混合动力车辆驱动设备的制作方法

文档序号:11683012阅读:292来源:国知局
混合动力车辆驱动设备的制造方法与工艺

本公开文本涉及一种混合动力车辆驱动设备。



背景技术:

现有技术中,如jp2012-176730a(对比文件1)中描述的,提出了一种设置有引擎和两个电动发电机的混合动力车辆驱动设备。该混合动力车辆驱动设备包括:第一离合器,用于将引擎连接至输出轴并将引擎与输出轴断开;以及第二离合器,用于将第一电动发电机连接至输出轴并将第一电动发电机与输出轴断开。

在对比文件1描述的混合动力车辆驱动设备中,当引擎输出的引擎转矩传输到输出轴时,处于断开状态的第一离合器被连接。此时,在第一离合器连接的部件之间存在转速差,通过第一离合器的连接来传输动力,引擎的惯性力经由第一离合器输入到改变混合动力车辆驱动设备的速度的部件(诸如齿轮),过大的力作用于该部件上,因此,需要对此采取一定的对抗措施。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题,需要一种包括电动发电机和引擎的混合动力车辆驱动设备,其中在引擎连接到输出轴时过大的力不会作用于改变混合动力车辆驱动设备的速度的部件(诸如齿轮)上。

根据本公开文本的一个方面的混合动力车辆驱动设备包括:第一电动发电机;第二电动发电机;输入轴,引擎可旋转地联结至输入轴;输出轴,其中驱动轮和第二电动发电机可旋转地联结至输出轴;旋转部件,其可旋转地联结到输出轴;连接部件,其中第一电动发电机连接至连接部件;连接机构,其将连接部件和旋转部件彼此连接和断开;单向离合器,其在输入轴的转速高于连接部件的转速的情况下将输入轴和连接部件彼此连接,并且在输入轴的转速低于连接部件的转速的情况下将输入轴与连接部件彼此断开;同步控制部,其在执行引擎连接控制的过程中将第一电动发电机的转速与旋转部件的转速同步,该引擎连接控制在通过连接机构将连接部件与旋转部件彼此连接之后通过单向离合器将引擎连接至旋转部件;第一引擎控制部,其将引擎的转速保持为比第一电动发电机的转速低的转速,同时在执行引擎连接控制的过程中通过同步控制部将第一电动发电机的转速与旋转部件的转速同步;连接部,其在执行引擎连接控制的过程中通过同步控制部将第一电动发电机的转速与旋转部件的转速同步之后通过连接机构将连接部件与旋转部件彼此连接;以及第二引擎控制部,其控制引擎使得在执行引擎连接控制的过程中通过连接部将连接部件与旋转部件彼此连接之后将输入轴的转速与连接部件的转速同步。

以此方式,在通过第一引擎控制部将引擎的转速保持为比第一电动发电机的转速低的转速的状态下,通过连接机构,连接部件和旋转部件彼此连接,并且第一电动发电机连接至旋转部件。因此,当第一电动发电机连接至旋转部件时,引擎的惯性力没有输入到连接机构或旋转部件。因此,过大的力没有作用在位于驱动轮(而不是构成混合动力车辆驱动设备的连接结构和旋转部件)侧的部件上,并且过大的力不会作用于改变混合动力车辆驱动设备的速度的部件(诸如齿轮)上。

另外,引擎通过第二引擎控制部来进行控制使得输入轴的转速与连接部件的转速同步。另外,当输入轴的转速与连接部件的转速同步时,输入轴和连接部件通过单向离合器彼此连接,引擎经由单向离合器和连接部件连接至旋转部件,并且引擎连接至输出轴。换句话说,在输入轴和连接部件之间不存在转速差的状态下,输入轴和连接部件经由单向离合器彼此连接。因此,当引擎连接到输出轴时,由于引擎的惯性力没有输入到连接部件,因而过大的力不会作用在构造混合动力车辆驱动设备的部件上,并且过大的力不会作用在改变混合动力车辆驱动设备的速度的部件(诸如齿轮)上。

根据本公开文本的该方面的混合动力车辆驱动设备可以配置为还包括:驱动力辅助部,其在执行引擎连接控制的过程中通过第二电动发电机驱动驱动轮。

根据本公开文本的该方面的混合动力车辆驱动设备可以配置为使得在联结到引擎的驱动轴的输入轴的转速高于第一电动发电机的转子的转速的情况下将单向离合器置于锁定状态,输入轴和管状连接部件彼此连接,并且驱动轴可旋转地联结到转子。

