output shaft 63 and the second output shaft 64 rotate integrally and a released state in which the first output shaft 63 and the second output shaft 64 rotate separately. it can.
  • the clutch 67 can also be switched to a state in which power is transmitted between these output shafts while the first output shaft 63 and the second output shaft 64 rotate at different rotational speeds.
  • a parking gear 68 is provided on the second output shaft 64 so as to rotate integrally.
  • the transmission 10 has a lock position that engages with the parking gear 68 and locks the second output shaft 64 so as not to rotate, and an unlock position that releases the engagement with the parking gear 68 and allows the second output shaft 64 to rotate freely.
  • a parking pole 69 that can be switched between and is provided.
  • the EV traveling mode is also executed on this vehicle 1B.
  • the wheels are driven by the first MG3 when traveling at the first or third speed, and the wheels are driven by the second MG4 when traveling at the second or fourth speed.
  • the sleeve of the input shaft on the non-travel side that is not used for travel is moved to the position of the gear position that is expected to be switched next.
  • it determines with regeneration conditions having been satisfied and regeneration mode is performed.
  • regenerative power generation is performed by the MG on the non-travel side of the first MG3 and the second MG4.
  • the first gear train G1 and the third gear train G3 correspond to the first gear transmission mechanism of the present invention
  • the second gear train G2 and the fourth gear train G4 correspond to the second gear transmission of the present invention.
  • the first input shaft 61, the first gear train G1, the third gear train G3, and the first output shaft 63 correspond to the first power transmission path of the present invention
  • the fourth gear train G4 and the second output shaft 64 correspond to the second power transmission path of the present invention.
  • FIG. 6 schematically shows still another vehicle 1C to which the present invention is applied.
  • the vehicle 1 ⁇ / b> C is configured as a hybrid vehicle including an engine 2 and two MGs 3 and 4.
  • the engine 2 and the first MG 3 are connected to the rear wheel 8R so as to be able to transmit power
  • the second MG 4 is connected to the front wheel 8F so as to be able to transmit power. Therefore, the front wheel 8F and the rear wheel 8R are wheels.
  • the transmission 70 is mounted on the vehicle 1C.
  • the transmission 70 includes an input shaft 71, an output shaft 72, and a plurality of gear trains (not shown) having different gear ratios.
  • the plurality of gear trains are interposed between the input shaft 71 and the output shaft 72.
  • the transmission 70 switches gears by selectively establishing power transmission between the input shaft 71 and the output shaft 72 by any one of the plurality of gear trains.
  • the output shaft 2 a of the engine 2 is connected to the input shaft 71 of the transmission 70.
  • a rotor (not shown) of the first MG 3 is attached to the output shaft 2a so as to rotate integrally.
  • the output shaft 72 of the transmission 70 is connected to the rear wheel 8R through the differential mechanism 7R so as to be able to transmit power.
  • An output gear 80 is provided on the output shaft 4 a of the second MG 4.
  • the output gear 80 meshes with a ring gear 81 provided in the case of the differential mechanism 7F.
  • the differential mechanism 7F is a known mechanism that distributes power to the left and right front wheels 8F.
  • the EV traveling mode in which the vehicle 1C travels with one of the first MG3 and the second MG4 is executed. Note that when traveling in the second MG 4 in the EV traveling mode, the transmission 70 is shifted to an appropriate gear position. Further, also in the vehicle 1C, the regeneration mode is executed by one of the first MG3 and the second MG4 during deceleration.
  • the EV travel mode is switched to the regenerative mode, regenerative power generation is performed by the MG on the non-travel side that has not been used for travel. Specifically, when the vehicle 1C is driven by driving the front wheels 8F with the second MG4, regenerative power generation is performed with the first MG3. On the other hand, when the vehicle 1C is driven by driving the rear wheels 8R with the first MG3, regenerative power generation is performed with the second MG4.
  • the plurality of gear trains of the transmission 70 correspond to the first gear transmission mechanism of the present invention
  • the output gear 80 and the ring gear 81 correspond to the second gear transmission mechanism of the present invention
  • the transmission 70 and the differential mechanism 7R correspond to the first power transmission path of the present invention
  • the output gear 80, the ring gear 81, and the differential mechanism 7F correspond to the second power transmission path of the present invention.

