JP2017140934A - Drive force control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪に駆動力を伝達可能に設けられた回転電機と、これら車輪と回転電機との間に配置された流体継手と、この流体継手の入力軸側と出力軸側とを直結し得る係合装置とを備える車両用の駆動力制御装置に関する。 The present invention directly connects a rotating electrical machine provided to a wheel so as to be able to transmit a driving force, a fluid coupling disposed between the wheel and the rotating electrical machine, and an input shaft side and an output shaft side of the fluid coupling. The present invention relates to a driving force control device for a vehicle including an engaging device.
車輪に駆動力を伝達可能に設けられた電動機と、それら車輪と電動機との間の動力伝達経路を遮断および接続可能なクラッチ装置とを備えた車両において、その電動機の温度が高いときにその動力伝達経路をクラッチ装置により遮断して電動機の温度上昇を抑制することが提案されている。例えば、特許文献1は、そのような電動機として回転電機(モータジェネレータ)を備える車両を開示する。この車両は、オイルポンプにより冷却用オイルを回転電機に供給するように構成された冷却装置を備える。この車両では、回転電機の温度が所定温度を超えた場合に、車輪と回転電機との間の動力伝達経路をクラッチ装置により遮断した後に、オイルが圧送されている状態で回転電機が電動機として機能させられることで回転させられる。これにより、回転電機のロータの回転(例えば遠心力)により生じるポンプ作用により、このようなポンプ作用が無い場合に比べて、回転電機内部へ供給されるオイルの量を高め、回転電機の冷却効果を高めるようにしている。
In a vehicle provided with an electric motor provided to transmit a driving force to a wheel and a clutch device capable of interrupting and connecting a power transmission path between the wheel and the electric motor, the power of the motor is high when the temperature of the electric motor is high. It has been proposed to suppress the temperature rise of the electric motor by interrupting the transmission path with a clutch device. For example,
特許文献1の上記車両の構成では、回転電機の回転により、オイルによる冷却効果を高めることができる。しかし、特許文献1の構成は、車輪と回転電機との間の動力伝達経路をクラッチ装置により遮断した状態で回転電機を回転させるので、その冷却時、回転電機から車輪へ駆動力を伝達することはできない。
In the configuration of the vehicle described in
そこで、本発明の目的は、車輪に駆動力を伝達可能に設けられた回転電機を備える車両において、当該回転電機の温度が高いときに回転電機を適切に冷却しつつ、車輪に適切に駆動力を伝達させることにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle equipped with a rotating electrical machine that is capable of transmitting a driving force to a wheel, while appropriately cooling the rotating electrical machine when the temperature of the rotating electrical machine is high and appropriately driving the wheel. Is to communicate.
本発明の一態様によれば、
車輪に駆動力を伝達可能に設けられた回転電機を少なくとも含む原動機と、前記車輪と前記回転電機との間に配置された流体継手と、該流体継手の入力軸側と出力軸側とを直結する完全係合状態と非完全係合状態とに選択的にし得る係合装置と、オイルを用いて前記回転電機を冷却するための冷却装置とを備えた車両用の駆動力制御装置であって、
前記回転電機の温度を取得する温度取得部と、
取得した前記回転電機の温度が第1所定温度より高くなったときに、前記係合装置を前記非完全係合状態に制御する非完全係合制御部であって、前記回転電機の温度が第2所定温度以下になるように前記係合装置の非完全係合量を制御する非完全係合制御部と、
前記非完全係合制御部により前記係合装置が非完全係合状態にされているとき、該非完全係合による前記原動機から前記車輪への駆動力低下を防ぐように前記原動機の作動を制御する原動機作動制御部と
を備える、
車両用の駆動力制御装置
が提供される。
According to one aspect of the invention,
Direct connection between a prime mover including at least a rotating electrical machine provided to transmit a driving force to a wheel, a fluid coupling disposed between the wheel and the rotating electrical machine, and an input shaft side and an output shaft side of the fluid coupling A driving force control device for a vehicle, comprising: an engaging device that can be selectively set to a fully engaged state and a non-completely engaged state; and a cooling device for cooling the rotating electrical machine using oil. ,
A temperature acquisition unit for acquiring the temperature of the rotating electrical machine;
A non-complete engagement control unit configured to control the engagement device to the non-complete engagement state when the acquired temperature of the rotary electric machine is higher than a first predetermined temperature; 2 a non-complete engagement control unit that controls a non-complete engagement amount of the engagement device so as to be equal to or lower than a predetermined temperature;
When the engagement device is in a non-completely engaged state by the incomplete engagement control unit, the operation of the prime mover is controlled so as to prevent a decrease in driving force from the prime mover to the wheels due to the incomplete engagement. A prime mover operation control unit,
A driving force control apparatus for a vehicle is provided.
本発明の上記一態様によれば、まず、回転電機の温度が第1所定温度より高くなったときに、車輪と回転電機との間に配置された係合装置が非完全係合状態に制御される。したがって、回転電機の動作点が変化し、回転電機そのものの発熱状態を変化させることができると共に、回転電機を回転させてオイルを回転電機に効果的に供給してその冷却を図ることができる。さらに、係合装置が非完全係合状態にされているとき、原動機から車輪への駆動力低下を防ぐように原動機の作動が制御されるので、係合装置を非完全係合状態に制御しても、車輪へ駆動力を適切に伝達することができる。そして、係合装置の非完全係合量は、回転電機の温度が第2所定温度以下になるように制御されるので、そのような冷却作用により、回転電機を好適に冷却させることができる。このように、本発明の上記一態様によれば、車輪に駆動力を伝達可能に設けられた回転電機を備える車両において、回転電機の温度が高いときに回転電機を適切に冷却しつつ、車輪に適切に駆動力を伝達させることができる、という優れた効果が発揮される。 According to the one aspect of the present invention, first, when the temperature of the rotating electrical machine becomes higher than the first predetermined temperature, the engagement device disposed between the wheel and the rotating electrical machine is controlled to the incompletely engaged state. Is done. Therefore, the operating point of the rotating electrical machine can be changed, the heat generation state of the rotating electrical machine itself can be changed, and the rotating electrical machine can be rotated to effectively supply oil to the rotating electrical machine to cool the rotating electrical machine. Further, when the engagement device is in the non-complete engagement state, the operation of the prime mover is controlled so as to prevent the driving force from being reduced from the prime mover to the wheels. However, the driving force can be appropriately transmitted to the wheels. Since the incomplete engagement amount of the engagement device is controlled so that the temperature of the rotating electrical machine becomes equal to or lower than the second predetermined temperature, the rotating electrical machine can be suitably cooled by such a cooling action. Thus, according to the above-described aspect of the present invention, in a vehicle including a rotating electrical machine provided to be able to transmit a driving force to a wheel, the wheel is appropriately cooled when the temperature of the rotating electrical machine is high. An excellent effect that the driving force can be appropriately transmitted to is exhibited.
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1から図12を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態は、車両の駆動力制御装置に関し、以下に説明するように車両に適用されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment relates to a vehicle driving force control device and is applied to a vehicle as described below.
