混合動力車輛的動力傳遞裝置及混合動力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將發(fā)動機和旋轉(zhuǎn)機作為動力源使用的混合動力車輛的動力傳遞裝置及混合動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為這種混合動力系統(tǒng)，公知的有具備發(fā)動機、兩個旋轉(zhuǎn)機以及動力分配機構(gòu)(行星齒輪機構(gòu))的系統(tǒng)。在該混合動力系統(tǒng)中，在動力分配機構(gòu)的各個旋轉(zhuǎn)要素上連接有發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)軸以及驅(qū)動輪。在下述專利文獻I中公開了一種混合動力系統(tǒng)，在其發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸與動力分配機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)要素之間介有由一對第一及第二行星齒輪機構(gòu)構(gòu)成的差動裝置、離合器和兩個制動器。該差動裝置作為使發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)變速的變速裝置而使用。離合器的一方的卡合部與發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸和第一行星齒輪機構(gòu)的行星輪架連接，另一方的卡合部與第一行星齒輪機構(gòu)的齒圈連接。在該第一行星齒輪機構(gòu)中，行星輪架和太陽輪分別與第二行星齒輪機構(gòu)的太陽輪和齒圈連接。該第一行星齒輪機構(gòu)的太陽輪和第二行星齒輪機構(gòu)的齒圈與動力分配機構(gòu)的行星輪架連接。第一制動器是能夠使第一行星齒輪機構(gòu)的齒圈和離合器的另一方的卡合部的旋轉(zhuǎn)停止的結(jié)構(gòu)。第二制動器是能夠使第二行星齒輪機構(gòu)的行星輪架的旋轉(zhuǎn)停止的結(jié)構(gòu)。在該混合動力系統(tǒng)中，通過離合器的卡合和各制動器的釋放而成為中負荷和高負荷時的低速檔模式(UD模式)，通過離合器及第二制動器的釋放以及第一制動器的卡合而成為輕負荷時的高速檔模式(OD模式)，通過離合器及第一制動器的釋放以及第二制動器的卡合而成為后退模式。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2009-190694號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]然而，在以往的混合動力系統(tǒng)中，雖然將發(fā)動機和第二旋轉(zhuǎn)機作為動力源利用，但第一旋轉(zhuǎn)機的輸出并未傳遞到驅(qū)動輪。即，在該混合動力系統(tǒng)中，對于作為以該兩個旋轉(zhuǎn)機為動力源的電動汽車(EV)的行駛沒有啟示。因而，該混合動力系統(tǒng)并不是適合將發(fā)動機和兩個旋轉(zhuǎn)機分別作為動力源使用的結(jié)構(gòu)。因此，期望通過行星齒輪機構(gòu)等來構(gòu)筑那樣能夠進行利用兩個旋轉(zhuǎn)機的EV行駛的混合動力系統(tǒng)，但無論其結(jié)構(gòu)如何，都有在高車速時行星齒輪機構(gòu)的小齒輪部分的差旋轉(zhuǎn)變大的危險。
[0008]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種混合動力車輛的動力傳遞裝置及混合動力系統(tǒng)，能夠改善上述現(xiàn)有例具有的不良情況，抑制小齒輪部分的差旋轉(zhuǎn)變得過大。