根据本公开文本的该方面的混合动力车辆驱动设备可以配置为使得在输入轴的转速低于管状连接部件的转速的情况下将单向离合器置于自由状态,并且输入轴与连接部件彼此断开。

根据本公开文本的该方面的混合动力车辆驱动设备可以配置为使得旋转部件设置为围绕管状连接部件的轴线可转动。

附图说明

通过参考附图的以下详细说明,本公开文本的前述和附加特征以及特点将变得明显,其中:

图1为示出安装有混合动力车辆驱动设备的车辆的视图;

图2为混合动力车辆驱动设备的接合表;

图3为引擎连接控制的时间表;以及

图4为引擎连接控制的流程图。

具体实施方式

车辆的描述

基于图1来描述安装有根据本文公开的实施例的混合动力车辆驱动设备1的车辆v。如图1所示,车辆v包括混合动力车辆驱动设备1、差速器(differential)19、驱动轴20l和20r、驱动轮21l和21r、加速踏板51以及加速传感器52。混合动力车辆驱动设备1包括引擎2、飞轮3、自动变速器4、第一电动发电机11、第二电动发电机12、逆变器设备16、电池17、控制部18、引擎转速传感器171、第一电机转速传感器172以及输出轴转速传感器173。

引擎2使用诸如汽油或柴油等基于碳氢化合物的燃料,并且是将引擎转矩teng输出到驱动轴2a的汽油引擎或柴油引擎。飞轮3联结到驱动轴2a。吸收输入的引擎转矩teng的变化的阻尼器3a设置在飞轮3中。后面将详细描述自动变速器4的构造。

电动发电机11和12由转子11a和12a以及定子11b和12b构造而成。转子11a和12a设置为在定子11b和12b的内周侧可旋转。电池17是聚集电力的二次电池,并经由逆变器设备16将电力提供给电动发电机11和12的定子11b和12b。

基于来自控制部18的命令,逆变器设备16增加从电池17供应的电力的电压,将电力供应给电动发电机11和12的定子11b和12b,并且驱动电动发电机11和12。此外,基于来自控制部18的命令,逆变器设备16降低在电动发电机11和12中产生的电力的电压,并且给电池17充电。在踩动制动踏板(未示出)的情况下,控制部18将命令输出给逆变器设备16,在第一电动发电机11和第二电动发电机12中的至少之一中产生电力,并产生再生制动力。

差速器19经由左右驱动轴20l和20r将从自动变速器4输出的转矩传输到左右驱动轮21l和21r,并且吸收左右驱动轮21l和21r的转速之差。

加速踏板51设置为在车辆v的驾驶员座椅中可动摇。加速传感器52检测作为加速踏板51操作量的加速冲程sta,并且将检测结果输出给控制部18。

控制部18基于加速传感器52检测到的加速冲程sta计算驾驶员的所需转矩trd。

自动变速器

下文将描述自动变速器4。自动变速器4包括第一输入轴111、第二输入轴112、管状部件115、第一输出轴121、第二输出轴122、第一驱动齿轮131、第二驱动齿轮132、第一从动齿轮141、第二从动齿轮142、过驱动从动齿轮149、第一输出齿轮151、第二输出齿轮152、单向离合器161、第一连接机构191、第二连接机构192以及第三连接机构193。

第一输入轴111同轴地设置到驱动轴2a并与驱动轴2a相连。第一输入轴111经由飞轮3可旋转地联结至引擎2的驱动轴2a。管状部件115(连接部件)具有圆柱形形状,并且设置在第一输入轴111的外周侧且同轴地设置到第一输入轴111。第二输入轴112同轴地设置到第一输入轴111并与第一输入轴111相连。第一输出轴121和第二输出轴122沿径向与第一输入轴111和第二输入轴112平行设置。

第一电动发电机11的转子11a可旋转地联结到管状部件115。根据该构造,转子11a设置为围绕管状部件115的轴线可旋转。单向离合器161设置在第一输入轴111与管状部件115之间。在第一输入轴111的转速(即,引擎2的转速)高于管状部件115的转速(即,转子11a的转速)的情况下,单向离合器161置于锁定状态,第一输入轴111和管状部件115(连接部件)彼此连接,并且引擎2的驱动轴2a可旋转地联结到第一电动发电机11的转子11a。同时,在第一输入轴111的转速低于管状部件115的转速的情况下,单向离合器161置于自由状态,并且第一输入轴111和管状部件115彼此断开连接。第一驱动齿轮131(旋转部件)设置为围绕管状部件115的轴线可转动(可旋转)。