本実施形態に係る車両100は、図1に示すように、動力源つまり原動機としてエンジン1、第1回転電機MG1および第2回転電機MG2を有するハイブリッド(HV)車両である。車両100は、外部電源により充電可能なプラグインハイブリッド(PHV)車両であってもよい。図1および図2に示すように、車両100は、エンジン1、第1遊星歯車機構10、第2遊星歯車機構20、第1回転電機MG1、第2回転電機MG2、クラッチ(第1クラッチ)C1、クラッチ(第2クラッチ)CS、ブレーキB1、差動装置30、流体継手40、係合装置としてのロックアップクラッチCL、HV_ECU50、MG_ECU60およびエンジン_ECU70を含んで構成されている。特に、エンジン1および2つの回転電機MG1、MG2と駆動輪Wとの間には、動力伝達装置TMが組み込まれ、この動力伝達装置TMは、第1遊星歯車機構10、第2遊星歯車機構20、差動装置30、流体継手40と、ロックアップクラッチCLとを含む。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態に係る車両100では、第1遊星歯車機構10、第1クラッチC1およびブレーキB1を含んで変速部が構成されている。また、第2遊星歯車機構20を含んで差動部が構成されている。
In the
内燃機関であるエンジン1は、燃料の燃焼エネルギーを出力軸の回転運動に変換して出力する。エンジン1の出力軸は、動力伝達装置TMの入力軸2と接続されている。入力軸2は、エンジン1の出力軸と同軸上かつ該出力軸の延長線上に配置されている。入力軸2は、第1遊星歯車機構10の第1キャリア14と接続されている。
The
第1遊星歯車機構10は、エンジン1と接続され、エンジン1の回転を伝達する第1差動機構として車両100に搭載されている。第1遊星歯車機構10は、第2遊星歯車機構20よりもエンジン1側に配置された入力側差動機構である。第1遊星歯車機構10は、エンジン1の回転を変速して出力可能である。第1遊星歯車機構10は、シングルピニオン式であり、第1サンギア11、第1ピニオンギア12、第1リングギア13および第1キャリア14を有する。
The first
第1リングギア13は、第1サンギア11と同軸上であってかつ第1サンギア11の径方向外側に配置されている。第1ピニオンギア12は、第1サンギア11と第1リングギア13との間に配置されており、第1サンギア11および第1リングギア13とそれぞれ噛み合っている。第1ピニオンギア12は、第1キャリア14によって回転自在に支持されている。第1キャリア14は、入力軸2と連結されており、入力軸2と一体回転する。したがって、第1ピニオンギア12は、入力軸2と共に入力軸2の中心軸線周りに回転(公転)可能であり、かつ第1キャリア14によって支持されて第1ピニオンギア12の中心軸線周りに回転(自転)可能である。
The
第1クラッチC1は、第1サンギア11と第1キャリア14とを連結可能なクラッチ装置である。第1クラッチC1は、例えば、摩擦係合式のクラッチとすることができるが、これに限られない。本実施形態では、第1クラッチC1は、油圧によって制御されて係合(完全係合を含む)あるいは解放する。完全係合状態の第1クラッチC1は、第1サンギア11と第1キャリア14とを連結し、第1サンギア11と第1キャリア14とを一体回転させることができる。完全係合状態の第1クラッチC1は、第1遊星歯車機構10の差動を規制する。一方、解放状態の第1クラッチC1は、第1サンギア11と第1キャリア14とを切り離し、第1サンギア11と第1キャリア14との相対回転を許容する。つまり、解放状態の第1クラッチC1は、第1遊星歯車機構10の差動を許容する。なお、第1クラッチC1は、半係合状態であるスリップ状態に制御可能である。スリップ状態の第1クラッチC1は、第1遊星歯車機構10の差動を許容する。
The first clutch C <b> 1 is a clutch device that can connect the first sun gear 11 and the first carrier 14. The first clutch C1 can be, for example, a friction engagement clutch, but is not limited thereto. In the present embodiment, the first clutch C1 is controlled by hydraulic pressure to engage (including complete engagement) or release. The fully engaged first clutch C1 connects the first sun gear 11 and the first carrier 14 and can rotate the first sun gear 11 and the first carrier 14 together. The fully engaged first clutch C <b> 1 regulates the differential of the first
ブレーキB1は、第1サンギア11の回転を規制することができるブレーキ装置である。ブレーキB1は、第1サンギア11に接続された係合要素と、車体側、例えば動力伝達装置のケースと接続された係合要素とを有する。ブレーキB1は、第1クラッチC1と同様の摩擦係合式のクラッチ装置とすることができるが、これに限られない。本実施形態では、ブレーキB1は、油圧によって制御されて係合(完全係合を含む)あるいは解放する。完全係合状態のブレーキB1は、第1サンギア11と車体側とを連結し、第1サンギア11の回転を規制することができる。一方、解放状態のブレーキB1は、第1サンギア11と車体側とを切り離し、第1サンギア11の回転を許容する。なお、ブレーキB1は、半係合状態であるスリップ状態に制御可能である。スリップ状態のブレーキB1は、第1サンギア11の回転を許容する。 The brake B <b> 1 is a brake device that can regulate the rotation of the first sun gear 11. The brake B1 has an engagement element connected to the first sun gear 11, and an engagement element connected to the vehicle body side, for example, a case of the power transmission device. The brake B1 may be a friction engagement type clutch device similar to the first clutch C1, but is not limited thereto. In the present embodiment, the brake B1 is controlled by hydraulic pressure to engage (including complete engagement) or release. The fully engaged brake B <b> 1 connects the first sun gear 11 and the vehicle body side and can regulate the rotation of the first sun gear 11. On the other hand, the released brake B <b> 1 separates the first sun gear 11 from the vehicle body side and allows the first sun gear 11 to rotate. The brake B1 can be controlled to a slip state that is a semi-engaged state. The brake B1 in the slip state allows the first sun gear 11 to rotate.
本実施形態の第2遊星歯車機構20は、第1遊星歯車機構10と駆動輪Wとを接続する第2差動機構として車両100に搭載されている。第2遊星歯車機構20は、第1遊星歯車機構10よりも駆動輪W側に配置された出力側差動機構である。第2遊星歯車機構20は、シングルピニオン式であり、第2サンギア21、第2ピニオンギア22、第2リングギア23および第2キャリア24を有する。第2遊星歯車機構20は、第1遊星歯車機構10と同軸上に配置され、第1遊星歯車機構10を挟んでエンジン1と互いに対向している。
The second
第2リングギア23は、第2サンギア21と同軸上であってかつ第2サンギア21の径方向外側に配置されている。第2ピニオンギア22は、第2サンギア21と第2リングギア23との間に配置されており、第2サンギア21および第2リングギア23とそれぞれ噛み合っている。第2ピニオンギア22は、第2キャリア24によって回転自在に支持されている。第2キャリア24は、第1リングギア13と接続されており、第1リングギア13と一体回転する。第2ピニオンギア22は、第2キャリア24と共に入力軸2の中心軸線周りに回転(公転)可能であり、かつ第2キャリア24によって支持されて第2ピニオンギア22の中心軸線周りに回転(自転)可能である。第1リングギア13は、第1遊星歯車機構10の出力要素であり、エンジン1から第1遊星歯車機構10に入力された回転を第2キャリア24に出力することができる。
The
第2サンギア21には第1回転電機MG1の回転軸33が接続されている。第1回転電機MG1の回転軸33は、入力軸2と同軸上に配置されており、第2サンギア21と一体回転する。第2リングギア23には、カウンタドライブギア25が接続されている。カウンタドライブギア25は、第2リングギア23と一体回転する出力ギアである。第2リングギア23は、第1回転電機MG1あるいは第1遊星歯車機構10から入力された回転を駆動輪Wに出力することができる出力要素である。
A
また、第2クラッチCSは、第1遊星歯車機構10の第1キャリア14に連結される動力伝達装置TMの入力軸2(つまりエンジン1の出力軸)と、第1回転電機MG1の回転軸33(つまり第1回転電機MG1のロータ)とを連結可能なクラッチ装置である。第2クラッチCSは、例えば、摩擦係合式のクラッチとすることができるが、これに限られない。本実施形態では、第2クラッチCSは、油圧によって制御されて係合(完全係合を含む)あるいは解放する。完全係合状態の第2クラッチCSは、入力軸2と第1回転電機MG1の回転軸33とを連結し、入力軸2と、第1遊星歯車機構10の第1キャリア14と、第1回転電機MG1の回転軸33と、第2サンギア21とを一体回転させることができる。一方、解放状態の第2クラッチCSは、エンジン1と第1回転電機MG1との別駆動を可能にする。なお、第2クラッチCSは、半係合状態であるスリップ状態に制御可能である。
The second clutch CS includes the
カウンタドライブギア25は、カウンタドリブンギア26と噛み合っている。カウンタドリブンギア26は、カウンタシャフトとしての入力軸41がつながる流体継手40を介してドライブピニオンギア28と接続されている。カウンタドリブンギア26とドライブピニオンギア28とは、ロックアップクラッチCLの係合時、一体回転する。また、カウンタドリブンギア26には、リダクションギア35が噛み合っている。リダクションギア35は、第2回転電機MG2の回転軸34に接続されている。つまり、第2回転電機MG2の回転は、リダクションギア35を介してカウンタドリブンギア26に伝達される。リダクションギア35は、カウンタドリブンギア26よりも小径であり、第2回転電機MG2の回転を減速してカウンタドリブンギア26に伝達する。
