本發(fā)明涉及具備至少兩個(gè)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力源的車輛的控制裝置。
背景技術(shù):
專利文獻(xiàn)1記載了具備發(fā)動(dòng)機(jī)和兩個(gè)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛。該混合動(dòng)力車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸上連結(jié)有單小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu),在與該發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸所連結(jié)的旋轉(zhuǎn)元件不同的其他的旋轉(zhuǎn)元件上連結(jié)第一電機(jī),在行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸出元件上連結(jié)驅(qū)動(dòng)輪。而且,在將行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸出扭矩向驅(qū)動(dòng)輪傳遞的齒輪上連結(jié)第二電機(jī)。此外,在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸上設(shè)有禁止發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的單向離合器。這樣構(gòu)成的混合動(dòng)力車輛通過(guò)從第一電機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)扭矩而單向離合器卡合,其結(jié)果是,第一電機(jī)的輸出扭矩向驅(qū)動(dòng)輪傳遞。而且,在這樣從第一電機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)扭矩時(shí),通過(guò)從第二電機(jī)輸出扭矩,將從第一電機(jī)和第二電機(jī)輸出的扭矩相加而向驅(qū)動(dòng)輪傳遞扭矩。
在專利文獻(xiàn)1記載的混合動(dòng)力車輛的控制裝置中,當(dāng)從各電機(jī)輸出扭矩而在起伏路上行駛時(shí),使第一電機(jī)輸出的扭矩增大,由此增大作用于單向離合器的扭矩。因此,即使在從驅(qū)動(dòng)輪輸入了較大的扭矩的情況下,也能夠抑制單向離合器的釋放。為了抑制這樣以第一電機(jī)的輸出增大為主要原因而導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)力的變化,使第二電機(jī)的輸出扭矩下降。而且,專利文獻(xiàn)1也記載了對(duì)第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制而將單向離合器維持成釋放狀態(tài)的控制例。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2013-147124號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
根據(jù)上述專利文獻(xiàn)1記載的混合動(dòng)力車輛的控制裝置,從兩個(gè)電機(jī)輸出扭矩而在起伏路上行駛時(shí),使第一電機(jī)的輸出扭矩增大,因此能夠抑制單向離合器的釋放。因此,能夠通過(guò)單向離合器維持產(chǎn)生反作用力扭矩的狀態(tài),故能夠抑制從第一電機(jī)向驅(qū)動(dòng)輪傳遞的扭矩的暫時(shí)性的下降。而且,在控制第一電機(jī)以使單向離合器成為釋放的狀態(tài)的情況下,能夠抑制向單向離合器輸入過(guò)大的扭矩的情況。
然而,在如上所述為了抑制單向離合器的釋放而使第一電機(jī)的輸出扭矩增大時(shí),在從第一電機(jī)至驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳遞路徑上作用有來(lái)自第一電機(jī)的較大的扭矩的狀態(tài)下,進(jìn)一步從驅(qū)動(dòng)輪側(cè)輸入根據(jù)路面的狀態(tài)而脈動(dòng)的扭矩。因此,作用于動(dòng)力傳遞路徑上的扭矩由于從路面?zhèn)容斎氲呐ぞ氐拿}動(dòng)而變得過(guò)大,其耐久性可能會(huì)下降。
另外,在控制第一電機(jī)以使單向離合器成為釋放的狀態(tài)的情況下,僅利用第二電機(jī)的輸出扭矩來(lái)行駛,因此可能無(wú)法輸出駕駛者要求的驅(qū)動(dòng)力。此外,在由于從第二電機(jī)應(yīng)輸出的扭矩的增大而從第二電機(jī)至驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳遞路徑上作用有來(lái)自第二電機(jī)的較大的扭矩的狀態(tài)下,進(jìn)一步從驅(qū)動(dòng)輪側(cè)輸入根據(jù)路面的狀態(tài)而脈動(dòng)的扭矩。因此,作用在該動(dòng)力傳遞路徑上的扭矩由于從路面?zhèn)容斎氲呐ぞ氐拿}動(dòng)而變得過(guò)大,其耐久性可能會(huì)下降。
本發(fā)明著眼于上述的技術(shù)課題而創(chuàng)立,其目的在于提供一種控制裝置,在能夠以兩個(gè)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)力源而行駛的車輛中,該控制裝置能夠輸出駕駛者要求的驅(qū)動(dòng)力,并且在從驅(qū)動(dòng)輪輸入了過(guò)大的扭矩的情況下能夠抑制各旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的耐久性的下降。
用于解決課題的方案
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種車輛的控制裝置,所述車輛具備:第一電機(jī);差動(dòng)機(jī)構(gòu),所述差動(dòng)機(jī)構(gòu)具有連結(jié)所述第一電機(jī)的第一旋轉(zhuǎn)元件、以能夠進(jìn)行扭矩傳遞的方式與驅(qū)動(dòng)輪連結(jié)的第二旋轉(zhuǎn)元件、以及連結(jié)旋轉(zhuǎn)軸的第三旋轉(zhuǎn)元件這至少三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件;第二電機(jī),所述第二電機(jī)被連結(jié)成能夠向從所述差動(dòng)機(jī)構(gòu)向所述驅(qū)動(dòng)輪傳遞扭矩的路徑內(nèi)傳遞驅(qū)動(dòng)力;及鎖定機(jī)構(gòu),所述鎖定機(jī)構(gòu)選擇性地使所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)停止,所述車輛的控制裝置的特征在于,所述鎖定機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為,當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)軸的扭矩小于預(yù)先確定的規(guī)定扭矩時(shí)維持使所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài),且當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)軸的扭矩為所述規(guī)定扭矩以上時(shí)使所述旋轉(zhuǎn)軸能夠旋轉(zhuǎn),所述車輛的控制裝置具備對(duì)所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行控制的控制器,所述控制器被構(gòu)成為,當(dāng)在通過(guò)所述鎖定機(jī)構(gòu)使所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下以所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力行駛時(shí),所述控制器基于正在行駛的行駛路或預(yù)定行駛的行駛路來(lái)推定從所述驅(qū)動(dòng)輪輸入的扭矩,當(dāng)推定的所述扭矩為所述規(guī)定扭矩以上時(shí),與推定的所述扭矩小于所述規(guī)定扭矩的情況相比,所述控制器確定所述第一電機(jī)的動(dòng)力增大的所述第一電機(jī)的動(dòng)力,并確定所述第二電機(jī)的動(dòng)力減小的第二電機(jī)的動(dòng)力,所述控制器將所述第一電機(jī)控制成所述確定的所述第一電機(jī)的動(dòng)力,并將所述第二電機(jī)控制成所述確定的所述第二電機(jī)的動(dòng)力。
另外,在本發(fā)明中,可以是,所述控制器被構(gòu)成為,在滿足所述車輛所要求的動(dòng)力的范圍內(nèi),確定所述第一電機(jī)的動(dòng)力和所述第二電機(jī)的動(dòng)力。