第二驱动齿轮132和第二电动发电机12的转子12a固定至第二输入轴112。第一输出齿轮151固定至第一输出轴121,并与差速器19的环形齿轮19a啮合。根据该构造,第一输出轴121可旋转地联结至驱动轮21l和21r。第一从动齿轮141设置为围绕第一输出轴121可转动,并与第二驱动齿轮132啮合。根据该构造,如后文将要描述的,当第一从动齿轮141连接至第一输出轴121时,第二电动发电机12可旋转地联结到第一输出轴121。

过驱动从动齿轮149固定至第二输出轴122,并与第一驱动齿轮131啮合。根据该构造,第一驱动齿轮131(旋转部件)可旋转地联结到第二输出轴122。

第二输出齿轮152固定至第二输出轴122,并与差速器19的环形齿轮19a啮合。根据该构造,第二输出轴122可旋转地联结到驱动轮21l和21r。第二输出齿轮152的齿轮直径(节圆直径、参考圆直径)变得大于第一输出齿轮151的齿轮直径。

第二从动齿轮142设置为围绕第二输出轴122可转动,并与第二驱动齿轮132啮合。根据该构造,如后文将描述的,当第二从动齿轮142连接至第二输出轴122时,第二电动发电机12可旋转地联结到第二输出轴122。第二从动齿轮142的齿轮直径变得小于第一从动齿轮141的齿轮直径。

第一连接机构191是转换到第一变速位置sp1、第二变速位置sp2以及第一空档n1中的任何一个的爪形离合器,第一变速位置sp1将第一驱动齿轮131连接至管状部件115,第二变速位置sp2将第一输入轴111连接至管状部件115,以及第一空档n1使第一驱动齿轮131和第一输入轴111中的一个不连接到管状部件115。换句话说,第一连接机构191将第一驱动齿轮131或第一输入轴111与管状部件115彼此连接和断开。第一连接机构191由第一轮毂191a、第一接合部件191b、第二接合部件191c、第一套筒191d以及第一致动器191e构造而成。

第一轮毂191a固定至管状部件115。第一接合部件191b设置为固定至第一驱动齿轮131并与第一轮毂191a相邻。第二接合部件191c设置为固定至第一输入轴111并与第一轮毂191a相邻。第一套筒191d花键嵌合(spline-fit)至第一轮毂191a,选择性地与第一接合部件191b和第二接合部件191c中的一个接合,而不与第一接合部件191b和第二接合部件191c同时接合。

基于来自控制部18的命令,第一致动器191e将第一套筒191d移动到第一空档n1、第一变速位置sp1和第二变速位置sp2中的任何一个。在第一套筒191d位于第一空档n1的状态下,第一轮毂191a不与第一接合部件191b和第二接合部件191c中的一个接合,并且第一电动发电机11的转子11a(管状部件115)和第一输入轴111与第一驱动齿轮131断开。在第一套筒191d位于第一变速位置sp1的状态下,第一轮毂191a与第一接合部件191b接合,第一驱动齿轮131连接至管状部件115并且第一电动发电机11的转子11a连接至第一驱动齿轮131。在第一套筒191d位于第二变速位置sp2的状态下,第一轮毂191a与第二接合部件191c接合,并且第一输入轴111连接至管状部件115。

第二连接机构192是转换到第三变速位置sp3和第二空档n2中的一个的爪形离合器,第三变速位置sp3使第一从动齿轮141连接至第一输出轴121,第二空档n2使第一从动齿轮141与第一输出轴121断开。换句话说,第二连接机构192将第一从动齿轮141与第一输出轴121彼此连接和断开。

第二连接机构192由第二轮毂192a、第三接合部件192b、第二套筒192d以及第二致动器192e构造而成。第二轮毂192a固定至第一输出轴121。第三接合部件192b固定至第一从动齿轮141。第二轮毂192a、第三接合部件192b、第二套筒192d以及第二致动器192e的结构和功能分别类似于第一轮毂191a、第一接合部件191b、第一套筒191d以及第一致动器191e的结构和功能。

第三连接机构193是转换到第四变速位置sp4和第三空档n3中的一个的爪形离合器,第四变速位置sp4使第二从动齿轮142连接至第二输出轴122,第三空档n3使第二从动齿轮142与第二输出轴122断开。换句话说,第三连接机构193将第二从动齿轮142与第二输出轴122彼此连接和断开。