Landscapes

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Abstract

 本発明の制御装置は、第1入力軸(13)に第1MG(3)が動力伝達可能に接続されるとともに第2入力軸(14)に第2MG(4)が動力伝達可能に接続されたデュアルクラッチ式の変速機(10)を備え、第1MG(3)及び第2MG(4)のいずれか一方で車輪(8)を駆動するEV走行モードと、車輪(8)から入力されるエネルギを利用して第1MG(3)及び第2MG(4)のいずれか一方で回生発電を行う回生モードとを実行可能な車両(1A)に適用される。本発明の制御装置では、EV走行モードから回生モードに切り替える場合、EV走行モードにおいて第1MG(3)及び第2MG(4)のうちの一方のMGで車輪(8)を駆動していた場合には第1MG(3)及び第2MG(4)のうちの他方のMGで回生発電が行われる。

Description

車両の制御装置
 本発明は、第1モータ・ジェネレータの動力を第1歯車伝達機構を介して車輪に伝達する第1動力伝達経路と、第2モータ・ジェネレータの動力を第2歯車伝達機構を介して車輪に伝達する第2動力伝達経路とを備えた車両に適用される制御装置に関する。
 走行用動力源として2つのモータを備え、各モータが異なる歯車伝達機構を介して車輪に動力を伝達可能な伝動装置が知られている(特許文献1参照)。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献2~5が存在する。
特開2002-089594号公報 特開平11-018214号公報 特開平06-245314号公報 特開2004-135471号公報 特開2003-079005号公報
 特許文献1の装置が搭載された車両では、2つのモータのうちの一方のモータで車輪を駆動する、いわゆる力行を行うことが可能である。この場合、その一方のモータと車輪との間に介在する歯車伝達機構では、一方のモータ側に設けられた歯車が車輪側に設けられた歯車を駆動する。また、この車両では、減速時等に車輪から入力されたエネルギでモータを駆動して発電する回生発電を実行することが可能である。この場合、そのモータと車輪との間に介在する歯車伝達機構では、モータで車輪を駆動していたときとは逆に車輪側に設けられた歯車がモータ側に設けられた歯車を駆動する。そのため、モータで走行するモータ走行モードから回生発電を行う回生モードに切り替えた際にモータ走行モードで使用していたモータで回生発電を行った場合、歯車伝達機構においてバックラッシによる歯打ち音が発生する。このような歯打ち音を低減するためには、モータのトルクをゆっくりと変化させる、いわゆるトルクのなまし処理を行うことが考えられるが、この場合には車両の応答性が悪化するおそれがある。
 そこで、本発明は、回生発電を行う際の歯打ち音を低減できるとともに車両の応答性を向上させることが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。
 本発明の制御装置は、第1モータ・ジェネレータの動力を第1歯車伝達機構を介して車両の車輪に伝達する第1動力伝達経路と、第2モータ・ジェネレータの動力を第2歯車伝達機構を介して前記車両の車輪に伝達する第2動力伝達経路と、を備える車両の制御装置において、前記第1モータ・ジェネレータ及び前記第2モータ・ジェネレータのうちの一方のモータ・ジェネレータで前記車両の車輪を駆動しているときに回生発電する場合は、前記第1モータ・ジェネレータ及び前記第2モータ・ジェネレータのうちの他方のモータ・ジェネレータで回生発電が行われるように前記第1モータ・ジェネレータ及び前記第2モータ・ジェネレータを制御する制御手段を備えている。
 本発明の制御装置では、一方のモータ・ジェネレータで車輪を駆動しているときに回生発電する場合には、その一方のモータ・ジェネレータとは異なる他方のモータ・ジェネレータで回生発電を行う。一方のモータ・ジェネレータで車輪を駆動しているときにはこの他方のモータ・ジェネレータから動力が出力されていないので、この他方のモータ・ジェネレータ側の歯車伝達機構ではモータ・ジェネレータ側のギヤが車輪側のギヤにて駆動されている。そのため、この歯車伝達機構では、ギヤの噛み合いが回生発電を行う場合と同じ状態になっている。従って、他方のモータ・ジェネレータで回生発電を行うことにより、回生発電を行う際の歯打ち音を低減できる。また、本発明によれば、他方のモータ・ジェネレータのトルクに対してなまし処理を行う必要がないので、車両の応答性を向上させることができる。