The
ドライブピニオンギア28は、差動装置30のデフリングギア29と噛み合っている。差動装置30は、左右の駆動軸31を介して駆動輪Wと接続されている。
The
ここで、本実施形態の動力伝達装置TMが備える、前述の流体継手40と摩擦クラッチCLとに関して更に説明する。
Here, the above-described
流体継手40の入力軸41はカウンタドリブンギア26に連結されている。流体継手40の出力軸42は、ドライブピニオンギア28に連結されている。流体継手40は、回転電機10、20の双方向回転に対して、カップリング特性を有している。
An
流体継手40の入力軸41に設けられたポンプインペラー45と、その出力軸42に設けられたタービンランナー46とは、本発明における係合装置であるロックアップクラッチCLを介して接続している。本実施形態では、ロックアップクラッチCLは、摩擦係合式のクラッチであるが、これに限定されない。このロックアップクラッチCLには所定の運転状態以外、ロックアップクラッチCLを完全係合状態に維持するための圧力(以下、ロックアップ油圧)の圧油が供給される。完全係合状態であるとき、ロックアップクラッチCLは、流体継手40の入力軸41側と流体継手40の出力軸42側とを直結し、流体継手40を直結状態にする。本実施形態における上述した所定の運転状態は、後述するように第2回転電機MG2の温度が所定温度より高くなったので、その温度を下げるようにするときを含む。例えば、第2回転電機MG2の熱負荷が大きい場合、ロックアップクラッチCLは完全係合状態から(非完全係合状態のうち)スリップ状態へと制御される。
The
このように、第2リングギア23は、カウンタドライブギア25、カウンタドリブンギア26、ロックアップクラッチCL付き流体継手40、ドライブピニオンギア28、差動装置30および駆動軸31を介して駆動輪Wと接続されている。また、第2回転電機MG2は、第2リングギア23と駆動輪Wとの駆動力の伝達経路に対して接続されており、第2リングギア23および駆動輪Wに対してそれぞれ動力(駆動力)を伝達可能である。特に、第2回転電機MG2は、流体継手40を介して、駆動輪Wに接続されていて、流体継手40を介して駆動力を駆動輪Wに伝達可能である。
Thus, the
第1回転電機MG1および第2回転電機MG2は、それぞれモータ(電動機)としての機能と、発電機としての機能とを備えている。第1回転電機MG1および第2回転電機MG2は、インバーターを介してバッテリと接続されている。第1回転電機MG1および第2回転電機MG2は、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力することができると共に、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換することができる。回転電機MG1、MG2によって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。第1回転電機MG1および第2回転電機MG2としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。 The first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 each have a function as a motor (electric motor) and a function as a generator. First rotating electrical machine MG1 and second rotating electrical machine MG2 are connected to a battery via an inverter. The first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 can convert the electric power supplied from the battery into mechanical power and output it, and are driven by the input power to convert the mechanical power into electric power. Can be converted. The electric power generated by the rotating electrical machines MG1 and MG2 can be stored in the battery. As the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2, for example, an AC synchronous motor generator can be used.
本実施形態の車両100では、エンジン1と同軸上に、エンジン1から近い側から順に、ブレーキB1、第1クラッチC1、第1遊星歯車機構10、カウンタドライブギア25、第2遊星歯車機構20および第1回転電機MG1が配置されている。また、本実施形態の車両の動力伝達装置TMは、入力軸2と、第2回転電機MG2の回転軸34とが異なる軸上に配置された複軸式とされている。
In the
さらに、本実施形態では、オイルを用いて第2回転電機MG2を冷却するための冷却装置48を備える。冷却装置48は、図3に模式的に示される。冷却装置48は、第2回転電機MG2のロータMG2_1の回転軸34に形成されたオイル通路48aへのオイルの流れを制御するための制御バルブ48bを備え、オイルポンプ48cから圧送されたオイルをロータMG2_1およびステータMG2_2に供給することができるように構成されている。冷却装置48の制御バルブ48bは、第2回転電機MG2が所定の高温状態にあるときに、少なくとも開弁制御され、その温度を(所定温度を含む)所定温度域にまで下げるようにその開度が制御されることができる。そして、このように制御バルブ48bが開弁制御されるとき、第2回転電機MG2は作動状態にされる。したがって、制御バルブ48bが開かれて回転軸34のオイル通路48aへ供給されたオイルは、そのオイル通路48aを流れてロータMG2_1に達し、さらにこのオイル通路につながると共にロータMG2_1の内周面に形成された(図示しない)軸方向溝を軸方向へ流れ、さらにこの軸方向溝につながるロータMG2_1の(図示しない)径方向溝を介してステータMG_2へ流れることができる。このとき、第2回転電機MG2は作動状態にあるので、ロータMG2_1の回転力(遠心力)により、オイルは、より効果的に、ロータMG2_1に至り、さらにステータMG2_2に至り、第2回転電機MG2を冷却することができる。ただし、オイルポンプ48cは、例えばバッテリから供給される電力で作動する電動式オイルポンプであるが、機械式の(例えば車輪Wの回転に伴って作動される)オイルポンプであってもよい。なお、このような冷却装置48の詳細な構成は当業者には特許文献1から明らかであり、そのバリエーションも特許文献1から明らかであろう。
Furthermore, in this embodiment, the
図2に示すように、車両100は、HV_ECU50、MG_ECU60およびエンジン_ECU70を有する。各ECU50、60、70は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。HV_ECU50は、車両100全体を統合制御する機能を有している。MG_ECU60およびエンジン_ECU70は、それぞれ、HV_ECU50と電気的に接続されている。なお、HV_ECU50、MG_ECU60およびエンジン_ECU70は、実質的に、全体として1つの電子制御ユニット(制御装置)として構成されていて、当初より一体的なユニット装置として構成されてもよい。
As shown in FIG. 2,
MG_ECU60は、第1回転電機MG1および第2回転電機MG2を制御することができる。MG_ECU60は、例えば、第1回転電機MG1に対して供給する電流値を調節し、第1回転電機MG1の出力トルクを制御すること、および第2回転電機MG2に対して供給する電流値を調節し、第2回転電機MG2の出力トルクを制御することができる。
The
エンジン_ECU70は、エンジン1を制御することができる。エンジン_ECU70は、例えば、エンジン1の電子スロットル弁の開度を制御すること、点火信号を出力してエンジン1の点火制御を行うこと、エンジン1に対する燃料の噴射制御等を行うことができる。エンジン_ECU70は、電子スロットル弁の開度制御、噴射制御、点火制御等によりエンジン1の出力トルクを制御することができる。
The
HV_ECU50には、車速センサ、アクセル開度センサ、MG1回転数センサ、MG2回転数センサ、出力軸回転数センサ、バッテリセンサ、MG2温度センサ等が接続されている。これらのセンサにより、HV_ECU50は、車速、アクセル開度、第1回転電機MG1の回転数、第2回転電機MG2の回転数、動力伝達装置TMの出力軸(つまり流体継手40の入力軸41に相当するカウンタシャフト)の回転数、バッテリ状態SOC、MG2温度等を取得することができる。
The
HV_ECU50は、取得した情報に基づいて、車両100に対する要求駆動力や要求パワー、要求トルク等を算出することができる。HV_ECU50は、算出した要求値に基づいて、第1回転電機MG1の出力トルク(MG1トルク)、第2回転電機MG2の出力トルク(MG2トルク)およびエンジン1の出力トルク(エンジントルク)を決定し、それらによる総合的な出力トルク(アウトプットトルク)を決定する。HV_ECU50は、MG1トルクの指令値およびMG2トルクの指令値をMG_ECU60に対して出力する。また、HV_ECU50は、エンジントルクの指令値をエンジン_ECU70に対して出力する。
The
HV_ECU50は、後述する走行モード等に基づいて、第1クラッチC1、第2クラッチCS、ブレーキB1、ロックアップクラッチCLをそれぞれ制御する。HV_ECU50は、第1クラッチC1に対する供給油圧(係合圧)PbC1の指令値、第2クラッチCSに対する供給油圧(係合圧)PbCSの指令値、ブレーキB1に対する供給油圧(係合油圧)PbB1の指令値、ロックアップクラッチCLに対する供給油圧(係合圧)PbCLの指令値をそれぞれ出力する。図示しない油圧制御装置は、各係合油圧PbC1、PBCS、PbB1、PBCLの指令値に応じてクラッチC1、CS、CLおよびブレーキB1のそれぞれに対する供給油圧を制御する。
The
車両100では、ハイブリッド(HV)走行あるいはEV走行を選択的に実行可能である。HV走行とは、エンジン1を動力源として車両100を走行させる走行モードである。HV走行では、エンジン1に加えて、更に第2回転電機MG2を動力源としてもよい。EV走行は、第1回転電機MG1あるいは第2回転電機MG2の少なくともいずれか一方を動力源として走行する走行モードである。EV走行では、エンジン1を停止して走行することが可能である。
The