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]為了達到上述目的，本發(fā)明涉及的混合動力車輛的動力傳遞裝置的特征在于，具備:變速裝置，具備行星機構(gòu)，該行星機構(gòu)具有能夠差動旋轉(zhuǎn)的多個變速旋轉(zhuǎn)要素，發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸側(cè)與該各變速旋轉(zhuǎn)要素中的一個變速旋轉(zhuǎn)要素連接；差動裝置，具有能夠差動旋轉(zhuǎn)的多個差動旋轉(zhuǎn)要素，上述多個差動旋轉(zhuǎn)要素包含與上述變速裝置的各變速旋轉(zhuǎn)要素中的一個變速旋轉(zhuǎn)要素連接的差動旋轉(zhuǎn)要素、與第一旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)軸連接的差動旋轉(zhuǎn)要素、與第二旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動輪連接的差動旋轉(zhuǎn)要素；變速控制裝置，能夠?qū)⑸鲜鲎兯傺b置控制成不能在上述變速裝置的輸入輸出間進行動力傳遞的空檔狀態(tài)或能夠在該輸入輸出間進行動力傳遞的狀態(tài)；以及控制裝置，在僅以上述第二旋轉(zhuǎn)機的動力進行單馬達EV行駛時，以使上述變速裝置或上述差動裝置的小齒輪差旋轉(zhuǎn)為規(guī)定值以下的方式控制上述第一旋轉(zhuǎn)機。
[0011]另外，為了達到上述目的，本發(fā)明涉及的混合動力車輛的動力傳遞裝置的特征在于，具備:差動裝置，具有能夠差動旋轉(zhuǎn)的多個差動旋轉(zhuǎn)要素，上述多個差動旋轉(zhuǎn)要素包含與發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的差動旋轉(zhuǎn)要素、與第一旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)軸連接的差動旋轉(zhuǎn)要素；變速裝置，具有能夠差動旋轉(zhuǎn)的多個變速旋轉(zhuǎn)要素，上述多個變速旋轉(zhuǎn)要素包含與上述差動裝置的各差動旋轉(zhuǎn)要素中的一個差動旋轉(zhuǎn)要素連接的變速旋轉(zhuǎn)要素、與第二旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動輪連接的變速旋轉(zhuǎn)要素；變速控制裝置，能夠?qū)⑸鲜鲎兯傺b置控制成不能在上述變速裝置的輸入輸出間進行動力傳遞的空檔狀態(tài)或能夠在該輸入輸出間進行動力傳遞的狀態(tài)；以及控制裝置，在僅以上述第二旋轉(zhuǎn)機的動力進行單馬達EV行駛時，以使上述變速裝置或上述差動裝置的小齒輪差旋轉(zhuǎn)為規(guī)定值以下的方式控制上述第一旋轉(zhuǎn)機。
[0012]另外，為了達到上述目的，本發(fā)明涉及的混合動力系統(tǒng)的特征在于，具備:發(fā)動機；第一旋轉(zhuǎn)機；第二旋轉(zhuǎn)機；變速裝置，具備行星機構(gòu)，該行星機構(gòu)具有能夠差動旋轉(zhuǎn)的多個變速旋轉(zhuǎn)要素，上述發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸側(cè)與該各變速旋轉(zhuǎn)要素中的一個變速旋轉(zhuǎn)要素連接；差動裝置，具有能夠差動旋轉(zhuǎn)的多個差動旋轉(zhuǎn)要素，上述多個差動旋轉(zhuǎn)要素包含與上述變速裝置的各變速旋轉(zhuǎn)要素中的一個變速旋轉(zhuǎn)要素連接的差動旋轉(zhuǎn)要素、與上述第一旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)軸連接的差動旋轉(zhuǎn)要素、與上述第二旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動輪連接的差動旋轉(zhuǎn)要素；變速控制裝置，能夠?qū)⑸鲜鲎兯傺b置控制成不能在上述變速裝置的輸入輸出間進行動力傳遞的空檔狀態(tài)或能夠在該輸入輸出間進行動力傳遞的狀態(tài)；以及控制裝置，在僅以上述第二旋轉(zhuǎn)機的動力進行單馬達EV行駛時，以使上述變速裝置或上述差動裝置的小齒輪差旋轉(zhuǎn)為規(guī)定值以下的方式控制上述第一旋轉(zhuǎn)機。
[0013]在此，優(yōu)選上述控制裝置在上述變速裝置處于空檔狀態(tài)時使上述第一旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)速的絕對值增大。
[0014]另外，優(yōu)選上述控制裝置在上述單馬達EV行駛中車速超過規(guī)定車速時執(zhí)行該第一旋轉(zhuǎn)機的控制。
[0015]另外，優(yōu)選在車速相比上述規(guī)定車速進一步提高的情況下，上述控制裝置以使上述變速裝置成為能夠進行動力傳遞的狀態(tài)的方式控制上述變速控制裝置。