 本発明の制御装置の一形態において、前記車両は、内燃機関と、前記内燃機関と第1クラッチを介して接続された第1入力軸と、前記内燃機関と第2クラッチを介して接続された第2入力軸と、前記車輪と動力伝達可能に接続された出力系と、一部が前記第1入力軸と前記出力系との間に介在するとともに残りが前記第2入力軸と前記出力系との間に介在し、かつ互いに変速比が相違する複数のギヤ列と、を有するデュアルクラッチ式の変速機と、をさらに備え、前記第1入力軸と前記第1モータ・ジェネレータとが動力伝達可能に接続され、前記第2入力軸と前記第2モータ・ジェネレータとが動力伝達可能に接続されていてもよい。このようなハイブリッド車両では、第1モータ・ジェネレータ及び第2モータ・ジェネレータを車輪と動力伝達可能な状態にしつつ、これらモータ・ジェネレータのいずれか一方で車輪を駆動できる。そのため、本発明を好適に適用できる。
本発明の一形態に係る制御装置が組み込まれた車両を概略的に示す図。 車両制御装置が実行する回生制御ルーチンを示すフローチャート。 EV走行モード時におけるドライブギヤとドリブンギヤの噛み合いの一例を示す図。 回生モード時におけるドライブギヤとドリブンギヤの噛み合いの一例を示す図。 本発明が適用される他の車両を概略的に示す図。 本発明が適用されるさらに他の車両を概略的に示す図。
 図1は、本発明の一形態に係る制御装置が組み込まれた車両を概略的に示している。この車両1Aは、走行用動力源として内燃機関(以下、エンジンと称することがある。)2と、第1モータ・ジェネレータ(以下、第1MGと略称することがある。)3と、第2モータ・ジェネレータ(以下、第2MGと略称することがある。)4とを備えている。すなわち、この車両1Aはハイブリッド車両として構成されている。エンジン2は、複数の気筒を有する周知の火花点火式内燃機関である。また、第1MG3及び第2MG4は、ハイブリッド車両に搭載されて電動機及び発電機として機能する周知のものである。そのため、これらに関する詳細な説明を省略する。第1MG3及び第2MG4は、インバータ5を介してバッテリ6と電気的に接続されている。
 車両1Aには、複数の変速段(1速~5速及び後進)に変速可能な変速機10が搭載されている。この変速機10は、デュアルクラッチ式の変速機として構成されている。変速機10は入力系11と、出力系12とを備えている。入力系11は、第1入力軸13と、第2入力軸14とを備えている。第1入力軸13は、第1クラッチ15を介してエンジン2と接続されている。第2入力軸14は、第2クラッチ16を介してエンジン2と接続されている。第1クラッチ15及び第2クラッチ16は、エンジン2と入力軸13、14との間で動力が伝達される係合状態及びその動力伝達が遮断される解放状態に切替可能な周知の摩擦クラッチである。
 出力系12は、第1出力軸17と、第2出力軸18と、駆動軸19とを備えている。この図に示すように第1出力軸17には、第1出力ギヤ20が設けられている。また、第2出力軸18には、第2出力ギヤ21が設けられている。駆動軸19には、被駆動ギヤ22が設けられている。そして、第1出力ギヤ20及び第2出力ギヤ21は、それぞれ被駆動ギヤ22と噛み合っている。駆動軸19は、デファレンシャル機構7と動力伝達可能なように接続されている。デファレンシャル機構7は、入力された動力を左右の車輪8に分配する周知の機構である。
 入力系11と出力系12との間には、第1~第5ギヤ列G1~G5及び後進ギヤ列GRが介在している。この図に示すように第1ギヤ列G1、第3ギヤ列G3、及び第5ギヤ列G5は、第1入力軸13と第1出力軸17との間に介在している。第2ギヤ列G2、第4ギヤ列G4、及び後進ギヤ列GRは、第2入力軸14と第2出力軸18との間に介在している。
 第1ギヤ列G1は互いに噛み合う第1ドライブギヤ23及び第1ドリブンギヤ24にて構成され、第2ギヤ列G2は互いに噛み合う第2ドライブギヤ25及び第2ドリブンギヤ26にて構成されている。第3ギヤ列G3は互いに噛み合う第3ドライブギヤ27及び第3ドリブンギヤ28にて構成され、第4ギヤ列G4は互いに噛み合う第4ドライブギヤ29及び第4ドリブンギヤ30にて構成されている。第5ギヤ列G5は互いに噛み合う第5ドライブギヤ31及び第5ドリブンギヤ32にて構成されている。第1~第5ギヤ列G1~G5は、ドライブギヤとドリブンギヤとが常時噛み合うように設けられている。各ギヤ列G1~G5には互いに異なる変速比が設定されている。変速比は、第1ギヤ列G1、第2ギヤ列G2、第3ギヤ列G3、第4ギヤ列G4、第5ギヤ列G5の順に小さい。そのため、第1ギヤ列G1が1速に、第2ギヤ列G2が2速に、第3ギヤ列G3が3速に、第4ギヤ列G4が4速に、第5ギヤ列G5が5速にそれぞれ対応する。後進ギヤ列GRは、後進ドライブギヤ33、中間ギヤ34、及び後進ドリブンギヤ35にて構成されている。