第三连接机构193由第三轮毂193a、第四接合部件193b、第三套筒193d以及第三致动器193e构造而成。第三轮毂193a固定至第二输出轴122。第四接合部件193b固定至第二从动齿轮142。第三轮毂193a、第四接合部件193b、第三套筒193d以及第三致动器193e的结构和功能分别类似于第一轮毂191a、第一接合部件191b、第一套筒191d以及第一致动器191e的结构和功能。

引擎转速传感器171检测驱动轴2a的转速,即,引擎2的转速(引擎转速neng)。第一电机转速传感器172检测第一电动发电机11的转速(第一电机转速nmg1)。输出轴转速传感器173检测第二输出轴122的转速(输出轴转速n0)。另外,输出轴转速传感器173可以检测第一输出轴121的转速。传感器171至173将检测到的信号输出到控制部18。控制部18基于输出轴转速传感器173检测到的第一输出轴121的转速计算第一驱动齿轮131的转速(第一驱动齿轮转速ng1)。

混合动力车辆驱动设备的模式

接下来,通过使用图2所示的接合表来描述混合动力车辆驱动设备1的模式。

ev-l模式

ev-l模式是使车辆v仅通过第二电动发电机12的驱动力行驶的模式。在ev-l模式在自动变速器4中实现的情况下,控制部18输出命令到连接机构191至193,使得变速位置变为图2的接合表中ev-l模式的字段。当ev-l模式在自动变速器4中实现时,第一从动齿轮141连接至第一输出轴121,并且第二电动发电机12可旋转地联结到驱动轮21l和21r。然后,从第二电动发电机12输出的第二电机转矩tmg2经由第一输出轴121传输至驱动轮21l和21r。

ev-h模式

ev-h模式是使车辆v仅通过第二电动发电机12的驱动力行驶的模式。在ev-h模式中,第二电动发电机12与驱动轮21l和21r之间的齿轮减速比小于ev-l模式的齿轮减速比。在ev-h模式在自动变速器4中实现的情况下,控制部18输出命令到连接机构191至193,使得变速位置变为图2的接合表中ev-h模式的字段。当ev-h模式在自动变速器4中实现时,第二从动齿轮142连接至第二输出轴122,并且第二电动发电机12可旋转地联结到驱动轮21l和21r。然后,从第二电动发电机12输出的第二电机转矩tmg2经由第二输出轴122传输到驱动轮21l和21r。

ev-od模式

ev-od模式是使车辆v通过第一电动发电机11的驱动力行驶的模式。ev-od模式中第一电动发电机11与驱动轮21l和21r之间的齿轮减速比小于ev-h模式中第二电动发电机12与驱动轮21l和21r之间的齿轮减速比。在ev-od模式在自动变速器4中实现的情况下,控制部18输出命令到连接机构191至193,使得变速位置变为图2的接合表中ev-od模式的字段。当ev-od模式在自动变速器4中实现时,第一驱动齿轮131连接至管状部件115,并且第一电动发电机11可旋转地联结到驱动轮21l和21r。然后,从第一电动发电机11输出的第一电机转矩tmg1经由第二输出轴122传输到驱动轮21l和21r。另外,在改变ev-l模式与ev-h模式之间的速度的同时实现ev-od模式,第一电机转矩tmg1从第一电动发电机11输出到驱动轮21l和21r,相应地,防止了车辆v减速。

引擎行驶模式

引擎行驶模式是使车辆v通过引擎2的驱动力行驶的模式。在引擎行驶模式在自动变速器4中实现的情况下,控制部18输出命令到连接机构191至193,使得变速位置变为图2的接合表中引擎行驶模式的字段。当引擎行驶模式在自动变速器4中实现时,第一驱动齿轮131连接至管状部件115。另外,当引擎2输出引擎转矩teng时,单向离合器161置于锁定状态,第一输入轴111和管状部件115彼此连接,并且引擎转矩teng经由第二输出轴122传输到驱动轮21l和21r。在这种情况下,第一电动发电机11由引擎2的驱动力驱动,并且第一电动发电机11产生电力并将电力提供给车辆v的辅助设备。另外,在要求大的驱动力的情况下,在引擎行驶模式中,车辆v通过引擎2和第一电动发电机11两者的驱动力行驶。