本実施形態において、車両100は、EV走行モードとして、第2回転電機MG2を単独の動力源として車両100を走行させる単独モータEVモードと、第1回転電機MG1および第2回転電機MG2を動力源として車両100を走行させる両モータEVモードとを有する。以下、それらのモードを図4〜図9に基づいて説明する。ただし、以下の図4〜図9の説明では、完全係合状態にあるロックアップクラッチCLの説明を省略する。
In the present embodiment, the
図4の係合表において、クラッチC1の欄、ブレーキB1の欄およびクラッチCSの欄の丸印は、係合を示し、空欄は解放を示す。また、三角印は、クラッチC1あるいはブレーキB1のいずれかを係合し、他方を解放することを示す。単独モータEVモードは、例えば、クラッチC1およびブレーキB1を共に解放して実行される。 In the engagement table of FIG. 4, the circles in the column of the clutch C1, the column of the brake B1, and the column of the clutch CS indicate engagement, and the blank column indicates release. Further, the triangle mark indicates that either the clutch C1 or the brake B1 is engaged and the other is released. The single motor EV mode is executed, for example, by releasing both the clutch C1 and the brake B1.
図5は、単独モータEVモードに係る共線図である。共線図において、符号S1、C1、R1は、それぞれ第1サンギア11、第1キャリア14、第1リングギア13を示し、符号S2、C2、R2は、それぞれ第2サンギア21、第2キャリア24、第2リングギア23を示す。
FIG. 5 is a collinear diagram related to the single motor EV mode. In the alignment chart, reference numerals S1, C1, and R1 indicate the first sun gear 11, the first carrier 14, and the
単独モータEVモードでは、クラッチC1、ブレーキB1、クラッチCSが解放している。ブレーキB1が解放していることで、第1サンギア11の回転が許容され、クラッチC1が解放していることで、第1遊星歯車機構10は差動可能である。HV_ECU50は、MG_ECU60を介して第2回転電機MG2に正トルクを出力させて車両100に前進方向の駆動力を発生させる。第2リングギア23は、駆動輪32の回転と連動して正回転する。ここで、正回転とは、車両100の前進時の第2リングギア23の回転方向とする。HV_ECU50は、第1回転電機MG1をジェネレータとして作動させて引き摺り損失を低減させる。具体的には、HV_ECU50は、第1回転電機MG1にわずかなトルクをかけて発電させ、第1回転電機MG1の回転数を0回転とする。これにより、第1回転電機MG1の引き摺り損失を低減することができる。また、MG1トルクを0としてもコギングトルクを利用してMG1回転数を0に維持できるときは、MG1トルクを加えないようにしてもよい。あるいは、第1回転電機MG1のd軸ロックによってMG1回転数を0としてもよい。
In the single motor EV mode, the clutch C1, the brake B1, and the clutch CS are released. When the brake B1 is released, the rotation of the first sun gear 11 is allowed, and when the clutch C1 is released, the first
第1リングギア13は、第2キャリア24に連れ回り正回転する。第1遊星歯車機構10では、クラッチC1およびブレーキB1が解放されたニュートラルの状態であるため、エンジン1は連れ回されず、第1キャリア14は回転を停止する。よって回生量を大きく取ることが可能である。第1サンギア11は空転して負回転する。なお、第1遊星歯車機構10のニュートラル(中立)状態は、第1リングギア13と第1キャリア14との間で動力が伝達されない状態、すなわちエンジン1と第2遊星歯車機構20とが切り離され、動力の伝達が遮断された状態である。第1遊星歯車機構10は、クラッチC1あるいはブレーキB1の少なくともいずれか一方が係合していると、エンジン1と第2遊星歯車機構20とを接続する接続状態となる。
The
単独モータEVモードでの走行時に、バッテリの充電状態がフルとなり、回生エネルギーが取れない場合が発生し得る。この場合、エンジンブレーキを併用することが考えられる。クラッチC1またはブレーキB1を係合することで、エンジン1を駆動輪Wと接続し、エンジンブレーキを駆動輪32に作用させることができる。図4に三角印で示すように、単独モータEVモードでクラッチC1またはブレーキB1を係合すると、エンジン1を連れ回し状態とし、第1回転電機MG1でエンジン回転数を上げてエンジンブレーキ状態とすることができる。
When traveling in the single motor EV mode, the battery may be fully charged and regenerative energy may not be obtained. In this case, it is conceivable to use an engine brake together. By engaging the clutch C <b> 1 or the brake B <b> 1, the
両モータEVモードでは、HV_ECU50は、クラッチC1およびブレーキB1を係合する(クラッチSCが解放している)。図6は、両モータEVモードに係る共線図である。クラッチC1が係合することで、第1遊星歯車機構10の差動は規制され、ブレーキB1が係合することで、第1サンギア11の回転が規制される。したがって、第1遊星歯車機構10の全回転要素の回転が停止する。出力要素である第1リングギア13の回転が規制されることで、これと接続された第2キャリア24が0回転にロックされる。
In the both-motor EV mode, the
HV_ECU50は、第1回転電機MG1および第2回転電機MG2にそれぞれ走行駆動用のトルクを出力させる。第2キャリア24は、回転が規制されていることで、第1回転電機MG1のトルクに対して反力を取り、第1回転電機MG1のトルクを第2リングギア23から出力させることができる。第1回転電機MG1は、前進時に負トルクを出力して負回転することで、第2リングギア23から正のトルクを出力させることができる。一方、後進時には、第1回転電機MG1は、正トルクを出力して正回転することで、第2リングギア23から負のトルクを出力させることができる。
The
HV走行では、パラレルモードとシリーズモードとがある。まず、パラレルモードについて説明する。パラレルモードでのHV走行では、第2遊星歯車機構20は差動状態を基本とし、変速部の第1遊星歯車機構10は、ロー/ハイの切り替えがなされる。図7は、パラレルモードでのHV走行における、ロー状態のHV走行モード(HVローモード)に係る共線図、図8は、パラレルモードでのHV走行における、ハイ状態のHV走行モード(HVハイモード)に係る共線図である。
In HV traveling, there are a parallel mode and a series mode. First, the parallel mode will be described. In the HV traveling in the parallel mode, the second
HVローモードでは、HV_ECU50は、クラッチC1を係合し、ブレーキB1を解放する(クラッチCSを解放する)。クラッチC1が係合することにより、第1遊星歯車機構10は差動が規制され、第1遊星歯車機構10の第1サンギア11、第1リングギア13、第1キャリア14が一体回転する。したがって、エンジン1の回転は増速も減速もされず、等速で第1リングギア13から第2キャリア24に伝達される。
In the HV low mode, the
一方、HVハイモードでは、HV_ECU50は、クラッチC1を解放し、ブレーキB1を係合する(クラッチCSを解放する)。ブレーキB1が係合することにより、第1サンギア11の回転が規制される。よって、第1遊星歯車機構10は、第1キャリア14に入力されたエンジン1の回転が増速されて第1リングギア13から出力されるオーバドライブ(OD)状態となる。このように、第1遊星歯車機構10は、エンジン1の回転を増速して出力することができる。
On the other hand, in the HV high mode, the
このように、クラッチC1およびブレーキB1は、第1遊星歯車機構10の差動を規制する状態と、第1遊星歯車機構10の差動を許容する状態とを切り替えて第1遊星歯車機構10を変速させるように配置構成されている。車両100の動力伝達装置TMは、第1遊星歯車機構10、クラッチC1およびブレーキB1を含む変速部によってHVハイモードとHVローモードとの切り替えが可能であり、車両100の伝達効率を向上させることができる。また、変速部の後段には、直列に差動部としての第2遊星歯車機構20が接続されている。第1遊星歯車機構10がオーバドライブであるため、第1回転電機MG1を大きく高トルク化しなくてもよいという利点がある。
As described above, the clutch C1 and the brake B1 switch the first
HV_ECU50は、例えば、低車速かつ要求駆動力が小さい低負荷の走行域では、EV走行を選択する。EV走行域では、例えば、低負荷時は単独モータEVモードが選択され、高負荷時は両モータEVモードが選択される。EV走行域よりも高車速や高負荷の領域は、HV走行域である。HV_ECU50は、HV走行域の中低車速や高負荷の領域ではHVローモードを選択し、高車速かつ低負荷の領域ではHVハイモードを選択する。高車速かつ低負荷時に変速部をオーバドライブとすることで、燃費の向上を図ることができる。
For example, the
次に、シリーズモードでのHV走行について説明する。図9は、シリーズモードでのHV走行モード(HVシリーズモード)に係る共線図である。シリーズモードでは、HV_ECU50は、クラッチC1およびブレーキB1を解放し、第2クラッチCSを係合する。第2クラッチCSを係合することにより、エンジン1を第1回転電機MG1に連結している。これにより、第1回転電機MG1で発電が行われ、第2回転電機MG2でのモータ走行を可能にする。
Next, HV traveling in the series mode will be described. FIG. 9 is a collinear diagram related to the HV travel mode (HV series mode) in the series mode. In the series mode, the
さて、上記構成を備える車両では、第2回転電機MG2の温度が高いとき、その温度上昇を抑制し、その温度を第2回転電機MG2に適した温度域に維持するかあるいはその温度域内にまで下げるように、(オイルポンプ48cの作動状態で)上記冷却装置48の制御バルブ48bが開かれる。