 第1ドライブギヤ23、第3ドライブギヤ27、第5ドライブギヤ31は、第1入力軸13と一体に回転するように第1入力軸13に固定されている。一方、第1ドリブンギヤ24、第3ドリブンギヤ28、及び第5ドリブンギヤ32は、第1出力軸17に対して相対回転可能なように第1出力軸17に支持されている。第2ドライブギヤ25、第4ドライブギヤ29、及び後進ドライブギヤ33は、第2入力軸14と一体に回転するように第2入力軸14に固定されている。一方、第2ドリブンギヤ26、第4ドリブンギヤ30、及び後進ドリブンギヤ35は、第2出力軸18に対して相対回転可能なように第2出力軸18に支持されている。中間ギヤ34は、変速機10の不図示のケースに回転自在に支持されている。この図に示すように中間ギヤ34は、後進ドライブギヤ33及び後進ドリブンギヤ35のそれぞれと噛み合っている。
 第1出力軸17には、第1スリーブ36、第3スリーブ38、及び第5スリーブ40が設けられている。これらのスリーブ36、38、40は、第1出力軸17と一体に回転し、かつ軸線方向に移動可能なように第1出力軸17に支持されている。第1スリーブ36は、第1出力軸17と第1ドリブンギヤ24とが一体に回転するように第1ドリブンギヤ24と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。第3スリーブ38は、第1出力軸17と第3ドリブンギヤ28とが一体に回転するように第3ドリブンギヤ28と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。第5スリーブ40は、第1出力軸17と第5ドリブンギヤ32とが一体に回転するように第5ドリブンギヤ32と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。なお、以降では、第1スリーブ36、第3スリーブ38、及び第5スリーブ40が全て解放位置に切り替えられている場合をニュートラル状態と呼ぶことがある。また、第1スリーブ36、第3スリーブ38、及び第5スリーブ40をまとめて第1変速機構と呼ぶことがある。
 第2出力軸18には、第2スリーブ37、第4スリーブ39、及び後進スリーブ41が設けられている。これらのスリーブ37、39、41は、第2出力軸18と一体に回転し、かつ軸線方向に移動可能なように第2出力軸18に支持されている。第2スリーブ37は、第2出力軸18と第2ドリブンギヤ26とが一体に回転するように第2ドリブンギヤ26と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。第4スリーブ39は、第2出力軸18と第4ドリブンギヤ30とが一体に回転するように第4ドリブンギヤ30と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。後進スリーブ41は、第2出力軸18と後進ドリブンギヤ35とが一体に回転するように後進ドリブンギヤ35と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。なお、以降では、第2スリーブ37、第4スリーブ39、及び後進スリーブ41が全て解放位置に切り替えられている場合をニュートラル状態と呼ぶことがある。また、第2スリーブ37、第4スリーブ39、及び後進スリーブ41をまとめて第2変速機構と呼ぶことがある。
 なお、図示は省略したが各出力軸17、18には、各スリーブ36~41と各ドリブンギヤ24、26、28、30、32、35とを噛み合わせる際にこれらの回転を同期させるシンクロ機構がドリブンギヤ毎に設けられている。これらシンクロ機構には、摩擦係合により回転を同期させるシンクロ機構、例えば周知のキー式シンクロメッシュ機構を用いればよい。そのため、シンクロ機構の詳細な説明は省略する。
 第1入力軸13には、第1被駆動ギヤ42が設けられている。第1MG3の出力軸3aには、第1被駆動ギヤ42と噛み合う第1駆動ギヤ43が設けられている。これにより第1MG3が第1入力軸13と動力伝達可能に接続される。なお、第1駆動ギヤ43と第1被駆動ギヤ42との間の変速比は、第1MG3の回転が減速して第1入力軸13に伝達されるように設定されている。第2入力軸14には、第2被駆動ギヤ44が設けられている。第2MG4の出力軸4aには、第2被駆動ギヤ44と噛み合う第2駆動ギヤ45が設けられている。これにより第2MG4が第2入力軸14と動力伝達可能に接続される。なお、第2駆動ギヤ45と第2被駆動ギヤ44との間の変速比は、第2MG4と第2入力軸14とが略同じ回転数で回転するように設定されている。このように第1駆動ギヤ43と第1被駆動ギヤ42との間の変速比と第2駆動ギヤ45と第2被駆動ギヤ44との間の変速比とは互いに異なるように設定されている。