另外,在本發(fā)明中,可以是,當(dāng)使所述第一電機(jī)的動(dòng)力增大并使所述第二電機(jī)的動(dòng)力減少之后的動(dòng)力的合計(jì)值滿足所述車輛所要求的動(dòng)力的所述第一電機(jī)的工作點(diǎn)和所述第二電機(jī)的工作點(diǎn)存在多個(gè)時(shí),按照所述多個(gè)工作點(diǎn)的每一個(gè)來(lái)求出所述第一電機(jī)的電氣效率與所述第二電機(jī)的電氣效率的總電氣效率,基于求出的所述總電氣效率中的電氣效率成為良好的總電氣效率來(lái)確定所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)的各自的工作點(diǎn),基于所述確定的所述第一電機(jī)的工作點(diǎn)來(lái)控制所述第一電機(jī),并基于所述確定的所述第二電機(jī)的工作點(diǎn)來(lái)控制所述第二電機(jī)。
另外,在本發(fā)明中,可以是,當(dāng)成為所述總電氣效率的所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)的工作點(diǎn)存在多個(gè)時(shí),確定所述總電氣效率成為良好的第一電機(jī)的多個(gè)工作點(diǎn)中的所述第一電機(jī)的動(dòng)力大的工作點(diǎn),根據(jù)所述確定的所述第一電機(jī)的工作點(diǎn)來(lái)確定所述第二電機(jī)的工作點(diǎn),基于所述確定的所述第一電機(jī)的工作點(diǎn)來(lái)控制所述第一電機(jī),并基于所述確定的所述第二電機(jī)的工作點(diǎn)來(lái)控制所述第二電機(jī)。
另外,在本發(fā)明中,可以是,所述控制器被構(gòu)成為,求出推定的所述扭矩為所述規(guī)定扭矩以上時(shí)的所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)中的任一方的電機(jī)的動(dòng)力的變動(dòng)量,根據(jù)所述車輛所要求的動(dòng)力和所述任一方的電機(jī)的動(dòng)力的變動(dòng)量來(lái)求出所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)中的另一方的電機(jī)的動(dòng)力的變動(dòng)量,基于所述求出的所述另一方的電機(jī)的動(dòng)力的變動(dòng)量來(lái)確定所述另一方的電機(jī)的動(dòng)力。
另外,在本發(fā)明中,可以是,所述控制器被構(gòu)成為,求出推定的所述扭矩為所述規(guī)定扭矩以上時(shí)的所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)中的任一方的電機(jī)的動(dòng)力,根據(jù)所述車輛所要求的動(dòng)力和所述任一方的電機(jī)的動(dòng)力來(lái)確定所述第二電機(jī)的動(dòng)力。
另外,在本發(fā)明中,可以是,所述車輛具備除所述第一電機(jī)及所述第二電機(jī)以外的其他的主驅(qū)動(dòng)力源,所述旋轉(zhuǎn)軸與所述主驅(qū)動(dòng)力源連結(jié),所述控制器被構(gòu)成為根據(jù)所述車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)控制所述鎖定機(jī)構(gòu),所述控制器控制所述鎖定機(jī)構(gòu),使得在從所述主驅(qū)動(dòng)力源向所述驅(qū)動(dòng)輪傳遞扭矩而行駛時(shí)使所述旋轉(zhuǎn)軸能夠旋轉(zhuǎn),使所述第一電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力源發(fā)揮功能,并且在使所述主驅(qū)動(dòng)力源停止而行駛時(shí)使所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)停止。
另外,在本發(fā)明中,可以是,所述鎖定機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為具有:設(shè)置成能夠與所述旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體;固定部;將所述旋轉(zhuǎn)體與所述固定部卡合的第一卡合部;以及將所述旋轉(zhuǎn)體與所述旋轉(zhuǎn)軸卡合的第二卡合部,通過(guò)使所述第一卡合部及所述第二卡合部卡合而使所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)停止,在所述規(guī)定扭矩以上的扭矩作用于所述旋轉(zhuǎn)軸的情況下將所述第一卡合部釋放。
另外,在本發(fā)明中,可以是,所述旋轉(zhuǎn)體與所述固定部彼此相向配置,所述第一卡合部包含向所述固定部側(cè)突出的第一卡爪齒,所述第二卡合部包含向所述旋轉(zhuǎn)體側(cè)突出的第二卡爪齒,所述第一卡爪齒形成為齒厚朝向所述第二卡爪齒側(cè)逐漸變薄,所述第二卡爪齒形成為齒厚朝向所述第一卡爪齒側(cè)逐漸變薄。
并且,在本發(fā)明中,可以是,在所述第二電機(jī)的輸出軸上連結(jié)齒輪,所述齒輪的至少一部分浸漬在冷卻用或潤(rùn)滑用的油中。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)鎖定機(jī)構(gòu)使與差動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件連結(jié)的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)停止,由此能夠?qū)牡谝浑姍C(jī)輸出的扭矩向驅(qū)動(dòng)輪傳遞。從第二電機(jī)也能夠向該驅(qū)動(dòng)輪傳遞扭矩。這樣當(dāng)從各電機(jī)向驅(qū)動(dòng)輪傳遞扭矩時(shí),在從驅(qū)動(dòng)輪輸入了規(guī)定扭矩以上的過(guò)度的扭矩的情況下,鎖定機(jī)構(gòu)釋放而使旋轉(zhuǎn)軸能夠旋轉(zhuǎn)。即,能夠抑制在設(shè)置于第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪的扭矩的傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上作用有過(guò)度的扭矩的情況。其結(jié)果是,即使在起伏路上行駛等從驅(qū)動(dòng)輪輸入了較大的扭矩的情況下,也能夠抑制旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的耐久性的下降。
另外,在起伏路上行駛等從驅(qū)動(dòng)輪輸入較大的扭矩的情況下,使第一電機(jī)的動(dòng)力增大,并使第二電機(jī)的動(dòng)力減少。因此,在從驅(qū)動(dòng)輪輸入了扭矩的情況下,由設(shè)置在第一電機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪的扭矩的傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件承受從驅(qū)動(dòng)輪輸入的扭矩的比例增加,由設(shè)置在第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪的扭矩的傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件承受從驅(qū)動(dòng)輪輸入的扭矩的比例減少。其結(jié)果是,能夠抑制在第二電機(jī)、或設(shè)置在第二電機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪的扭矩的傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上作用有過(guò)度的扭矩的情況,因此能夠使這些構(gòu)件的剛性下降,即實(shí)現(xiàn)小型化。
附圖說(shuō)明
圖1是用于說(shuō)明在本發(fā)明中作為對(duì)象的車輛的一例的概要圖。
圖2是用于說(shuō)明鎖定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的一例的剖視圖。
圖3是圖2的沿iii-iii線的剖視圖。
圖4是用于說(shuō)明在本發(fā)明的實(shí)施方式中執(zhí)行的控制例的一例的流程圖。
圖5是用于說(shuō)明檢測(cè)到起伏路時(shí)確定第一電機(jī)與第二電機(jī)的動(dòng)力的分擔(dān)率的控制的一例的流程圖。
圖6是用于說(shuō)明執(zhí)行圖1所示的控制例時(shí)的各電機(jī)的動(dòng)力的變化的時(shí)間圖。
圖7是用于說(shuō)明通過(guò)兩個(gè)卡合裝置構(gòu)成鎖定機(jī)構(gòu)的一例的概要圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1…發(fā)動(dòng)機(jī),2、3…電機(jī),6、25…輸出軸,9…輸入軸,10…動(dòng)力分配機(jī)構(gòu),11…太陽(yáng)輪,12、23…齒圈,13…小齒輪,14…輪架,15…齒輪傳動(dòng)部,16…驅(qū)動(dòng)輪,18、26…輸出齒輪,28…鎖定機(jī)構(gòu),29、43、44…旋轉(zhuǎn)構(gòu)件,30…殼體,40…電子控制裝置,41…嚙合式卡合裝置,42…摩擦式卡合裝置。
