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混合動力車輛的制作方法

文檔序號:11283080閱讀:199來源:國知局
混合動力車輛的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種混合動力車輛,并且更具體地,涉及一種包括第一旋轉(zhuǎn)電機和第二旋轉(zhuǎn)電機以及動力傳遞單元的混合動力車輛。



背景技術(shù):

已知一種混合動力車輛,其不僅包括發(fā)動機、兩個旋轉(zhuǎn)電機(第一旋轉(zhuǎn)電機和第二旋轉(zhuǎn)電機)和差動單元(動力分割機構(gòu)),而且包括在發(fā)動機與差動單元之間的變速單元(動力傳遞單元)。

國際申請公開第2013/114594號中描述的車輛采用串行-并行混合動力系統(tǒng)。在具有串行-并行混合動力系統(tǒng)的車輛中,發(fā)動機的動力傳遞到第一旋轉(zhuǎn)電機,并且用于產(chǎn)生電力,同時發(fā)動機的一部分動力也經(jīng)由差動單元傳遞到驅(qū)動輪。

還已知一種具有這樣構(gòu)造(串行混合動力系統(tǒng))的混合動力車輛,通過該構(gòu)造,混合動力車輛通過使用發(fā)動機的動力產(chǎn)生電力并在通過所產(chǎn)生的電力來驅(qū)動電動機的串行模式下行駛。在這種串行混合動力系統(tǒng)中,發(fā)動機的動力不傳遞到驅(qū)動輪。

在國際申請公開第2013/114594號中描述的車輛不能在串行模式下行駛,因為在發(fā)動機的動力被傳遞到第一旋轉(zhuǎn)電機時,發(fā)動機的動力也經(jīng)由差動單元傳遞到驅(qū)動輪。

除了發(fā)動機的動力經(jīng)由變速單元(動力傳遞單元)和差動單元傳遞到第一旋轉(zhuǎn)電機的第一路徑之外,可以想到設(shè)置發(fā)動機的動力直接傳遞到第一旋轉(zhuǎn)電機的第二通道,并且可以想到在第二路徑中設(shè)置離合器。通過該構(gòu)造,可以選擇串行-并行模式和串行模式之一。具體地,可以通過經(jīng)第一路徑傳遞發(fā)動機的動力(即,通過將設(shè)置在第一路徑中的變速單元設(shè)定為動力傳遞狀態(tài)并釋放設(shè)置在第二路徑中的離合器)來選擇串行-并行模式。另一方面,可以通過經(jīng)第二路徑傳遞發(fā)動機的動力(即,通過將設(shè)置在第一路徑中的變速單元設(shè)定為空檔狀態(tài)并且接合設(shè)置在第二路徑中的離合器)來選擇串行模式。

然而,當(dāng)在設(shè)置在第一路徑中的變速單元(動力傳遞單元)處于動力傳遞狀態(tài)的情況下接合設(shè)置在第二路徑中的離合器時,存在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和第一mg的轉(zhuǎn)速兩者都減小或增大的擔(dān)心,反作用力被傳遞到驅(qū)動輪,然后會發(fā)生沖擊。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明抑制了能夠選擇串行-并行模式和串行模式之一的混合動力車輛中的沖擊的發(fā)生。

本發(fā)明的一個方面提供了一種混合動力車輛。所述混合動力車輛包括內(nèi)燃機、第一旋轉(zhuǎn)電機、第二旋轉(zhuǎn)電機、動力傳遞單元、離合器和接合阻止單元。所述第二旋轉(zhuǎn)電機被構(gòu)造成向驅(qū)動輪輸出動力。所述動力傳遞單元包括輸入元件、輸出元件和接合部。所述輸入元件被構(gòu)造成從內(nèi)燃機接收動力。所述輸出元件被構(gòu)造成將輸入到輸入元件的動力輸出。所述接合部被構(gòu)造成:當(dāng)被供給有液壓或電流時被置于非空檔狀態(tài),并且當(dāng)未被供給有液壓或電流時被置于空檔狀態(tài)。所述非空檔狀態(tài)是在輸入元件與輸出元件之間傳遞動力的狀態(tài)。所述空檔狀態(tài)是在輸入元件與輸出元件之間沒有傳遞動力的狀態(tài)。所述差動單元包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件。所述第一旋轉(zhuǎn)元件連接到第一旋轉(zhuǎn)電機。所述第二旋轉(zhuǎn)元件連接到第二旋轉(zhuǎn)電機和驅(qū)動輪。所述第三旋轉(zhuǎn)元件連接到輸出元件。所述差動單元被構(gòu)造成使得:當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件中的任意兩個的轉(zhuǎn)速被確定時,第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件中的剩余一個的轉(zhuǎn)速被確定。所述離合器被構(gòu)造成:當(dāng)被供給有液壓或電流時被設(shè)定為接合狀態(tài),并且當(dāng)未被供給有液壓或電流時被設(shè)定為釋放狀態(tài)。所述接合狀態(tài)是動力從內(nèi)燃機傳遞到第一旋轉(zhuǎn)電機的狀態(tài)。所述釋放狀態(tài)是從內(nèi)燃機傳遞到第一旋轉(zhuǎn)電機的動力傳遞被中斷的狀態(tài)。來自內(nèi)燃機的動力通過第一路徑或第二路徑中的至少一個傳遞到第一旋轉(zhuǎn)電機。所述第一路徑是動力從內(nèi)燃機經(jīng)由動力傳遞單元和差動單元傳遞到第一旋轉(zhuǎn)電機所經(jīng)過的路徑。所述第二路徑是動力從內(nèi)燃機經(jīng)由與第一路徑不同的路徑傳遞到第一旋轉(zhuǎn)電機所經(jīng)過的路徑。所述離合器設(shè)置在第二路徑中。所述接合阻止單元被構(gòu)造成:當(dāng)動力傳遞單元的接合部被供給有液壓或電流時,切斷向離合器的液壓或電流供給。