 第1クラッチ15、第2クラッチ16、及び各スリーブ36~41の動作は、車両制御装置50にて制御される。また、エンジン2、第1MG3、及び第2MG4の動作も車両制御装置50にて制御される。車両制御装置50は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なRAM、ROM等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。車両制御装置50は、車両1Aを適切に走行させるための各種制御プログラムを保持している。車両制御装置50は、これらのプログラムを実行することによりエンジン2及び各MG3、4等の制御対象に対する制御を行っている。車両制御装置50には、車両1Aに係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。車両制御装置50には、例えば車速センサ51、アクセル開度センサ52、及びブレーキペダルセンサ53等が接続されている。車速センサ51は、車両1Aの速度(車速)に対応した信号を出力する。アクセル開度センサ52は、アクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル開度に対応した信号を出力する。ブレーキペダルセンサ53は、ブレーキペダルの踏み込み量に対応した信号を出力する。この他にも車両制御装置50には種々のセンサやスイッチ等が接続されているが、それらの図示は省略した。
 この車両1Aでは、エンジン2、第1MG3、第2MG4、及び変速機10等を適宜に制御することにより複数の走行モードが実現される。複数の走行モードとしては、例えばEV走行モードと、エンジン走行モードとが設定されている。エンジン走行モードでは、変速機10を適宜の変速段に切り替える。そして、第1クラッチ15及び第2クラッチ16のうちその変速段がある入力軸側のクラッチを係合状態に、他方のクラッチを解放状態にそれぞれ切り替え、主にエンジン2で車輪8を駆動する。
 EV走行モードでは、第1クラッチ15及び第2クラッチ16をいずれも解放状態に切り替えてエンジン2を切り離す。そして、変速機10を適宜の変速段に切り替え、第1MG3及び第2MG4のうちのいずれか一方で車輪8を駆動する。
 なお、以降では、車両1Aの走行に関与している一方の入力軸を走行側の入力軸と呼び、車両1Aの走行に関与していない他方の入力軸を非走行側の入力軸と呼ぶことがある。また、走行側の入力軸に設けられているクラッチ、MG、ギヤ列、変速機構をそれぞれ走行側のクラッチ、走行側のMG、走行側のギヤ列、走行側の変速機構と呼び、非走行側の入力軸に設けられているクラッチ、MG、ギヤ列、変速機構をそれぞれ非走行側のクラッチ、非走行側のMG、非走行側のギヤ列、非走行側の変速機構と呼ぶことがある。
 車両制御装置50は、車速及びアクセル開度等に基づいて走行モードを切り替える。また、車両制御装置50は、車速及びアクセル開度に基づいて変速機10の変速段を切り替える。車両制御装置50のROMには、車速及びアクセル開度と変速段との関係を示した変速線図がマップとして記憶されている。なお、この変速線図は一般に変速機の制御に使用される周知のものであるため、説明を省略する。車両制御装置50は、この変速線図に基づいて現在の車両1の走行状態に応じた変速段を設定する。そして、変速機10がこの設定した変速段に切り替わるように各スリーブ36~41を制御する。このように変速機10を制御する場合、車両制御装置50は次の変速に備えて非走行側の変速機構を制御する。具体的には、例えば現在1速で走行している場合には、次の変速で変速機10が2速になると予想できる。そこで、第2スリーブ37を係合状態に切り替えるとともに第4スリーブ39及び後進スリーブ41をそれぞれ解放状態に切り替え、第2変速機構を2速の状態にしておく。このように車両制御装置50は、非走行側の変速機構を次に切り替えられると予想される変速段の状態にしておく、いわゆるプレシフトを実行する。
 さらに、車両制御装置50は、走行モードに拘わらず車両1Aに対して減速が要求された場合などの所定の回生条件が成立した場合には回生モードを実行する。この回生モードでは、第1MG3又は第2MG4を発電機として機能させ、車輪8から入力されるエネルギを利用して回生発電を行う。ただし、EV走行モードで走行しているときに回生条件が成立した場合には、非走行側のMGで回生発電が行われる。
 図2は、このように車両1Aを制御するために車両制御装置50が実行する回生制御ルーチンを示している。この制御ルーチンは、車両1Aの走行中に所定の周期で繰り返し実行される。
 この制御ルーチンにおいて車両制御装置50は、まずステップS11で車両1Aの状態を取得する。車両1Aの状態としては、例えば車速、アクセル開度、及びブレーキペダルの踏み込み量などが取得される。また、この処理では現在の走行モードも取得される。この他にも、この処理では車両1Aの状態に関する種々の情報が取得される。