串行l模式

串行l模式是如下模式:其中引擎2驱动第一电动发电机11,第一电动发电机11产生电力,并且车辆v通过第二电动发电机12的驱动力行驶。在串行l模式在自动变速器4中实现的情况下,控制部18(串行形成部)输出命令到连接机构191至193,使得变速位置变为图2的接合表中串行l模式的字段。当串行l模式在自动变速器4中实现时,第一从动齿轮141连接至第一输出轴121,并且第二电动发电机12可旋转地联结到驱动轮21l和21r。由于引擎2受到驱动并且第一输入轴111旋转,因而单向离合器161被锁定,第一电动发电机11由引擎2驱动,并且在第一电动发电机11中产生电力。在第一电动发电机11中产生的电力用于驱动第二电动发电机12,并且从第二电动发电机12输出的第二电机转矩tmg2经由第一输出轴121传输到驱动轮21l和21r。

串行h模式

串行h模式是如下模式:其中,使第一电动发电机11通过引擎2的驱动力来驱动,第一电动发电机11产生电力,并且车辆v通过第二电动发电机12的驱动力行驶。在串行h模式中,第二电动发电机12与驱动轮21l和21r之间的齿轮减速比小于串行l模式的齿轮减速比。在串行h模式在自动变速器4中实现的情况下,控制部18(串行形成部)输出命令到连接机构191至193,使得变速位置变为图2的接合表中串行h模式的字段。当串行h模式在自动变速器4中实现时,第二从动齿轮142连接至第二输出轴122,并且第二电动发电机12可旋转地联结到驱动轮21l和21r。由于引擎2受到驱动并且第一输入轴111旋转,因而单向离合器161被锁定,第一电动发电机11由引擎2驱动,并且在第一电动发电机11中产生电力。在第一电动发电机11中产生的电力用于驱动第二电动发电机12,并且从第二电动发电机12输出的第二电机转矩tmg2经由第二输出轴122传输到驱动轮21l和21r。

并行l模式

并行l模式是使车辆v通过引擎2和第二电动发电机12的驱动力行驶的模式。在并行l模式在自动变速器4中实现的情况下,控制部18(并行形成部)输出命令到连接机构191至193,使得变速位置变为图2的接合表中并行l模式的字段。当并行l模式在自动变速器4中实现时,第一驱动齿轮131连接至管状部件115,并且第一电动发电机11可旋转地联结到驱动轮21l和21r。另外,第一从动齿轮141连接至第一输出轴121。由于引擎2受到驱动并且第一输入轴111旋转,因而单向离合器161被锁定,并且从引擎2输出的引擎转矩teng传输到第一电动发电机11以及驱动轮21l和21r。在第一电动发电机11中产生的电力用于驱动第二电动发电机12。从第二电动发电机12输出的第二电机转矩tmg2经由第一输出轴121传输到驱动轮21l和21r。此外,根据该情况,第一电动发电机11作为电机操作,并且从第一电动发电机11输出的第一电机转矩tmg1经由第二输出轴122传输到驱动轮21l和21r。

并行h模式

并行h模式是使车辆v通过引擎2和第二电动发电机12的驱动力行驶的模式。并行h模式中的第二电动发电机12与驱动轮21l和21r之间的齿轮减速比小于并行l模式的齿轮减速比。在并行h模式在自动变速器4中实现的情况下,控制部18(并行形成部)输出命令到连接机构191至193,使得变速位置变为图2的接合表中并行h模式的字段。当并行h模式在自动变速器4中实现时,第一驱动齿轮131连接至管状部件115,并且第一电动发电机11可旋转地联结到驱动轮21l和21r。此外,第二从动齿轮142连接至第二输出轴122。由于引擎2受到驱动并且第一输入轴111旋转,因而单向离合器161被锁定,并且从引擎2输出的引擎转矩teng传输到第一电动发电机11以及驱动轮21l和21r。在第一电动发电机11中产生的电力用于驱动第二电动发电机12,并且从第二电动发电机12输出的第二电机转矩tmg2经由第二输出轴122传输到驱动轮21l和21r。另外,根据该情况,第一电动发电机11作为电机操作,并且从第一电动发电机11输出的第一电机转矩tmg1经由第二输出轴122传输到驱动轮21l和21r。