具體實(shí)施方式
圖1示出能夠在本發(fā)明中作為對(duì)象的車輛的一例。圖1所示的車輛ve是具備發(fā)動(dòng)機(jī)(eng)1及第一電機(jī)(mg1)2和第二電機(jī)(mg2)3作為驅(qū)動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛。上述發(fā)動(dòng)機(jī)1相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“主驅(qū)動(dòng)力源”,如以往已知那樣通過(guò)燃料的爆燃而輸出扭矩。因此,伴隨著燃料的燃燒而不可避免地會(huì)產(chǎn)生扭矩的脈動(dòng)(變動(dòng)),因此在圖1所示的例子中,設(shè)有用于降低從發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出的扭矩的變動(dòng)并傳遞該扭矩的兩個(gè)減振機(jī)構(gòu)4、5。其一方的減振機(jī)構(gòu)4是與發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出軸6連結(jié)的質(zhì)量減振器4,與以往已知的飛輪同樣地構(gòu)成。而且,另一方的減振機(jī)構(gòu)5與以往已知的彈簧減振器同樣地構(gòu)成,設(shè)有沿旋轉(zhuǎn)方向被壓縮的螺旋彈簧7,通過(guò)該螺旋彈簧7來(lái)傳遞扭矩。
上述質(zhì)量減振器4與彈簧減振器5經(jīng)由與以往已知的摩擦卡合裝置同樣地構(gòu)成的扭矩限制器8而連結(jié)。該扭矩限制器8以與卡合力對(duì)應(yīng)的傳遞扭矩容量為上限來(lái)傳遞扭矩。即,扭矩限制器8在被輸入了預(yù)先確定的扭矩以上的扭矩時(shí)進(jìn)行滑動(dòng),由此對(duì)傳遞的扭矩進(jìn)行限制。需要說(shuō)明的是,該扭矩限制器8可以通過(guò)液壓促動(dòng)器或電磁促動(dòng)器而能夠使卡合力變化,也可以通過(guò)彈簧等使質(zhì)量減振器4與彈簧減振器5的輸入側(cè)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件接觸而形成預(yù)先確定的卡合力。
在上述彈簧減振器5上連結(jié)輸入軸9的一方的端部。因此,經(jīng)由質(zhì)量減振器4、扭矩限制器8以及彈簧減振器5從發(fā)動(dòng)機(jī)1向該輸入軸9傳遞扭矩。該輸入軸9相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“旋轉(zhuǎn)軸”,在輸入軸9上連結(jié)有具備至少三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)10。該動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)10相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“差動(dòng)機(jī)構(gòu)”,由單小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成,該單小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)具有太陽(yáng)輪11、配置在該太陽(yáng)輪11的同心圓上且形成有內(nèi)齒的齒圈12、與太陽(yáng)輪11及齒圈12嚙合的小齒輪13、保持該小齒輪13以使小齒輪13能夠自轉(zhuǎn)及以太陽(yáng)輪11的旋轉(zhuǎn)中心為中心進(jìn)行公轉(zhuǎn)的輪架14。即,動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)10作為差動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能。上述小齒輪13與以往已知的單小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)同樣地在圓周方向上空出規(guī)定的間隔而配置多個(gè)。需要說(shuō)明的是,上述太陽(yáng)輪11相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“第一旋轉(zhuǎn)元件”,齒圈12相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“第二旋轉(zhuǎn)元件”,輪架14相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“第三旋轉(zhuǎn)元件”。
在上述輪架14上連結(jié)有輸入軸9,在太陽(yáng)輪11上連結(jié)有隔著動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)10而配置在與發(fā)動(dòng)機(jī)1相反的一側(cè)的第一電機(jī)2,在齒圈12上經(jīng)由齒輪傳動(dòng)部15而連結(jié)驅(qū)動(dòng)輪16。即,在圖1所示的例子中,在將發(fā)動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪16傳遞時(shí),輪架14作為輸入元件發(fā)揮功能,太陽(yáng)輪11作為反作用力元件發(fā)揮功能,齒圈12作為輸出元件發(fā)揮功能。需要說(shuō)明的是,第一電機(jī)2的輸出軸17形成為中空狀,輸入軸9能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)地貫通該中空部。
上述第一電機(jī)2與以往已知的設(shè)于混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)用電機(jī)同樣地作為電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能,作為其一例,由永久磁鐵形的同步電機(jī)構(gòu)成。
此外,在上述齒圈12形成有外齒的輸出齒輪18,與該輸出齒輪18嚙合的副軸從動(dòng)齒輪(counterdrivengear)19連結(jié)于與輸入軸9平行配置的副軸20的一方的端部側(cè)。在該副軸20的另一方的端部側(cè)連結(jié)有直徑比副軸從動(dòng)齒輪19小的副軸小齒輪(counterpiniongear)21,在該副軸小齒輪21上連結(jié)有差速器單元22中的齒圈23。需要說(shuō)明的是,該差速器單元22可以與以往已知的結(jié)構(gòu)同樣地構(gòu)成。并且,在該差速器單元22上經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸24而連結(jié)驅(qū)動(dòng)輪16。
另外,在上述副軸從動(dòng)齒輪19上連結(jié)第二電機(jī)3。具體而言,在第二電機(jī)3的輸出軸25的前端連結(jié)輸出齒輪26,該輸出齒輪26與副軸從動(dòng)齒輪19嚙合。該第二電機(jī)3也與第一電機(jī)2同樣地構(gòu)成為作為電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能,作為其一例,由永久磁鐵形的同步電機(jī)構(gòu)成。而且,用于向各齒輪等的滑動(dòng)部或發(fā)熱部供給的油積存于未圖示的油盤(pán),上述輸出齒輪26的一部分浸漬在該油中。因此,通過(guò)第二電機(jī)3的旋轉(zhuǎn),攏起油盤(pán)的油,向上述滑動(dòng)部或發(fā)熱部供給。
需要說(shuō)明的是,第一電機(jī)2和第二電機(jī)3被構(gòu)成為與蓄電裝置27電連接,而且通過(guò)一方的電機(jī)2(3)發(fā)電的電力不經(jīng)由蓄電裝置27而能夠向另一方的電機(jī)3(2)通電。
此外,上述輸入軸9延伸至比動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)10靠發(fā)動(dòng)機(jī)1的相反側(cè)的位置地形成,在隔著動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)10及第一電機(jī)2而與發(fā)動(dòng)機(jī)1相反的一側(cè)的部分設(shè)有限制輸入軸9的旋轉(zhuǎn)的鎖定機(jī)構(gòu)28。
圖2示出用于說(shuō)明該鎖定機(jī)構(gòu)28的結(jié)構(gòu)的一例的剖視圖。圖2所示的鎖定機(jī)構(gòu)28通過(guò)將和輸入軸9一體化的第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29與殼體30卡合而限制輸入軸9的旋轉(zhuǎn),而且在輸入軸9的扭矩為預(yù)先確定的扭矩以上的情況下,將第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29和殼體30釋放。即,鎖定機(jī)構(gòu)28兼具使輸入軸9的旋轉(zhuǎn)停止的鎖定功能和抑制過(guò)度的扭矩作用于輸入軸9的扭矩限制功能。需要說(shuō)明的是,第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“旋轉(zhuǎn)體”。