 次のステップS12において車両制御装置50は、現在EV走行モードで走行中か否か判定する。現在EV走行モードで走行中ではないと判定した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。一方、現在EV走行モードで走行中であると判定した場合はステップS13に進み、車両制御装置50は回生条件が成立したか否か判定する。上述したように回生条件は、例えば車両1Aに減速が要求された場合、すなわちアクセル開度が0であり、かつブレーキペダルが踏まれた場合に成立したと判定される。回生条件が不成立と判定した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。
 一方、回生条件が成立したと判定した場合はステップS14に進み、車両制御装置50は第1MG3で走行していたか否か判定する。第1MG3で走行していたと判定した場合はステップS15に進み、車両制御装置50は第2MG4で回生発電を行う。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
 一方、第2MG4で走行していたと判定した場合はステップS16に進み、車両制御装置50は第1MG3で回生発電を行う。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
 このように本発明では、EV走行モードで走行中に回生条件が成立した場合には非走行側のMGで回生発電を行う。EV走行モードでの走行時すなわちMG3、4で車輪8を駆動する場合には、ドライブギヤ23、25、27、29、31、33でドリブンギヤ24、26、28、30、32、35を駆動する。図3は、この際のギヤの噛み合いの一例を示している。なお、この図ではドライブギヤ23、25、27、29、31、33を一般化してドライブギヤDG1として示し、ドリブンギヤ24、26、28、30、32、35を一般化してドリブンギヤDG2として示した。この図に示すようにEV走行モードで走行しているときは、ドライブギヤDG1の各歯T1がドリブンギヤDG2の各歯T2を押すので、ドライブギヤDG1の各歯T1の回転方向前側の歯面FS1とドリブンギヤDG2の各歯T2の回転方向後側の歯面BS2とが接触する。
 これに対して回生発電時、すなわち車輪8から入力されたエネルギでMG3、4を駆動する場合には、ドリブンギヤ24、26、28、30、32、35がドライブギヤ23、25、27、29、31、33を駆動する。図4は、この際のギヤの噛み合いの一例を示している。なお、この図でも図3と同様にドライブギヤ23、25、27、29、31、33を一般化してドライブギヤDG1として示し、ドリブンギヤ24、26、28、30、32、35を一般化してドリブンギヤDG2として示した。この図に示すように回生発電時は、ドリブンギヤDG2の各歯T2がドライブギヤDG1の各歯T1を押すので、ドリブンギヤDG2の各歯T2の回転方向前側の歯面FS2とドライブギヤDG1の各歯T1の回転方向後側の歯面BS1とが接触する。
 周知のように互いに噛み合うギヤ間にはバックラッシが設けられている。そのため、回生発電を走行側のMGで行った場合には、その際に使用しているギヤ列の状態が図3の状態から図4の状態に切り替わる。従って、切り替え時に歯打ち音が発生する。
 上述したように非走行側の変速機構ではプレシフトが実行されている。この場合、プレシフトでスリーブが係合状態に切り替えられたギヤ列では、ドリブンギヤがドライブギヤを駆動する。そのため、このギヤ列は図4に示した状態になっている。本発明では、EV走行モードから回生モードに切り替えた場合に、非走行側のMGで回生発電を行う。この場合、既に図4の状態になっている非走行側の変速機構を用いて回生発電を行うので、歯打ち音を低減できる。また、この場合には回生モードへの切替時にMG3、4に対してなまし処理をする必要がないため、車両1Aの応答性を向上させることができる。
 なお、上述した形態では、図2の制御ルーチンを実行することにより車両制御装置50が本発明の制御手段として機能する。また、上述した形態では、第1ギヤ列G1、第3ギヤ列G3、及び第5ギヤ列G5が本発明の第1歯車伝達機構に相当し、第2ギヤ列G2、第4ギヤ列G4、及び後進ギヤ列GRが本発明の第2歯車伝達機構に相当する。そして、第1入力軸13、第1ギヤ列G1、第3ギヤ列G3、第5ギヤ列G5、第1出力軸17、駆動軸19、及びデファレンシャル機構7が本発明の第1動力伝達経路に相当し、第2入力軸14、第2ギヤ列G2、第4ギヤ列G4、後進ギヤ列GR、第2出力軸18、駆動軸19、及びデファレンシャル機構7が本発明の第2動力伝達経路に相当する。