引擎启动模式

引擎启动模式是使引擎2通过第一电动发电机11启动的模式。在引擎启动模式在自动变速器4中实现的情况下,控制部18输出命令到连接机构191至193,使得变速位置变为图2的接合表中引擎启动模式的字段。换句话说,控制部18使第一连接机构191处于第二变速位置sp2。另外,控制部18使第二连接机构192和第三连接机构193处于与车辆v行驶状态对应的变速位置。当引擎启动模式在自动变速器4中实现时,第一电动发电机11的转子11a连接至第一输入轴111。从第一电动发电机11输出的第一电机转矩tmg1传输到引擎2,并且引擎2启动。

引擎连接控制的梗概

在下文中,通过使用图3所示的时间图,将描述引擎连接控制的梗概。在实施例中,在引擎2连接至驱动轮21l和21r的情况下,即,在ev-l模式、ev-h模式、串行l模式以及串行h模式中的任何一个变为引擎行驶模式、并行l模式以及并行h模式中的任何一个的情况下,执行后文描述的“引擎连接控制”,并且引擎2的驱动轴2a连接至第二输出轴122。

在引擎2没有启动的情况下,当“引擎连接控制”开始时,第一输入轴111和管状部件115通过第一连接机构191彼此连接,并且第一电动发电机11的转子11a和引擎2的驱动轴2a彼此连接(图3中的t1)。另外,引擎2通过第一电动发电机11(图3中的t2)启动。

接下来,控制第一电动发电机11使得第一电机转速nmg1与第一驱动齿轮转速ng1同步(图3中的t3到t4)。此时,引擎转速neng保持为比第一电机转速nmg1低的转速(图3中的t3到t4)。

接下来,当第一电机转速nmg1与第一驱动齿轮转速ng1同步时,通过第一连接机构191,第一驱动齿轮131连接至管状部件115,并且第一电动发电机11的转子11a连接至第一驱动齿轮131(图3中的t4)。

接下来,控制引擎2使得引擎转速neng与第一驱动齿轮转速ng1同步(图3中的t5至t6)。另外,当引擎转速neng与第一驱动齿轮转速ng1同步时,单向离合器161被锁定,第一输入轴111和管状部件115彼此连接,引擎2的驱动轴2a连接至第一驱动齿轮131,并且引擎2的驱动轴2a连接至第二输出轴122。然后,引擎转矩teng经由第二输出轴122传输到驱动轮21l和21r。

以此方式,如图3中的t3到t4所示,在将引擎转速neng保持为比第一电机转速nmg1低的转速的状态下,通过第一连接机构191,第一电动发电机11的转子11a连接至第一驱动齿轮131。因此,由于引擎2的惯性力未输入到第一连接机构191或第一驱动齿轮131,因而,过大的力也不会作用在第一连接机构191、第一驱动齿轮131以及驱动轮21l和21r(而不是第一驱动齿轮131)侧的部件上。

另外,当引擎转速neng与第一驱动齿轮转速ng1同步时,通过单向离合器161,第一输入轴111和管状部件115彼此连接,并且引擎2的驱动轴2a连接至第一驱动齿轮131。换句话说,在第一输入轴111和管状部件115之间不存在转速差的状态下,第一输入轴111和管状部件115彼此连接。因此,引擎2的惯性力引起的力没有输入到作为驱动轮21l和21r(而不是作为连接部件的管状部件115)侧的部件的第一轮毂191a、第一套筒191d、第一接合部件191b、第一驱动齿轮131以及过驱动从动齿轮149上,并且过大的力不会作用在上述部件上。

引擎连接控制

在下文中,通过使用图4所示的流程图来描述“引擎连接控制”。

当启动车辆v的点火时,程序进行到步骤s11。

在步骤s11中,在确定需要将引擎2连接至第二输出轴122的情况下(步骤s11:是),控制部18使程序进行到步骤s12。同时,在确定不需要将引擎2连接到第二输出轴122的情况下(步骤s11:否),控制部18使程序重复步骤s11的处理。另外,在确定需要将ev-l模式、ev-h模式、串行l模式以及串行h模式中的任何一个改为引擎行驶模式、并行l模式以及并行h模式中的任何一个的情况下,控制部18确定需要将引擎2连接到第二输出轴122。

在步骤s12中,控制部18(驱动力辅助部)输出命令到逆变器设备16,通过第二电动发电机12输出的第二电机转矩tmg2,使得混合动力车辆驱动设备1输出的转矩变为所需转矩trd。因此,驱动轮21l和21r通过第二电动发电机12输出的第二电机转矩tmg2来驱动(辅助)。