Now, in the vehicle having the above configuration, when the temperature of the second rotating electrical machine MG2 is high, the temperature rise is suppressed, and the temperature is maintained in the temperature range suitable for the second rotating electrical machine MG2, or even within the temperature range. The
さらに、本実施形態の車両100では、第2回転電機MG2の温度が高いとき、ロックアップクラッチCLをスリップまたは解放させることで、第2回転電機MG2の冷却を促す。以下に、このロックアップクラッチCLの制御を図10のフローチャートに基づいて説明する。なお、図10のフローチャートは、少なくとも第2回転電機MG2が作動状態にあるとき、所定時間間隔で繰り返される。
Further, in the
HV_ECU50は、ステップS101において、第2回転電機MG2の温度が所定温度より高く、かつ、第2回転電機MG2の出力トルクが所定トルク以下か否かを判定する。第2回転電機MG2の温度は、MG2温度センサの出力(例えば出力値、検出値)をHV_ECU50の温度取得部が取得することで得られる。そして、HV_ECU50の温度判定部は、第2回転電機MG2の温度が所定温度より高いか否かを判定する。さらに、HV_ECU50のMG2トルク判定部は、前述の如く決定した第2回転電機MG2の出力トルクが所定トルク以下か否かを判定する。そして、これら判定部の両方で、肯定判定されると、ステップS101で肯定判定される。なお、温度判定部は、MG2トルク判定部と一体的に設けられてもよい。また、本実施形態では、ステップS101で第2回転電機MG2の温度と第2回転電機MG2の出力トルクとの両方を判定対象としたが、これらのいずれか1つのみが判定対象とされてもよい。例えば、第2回転電機MG2の温度が所定温度より高いとき、(第2回転電機MG2の出力トルクにかかわらず)ステップS101で肯定判定されてもよい。なお、第2回転電機MG2の温度が所定温度より高いか否かの判定は、第2回転電機MG2の温度が所定の高温状態にあるか否かの判定であり、その所定温度は第2回転電機MG2の効率的な作動や安全な作動を確保するべく予め実験に基づいて設定されるとよい。また、第2回転電機MG2の出力トルクが所定トルク以下か否かの判定は、後述する非完全係合制御による第2回転電機MG2の回転数増加による冷却効果よりも、第2回転電機MG2そのものにおける損失増加による発熱量増大が上回るような作動状態では非完全係合制御を実行しないように、行われるものであり、その所定トルクはこのような技術思想の下、予め実験に基づいて設定されるとよい。
In step S101, the
第2回転電機MG2の温度が所定温度以下である、または、第2回転電機MG2の出力トルクが所定トルクより大きいので、ステップS101で否定判定されると、ステップS103へ進み、ステップS103を経ることで当該ルーチンは終了する。ステップS103では、ロックアップクラッチCLを完全係合状態にする完全係合制御モードが設定される。つまり、ステップS103に至るとき、HV_ECU50は、ロックアップクラッチCLに対する供給油圧(係合圧)PbCLの指令値として、クラッチCLを完全係合状態にするのに必要な油圧をクラッチCLに及ぼすための信号を出力する。これにより、ロックアップクラッチCLにそのような油圧を供給するための制御バルブまたはオイルポンプあるいはその両方の作動が制御される。このように、ステップS101での冷却条件が満たされない限り、原則、ロックアップクラッチCLは完全係合状態にされる。
Since the temperature of the second rotating electrical machine MG2 is equal to or lower than the predetermined temperature, or the output torque of the second rotating electrical machine MG2 is larger than the predetermined torque, if a negative determination is made in step S101, the process proceeds to step S103 and goes through step S103. Then the routine ends. In step S103, a complete engagement control mode for setting the lockup clutch CL in a fully engaged state is set. That is, when arriving at step S103, the
第2回転電機MG2の温度が所定温度より高く、かつ、第2回転電機MG2の出力トルクが所定トルク以下であるので、ステップS101で肯定判定されると、ステップS105へ進み、ステップS105を経ることで当該ルーチンは終了する。ステップS105では、ロックアップクラッチCLを非完全係合状態にする非完全係合制御モードが設定される。つまり、ステップS105に至って非完全係合制御モードが設定されたとき、HV_ECU50の非完全係合制御部は、ロックアップクラッチCLに対する供給油圧(係合圧)PbCLの指令値として、クラッチCLを非完全係合状態(半径合状態つまりスリップ状態と、解放状態とを含む)にする油圧をクラッチCLに及ぼすための信号を出力する。これにより、ロックアップクラッチCLにそのような油圧を供給するための、油圧制御回路の制御バルブまたはオイルポンプあるいはその両方の作動が制御される。
Since the temperature of the second rotating electrical machine MG2 is higher than the predetermined temperature and the output torque of the second rotating electrical machine MG2 is equal to or lower than the predetermined torque, if an affirmative determination is made in step S101, the process proceeds to step S105 and goes through step S105. Then the routine ends. In step S105, an incomplete engagement control mode for setting the lockup clutch CL in an incomplete engagement state is set. That is, when the incomplete engagement control mode is set up to step S105, the incomplete engagement control unit of the
ここでは、ロックアップクラッチCLを非完全係合状態に制御するとき、原則的には、図11に示す関係に基づいて、ロックアップクラッチCLに対する供給油圧が制御される。図11は、第2回転電機MG2の温度を横軸にとると共に、ロックアップクラッチCLの非完全係合量(スリップ量と称してもよい)を縦軸にとって、それらの関係を表している。なお、横軸において、図11中右側ほど、第2回転電機MG2の温度は高く、縦軸において、図11中下側ほど、非完全係合量は少ない(非完全係合量がゼロであるとはロックアップクラッチCLが完全係合状態にあることを意味し、非完全係合量が無限大または最大とはロックアップクラッチCLが解放状態にあることを意味する)。 Here, when the lockup clutch CL is controlled to the incompletely engaged state, in principle, the hydraulic pressure supplied to the lockup clutch CL is controlled based on the relationship shown in FIG. FIG. 11 shows the relationship between the temperature of the second rotating electrical machine MG2 on the horizontal axis and the incomplete engagement amount (also referred to as slip amount) of the lockup clutch CL on the vertical axis. In the horizontal axis, the temperature of the second rotating electrical machine MG2 is higher toward the right side in FIG. 11, and the incomplete engagement amount is smaller toward the lower side in FIG. 11 on the vertical axis (the incomplete engagement amount is zero). Means that the lock-up clutch CL is in a fully engaged state, and the incomplete engagement amount is infinite or maximum means that the lock-up clutch CL is in a released state).
図11中、横軸の温度TAは、ステップS101における所定温度に対応する。第2回転電機MG2の温度が所定温度TA以下であるとき、ロックアップクラッチCLの非完全係合量はゼロにされる、つまり完全係合状態にされる。そして、第2回転電機MG2の温度が所定温度TAを基準にそれよりも高くなるほど、非完全係合量は比例的に増加する。この第2回転電機MG2の温度とロックアップクラッチCLの非完全係合量との関係は、第2回転電機MG2の特性に合わせて、予め実験に基づいて設定されて、HV_ECU50の記憶部に記憶されているとよい。なお、この第2回転電機MG2の温度とロックアップクラッチCLの非完全係合量との関係は、比例的に変化することに限定されず、種々設定され得、例えばステップ的に可変とされてもよい。