上述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29形成為環(huán)狀,其內(nèi)周部與輸入軸9嵌合而一體化。在該第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29的外周部形成有從一方的側(cè)面突出且沿圓周方向空出規(guī)定的間隔的多個(gè)第一卡爪齒31。而且,與第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29的形成有第一卡爪齒31的側(cè)面相向地配置有形成為環(huán)狀且與殼體30進(jìn)行花鍵卡合的第一可動(dòng)構(gòu)件32,在該第一可動(dòng)構(gòu)件32的與第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29相向的面上形成有與第一卡爪齒31嚙合的第二卡爪齒33。需要說(shuō)明的是,第一可動(dòng)構(gòu)件32相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“固定部”。
設(shè)有將上述第一可動(dòng)構(gòu)件32沿軸線方向按壓的按壓機(jī)構(gòu)34。該按壓機(jī)構(gòu)34包括:將第一可動(dòng)構(gòu)件32中的與第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29相向的面的相反側(cè)的面向第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29側(cè)按壓的壓縮彈簧35;與第一可動(dòng)構(gòu)件32之間夾入壓縮彈簧35的環(huán)狀的第二可動(dòng)構(gòu)件36;沿著第二可動(dòng)構(gòu)件36從第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29分離的方向使彈簧力作用于第二可動(dòng)構(gòu)件36的碟形彈簧37;以及通過(guò)通電而產(chǎn)生電磁力的電磁促動(dòng)器38。
上述第二可動(dòng)構(gòu)件36由磁性體構(gòu)成。因此,通過(guò)向電磁促動(dòng)器38通電而使電磁力作用于第二可動(dòng)構(gòu)件36。該電磁力朝向克服碟形彈簧37的彈簧力的方向發(fā)揮作用。因此,如果向電磁促動(dòng)器38通電而使其電磁力大于碟形彈簧37的彈簧力,則第二可動(dòng)構(gòu)件36向第一可動(dòng)構(gòu)件32側(cè)移動(dòng)。這樣當(dāng)?shù)诙蓜?dòng)構(gòu)件36移動(dòng)時(shí),從第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29分離的方向的載荷未作用于第一可動(dòng)構(gòu)件32,因此壓縮彈簧35未被壓縮。即,從電磁力減去碟形彈簧37的彈簧力所得到的載荷經(jīng)由壓縮彈簧35而作用于第一可動(dòng)構(gòu)件32。因此,第一可動(dòng)構(gòu)件32向第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29側(cè)移動(dòng),各卡爪齒31、33嚙合。需要說(shuō)明的是,當(dāng)如上所述使各卡爪齒31、33嚙合時(shí),如果各卡爪齒31、33的相位一致,則齒頂彼此接觸。在這樣的情況下,壓縮彈簧35被壓縮,作用于齒頂?shù)哪Σ亮ο陆?,由此,在第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29稍稍旋轉(zhuǎn)之后,各卡爪齒31、33完全嚙合。
這樣通過(guò)各卡爪齒31、33的嚙合,輸入軸9與殼體30被一體化,因此輸入軸9的旋轉(zhuǎn)受到限制。即,鎖定機(jī)構(gòu)28由通過(guò)控制電磁促動(dòng)器38而能夠選擇性地使輸入軸9的旋轉(zhuǎn)停止的嚙合式卡合裝置構(gòu)成。
另外,如圖3所示,第一卡爪齒31以齒厚朝向第二卡爪齒33側(cè)逐漸變薄的方式形成,即,截面形狀形成為三角形形狀或梯形形狀,同樣,第二卡爪齒33以齒厚朝向第一卡爪齒31側(cè)逐漸變薄的方式形成,截面形狀形成為三角形形狀或梯形形狀。
在此,說(shuō)明在各卡爪齒31、33嚙合時(shí)作用于第一可動(dòng)構(gòu)件32的載荷。首先,作為將第一可動(dòng)構(gòu)件32向第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29側(cè)按壓的載荷,如上所述作用有從電磁力減去碟形彈簧37的彈簧力所得到的量的載荷。另一方面,當(dāng)在各卡爪齒31、33嚙合的狀態(tài)下扭矩作用于輸入軸9時(shí),與該扭矩的大小和各卡爪齒31、33的嚙合面的傾斜角度對(duì)應(yīng)的推力朝向使第一可動(dòng)構(gòu)件32從第一可動(dòng)構(gòu)件29分離的方向發(fā)揮作用。
需要說(shuō)明的是,當(dāng)如上所述使各卡爪齒31、33嚙合而傳遞扭矩時(shí),以載荷朝向使第一可動(dòng)構(gòu)件32從第一可動(dòng)構(gòu)件32分離的方向發(fā)揮作用的情況為主要原因,壓縮彈簧35未被壓縮。作為其一例,形成有從第二可動(dòng)構(gòu)件36向第一可動(dòng)構(gòu)件32側(cè)突出的未圖示的突起部,并在第一可動(dòng)構(gòu)件32中的第二可動(dòng)構(gòu)件36側(cè)形成有在圓周方向上與該突起部接觸的凸部。而且,上述突起部與凸部的接觸面相對(duì)于軸線方向傾斜地形成。通過(guò)這樣形成突起部和凸部,在各卡爪齒31、33傳遞扭矩時(shí),經(jīng)由突起部與凸部的接觸面從第一可動(dòng)構(gòu)件32向第二可動(dòng)構(gòu)件36傳遞圓周方向及軸線方向的載荷,不傳遞對(duì)壓縮彈簧35進(jìn)行壓縮的載荷。
因此,如果將第一可動(dòng)構(gòu)件32向第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29側(cè)按壓的載荷大,則圖2所示的鎖定機(jī)構(gòu)28維持各卡爪齒31、33嚙合的狀態(tài),限制輸入軸9的旋轉(zhuǎn),而在扭矩過(guò)度地作用于輸入軸9的情況下,使第一可動(dòng)構(gòu)件32從第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29分離的載荷增大,各卡爪齒31、33的嚙合解除,即輸入軸9能夠旋轉(zhuǎn)。即,通過(guò)控制將第一可動(dòng)構(gòu)件32向第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29側(cè)按壓的載荷,更具體而言,通過(guò)控制向電磁促動(dòng)器38通電的電力,能夠確定可維持卡合狀態(tài)的輸入軸9的上限扭矩。需要說(shuō)明的是,如上所述通過(guò)電磁促動(dòng)器38確定的輸入軸9的上限扭矩相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“規(guī)定扭矩”。
此外,輸入軸9延伸至比第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件29靠與發(fā)動(dòng)機(jī)1相反側(cè)的位置,在其前端連結(jié)有以往已知的機(jī)械式的油泵(o/p)39。該油泵39噴出用于對(duì)齒輪等的滑動(dòng)部進(jìn)行潤(rùn)滑或者用于對(duì)各電機(jī)2、3、齒輪等的發(fā)熱部進(jìn)行冷卻的油,或者產(chǎn)生用于向未圖示的液壓促動(dòng)器等供給的液壓。而且,除了上述的機(jī)械式油泵39之外,還設(shè)有通過(guò)通電而噴出油或者被構(gòu)成為產(chǎn)生液壓的未圖示的電氣式的油泵,在由于發(fā)動(dòng)機(jī)1的停止而機(jī)械式油泵39停止的情況下,從電氣式油泵噴出油或者產(chǎn)生液壓。
設(shè)有用于對(duì)上述發(fā)動(dòng)機(jī)1、各電機(jī)2、3、電磁促動(dòng)器38等進(jìn)行控制的電子控制裝置(以下,記為ecu)40。該ecu40相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“控制器”,以微型計(jì)算機(jī)為主體而構(gòu)成,使用輸入的數(shù)據(jù)或預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)以及程序進(jìn)行運(yùn)算,將其運(yùn)算結(jié)果作為控制指令信號(hào)而輸出。該輸入的數(shù)據(jù)是車速、油門(mén)開(kāi)度、蓄電裝置27的充電剩余量(soc)、驅(qū)動(dòng)軸24或齒輪傳動(dòng)部15的任一個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速或扭矩等。并且,ecu40輸出發(fā)動(dòng)機(jī)1的扭矩指令信號(hào)、第一電機(jī)2的扭矩指令信號(hào)、第二電機(jī)3的扭矩指令信號(hào)、電磁促動(dòng)器38的電流指令信號(hào)等作為控制指令信號(hào)。需要說(shuō)明的是,在圖1中雖然示出設(shè)有1個(gè)ecu40的例子,但是ecu40例如可以按照進(jìn)行控制的各裝置或者各控制內(nèi)容而設(shè)置多個(gè)。