利用如此構(gòu)造的混合動力車輛,可以通過控制設(shè)置在第一路徑中的動力傳遞單元和設(shè)置在第二路徑中的離合器來選擇串行-并行模式和串行模式之一。另外,由于設(shè)置有接合阻止單元,所以當(dāng)設(shè)置在第一路徑中的動力傳遞單元處于非空檔狀態(tài)(動力傳遞狀態(tài))時,阻止了設(shè)置在第二路徑中的離合器向接合狀態(tài)的切換。因此,可以抑制沖擊的發(fā)生。

在該混合動力車輛中,接合阻止單元可以是液壓閥,其構(gòu)造成:當(dāng)動力傳遞單元的接合部未被供給有液壓時被置于接合允許狀態(tài),并且當(dāng)動力傳遞單元的接合部被供給有液壓時被置于接合阻止?fàn)顟B(tài)時,所述接合允許狀態(tài)可以是向離合器的液壓供給被允許的狀態(tài),并且所述接合阻止?fàn)顟B(tài)可以是向離合器的液壓供給被切斷的狀態(tài)。

利用這樣構(gòu)造的混合動力車輛,可以通過使用液壓閥阻止向動力傳遞單元的接合部供給液壓以及向設(shè)置在第二路徑中的離合器供給液壓同時地執(zhí)行,該液壓閥通過使用供給到動力傳遞單元的接合部的液壓作為信號壓力而被致動。

在該混合動力車輛中,接合阻止單元可以被構(gòu)造成:當(dāng)內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速與第一旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)速之間的差大于預(yù)定值并且動力傳遞單元的接合部被供給有液壓時,被置于向離合器的液壓供給被切斷的接合阻止?fàn)顟B(tài)。

利用這樣構(gòu)造的混合動力車輛,當(dāng)內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速與第一旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)速之差大于預(yù)定值時,可以通過將接合阻止單元置于接合阻止?fàn)顟B(tài)來阻止向動力傳遞單元的接合部的液壓供給以及向設(shè)置在第二路徑中的離合器的液壓供給同時地執(zhí)行。

該混合動力車輛可以進一步包括接合允許單元。接合允許單元可以被構(gòu)造成當(dāng)內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速與第一旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)速之間的差小于預(yù)定值時被激活。接合允許單元可以被構(gòu)造成:即使當(dāng)動力傳遞單元的接合部被供給有液壓時,仍然將接合阻止單元置于接合允許狀態(tài)。

利用這樣構(gòu)造的混合動力車輛,當(dāng)內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速與第一旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)速之差小于預(yù)定值時,可以通過暫時將接合阻止單元置于接合允許狀態(tài)來允許向動力傳遞單元的接合部的液壓供給以及向設(shè)置在第二路徑中的離合器的液壓供給同時地執(zhí)行。因此,可以在釋放動力傳遞單元的接合部的同時快速地執(zhí)行用于接合設(shè)置在第二路徑中的離合器的控制。另外,可以在動力傳遞單元被置于非空檔狀態(tài)并且離合器被置于接合狀態(tài)的狀態(tài)下選擇車輛行駛的模式(并行模式:固定齒輪模式)。

附圖說明

下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點和技術(shù)及工業(yè)意義,其中相同的附圖標記表示相同的元件,并且其中:

圖1是示出根據(jù)作為本發(fā)明的示例的實施例的混合動力車輛的總體構(gòu)造的視圖;

圖2是示意性地示出圖1所示的混合動力車輛的動力傳遞路徑的框圖;

圖3是示出圖1所示的混合動力車輛的控制器的構(gòu)造的框圖;

圖4是示意性地示出安裝在圖1所示的混合動力車輛上的液壓回路的構(gòu)造的視圖;

圖5是示出混合動力車輛中的各個驅(qū)動模式和變速單元(動力傳遞單元)的受控狀態(tài)的視圖;

圖6是作為圖5所示的驅(qū)動模式之一的單電動機ev模式下的列線圖;

圖7是作為圖5所示的驅(qū)動模式之一的雙電動機ev模式下的列線圖;

圖8是作為圖5所示的驅(qū)動模式之一的串行-并行hv模式下的列線圖;

圖9是作為圖5所示的驅(qū)動模式之一的串行hv模式下的列線圖;

圖10是示出安裝在圖1所示的混合動力車輛上的驅(qū)動系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)元件的狀態(tài)的變化的示例的視圖;

圖11是示意性地示出安裝在根據(jù)本實施例的第二替代實施例的混合動力車輛上的液壓回路的構(gòu)造的視圖;以及

圖12是示意性地示出與圖11所示的液壓回路不同的、安裝在根據(jù)本實施例的第二替代實施例的混合動力車輛上的液壓回路的構(gòu)造的視圖。

具體實施方式

在下文中,將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。在以下實施例中,相同的附圖標記表示相同或?qū)?yīng)的部分,并且將不重復(fù)其描述。

首先,對混合動力車輛的總體構(gòu)造進行描述。圖1是示出根據(jù)作為本發(fā)明的示例的實施例的混合動力車輛(可簡稱為車輛)1的總體構(gòu)造的視圖。混合動力車輛1包括發(fā)動機10、驅(qū)動系統(tǒng)2、驅(qū)動輪90和控制器100。驅(qū)動系統(tǒng)2包括作為第一旋轉(zhuǎn)電機的第一電動發(fā)電機(以下稱為第一mg)20、作為第二旋轉(zhuǎn)電機的第二電動發(fā)電機(以下稱為第二mg)30、變速單元(動力傳遞單元)40、差動單元50、離合器cs、輸入軸21、作為驅(qū)動系統(tǒng)2的輸出軸的副軸70、差速器齒輪組80以及液壓回路500。

車輛1是通過使用發(fā)動機10、第一mg20或第二mg30中的至少任一個的動力行駛的發(fā)動機前置前輪驅(qū)動(ff)混合動力車輛。車輛1可以是插入式混合動力車輛,其電池(參見圖2)60可從外部電源再充電。

發(fā)動機10例如是內(nèi)燃機,諸如汽油機和柴油機。第一mg20和第二mg30中的每個例如是包括嵌入有永磁體的轉(zhuǎn)子的永磁體同步電動機。驅(qū)動系統(tǒng)2是雙軸驅(qū)動系統(tǒng),其中第一mg20沿著第一軸線12與發(fā)動機10的曲軸同軸設(shè)置,并且第二mg30沿著與第一軸線12不同的第二軸線14設(shè)置。第一軸線12和第二軸線14彼此平行。

變速單元40、差動單元50和離合器cs進一步沿著第一軸線12設(shè)置。變速單元40、差動單元50、第一mg20和離合器cs從靠近發(fā)動機10的那側(cè)依次布置。

第一mg20被設(shè)置成使得能夠從發(fā)動機10接收動力。更具體地,驅(qū)動系統(tǒng)2的輸入軸21連接到發(fā)動機10的曲軸。輸入軸21沿著第一軸線12在遠離發(fā)動機10的方向上延伸。輸入軸21在從發(fā)動機10延伸的其遠端處連接到離合器cs。第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22沿著第一軸線12以圓柱形延伸成。在輸入軸21連接到離合器cs之前的一部分處,輸入軸21穿過旋轉(zhuǎn)軸22的內(nèi)部。輸入軸21經(jīng)由離合器cs連接到第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22。

離合器cs設(shè)置在從發(fā)動機10到第一mg20的動力傳遞路徑中。離合器cs是能夠?qū)⑤斎胼S21聯(lián)接到第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22的液壓摩擦接合元件。當(dāng)離合器cs被置于接合狀態(tài)時,輸入軸21和旋轉(zhuǎn)軸22彼此聯(lián)接,并且允許發(fā)動機10的動力經(jīng)由離合器cs直接傳遞到第一mg20。另一方面,當(dāng)離合器cs被置于釋放狀態(tài)時,輸入軸21與旋轉(zhuǎn)軸22的聯(lián)接被釋放,并且不允許發(fā)動機10的動力經(jīng)由離合器cs直接傳遞到第一mg20。