In FIG. 11, the temperature TA on the horizontal axis corresponds to the predetermined temperature in step S101. When the temperature of the second rotating electrical machine MG2 is equal to or lower than the predetermined temperature TA, the incomplete engagement amount of the lockup clutch CL is set to zero, that is, a complete engagement state is established. Then, as the temperature of the second rotating electrical machine MG2 becomes higher than the predetermined temperature TA as a reference, the incomplete engagement amount increases proportionally. The relationship between the temperature of the second rotating electrical machine MG2 and the incomplete engagement amount of the lockup clutch CL is set based on experiments in advance according to the characteristics of the second rotating electrical machine MG2, and stored in the storage unit of the
非完全係合制御モードが設定されているときのロックアップクラッチCLの非完全係合量は、可変とされるとよい。取得した第2回転電機MG2の温度に応じて、第2回転電機MG2の温度を所定温度TA以下にまで下げるように、図11の関係に基づいて、非完全係合量は変化されることができる。 The incomplete engagement amount of the lockup clutch CL when the incomplete engagement control mode is set may be variable. The incomplete engagement amount may be changed based on the relationship of FIG. 11 so as to lower the temperature of the second rotating electrical machine MG2 to a predetermined temperature TA or less according to the acquired temperature of the second rotating electrical machine MG2. it can.
しかし、非完全係合量の可変制御は種々のロジックに基づいて実行されることができる。例えば、第2回転電機MG2の温度がある程度の温度に収束していて更なる温度上昇が生じていないとき、非完全係合量を段階的に減らす非完全係合量の可変制御が、実行されることができる。 However, the variable control of the incomplete engagement amount can be executed based on various logics. For example, when the temperature of the second rotating electrical machine MG2 has converged to a certain temperature and no further temperature increase has occurred, variable control of the incomplete engagement amount is executed to reduce the incomplete engagement amount stepwise. Can.
例えば、非完全係合量の可変制御は、取得した第2回転電機MG2の温度に応じて、その温度を目標温度である所定温度TA以下にまで下げるように、所謂フィードバック制御が行われてもよい。具体的には、ロックアップクラッチCLが完全係合状態にあるときに、最初にステップS105に至ったときには、図11の関係に基づいて、ロックアップクラッチCLの初期非完全係合量が設定され、その初期非完全係合量に相当する油圧がロックアップクラッチCLに供給されるようにその油圧が制御される。その後、第2回転電機MG2の温度の上昇度(例えば単位時間当たりの温度の上昇割合(上昇速度))に応じて第2回転電機MG2の温度が所定温度TA以下になるように、HV_ECU50はロックアップクラッチCLの供給油圧を制御することができる。例えば、非完全係合量の増加に伴い、第2回転電機MG2の温度の上昇度が低下してきた場合、非完全係合量を減らす制御が行われることができる。
For example, the variable control of the incomplete engagement amount may be so-called feedback control so that the temperature is lowered to a target temperature TA or less according to the acquired temperature of the second rotating electrical machine MG2. Good. Specifically, when the lockup clutch CL is in the fully engaged state, when the process first reaches step S105, the initial incomplete engagement amount of the lockup clutch CL is set based on the relationship of FIG. The hydraulic pressure is controlled such that the hydraulic pressure corresponding to the initial incomplete engagement amount is supplied to the lockup clutch CL. Thereafter, the
また、ステップS101での判定用の所定温度(第1所定温度)TAは、上記実施形態では非完全係合制御中の目標温度(第2所定温度)と同じであるが、非完全係合制御中の目標温度と異なってもよい。この場合、非完全係合制御中の目標温度はステップS101での判定用の所定温度よりも低いとよい。また、非完全係合制御中に第2回転電機の温度として目標とされるのは、所定温度であることに限定されず、所定温度域であってもよい。例えば、所定温度域として、第1所定温度未満の温度域でありかつ(第1所定温度よりも低い)第2所定温度を含む温度域が設定されてもよい。この場合、第2回転電機の温度が第2所定温度以下にまで下がった後、所定時間の間、第2回転電機の温度を所定温度域に維持するように、ロックアップクラッチCLの非完全係合量が制御されてもよい。このような、非完全係合制御中の目標温度(第2所定温度)および所定温度域を第2回転電機MG2の特性に応じて設定することで、第2回転電機MG2の過度の冷却を防ぎ、第2回転電機MG2の温度をその作動が好適に生じる温度に維持することが可能になる。 Further, the predetermined temperature for determination (first predetermined temperature) TA in step S101 is the same as the target temperature (second predetermined temperature) during incomplete engagement control in the above embodiment, but incomplete engagement control. It may be different from the target temperature inside. In this case, the target temperature during the incomplete engagement control may be lower than the predetermined temperature for determination in step S101. In addition, the target temperature of the second rotating electrical machine during the incomplete engagement control is not limited to the predetermined temperature, and may be a predetermined temperature range. For example, a temperature range that is a temperature range lower than the first predetermined temperature and includes a second predetermined temperature (lower than the first predetermined temperature) may be set as the predetermined temperature range. In this case, after the temperature of the second rotating electrical machine has dropped to the second predetermined temperature or less, the incomplete engagement of the lockup clutch CL is maintained so that the temperature of the second rotating electrical machine is maintained in a predetermined temperature range for a predetermined time. The total amount may be controlled. By setting the target temperature (second predetermined temperature) and the predetermined temperature range during such incomplete engagement control according to the characteristics of the second rotating electrical machine MG2, excessive cooling of the second rotating electrical machine MG2 is prevented. Thus, it is possible to maintain the temperature of the second rotating electrical machine MG2 at a temperature at which the operation suitably occurs.