如上所述構(gòu)成的混合動(dòng)力車輛ve被構(gòu)成為能夠選擇主要通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力進(jìn)行行駛的hv模式、在使發(fā)動(dòng)機(jī)1停止的狀態(tài)下通過(guò)第二電機(jī)3的動(dòng)力進(jìn)行行駛的單ev模式、在使發(fā)動(dòng)機(jī)1停止的狀態(tài)下通過(guò)第一電機(jī)2及第二電機(jī)3的動(dòng)力進(jìn)行行駛的雙ev模式。需要說(shuō)明的是,在以下的說(shuō)明中,有時(shí)將在發(fā)動(dòng)機(jī)1停止的狀態(tài)下以至少任一方的電機(jī)2、3為驅(qū)動(dòng)力源而行駛的情況記為“ev行駛”。
hv模式基于油門(mén)開(kāi)度等來(lái)確定要求驅(qū)動(dòng)力,并使發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出與該要求驅(qū)動(dòng)力對(duì)應(yīng)的動(dòng)力。在這樣確定發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出時(shí),可以通過(guò)將用于向蓄電裝置27充電的能量或用于驅(qū)動(dòng)油泵39的能量等加上與要求驅(qū)動(dòng)力對(duì)應(yīng)的動(dòng)力,或者從與要求驅(qū)動(dòng)力對(duì)應(yīng)的動(dòng)力減去應(yīng)從蓄電裝置27輸出的能量來(lái)確定。
第一電機(jī)2輸出反作用力扭矩,以便將從該發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出的動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪16傳遞,換言之,以便將從發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出的扭矩經(jīng)由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)10向驅(qū)動(dòng)輪16傳遞。此時(shí),在第一電機(jī)2輸出反作用力扭矩以使太陽(yáng)輪11的轉(zhuǎn)速下降的情況下,從發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出的動(dòng)力的一部分被第一電機(jī)2轉(zhuǎn)換成電能。即,第一電機(jī)2作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能。另一方面,從齒圈12輸出從由發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出的動(dòng)力減去被第一電機(jī)2轉(zhuǎn)換成電能的動(dòng)力所得到的量的動(dòng)力。因此,動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)10將從發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出的動(dòng)力向第一電機(jī)2和齒圈12分配。
另外,控制第一電機(jī)2的轉(zhuǎn)速,以使發(fā)動(dòng)機(jī)1的工作點(diǎn)成為燃耗良好的工作點(diǎn)。具體而言,基于發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力和預(yù)先存儲(chǔ)于ecu40的發(fā)動(dòng)機(jī)1的最佳燃耗線來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速,并控制第一電機(jī)2的轉(zhuǎn)速以使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成為該確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
如上所述通過(guò)第一電機(jī)2發(fā)電的電力經(jīng)由蓄電裝置27或者直接向第二電機(jī)3供給,根據(jù)該供給的電力而從第二電機(jī)3輸出動(dòng)力。因此,從動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)10輸出的動(dòng)力與從第二電機(jī)3輸出的動(dòng)力相加而向驅(qū)動(dòng)輪16傳遞。需要說(shuō)明的是,可以將通過(guò)第一電機(jī)2發(fā)電的電力與充電于蓄電裝置27的電力相加而向第二電機(jī)3通電,也可以將通過(guò)第一電機(jī)2發(fā)電的電力的一部分充電于蓄電裝置27并將剩余的電力向第二電機(jī)3通電。
另一方面,單ev模式是在使發(fā)動(dòng)機(jī)1停止的狀態(tài)下,更具體而言,在停止向發(fā)動(dòng)機(jī)1供給燃料或停止基于發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃燒的狀態(tài)下,從第二電機(jī)3輸出動(dòng)力而行駛的模式,此時(shí),從蓄電裝置27向第二電機(jī)3供給電力。需要說(shuō)明的是,在單ev模式中,可以是使發(fā)動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)停止且第一電機(jī)2為連帶旋轉(zhuǎn)的狀態(tài),也可以是使第一電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)停止且發(fā)動(dòng)機(jī)1為連帶旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
上述單ev模式僅利用第二電機(jī)3的動(dòng)力來(lái)行駛,因此行駛用的驅(qū)動(dòng)力受到限制。因此,在要求驅(qū)動(dòng)力大的情況下,為了滿足要求,可以設(shè)定將第二電機(jī)3的動(dòng)力與第一電機(jī)2的動(dòng)力相加來(lái)行駛的雙ev模式。在該雙ev模式中,在使發(fā)動(dòng)機(jī)1停止的狀態(tài)下,從第一電機(jī)2輸出驅(qū)動(dòng)扭矩,以使該從第一電機(jī)2輸出的扭矩由齒圈12輸出的方式限制輸入軸9的旋轉(zhuǎn)。即,根據(jù)車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而使鎖定機(jī)構(gòu)28卡合。
在這樣鎖定機(jī)構(gòu)28卡合而仍維持輸入軸9的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)的情況下從第一電機(jī)輸出動(dòng)力,從而輪架14承受反作用力,因此從第一電機(jī)2輸出的扭矩向齒圈12傳遞。并且,從第一電機(jī)2經(jīng)由齒圈12傳遞的扭矩與從第二電機(jī)3輸出的扭矩相加而向驅(qū)動(dòng)輪16傳遞。
上述雙ev模式是將第一電機(jī)2與第二電機(jī)3的動(dòng)力相加而行駛的模式,因此能夠適當(dāng)確定第一電機(jī)2與第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率(從各電機(jī)2、3輸出的動(dòng)力相對(duì)于向驅(qū)動(dòng)輪16傳遞的動(dòng)力的比例)。因此,如果是在平坦路上行駛時(shí)等正常的行駛狀態(tài),則優(yōu)選以蓄電裝置27的電力的消耗量少的工作點(diǎn)對(duì)各電機(jī)2、3進(jìn)行控制。
另一方面,當(dāng)在起伏路上行駛時(shí)或者越過(guò)階梯等時(shí),有時(shí)候從驅(qū)動(dòng)輪16輸入扭矩,當(dāng)這樣從驅(qū)動(dòng)輪16輸入扭矩時(shí),根據(jù)從第一電機(jī)2傳遞的扭矩與從第二電機(jī)3傳遞的扭矩的比率,在從驅(qū)動(dòng)輪16至第一電機(jī)2的扭矩的傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上負(fù)載有扭矩,在從驅(qū)動(dòng)輪16至第二電機(jī)3的扭矩的傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上負(fù)載有扭矩。在這樣從驅(qū)動(dòng)輪16輸入了扭矩時(shí)或者可能會(huì)從驅(qū)動(dòng)輪16輸入扭矩時(shí),變更第一電機(jī)2與第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率。