 本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明が適用される車両は、上述した形態で示した車両1Aに限定されない。例えば、図5に示した車両1Bに本発明を適用してもよい。なお、この図において図1と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。この図に示すように車両1Bは、走行用動力源として第1MG3及び第2MG4が搭載された電気自動車として構成されている。
 この図に示すように車両1Bには、変速機60が搭載されている。変速機60は、第1入力軸61と、第2入力軸62と、第1出力軸63と、第2出力軸64と、第1ギヤ列G1~第4ギヤ列G4とを備えている。第1入力軸61は、第1MG3の出力軸3aと連結されている。第2入力軸62は、第2MG4の出力軸4aと連結されている。第1出力軸63及び第2出力軸64は、不図示の動力伝達経路を介して車両1Bの車輪と動力伝達可能に接続されている。
 第1入力軸61と第1出力軸63との間には、第1ギヤ列G1及び第3ギヤ列G3が介在している。第1ギヤ列G1の第1ドライブギヤ23及び第3ギヤ列G3の第3ドライブギヤ27は、第1入力軸61に対して相対回転可能なように第1入力軸61に支持されている。一方、第1ギヤ列G1の第1ドリブンギヤ24及び第3ギヤ列G3の第3ドリブンギヤ28は、第1出力軸63と一体回転するように第1出力軸63に固定されている。
 第2入力軸62と第2出力軸64との間には、第2ギヤ列G2及び第4ギヤ列G4が介在している。第2ギヤ列G2の第2ドライブギヤ25及び第4ギヤ列G4の第4ドライブギヤ29は、第2入力軸62に対して相対回転可能なように第2入力軸62に支持されている。一方、第2ギヤ列G2の第2ドリブンギヤ26及び第4ギヤ列G4の第4ドリブンギヤ30は、第2出力軸64と一体回転するように第2出力軸64に固定されている。
 第1入力軸61には、第1スリーブ65が設けられている。第1スリーブ65は、第1入力軸61と一体に回転し、かつ回転軸線方向に移動可能なように第1入力軸61に支持されている。また、第1スリーブ65は、第1入力軸61と第1ドライブギヤ23とが一体に回転するように第1ドライブギヤ23と噛み合う1速位置と、第1入力軸61と第3ドライブギヤ27とが一体に回転するように第3ドライブギヤ27と噛み合う3速位置と、第1ドライブギヤ23及び第3ドライブギヤ27のいずれとも噛み合わない解放位置とに切り替え可能に設けられている。第2入力軸62には、第2スリーブ66が設けられている。第2スリーブ66は、第2入力軸62と一体に回転し、かつ回転軸線方向に移動可能なように第2入力軸62に支持されている。また、第2スリーブ66は、第2入力軸62と第2ドライブギヤ25とが一体に回転するように第2ドライブギヤ25と噛み合う2速位置と、第2入力軸62と第4ドライブギヤ29とが一体に回転するように第4ドライブギヤ29と噛み合う4速位置と、第2ドライブギヤ25及び第4ドライブギヤ29のいずれとも噛み合わない解放位置とに切り替え可能に設けられている。
 この図に示すように第1出力軸63と第2出力軸64とは、クラッチ67を介して接続されている。クラッチ67は、第1出力軸63と第2出力軸64とが一体に回転する係合状態と、第1出力軸63と第2出力軸64とが別々に回転する解放状態とに切り替えることができる。また、クラッチ67は、第1出力軸63と第2出力軸64とが異なる回転数で回転しつつこれら出力軸間で動力が伝達される状態に切り替えることもできる。
 第2出力軸64には、パーキングギヤ68が一体回転するように設けられている。変速機10には、パーキングギヤ68と噛み合って第2出力軸64を回転不能にロックするロック位置と、パーキングギヤ68との噛み合いを解除して第2出力軸64が回転自在になるアンロック位置とに切り替え可能なパーキングポール69が設けられている。
 この車両1BでもEV走行モードが実行される。このEV走行モードでは、1速又は3速で走行する場合には第1MG3で車輪を駆動し、2速又は4速で走行する場合には第2MG4で車輪を駆動する。この際、走行に使用していない非走行側の入力軸のスリーブを次に切り替えられると予想される変速段の位置に動かす。そして、この車両1Bでも、車両1Bに対して減速が要求された場合等には、回生条件が成立したと判定されて回生モードが実行される。この回生モードでは、第1MG3及び第2MG4のうち非走行側のMGで回生発電が行われる。
 このように車両1Bでも、EV走行モードから回生モードに切り替えた際に非走行側のMGで回生発電を行うので、上述した車両1Aと同様に歯打ち音を低減できる。また、MG3、4のトルクのなまし処理が不要であるため、車両1Bの応答性を向上させることができる。