そして、このように、第2回転電機MG2の温度を低下させるように、ロックアップクラッチCLが非完全係合状態にあるとき、流体継手40を介して、その出力軸42に伝達される駆動力は変化する(例えば低下する)。このロックアップクラッチCLの非完全係合により車輪へ伝達される駆動力が低下するのを防ぐように、HV_ECU50の原動機作動制御部は、その時々の運転モードに応じて、第1回転電機MG1の出力トルク、第2回転電機MG2の出力トルク、およびエンジン1の出力トルクの少なくとも1つを決定し、それらの少なくとも1つの作動を制御する。これにより、運転者等の乗員に、車輪の駆動力の変化による違和感を抱かせることを防ぐようにする。なお、ロックアップクラッチCLのスリップまたは解放により車輪へ伝達される駆動力が低下するのを防ぐように、第1回転電機MG1の出力トルク、第2回転電機MG2の出力トルク、およびエンジン1の出力トルクの少なくとも1つを決定するに際して、ロックアップクラッチCLの設定された非完全係合量、その設定供給油圧、第2回転電機MG2の温度の少なくとも1つを用いることができる。
Thus, when the lockup clutch CL is in a non-completely engaged state so as to lower the temperature of the second rotating electrical machine MG2, the driving force transmitted to the
ここで、一例としての、車両の駆動力制御について、図12に基づいて説明する。図12は、上述のHVローモードで、第2回転電機MG2の温度が所定温度より高くなったときの各種値の変化を示すタイムチャートである。なお、HVローモードであるので、クラッチC1は係合されブレーキB1は解放されている(図12では、このときのそれぞれの供給油圧(C1油圧、B1油圧)が一定値として示されている)。 Here, vehicle driving force control as an example will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a time chart showing changes in various values when the temperature of the second rotating electrical machine MG2 becomes higher than a predetermined temperature in the HV low mode described above. Since the HV low mode is set, the clutch C1 is engaged and the brake B1 is released (in FIG. 12, the supply hydraulic pressures (C1 hydraulic pressure and B1 hydraulic pressure) at this time are shown as constant values). .
図12では、時刻t1、t2と時間の経過と共に、第2回転電機MG2の温度は上昇し続けている。しかし、第2回転電機MG2の温度は未だ所定温度TA以下である。そして、時刻t2までは、第2回転電機MG2の出力トルク(MG2トルク)は所定トルクTB以下である。そこで、時刻t2では、摩擦クラッチCLの供給油圧(CL油圧)は、完全係合状態に相当する油圧である(ステップS101で否定判定、ステップS103)。 In FIG. 12, the temperature of the second rotating electrical machine MG2 continues to rise with time t1, t2 and the passage of time. However, the temperature of the second rotating electrical machine MG2 is still below the predetermined temperature TA. Until time t2, the output torque (MG2 torque) of the second rotating electrical machine MG2 is equal to or less than the predetermined torque TB. Therefore, at time t2, the supply hydraulic pressure (CL hydraulic pressure) of the friction clutch CL is a hydraulic pressure corresponding to the fully engaged state (No determination in step S101, step S103).
時刻t3では、第2回転電機MG2の出力トルクは所定トルクTB以下であるが、第2回転電機MG2の温度が所定温度TAより高くなったので(ステップS101で肯定判定)、ロックアップクラッチCLの非完全係合制御が開始される(ステップS105)。これにより、ロックアップクラッチCLの供給油圧(CL油圧)は、図11のグラフの関係にしたがって低下し始める。なお、時刻t3から時刻t4にかけては、第2回転電機MG2の温度が上昇しているので、ロックアップクラッチCLの供給油圧は低下し続けている。これに伴い、回転抵抗の減少が生じ、第2回転電機MG2の回転数(MG2回転数)は増加し始め、第2回転電機MG2のトルクが低下する。ロックアップクラッチCLの供給油圧の減少によりそれが非完全係合状態になることで、第2回転電機MG2の動作点が変化し、第2回転電機の発熱状態が変化する。さらに、第2回転電機MG2の回転数の増大により、第2回転電機の冷却装置48によるオイル流れが促され、その冷却効果を高めることができる。よって、第2回転電機MG2を冷却することができる。したがって、第2回転電機MG2の更なる温度の上昇は抑制され(上昇度は緩やかになり)、ある温度に収束する(図12の時刻t3〜t4〜t5におけるMG2温度の変化参照)。
At time t3, the output torque of the second rotating electrical machine MG2 is equal to or lower than the predetermined torque TB. However, since the temperature of the second rotating electrical machine MG2 has become higher than the predetermined temperature TA (affirmative determination in step S101), the lockup clutch CL Non-complete engagement control is started (step S105). Thereby, the supply hydraulic pressure (CL hydraulic pressure) of the lockup clutch CL starts to decrease according to the relationship of the graph of FIG. Note that, from time t3 to time t4, the temperature of the second rotating electrical machine MG2 rises, so the supply hydraulic pressure of the lockup clutch CL continues to fall. Along with this, the rotational resistance decreases, the rotational speed of the second rotating electrical machine MG2 (MG2 rotational speed) starts to increase, and the torque of the second rotating electrical machine MG2 decreases. When the supply hydraulic pressure of the lock-up clutch CL decreases, the operating point of the second rotating electrical machine MG2 changes and the heat generation state of the second rotating electrical machine changes. Furthermore, the oil flow by the cooling
ロックアップクラッチCLを非完全係合状態にするとき、ロックアップクラッチCLの非完全係合、つまりそのスリップまたは解放によるトルク減少(損失トルク)を補償し、アウトプットトルク低下を防ぐように、エンジン1のトルク増大制御が実行される。トルク増大制御は、例えば、燃料噴射量増大制御であったり、スロットルバルブ開度増大制御であったりし得る。このエンジン1のトルク増大に伴うエンジン回転数制御のために、第1回転電気MG1のトルクを下げる制御が実行される。なお、時刻t3での第1回転電気MG1の回転数(MG1回転数)の低下は、ロックアップクラッチCLの非完全係合により、第2リングR2の回転数が増加するためである。このような制御により、時刻t3で、ロックアップクラッチCLの非完全係合制御が開始されても、その後、アウトプットトルクを概ね一定に保つことができる(図12の時刻t3〜t4のアウトプットトルク参照)。なお、上記のように、時刻t3から時刻t4の期間では、第2回転電機MG2の温度上昇に伴い、ロックアップクラッチCLの非完全係合量が増大している(図11参照)。これにより、上述の如く、第2回転電機MG2の冷却が促される。
When the lock-up clutch CL is brought into a non-complete engagement state, the engine is compensated for non-complete engagement of the lock-up clutch CL, that is, torque reduction (loss torque) due to slip or release thereof, and prevents a decrease in output torque. 1 torque increase control is executed. The torque increase control may be, for example, fuel injection amount increase control or throttle valve opening increase control. In order to control the engine speed accompanying the increase in the torque of the
時刻t4では、図示しないが、運転者がアクセルペダルを踏み込んだことで、要求トルク(図12ではアウトプットトルクに対応)が増大したので、エンジントルクの増大制御がさらに実行されている。これに伴い、第2回転電機MG2のトルク増や、第1回転電機MG1のトルク減少が生じている。なお、運転者がアクセルペダルを踏み込んだことに伴う、車速上昇に伴い、(第2リングギアの回転数が増加することにより)第1回転電機MG1の回転数は低下し、第2回転電機MG2の回転数は上昇する。このような制御は時刻t5でも同様に継続している。なお、時刻t4から時刻t5では、第2回転電機MG2の温度がほぼ一定であるので、ロックアップクラッチCLの油圧はほぼ一定である。 At time t4, although not shown, the required torque (corresponding to the output torque in FIG. 12) is increased by the driver depressing the accelerator pedal, and therefore engine torque increase control is further executed. Along with this, an increase in torque of the second rotating electrical machine MG2 and a decrease in torque of the first rotating electrical machine MG1 occur. It should be noted that the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 decreases (according to the increase in the rotational speed of the second ring gear) as the vehicle speed increases as the driver depresses the accelerator pedal, and the second rotating electrical machine MG2 The number of revolutions increases. Such control continues similarly at time t5. Note that, from time t4 to time t5, the temperature of the second rotating electrical machine MG2 is substantially constant, so that the oil pressure of the lockup clutch CL is substantially constant.