圖4示出對(duì)該第一電機(jī)2與第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率進(jìn)行變更的控制的一例。該控制由上述ecu40執(zhí)行。在圖4所示的例子中,首先,判斷是否能夠進(jìn)行ev行駛(步驟s1)。在該步驟s1中,根據(jù)蓄電裝置27的充電剩余量、要求驅(qū)動(dòng)力等來(lái)判斷能否以使發(fā)動(dòng)機(jī)1停止的狀態(tài)行駛,即,判斷能否以單ev模式和雙ev模式中的任一方的行駛模式行駛,包含驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)的任一行駛狀態(tài)。
當(dāng)無(wú)法進(jìn)行ev行駛而在步驟s1中作出否定判斷時(shí),返回。與之相反,當(dāng)能夠進(jìn)行ev行駛而在步驟s1中作出肯定判斷時(shí),計(jì)算第一電機(jī)2與第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率(步驟s2)。在該步驟s2中,在能夠以單ev模式輸出要求驅(qū)動(dòng)力的情況下,第一電機(jī)2的動(dòng)力的分擔(dān)率為“0”,在無(wú)法以單ev模式輸出要求驅(qū)動(dòng)力的情況下,以使向驅(qū)動(dòng)輪16傳遞的驅(qū)動(dòng)力成為要求驅(qū)動(dòng)力且將第一電機(jī)2的電氣效率(相對(duì)于向第一電機(jī)2通電的電力而從第一電機(jī)2輸出的動(dòng)力的大小)與第二電機(jī)3的電氣效率(相對(duì)于向第二電機(jī)3通電的電力而從第二電機(jī)3輸出的動(dòng)力的大小)相加的作為整體的電氣效率成為最高的方式來(lái)確定動(dòng)力的分擔(dān)率。即,以使驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于從蓄電裝置27輸出的電力的大小(以下,記為總電氣效率)增大的方式來(lái)確定動(dòng)力的分擔(dān)率。這是由于根據(jù)各電機(jī)2、3的工作點(diǎn)而鐵損或銅損的電氣性損失不同等的緣故。
需要說(shuō)明的是,與第一電機(jī)2的工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電氣效率、與第二電機(jī)3的工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電氣效率根據(jù)各電機(jī)2、3的特性來(lái)確定,并預(yù)先存儲(chǔ)于ecu40。此外,在通過(guò)步驟s2來(lái)計(jì)算各電機(jī)2、3的動(dòng)力的分擔(dān)率時(shí),總電氣效率良好的各電機(jī)2、3的工作點(diǎn)存在多個(gè)的情況下,優(yōu)選選擇第二電機(jī)3的輸出升高的工作點(diǎn)。這是為了減小當(dāng)通過(guò)輸出齒輪26攏起油且將行駛模式從雙ev模式切換成單ev模式時(shí)的第二電機(jī)3的輸出的變化量等。
接著步驟s2之后,判斷是否需要設(shè)定雙ev模式(步驟s3)。具體而言,基于預(yù)先確定的條件來(lái)判斷是否在單ev模式下無(wú)法輸出要求驅(qū)動(dòng)力等。該要求驅(qū)動(dòng)力的大小可以根據(jù)第二電機(jī)3的特性來(lái)確定。需要說(shuō)明的是,也可以基于要求驅(qū)動(dòng)力的大小以外的條件來(lái)判斷步驟s3,例如,在第二電機(jī)3的溫度成為預(yù)先確定的規(guī)定溫度以上而冷卻的必要性升高的情況下,為了使第二電機(jī)3的輸出下降而從單ev模式切換成雙ev模式等。
當(dāng)無(wú)需設(shè)定雙ev模式而在步驟s3中作出否定判斷時(shí),對(duì)第二電機(jī)3進(jìn)行控制以在單ev模式下行駛(步驟s4),并返回。具體而言,根據(jù)要求驅(qū)動(dòng)力來(lái)控制第二電機(jī)3的輸出。需要說(shuō)明的是,這種情況下,不從第一電機(jī)2輸出驅(qū)動(dòng)力。
與之相反,當(dāng)需要設(shè)定雙ev模式時(shí),判斷是否檢測(cè)到起伏路(步驟s5)。該步驟s5中的“起伏路”包含當(dāng)前正在行駛的行駛路和預(yù)定行駛的行駛路。因此,在步驟s5中,根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪16或扭矩傳遞路徑內(nèi)的任一個(gè)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速的變化率是否為預(yù)先確定的變化率以上,或者作用于該旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的扭矩與基于從上述第一電機(jī)2或第二電機(jī)3輸出的扭矩而求出的應(yīng)作用于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的扭矩之間的偏差是否為預(yù)先確定的規(guī)定扭矩以上等,能夠判斷正在行駛的行駛路是否為起伏路,而且,基于導(dǎo)航系統(tǒng)等,能夠判斷預(yù)定行駛的行駛路是否為起伏路。
另外,步驟s5是用于判斷是否由于從驅(qū)動(dòng)輪16輸入的扭矩的脈動(dòng)而存在動(dòng)力傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上作用有過(guò)度的扭矩的可能性的步驟。因此,能夠根據(jù)從驅(qū)動(dòng)輪16輸入的扭矩是否成為預(yù)先存儲(chǔ)于ecu40的規(guī)定扭矩以上進(jìn)行判斷。從該驅(qū)動(dòng)輪16輸入的扭矩例如能夠根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪16或扭矩傳遞路徑上的任一個(gè)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速的變化率(角加速度)、及比驅(qū)動(dòng)軸靠輸出側(cè)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的基于質(zhì)量的慣性力矩而求出。因此,在步驟s5中判斷是否為能夠如上所述運(yùn)算的扭矩比預(yù)先確定的扭矩大的行駛路(起伏路)。
此外,這樣從驅(qū)動(dòng)輪16輸入脈動(dòng)的扭矩的狀況并不局限于在起伏路上行駛的情況,在越過(guò)階梯的情況下也可能會(huì)發(fā)生。因此,在步驟s5中,可以取代起伏路而判斷是否存在階梯。此外,當(dāng)在摩擦系數(shù)小的路面上行駛時(shí),驅(qū)動(dòng)輪16的打滑量急劇增加,而且該增加的打滑量有時(shí)會(huì)急劇下降。因此,當(dāng)在摩擦系數(shù)小的路面上行駛時(shí),也存在基于驅(qū)動(dòng)輪16的轉(zhuǎn)速的變化的扭矩如上所述作為脈動(dòng)的扭矩從驅(qū)動(dòng)輪16輸入的可能性。因此,在步驟s5中,可以判斷是否為摩擦系數(shù)小的路面。
當(dāng)未檢測(cè)到起伏路而在步驟s5中作出否定判斷時(shí),根據(jù)在步驟s2中求出的各電機(jī)2、3的動(dòng)力的分擔(dān)率來(lái)控制第一電機(jī)2和第二電機(jī)3(步驟s6),并返回。即,通過(guò)雙ev模式來(lái)行駛。
與之相反,當(dāng)檢測(cè)到起伏路而在步驟s5中作出肯定判斷時(shí),以使傳遞給驅(qū)動(dòng)輪16的扭矩(輸出扭矩)成為恒定的方式,換言之,在滿足車輛ve要求的動(dòng)力的范圍內(nèi),使第一電機(jī)2的動(dòng)力的分擔(dān)率比在步驟s2中求出的分擔(dān)率增大,并使第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率比在步驟s2中求出的分擔(dān)率減少(步驟s7)。即,在步驟s7中,使第一電機(jī)的動(dòng)力增大,相應(yīng)地使第二電機(jī)的動(dòng)力減少。并且,根據(jù)在步驟s7中確定的分擔(dān)率來(lái)控制第一電機(jī)2和第二電機(jī)3(步驟s6),并返回。即,以雙ev模式行駛。
在上述步驟s7中,只要使第一電機(jī)2的動(dòng)力大于在步驟s2中確定的動(dòng)力并使第二電機(jī)3的動(dòng)力小于在步驟s2中確定的動(dòng)力即可。因此,例如,可以將第一電機(jī)2的動(dòng)力確定得比在步驟s2中確定的動(dòng)力大,求出該確定的第一電機(jī)2的動(dòng)力的變動(dòng)量,基于該求出的第一電機(jī)2的動(dòng)力的變動(dòng)量來(lái)求出第二電機(jī)3的動(dòng)力的變動(dòng)量,根據(jù)該求出的第二電機(jī)3的動(dòng)力的變動(dòng)量和在步驟s2中確定的第二電機(jī)3的動(dòng)力,求出在起伏路上行駛時(shí)的第二電機(jī)3的動(dòng)力?;蛘?,可以將第一電機(jī)2的動(dòng)力確定得比在步驟s2中確定的動(dòng)力大,根據(jù)該確定的第一電機(jī)2的動(dòng)力和車輛要求的動(dòng)力來(lái)確定第二電機(jī)3的動(dòng)力。