在步骤s21中,在确定混合动力车辆驱动设备1的模式是ev-l模式或ev-h模式并且引擎2停止的情况下(步骤s21:是),控制部18使程序进行到步骤s31。同时,在确定混合动力车辆驱动设备1的模式是串行l模式或串行h模式并且引擎2没有停止的情况下(步骤s21:否),控制部18使程序进行到步骤s41。

在步骤s31中,控制部18输出命令到第一连接机构191,将管状部件115和第一输入轴111彼此连接,并且将第一电动发电机11的转子11a与引擎2的驱动轴2a彼此连接。

在步骤s32中,控制部18输出命令到逆变器设备16和引擎2,并且通过第一电动发电机11旋转引擎2的驱动轴2a,并且引擎2启动。

在步骤s33中,在基于来自引擎转速传感器171的检测结果确定引擎2的启动完成的情况下(步骤s33:是),控制部18使程序进行到步骤s34。同时,在确定引擎2的启动未完成的情况下(步骤s33:否),控制部18使程序返回到步骤s32。

在步骤s34中,控制部18输出命令到第一连接机构191,将管状部件115和第一输入轴111彼此断开,并且将第一电动发电机11的转子11a与引擎2的驱动轴2a彼此断开(图3中的t3)。

在步骤s41中,控制部18(同步控制部)输出命令到逆变器设备16,并且控制第一电动发电机11,使得基于来自输出轴转速传感器173和第一电机转速传感器172的检测结果将第一电机转速nmg1与第一驱动齿轮转速ng1同步(图3中的t3到t4)。

在步骤s42中,控制部18(第一引擎控制部)基于来自引擎转速传感器171和第一电机转速传感器172的检测结果输出命令到引擎2,并且控制引擎2使得引擎转速neng变得低于第一电机转速nmg1(图3中的t3到t4)。因此,单向离合器161置于自由状态。

在步骤s43中,在基于来自输出轴转速传感器173和第一电机转速传感器172的检测结果确定第一电机转速nmg1与第一驱动齿轮转速ng1同步的情况下(步骤s43:是),控制部18使程序进行到步骤s44。同时,在确定第一电机转速nmg1与第一驱动齿轮转速ng1不同步的情况下(步骤s43:否),控制部18使程序返回到步骤s41。

在步骤s44中,控制部18(连接部)输出命令到第一连接机构191,将管状部件115和第一驱动齿轮131彼此连接,并且将第一电动发电机11的转子11a和第一驱动齿轮131彼此连接(图3中的t4)。另外,控制部18输出命令到逆变器设备16,并停止第一电动发电机11的驱动。

在步骤s51中,控制部18(第二引擎控制部)基于来自引擎转速传感器171和输出轴转速传感器173的检测结果控制引擎2(图3中的t5到t6),使得引擎转速neng与第一驱动齿轮转速ng1同步,即,使得第一输入轴111的转速与管状部件115(连接部件)的转速同步。

在步骤s52中,在基于来自引擎转速传感器171和输出轴转速传感器173的检测结果确定引擎转速neng与第一驱动齿轮转速ng1同步的情况下(步骤s52:是,图3中的t6),控制部18使程序进行到步骤s61。同时,在确定引擎转速neng与第一驱动齿轮转速ng1不同步的情况下(步骤s52:否),控制部18使程序返回到步骤s51。另外,当引擎转速neng与第一驱动齿轮转速ng1同步时,第一输入轴111的转速与管状部件115(连接部件)的转速同步,单向离合器被锁定,第一输入轴111和管状部件115彼此连接,并且引擎2的驱动轴2a连接至第二输出轴122。

在步骤s61中,控制部18将模式改变为上述引擎行驶模式、并行l模式以及并行h模式中的任何一个使得混合动力车辆驱动设备1输出的转矩变为所需转矩trd,并且控制引擎2、第一电动发电机11以及第二电动发电机12。在图3所示的例子中,驱动轮21l和21r的驱动(辅助)通过从第二电动发电机12输出的第二电机转矩tmg2停止。当步骤s61完成时,控制部18使程序返回到步骤s11。

实施例的效果

从上述说明可以看出,在通过控制部18(第一引擎控制部)将引擎转速neng保持为比第一电机转速nmg1低的转速的状态下(图3中的t3到t4),通过第一连接机构191,管状部件115(连接部件)和第一驱动齿轮131(旋转部件)彼此连接(图3中的t4),并且第一电动发电机11的转子11a连接至第一驱动齿轮131(旋转部件)。因此,当第一电动发电机11连接至第一驱动齿轮131(旋转部件)时,引擎2的惯性力没有输入到第一连接机构191或第一驱动齿轮131(旋转部件)。因此,过大的力不会作用于构造第一连接机构191的第一轮毂191a、第一接合部件191b和第一套筒191d上或者驱动轮21l和21r(而不是作为旋转部件的第一驱动齿轮131)侧的部件上,并且过大的力不会作用在改变混合动力车辆驱动设备1的速度的部件(诸如齿轮)上。