 なお、この車両1Bでは、第1ギヤ列G1及び第3ギヤ列G3が本発明の第1歯車伝達機構に相当し、第2ギヤ列G2及び第4ギヤ列G4が本発明の第2歯車伝達機構に相当する。また、第1入力軸61、第1ギヤ列G1、第3ギヤ列G3、及び第1出力軸63が本発明の第1動力伝達経路に相当し、第2入力軸62、第2ギヤ列G2、第4ギヤ列G4、及び第2出力軸64が本発明の第2動力伝達経路に相当する。
 図6は、本発明が適用されるさらに他の車両1Cを概略的に示している。なお、この図において図1と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。この車両1Cは、エンジン2及び2台のMG3、4を備えたハイブリッド車両として構成されている。この図に示すように車両1Cでは、エンジン2及び第1MG3が後輪8Rと動力伝達可能に接続され、第2MG4が前輪8Fと動力伝達可能に接続されている。そのため、前輪8F及び後輪8Rが車輪となる。
 車両1Cには、変速機70が搭載されている。変速機70は、入力軸71と、出力軸72と、互いに変速比が異なる複数のギヤ列(不図示)とを備えている。複数のギヤ列は、入力軸71と出力軸72との間に介在している。変速機70は、それら複数のギヤ列のうちのいずれか1つのギヤ列による入力軸71と出力軸72との間の動力伝達を選択的に成立させることにより変速段を切り替える。エンジン2の出力軸2aは、変速機70の入力軸71と連結されている。また、この出力軸2aには、第1MG3のロータ(不図示)が一体に回転するように取り付けられている。変速機70の出力軸72は、デファレンシャル機構7Rを介して後輪8Rと動力伝達可能に接続されている。第2MG4の出力軸4aには、出力ギヤ80が設けられている。出力ギヤ80は、デファレンシャル機構7Fのケースに設けられたリングギヤ81と噛み合っている。デファレンシャル機構7Fは、動力を左右の前輪8Fに分配する周知の機構である。
 この車両1Cでも、第1MG3及び第2MG4のいずれか一方のMGで車両1Cを走行させるEV走行モードが実行される。なお、EV走行モードにおいて第2MG4で走行する場合には、変速機70が適宜の変速段に変速される。また、車両1Cでも、減速時に第1MG3及び第2MG4のいずれか一方で回生モードが実行される。そして、EV走行モードから回生モードに切り替えた場合には、走行に使用していなかった非走行側のMGで回生発電を行う。具体的には、第2MG4で前輪8Fを駆動して車両1Cを走行させていた場合には、第1MG3で回生発電を行う。一方、第1MG3で後輪8Rを駆動して車両1Cを走行させていた場合には、第2MG4で回生発電を行う。
 このように車両1Cでも、EV走行モードから回生モードに切り替えた場合には、非走行側のMGで回生発電を行うので、歯打ち音を低減できる。また、MG3、4のトルクのなまし処理が不要になるため、車両1Cの応答性を向上させることができる。
 なお、この車両1Cでは、変速機70の複数のギヤ列が本発明の第1歯車伝達機構に相当し、出力ギヤ80及びリングギヤ81が本発明の第2歯車伝達機構に相当する。また、変速機70及びデファレンシャル機構7Rが本発明の第1動力伝達経路に相当し、出力ギヤ80、リングギヤ81、及びデファレンシャル機構7Fが本発明の第2動力伝達経路に相当する。

Claims (2)

  1.  第1モータ・ジェネレータの動力を第1歯車伝達機構を介して車両の車輪に伝達する第1動力伝達経路と、第2モータ・ジェネレータの動力を第2歯車伝達機構を介して前記車両の車輪に伝達する第2動力伝達経路と、を備える車両の制御装置において、
     前記第1モータ・ジェネレータ及び前記第2モータ・ジェネレータのうちの一方のモータ・ジェネレータで前記車両の車輪を駆動しているときに回生発電する場合は、前記第1モータ・ジェネレータ及び前記第2モータ・ジェネレータのうちの他方のモータ・ジェネレータで回生発電が行われるように前記第1モータ・ジェネレータ及び前記第2モータ・ジェネレータを制御する制御手段を備えている制御装置。
  2.  前記車両は、
     内燃機関と、
     前記内燃機関と第1クラッチを介して接続された第1入力軸と、前記内燃機関と第2クラッチを介して接続された第2入力軸と、前記車輪と動力伝達可能に接続された出力系と、一部が前記第1入力軸と前記出力系との間に介在するとともに残りが前記第2入力軸と前記出力系との間に介在し、かつ互いに変速比が相違する複数のギヤ列と、を有するデュアルクラッチ式の変速機と、をさらに備え、
     前記第1入力軸と前記第1モータ・ジェネレータとが動力伝達可能に接続され、
     前記第2入力軸と前記第2モータ・ジェネレータとが動力伝達可能に接続されている請求項1の制御装置。
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