需要說(shuō)明的是,在圖1所示的結(jié)構(gòu)中,以雙ev模式行駛時(shí)的第一電機(jī)2與驅(qū)動(dòng)輪16的轉(zhuǎn)速比及第二電機(jī)3與驅(qū)動(dòng)輪16的轉(zhuǎn)速比恒定。因此,如果增大第一電機(jī)2的動(dòng)力的分擔(dān)率,則第一電機(jī)2的輸出扭矩增大,如果降低第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率,則第二電機(jī)3的輸出扭矩降低。這種情況下的扭矩的變化量(變化率)根據(jù)第一電機(jī)2與驅(qū)動(dòng)輪16的轉(zhuǎn)速比和第二電機(jī)3與驅(qū)動(dòng)輪16的轉(zhuǎn)速比的比例(比率)來(lái)確定。
在上述步驟s7中,由于第一電機(jī)2的動(dòng)力增大,因此存在與第一電機(jī)2的動(dòng)力增大相伴的第一電機(jī)2或動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)10的發(fā)熱量增大的可能性。因此,各電機(jī)2、3的動(dòng)力的分擔(dān)率可以基于如上所述增大的發(fā)熱量和與輸出齒輪26對(duì)油的攏起量或來(lái)自電動(dòng)油泵的油的噴出量等對(duì)應(yīng)的第一電機(jī)2或動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)10的冷卻量之間的關(guān)系,在抑制第一電機(jī)2或動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)10成為過(guò)度高溫的范圍內(nèi)確定。
或者,在步驟s7中,可以考慮第一電機(jī)2和第二電機(jī)3的電氣效率來(lái)確定第一電機(jī)2與第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率。圖5示出在步驟s7中確定各電機(jī)2、3的動(dòng)力的分擔(dān)率時(shí)執(zhí)行的控制的一例。在圖5所示的控制例中,首先,求出第一電機(jī)2的工作點(diǎn)和第二電機(jī)3的工作點(diǎn)(步驟s71),所述第一電機(jī)2的工作點(diǎn)和第二電機(jī)3的工作點(diǎn)滿足步驟s7的條件,即,在滿足要求驅(qū)動(dòng)力的范圍內(nèi),所述第一電機(jī)2的工作點(diǎn)和第二電機(jī)3的工作點(diǎn)滿足使第一電機(jī)2的動(dòng)力的分擔(dān)率比在步驟s2中求出的分擔(dān)率增大并使第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率比在步驟s2中求出的分擔(dān)率減少的條件。在上述混合動(dòng)力車輛ve中,即便增大第一電機(jī)2的扭矩并減少第二電機(jī)3的扭矩也能夠以雙ev模式行駛,滿足步驟s7的條件的各電機(jī)2、3的基于轉(zhuǎn)速和扭矩的工作點(diǎn)存在多個(gè)。因此,在步驟s71中,在使各電機(jī)2、3的動(dòng)力變化之后的動(dòng)力的合計(jì)值滿足車輛ve要求的動(dòng)力的各電機(jī)2、3的工作點(diǎn)存在多個(gè)的情況下,求出關(guān)于各電機(jī)2、3的各自的工作點(diǎn)。
接下來(lái),判斷在步驟s71中求出的多個(gè)工作點(diǎn)中的、總電氣效率成為最良好的工作點(diǎn)是否存在多個(gè)(步驟s72)。這是因?yàn)?,各電機(jī)2、3的電氣效率根據(jù)上述電機(jī)2、3的特性而按照各工作點(diǎn)進(jìn)行變化,因此總電氣效率成為相同的工作點(diǎn)可能存在多個(gè)。
當(dāng)如上所述總電氣效率成為最良好的工作點(diǎn)存在多個(gè)而在步驟s72中作出肯定判斷時(shí),基于這些工作點(diǎn)中的第一電機(jī)2的動(dòng)力的分擔(dān)率增大的工作點(diǎn)來(lái)確定第一電機(jī)2及第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率(步驟s73),暫時(shí)結(jié)束該例程。具體舉例說(shuō)明:當(dāng)通過(guò)步驟s2而第一電機(jī)2的動(dòng)力的分擔(dān)率為30%時(shí),在步驟s72中將第一電機(jī)2的動(dòng)力的分擔(dān)率設(shè)為50%時(shí)的總電氣效率和將第一電機(jī)2的動(dòng)力的分擔(dān)率設(shè)為70%時(shí)的總電氣效率變得最良好,且在判斷為同等的情況下,在步驟s73中,將第一電機(jī)2的動(dòng)力的分擔(dān)率確定為70%。并且,根據(jù)該確定的第一電機(jī)2的工作點(diǎn)來(lái)確定第二電機(jī)3的工作點(diǎn)。
另一方面,當(dāng)因總電氣效率成為最良好的工作點(diǎn)不存在多個(gè)而在步驟s72中作出否定判斷時(shí),基于在步驟s71中求出的工作點(diǎn)中的總電氣效率成為最良好的工作點(diǎn)來(lái)確定第一電機(jī)2及第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率(步驟s74),暫時(shí)結(jié)束該例程。
圖6示出執(zhí)行圖4所示的控制例時(shí)的第一電機(jī)2的動(dòng)力和第二電機(jī)3的動(dòng)力的變化的一例。需要說(shuō)明的是,圖6一并示出第一電機(jī)2和第二電機(jī)3中的任一方的轉(zhuǎn)速、或者與驅(qū)動(dòng)輪16連結(jié)的驅(qū)動(dòng)軸24的轉(zhuǎn)速。在圖6所示的例子中,從t0時(shí)點(diǎn)至t1時(shí)點(diǎn)期間,在正常的路面上進(jìn)行常態(tài)行駛,因此各電機(jī)2、3的轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(dòng)軸24的轉(zhuǎn)速成為大致恒定。同樣,第一電機(jī)2及第二電機(jī)3的動(dòng)力也保持為恒定。在此期間,由于在圖4的步驟s5中作出否定判斷,因此以總電氣效率成為良好的方式確定各個(gè)電機(jī)2、3的動(dòng)力的分擔(dān)率。
在t1時(shí)點(diǎn),各電機(jī)2、3的轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(dòng)軸24的轉(zhuǎn)速的變化量或變化率增大。這是因?yàn)楫?dāng)在起伏路或階梯上行駛時(shí),驅(qū)動(dòng)輪16與路面的摩擦力伴隨著驅(qū)動(dòng)輪16與路面的接地載荷的變化而變化,驅(qū)動(dòng)輪16的打滑率伴隨著該摩擦力的變化而變化的緣故。這樣當(dāng)各電機(jī)2、3的轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(dòng)軸24的轉(zhuǎn)速的變化量或變化率增大時(shí),在圖4的步驟5中作出肯定判斷,因此變更第一電機(jī)2與第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率。具體而言,增大第一電機(jī)2的動(dòng)力的分擔(dān)率并減少第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率,以滿足基于要求驅(qū)動(dòng)力的所要求的動(dòng)力。此時(shí),為了避免產(chǎn)生沖擊等,優(yōu)選使各電機(jī)2、3的動(dòng)力變化以避免驅(qū)動(dòng)力變化。
接下來(lái),如果各電機(jī)2、3、驅(qū)動(dòng)軸24的轉(zhuǎn)速的變化量或變化率成為與在正常的路面(例如平坦路)上行駛時(shí)同等(t3時(shí)點(diǎn)),則起動(dòng)計(jì)時(shí)器。這是為了判斷上述變化量或變化率成為與在正常的路面上行駛時(shí)同樣的情況是否為暫時(shí)性的,換言之,判斷起伏路是否消失。因此,在t3時(shí)點(diǎn),第一電機(jī)2與第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率也維持為在圖4的步驟s7中確定的分擔(dān)率。
并且,在從t3時(shí)點(diǎn)起經(jīng)過(guò)了預(yù)先確定的時(shí)間的時(shí)點(diǎn)(t4時(shí)點(diǎn)),判斷為不是起伏路。即,在圖4的步驟s5中作出否定判斷。需要說(shuō)明的是,上述“預(yù)先確定的時(shí)間”是各電機(jī)2、3、驅(qū)動(dòng)軸24的轉(zhuǎn)速的變化量或變化率成為與在正常的路面上行駛時(shí)同等的持續(xù)時(shí)間僅能判斷為不是起伏路的時(shí)間,且是預(yù)先存儲(chǔ)于ecu40的時(shí)間。在t4時(shí)點(diǎn),由于如上所述在圖4的步驟s5中作出否定判斷,因此第一電機(jī)2與第二電機(jī)3的動(dòng)力的分擔(dān)率返回在步驟s2中確定的分擔(dān)率。此時(shí),為了避免產(chǎn)生沖擊等,優(yōu)選使各電機(jī)2、3的動(dòng)力變化以避免驅(qū)動(dòng)力變化。