[0016]另一方面，優(yōu)選在上述單馬達EV行駛中或基于上述第一旋轉(zhuǎn)機的動力及上述第二旋轉(zhuǎn)機的動力的雙馬達EV行駛中車速超過規(guī)定車速時，上述控制裝置使上述第一旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)速的絕對值減小。
[0017]另外，優(yōu)選在上述雙馬達EV行駛中車速超過上述規(guī)定車速的情況下，上述控制裝置切換到上述單馬達EV行駛之后執(zhí)行上述第一旋轉(zhuǎn)機的控制。
[0018]發(fā)明效果
[0019]本發(fā)明涉及的混合動力車輛的動力傳遞裝置及混合動力系統(tǒng)在進行單馬達EV行駛時控制第一旋轉(zhuǎn)機。在該動力傳遞裝置等中，例如，通過使該第一旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)速的絕對值增大，而能夠抑制變速裝置的小齒輪差旋轉(zhuǎn)(小齒輪差轉(zhuǎn)速)的增加。另外，在該動力傳遞裝置等中，例如，通過使該第一旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)速的絕對值減小，而能夠抑制差動裝置的小齒輪差旋轉(zhuǎn)(小齒輪差轉(zhuǎn)速)的增加。因此，根據(jù)該動力傳遞裝置等，能夠抑制變速裝置或差動裝置的耐久性的降低。
【附圖說明】
[0020]圖1是表示本發(fā)明涉及的混合動力車輛的動力傳遞裝置及混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的梗概圖。
[0021]圖2是實施例的輸入輸出關(guān)系圖。
[0022]圖3是表示實施例的混合動力車輛的動力傳遞裝置及混合動力系統(tǒng)的動作卡合表的圖。
[0023]圖4是與單馬達EV模式相關(guān)的共線圖。
[0024]圖5是與雙馬達EV模式相關(guān)的共線圖。
[0025]圖6是與HV高模式相關(guān)的共線圖。
[0026]圖7是與HV低模式相關(guān)的共線圖。
[0027]圖8是表示理論傳遞效率線的圖。
[0028]圖9是說明EV行駛區(qū)域和HV行駛區(qū)域的圖。
[0029]圖10是說明實施例中的MGl轉(zhuǎn)速的控制方式的一例的圖。
[0030]圖11是說明實施例中的單馬達EV行駛中的動作的流程圖。
[0031]圖12是說明實施例中的單馬達EV行駛中的動作的時間圖。
[0032]圖13是表示變形例I的混合動力車輛的動力傳遞裝置及混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的梗概圖。
[0033]圖14是表示變形例I的混合動力車輛的動力傳遞裝置及混合動力系統(tǒng)的動作卡合表的圖。
[0034]圖15是說明變形例2中的MGl轉(zhuǎn)速的控制方式的一例的圖。
[0035]圖16是說明變形例2中的EV行駛中的動作的流程圖。
[0036]圖17是說明變形例2中的EV行駛中的動作的時間圖。
【具體實施方式】
[0037]以下，基于附圖對本發(fā)明涉及的混合動力車輛的動力傳遞裝置及混合動力系統(tǒng)的實施例進行詳細說明。另外，本發(fā)明并不由該實施例限定。
[0038][實施例]
[0039]以下，基于圖1至圖17對本發(fā)明涉及的混合動力車輛的動力傳遞裝置及混合動力系統(tǒng)的實施例進行說明。
[0040]圖1的標號1-1表不本實施例的混合動力系統(tǒng)。另外，圖1的標號100表不搭載有該混合動力系統(tǒng)1-1的混合動力車輛。
[0041]混合動力系統(tǒng)1-1具備發(fā)動機ENG、第一旋轉(zhuǎn)機MG1、第二旋轉(zhuǎn)機MG2作為動力源。
[0042]發(fā)動機ENG是從發(fā)動機旋轉(zhuǎn)軸(曲軸)11輸出機械性的動力(發(fā)動機扭矩)的內(nèi)燃機或外燃機等燃機。該發(fā)動機ENG的動作由圖2所示的作為發(fā)動機控制裝置的電子控制裝置(以下稱為“發(fā)動機ECU”) 91控制。該發(fā)動機ECU91例如進行電子節(jié)氣門的開度控制、基于點火信號的輸出的點火控制、燃料的噴射控制等，從而控制發(fā)動機ENG的輸出扭矩(以下稱為“發(fā)動機扭矩”)。