另外,引擎2通过控制部18(第二引擎控制部)来进行控制,使得第一输入轴111的转速与管状部件115(连接部件)的转速同步。另外,当第一输入轴111的转速与管状部件115(连接部件)的转速同步时(图3中的t6),通过单向离合器161,第一输入轴111和管状部件115(连接部件)彼此连接,并且引擎2的驱动轴2a经由单向离合器161、管状部件115(旋转部件)和第一连接机构191连接至第一驱动齿轮131(旋转部件),并且连接至第二输出轴122。换句话说,在第一输入轴111和管状部件115(连接部件)之间不存在转速差的状态下,第一输入轴111和管状部件115(连接部件)经由单向离合器161彼此连接。因此,当引擎2连接至第二输出轴122时,由于引擎2的惯性力没有输入到管状部件115(连接部件),因而过大的力不会作用在作为驱动轮21l和21r(而不是作为连接部件的管状部件115)侧的部件的第一轮毂191a、第一套筒191d、第一接合部件191b、第一驱动齿轮131以及过驱动从动齿轮149上,并且过大的力不会作用在改变混合动力车辆驱动设备1的速度的部件(诸如齿轮)上。

另外,由于第一电动发电机11在短时间段具有良好的响应性,第一电机转速nmg1与第一驱动齿轮转速ng1同步,并且可以通过第一连接机构191将第一电动发电机11的转子11a连接至第一驱动齿轮131。另外,在第一电动发电机11的转子11a连接至第一驱动齿轮131之后,在控制引擎2使得第一输入轴111的转速与管状部件115(连接部件)的转速同步时,单向离合器161被锁定,并且引擎2的驱动轴2a连接至第二输出轴122。因此,通过离合器的连接和断开,与引擎2的驱动轴2a连接至第二输出轴122的构造相比,在短时间段内,引擎2连接到第二输出轴122。结果是,在短时间内,完成了混合动力车辆驱动设备1的模式改变,并且驾驶员不会感到不舒服。

在执行“引擎连接控制”的过程中,控制部18(驱动力辅助部)通过第二电动发电机12驱动驱动轮21l和21r(图3中的t1到t6)。因此,在执行“引擎连接控制”的过程中,抑制了车辆v的减速,并且驾驶员不会感到不舒服。

根据上述构造,为了实现上述效果,在联结到引擎2的驱动轴2a的第一输入轴111的转速高于第一电动发电机11的转子11a的转速的情况下,单向离合器161可以置于锁定状态,第一输入轴111和管状部件115可以彼此连接,并且第一驱动轴2a可以可旋转地联结到转子12a。

另外,在第一输入轴111的转速低于管状部件115的转速的情况下,单向离合器161置于自由状态,并且第一输入轴111和管状部件115可以彼此断开。

而且,第一驱动齿轮131可以设置为围绕管状部件115的轴线可转动。

其它实施例

在上述实施例中,第一连接机构191至第三连接机构193是爪形离合器。然而,第一连接机构191至第三连接机构193也可以是同步机构。此外,第二连接机构192和第三连接机构193能够通过相同的致动器来操作。

在上述实施例中,控制部18基于输出轴转速传感器173检测到的输出轴转速no来计算第一驱动齿轮转速ng1。然而,也可以采用这样一种实施例,其中通过用于检测第一驱动齿轮131的转速的传感器获得第一驱动齿轮转速ng1。另外,基于来自用于检测与第一驱动齿轮131互锁的部件的转速的传感器的检测结果,也可以采用这样一种实施例,其中控制部18计算第一驱动齿轮转速ng1。

本发明的原理、优选实施例和操作模式已在前述说明书中进行了描述。然而,旨在保护的本发明不应理解为局限于所公开的具体实施例。另外,本文描述的实施例应视为说明性而非限制性的。在不脱离本发明的精神的情况下,其他人可以作出变型和变化以及采用的等同项。因此,本公开清楚明确的是,落入权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的所有这些变型、变化及等同项由包含在本申请的范围内。

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