當(dāng)如上所述設(shè)定雙ev模式而行駛時(shí),在從驅(qū)動(dòng)輪16輸入了較大扭矩的情況下,或者輸入較大扭矩的可能性高的情況下,通過(guò)增大第一電機(jī)2的動(dòng)力并降低第二電機(jī)3的動(dòng)力,從驅(qū)動(dòng)輪16輸入的扭矩能夠增大由設(shè)置在第一電機(jī)2與驅(qū)動(dòng)輪16的扭矩傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件承受的比例。換言之,能夠減小由設(shè)置在第二電機(jī)3與驅(qū)動(dòng)輪16的扭矩傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件承受的比例。其結(jié)果是,能夠使設(shè)置在第二電機(jī)3與驅(qū)動(dòng)輪16的扭矩傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的剛性比較小,即,能夠?qū)崿F(xiàn)這些旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的小型化。
另外,在從驅(qū)動(dòng)輪16輸入的扭矩變得過(guò)大的情況下,鎖定機(jī)構(gòu)28被釋放,由此能夠抑制過(guò)度扭矩作用于設(shè)置在第一電機(jī)2與驅(qū)動(dòng)輪16的扭矩傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的情況。其結(jié)果是,設(shè)置在第一電機(jī)2與驅(qū)動(dòng)輪16的扭矩傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的剛性也無(wú)需過(guò)度增大,因此能夠?qū)崿F(xiàn)這些旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的小型化。
此外,由于如上所述變更各電機(jī)2、3的動(dòng)力的分擔(dān)率以滿足基于要求驅(qū)動(dòng)力的所要求的動(dòng)力,因此能夠抑制由驅(qū)動(dòng)力暫時(shí)性下降等引起的加速性的下降。即,能夠抑制駕駛者感受到不適感的情況。
此外,當(dāng)將各電機(jī)2、3的動(dòng)力的分擔(dān)率從正常的行駛狀態(tài)進(jìn)行變更時(shí),通過(guò)考慮電氣效率進(jìn)行變更,能夠抑制變更了動(dòng)力的分擔(dān)率之后的電氣效率的惡化。
需要說(shuō)明的是,上述鎖定機(jī)構(gòu)28沒(méi)有限定為圖1至圖3所示的結(jié)構(gòu),也可以是例如通過(guò)液壓促動(dòng)器或電磁促動(dòng)器來(lái)控制傳遞扭矩容量的以往已知的摩擦式卡合裝置(制動(dòng)器)等。而且,如圖7所示,也可以通過(guò)僅具有鎖定功能的卡合裝置41和僅具有扭矩限制功能的卡合裝置42這兩個(gè)卡合裝置41、42構(gòu)成鎖定機(jī)構(gòu)28。
在此,說(shuō)明圖7所示的鎖定機(jī)構(gòu)28的結(jié)構(gòu)。需要說(shuō)明的是,對(duì)于與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu),標(biāo)注同一參照附圖標(biāo)記而省略其說(shuō)明。在圖7所示的例子中,鎖定機(jī)構(gòu)28由嚙合式卡合裝置41和摩擦式卡合裝置42構(gòu)成。該嚙合式卡合裝置41包括:與輸入軸9一體化且形成有外齒的第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件43;與該第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件43以能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式相鄰配置,且形成有外齒的第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件44;形成有內(nèi)齒的套筒45,通過(guò)沿軸線方向移動(dòng),該內(nèi)齒與第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件43的外齒和第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件44的外齒卡合。即,通過(guò)使套筒45向一方移動(dòng)而與上述各旋轉(zhuǎn)構(gòu)件43、44的外齒嚙合,由此使第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件43與第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件44一體化,通過(guò)使套筒45向與之相反的方向移動(dòng),由此解除第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件43或第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件44的外齒與套筒45的內(nèi)齒的嚙合,從而第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件43與第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件44能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)。需要說(shuō)明的是,上述套筒45被構(gòu)成為通過(guò)未圖示的促動(dòng)器而沿軸線方向移動(dòng)。上述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件44相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“旋轉(zhuǎn)體”,嚙合式卡合裝置41相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“第二卡合部”。
并且,在上述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件44上經(jīng)由摩擦式卡合裝置42而連結(jié)殼體30。即,通過(guò)使摩擦式卡合裝置42卡合而使第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件44的旋轉(zhuǎn)停止。該摩擦式卡合裝置42與以往已知的摩擦式卡合裝置同樣地傳遞與未圖示的促動(dòng)器或彈性體產(chǎn)生的推力對(duì)應(yīng)的扭矩。因此,不傳遞與推力對(duì)應(yīng)的傳遞扭矩容量以上的扭矩。換言之,使第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件44停止的扭矩受到限制。因此,摩擦式卡合裝置42作為扭矩限制器發(fā)揮功能。需要說(shuō)明的是,上述殼體30相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“固定部”,摩擦式卡合裝置42相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的“第一卡合部”。
在如上所述構(gòu)成鎖定機(jī)構(gòu)28的情況下,如果輸入軸9的扭矩小于摩擦式卡合裝置42的傳遞扭矩容量,也能夠通過(guò)使各卡合裝置41、42卡合而使輸入軸9的旋轉(zhuǎn)停止。而且,在輸入軸9的扭矩成為傳遞扭矩容量以上的情況下,摩擦式卡合裝置42打滑。因此,與圖1所示的例子同樣,在以雙ev模式行駛時(shí),在由于從驅(qū)動(dòng)輪16輸入的扭矩而使輸入軸9的扭矩過(guò)度增大的情況下,鎖定機(jī)構(gòu)28對(duì)輸入軸9的鎖定被釋放,因此能夠抑制過(guò)度扭矩作用于設(shè)置在第一電機(jī)2與驅(qū)動(dòng)輪16的扭矩的傳遞路徑內(nèi)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的情況。因此,通過(guò)執(zhí)行圖4所示的流程圖,能夠起到與上述同樣的效果。
需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明中作為對(duì)象的車輛沒(méi)有限定為圖1及圖7所示的車輛ve,在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)可以適當(dāng)變更。例如,并不局限于第一電機(jī)2與第二電機(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸線平行配置的結(jié)構(gòu),也可以是第一電機(jī)2與第二電機(jī)3配置在同一軸線上的車輛,還可以是取代發(fā)動(dòng)機(jī)1而具備其他的驅(qū)動(dòng)用電機(jī)的電機(jī)動(dòng)車。