[0043]第一旋轉(zhuǎn)機MGl和第二旋轉(zhuǎn)機MG2是具有作為牽引驅(qū)動時的電動機(馬達)的功能和作為再生驅(qū)動時的發(fā)電機(發(fā)電機)的功能的電動發(fā)電機(電動發(fā)電機)。這些第一及第二旋轉(zhuǎn)機MG1、MG2的動作由圖2所示的作為旋轉(zhuǎn)機控制裝置的電子控制裝置(以下稱為“MGE⑶”)92控制。第一及第二旋轉(zhuǎn)機MGl、MG2經(jīng)由逆變器(省略圖示)與二次電池(省略圖示)連接，將輸入到各個旋轉(zhuǎn)軸(MGl旋轉(zhuǎn)軸12、MG2旋轉(zhuǎn)軸13)的機械能(轉(zhuǎn)矩)轉(zhuǎn)換成電能，并蓄電于二次電池。另外，第一及第二旋轉(zhuǎn)機MG1、MG2能夠?qū)亩坞姵毓┙o的電能或者另一方的旋轉(zhuǎn)機(第二及第一旋轉(zhuǎn)機MG2、MGl)生成的電能轉(zhuǎn)換成機械能(轉(zhuǎn)矩)，作為機械動力(輸出扭矩)從各個旋轉(zhuǎn)軸(MGl旋轉(zhuǎn)軸12、MG2旋轉(zhuǎn)軸13)輸出。MGE⑶92例如調(diào)整對第一旋轉(zhuǎn)機MGl或第二旋轉(zhuǎn)機MG2供給的電流值，控制第一旋轉(zhuǎn)機MGl的輸出扭矩(以下稱為"MGl扭矩")或第二旋轉(zhuǎn)機MG2的輸出扭矩(以下稱為"MG2扭矩〃)。另外，在此，將朝向第一旋轉(zhuǎn)機MGl或第二旋轉(zhuǎn)機MG2的正旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)速的變化稱為轉(zhuǎn)速的增加，將朝向負旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)速的變化稱為轉(zhuǎn)速的降低。
[0044]而且，在該混合動力系統(tǒng)1-1中設有動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置能夠進行該各動力源相互間的動力傳遞，進而能夠在各個動力源與驅(qū)動輪W之間進行動力傳遞。該動力傳遞裝置具備串聯(lián)連接的變速裝置20和差動裝置30。該示例的混合動力系統(tǒng)1-1是發(fā)動機旋轉(zhuǎn)軸11和MGl旋轉(zhuǎn)軸12同心地配置且相對于它們隔開間隔平行地配置有MG2旋轉(zhuǎn)軸13的多軸式混合動力系統(tǒng)。該混合動力系統(tǒng)1-1在發(fā)動機ENG側(cè)配置有變速裝置20，在第一旋轉(zhuǎn)機MGl側(cè)配置有差動裝置30。
[0045]變速裝置20能夠?qū)陌l(fā)動機ENG輸入的旋轉(zhuǎn)變速并向差動裝置30側(cè)傳送，或者將從差動裝置30輸入的旋轉(zhuǎn)變速并向發(fā)動機ENG傳送。該變速裝置20具有第一動力傳遞要素，該第一動力傳遞要素連接有發(fā)動機ENG，進行與該發(fā)動機ENG之間的動力傳遞。該第一動力傳遞要素是指與發(fā)動機旋轉(zhuǎn)軸11側(cè)連接的旋轉(zhuǎn)軸(第一旋轉(zhuǎn)軸)或后述的變速旋轉(zhuǎn)要素。另外，該變速裝置20具有第二動力傳遞要素，在將該第一動力傳遞要素作為動力的輸入側(cè)的情況下，該第二動力傳遞要素使該輸入的動力輸出。在該混合動力系統(tǒng)1-1中，該第二動力傳遞要素與差動裝置30連接，進行與該差動裝置30之間的動力傳遞。因此，該示例的變速裝置20的第二動力傳遞要素是指與差動裝置30連接的旋轉(zhuǎn)軸(第二旋轉(zhuǎn)軸)或后述的變速旋轉(zhuǎn)要素。該第一動力傳遞要素和第二動力傳遞要素分別構(gòu)成變速裝置20的輸入輸出要素。
[0046]在此示例的變速裝置20具備由能夠差動旋轉(zhuǎn)的多個旋轉(zhuǎn)要素(以下稱為"變速旋轉(zhuǎn)要素")構(gòu)成的行星機構(gòu)。作為該行星機構(gòu)，可以適用單小齒輪型的行星齒輪機構(gòu)、雙小齒輪型的行星齒輪機構(gòu)、臘文瑙型行星齒輪機構(gòu)等。該示例的變速裝置20是具有一個單小齒輪型的行星齒輪機構(gòu)的差動裝置，具有作為該變速旋轉(zhuǎn)要素的太陽輪S1、齒圈Rl和多個小齒輪Pl和行星輪架Cl。在該變速裝置20中，該太陽輪S1、齒圈Rl和行星輪架Cl中的一個與發(fā)動機ENG連接，剩余中的一個與差動裝置30連接。在該示例中，發(fā)動機ENG與行星輪架Cl連結(jié)。該行星輪架Cl以能夠與發(fā)動機旋轉(zhuǎn)軸