時刻t4で、第2回転電機MG2のトルクが増加し始めているのは、ロックアップクラッチCLの非完全係合によるトルク損失補償用の上記制御のためと、運転者による加速要求(アクセルペダルの踏み込み操作)のためである。そして、時刻t5で第2回転電機MG2のトルクが所定トルクTBを超えるので(ステップS101で否定判定)、ロックアップクラッチCLの油圧は完全係合側に、ここではショックが出ない程度の傾きで増加する。時刻t6でロックアップクラッチCLが完全係合状態に達しても、第2回転電機MG2の温度が所定温度TAより高いのは、このように第2回転電機MG2のトルクが所定トルクTBを超えたためである。つまり、例えば運転者から加速要求が無いような場合には、第2回転電機MG2のトルクを所定トルクTB以下で推移させることができるので、第2回転電機MG2の温度が所定温度TA以下になるまでロックアップクラッチCLは非完全係合状態に制御され得る。なお、図12では、時刻t6後、運転者からの更なる加速要求により第2回転電機MG2の回転数が増大し、オイルの流量が増加しその冷却作用が促されると共に、第2回転電機MG2の動作点が変化して第2回転電機MG2の損失が抑制されるので、時刻t6以後、第2回転電機MG2の温度は所定温度TA以下に下がっている。 At time t4, the torque of the second rotating electrical machine MG2 begins to increase because of the above control for compensating for the torque loss due to the incomplete engagement of the lockup clutch CL and the acceleration request by the driver (depressing the accelerator pedal). Operation). Since the torque of the second rotating electrical machine MG2 exceeds the predetermined torque TB at time t5 (determination is negative in step S101), the hydraulic pressure of the lockup clutch CL is on the fully engaged side with a slope that does not cause a shock here. To increase. Even when the lock-up clutch CL reaches the fully engaged state at time t6, the temperature of the second rotating electrical machine MG2 is higher than the predetermined temperature TA because the torque of the second rotating electrical machine MG2 thus exceeds the predetermined torque TB. It is. That is, for example, when there is no acceleration request from the driver, the torque of the second rotating electrical machine MG2 can be shifted below the predetermined torque TB, so the temperature of the second rotating electrical machine MG2 becomes the predetermined temperature TA or lower. The lockup clutch CL can be controlled to the non-completely engaged state. In FIG. 12, after the time t6, the rotation speed of the second rotating electrical machine MG2 increases due to a further acceleration request from the driver, the oil flow rate increases, and the cooling action is promoted, and the second rotating electrical machine MG2 Since the operating point is changed and the loss of the second rotating electrical machine MG2 is suppressed, the temperature of the second rotating electrical machine MG2 has dropped below the predetermined temperature TA after time t6.
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態は、ロックアップクラッチCL付き流体継手40の配置の点で、第1実施形態と主として異なる。そこで、流体継手40の配置についてのみ図13に基づいて説明し、その他の制御を含む第2実施形態の説明を省略する。なお、第2実施形態でも、第1実施形態で既に説明した要素と同一機能の要素にはこれと同一符号を付し、重複説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is mainly different from the first embodiment in the arrangement of the
上述した第1実施形態では、第2遊星歯車機構20および第2回転電機MG2を流体継手40の入力軸41に対して並列に接続し、この流体継手40の出力軸42を駆動輪W側に接続させている。しかしながら、本第2実施形態では、流体継手40の入力軸41を第2回転電機MG2に直接的に接続している。このようにすることで、流体継手40は第2回転電機MG2のトルク伝達のみに影響することが可能になる。よって、流体継手40の伝達トルクが小さくなり、流体継手40のロックアップクラッチCLの非完全係合制御が容易になる。
In the first embodiment described above, the second
なお、第2実施形態では、第2回転電機MG2のロータMG2_1に流体継手40の入力軸41bに接続され、流体継手40の出力軸42はリダクションギア35に接続されている。そして、カウンタドリブンギア26は、カウンタシャフト150を介してドライブピニオンギア28と接続されている。
In the second embodiment, the rotor MG2_1 of the second rotating electrical machine MG2 is connected to the input shaft 41b of the
上述した2つの実施形態では、原動機を1つのエンジン1と2つの回転電機MG1、MG2とで構成したが、上記第2回転電機に相当する回転電機を少なくとも原動機として含む構成を有する車両に本発明を適用することも可能である。
In the two embodiments described above, the prime mover is constituted by one
本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限られない。特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。 Embodiments of the present invention are not limited to the embodiments described above. All modifications, applications, and equivalents included in the spirit of the present invention defined by the claims are included in the present invention.
1 エンジン
MG1 第1回転電機
MG2 第2回転電機
40 流体継手
CL ロックアップクラッチ(係合装置)
1 Engine MG1 First rotating electrical machine MG2 Second rotating
Claims (1)
前記回転電機の温度を取得する温度取得部と、
取得した前記回転電機の温度が第1所定温度より高くなったときに、前記係合装置を前記非完全係合状態に制御する非完全係合制御部であって、前記回転電機の温度が第2所定温度以下になるように前記係合装置の非完全係合量を制御する非完全係合制御部と、
前記非完全係合制御部により前記係合装置が非完全係合状態にされているとき、該非完全係合による前記原動機から前記車輪への駆動力低下を防ぐように前記原動機の作動を制御する原動機作動制御部と
を備える、
車両用の駆動力制御装置。 Direct connection between a prime mover including at least a rotating electrical machine provided to transmit a driving force to a wheel, a fluid coupling disposed between the wheel and the rotating electrical machine, and an input shaft side and an output shaft side of the fluid coupling A driving force control device for a vehicle, comprising: an engaging device that can be selectively set to a fully engaged state and a non-completely engaged state; and a cooling device for cooling the rotating electrical machine using oil. ,
A temperature acquisition unit for acquiring the temperature of the rotating electrical machine;
A non-complete engagement control unit configured to control the engagement device to the non-complete engagement state when the acquired temperature of the rotary electric machine is higher than a first predetermined temperature; 2 a non-complete engagement control unit that controls a non-complete engagement amount of the engagement device so as to be equal to or lower than a predetermined temperature;
When the engagement device is in a non-completely engaged state by the incomplete engagement control unit, the operation of the prime mover is controlled so as to prevent a decrease in driving force from the prime mover to the wheels due to the incomplete engagement. A prime mover operation control unit,
Driving force control device for a vehicle.
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