變速單元40變換來自發(fā)動機10的動力,然后將動力輸出到差動單元50。變速單元40包括單小齒輪型行星齒輪機構(gòu)、離合器c1和制動器b1。單小齒輪型行星齒輪機構(gòu)包括太陽輪s1、小齒輪p1、齒圈r1和行星齒輪架ca1。

太陽輪s1設(shè)置成使得太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)中心與第一軸線12重合。齒圈r1在太陽輪s1的徑向外側(cè)與太陽輪s1同軸地設(shè)置。小齒輪p1布置在太陽輪s1與齒圈r1之間,并與太陽輪s1和齒圈r1嚙合。小齒輪p1通過行星齒輪架ca1可旋轉(zhuǎn)地支撐。行星齒輪架ca1連接到輸入軸21,并與輸入軸21一體地旋轉(zhuǎn)。每個小齒輪p1被設(shè)置成使得能夠繞第一軸線12旋轉(zhuǎn),并能夠繞小齒輪p1的中心軸線旋轉(zhuǎn)。

如稍后描述的,太陽輪s1的轉(zhuǎn)速、行星齒輪架ca1的轉(zhuǎn)速(即,發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速)以及齒圈r1的轉(zhuǎn)速處于在每個列線圖中由直線連接的點所表示的關(guān)系中(即,當(dāng)任意兩個轉(zhuǎn)速被確定時,剩余一個轉(zhuǎn)速也被確定的關(guān)系)。

在本實施例中,行星齒輪架ca1被設(shè)置為從發(fā)動機10向其輸入動力的輸入元件,并且齒圈r1被設(shè)置為將輸入到行星齒輪架ca1的動力輸出的輸出元件。通過使用包括太陽輪s1、小齒輪p1、齒圈r1和行星齒輪架ca1的行星齒輪機構(gòu),輸入到行星齒輪架ca1的動力被變換并從齒圈r1輸出。

離合器c1是能夠?qū)⑻栞唖1聯(lián)接到行星齒輪架ca1的液壓摩擦接合元件。當(dāng)離合器c1被置于接合狀態(tài)時,太陽輪s1和行星齒輪架ca1彼此聯(lián)接,并且彼此一體地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)離合器c1被置于釋放狀態(tài)時,太陽輪s1和行星齒輪架ca1的一體旋轉(zhuǎn)被取消。

制動器b1是能夠限制(鎖定)太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)的液壓摩擦接合元件。當(dāng)制動器b1被置于接合狀態(tài)時,太陽輪s1固定到驅(qū)動系統(tǒng)的殼體,并且太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)受到限制。當(dāng)制動器b1被置于釋放狀態(tài)(脫離狀態(tài))時,太陽輪s1從驅(qū)動系統(tǒng)的殼體分開,并允許太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)。

變速單元40的速比(作為輸入元件的行星齒輪架ca1的轉(zhuǎn)速與作為輸出元件的齒圈r1的轉(zhuǎn)速之比,具體地,行星齒輪架ca1的轉(zhuǎn)速/齒圈r1的轉(zhuǎn)速)響應(yīng)于離合器c1和制動器b1的接合狀態(tài)/釋放狀態(tài)的組合而改變。當(dāng)離合器c1被接合并且制動器b1被釋放時,建立了速比為1.0(直接聯(lián)接狀態(tài))的低檔位lo。當(dāng)離合器c1被釋放并且制動器b1接合時,建立了速比小于1.0(例如0.7,所謂的過驅(qū)動狀態(tài))的高檔位hi。當(dāng)離合器c1被接合并且制動器b1被接合時,太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)和行星齒輪架ca1的旋轉(zhuǎn)受到限制,因此齒圈r1的旋轉(zhuǎn)也受到限制。

變速單元40被構(gòu)造為能夠在非空檔狀態(tài)與空檔狀態(tài)之間切換。在非空檔狀態(tài)下,傳遞被動力。在空檔狀態(tài)下,動力不被傳遞。在本實施例中,上述的直接聯(lián)接狀態(tài)和過驅(qū)動狀態(tài)對應(yīng)于非空檔狀態(tài)。另一方面,當(dāng)離合器c1和制動器b1兩者都被釋放時,允許行星齒輪架ca1繞第一軸線12滑行。因而,獲得了從發(fā)動機10傳遞到行星齒輪架ca1的動力不從行星齒輪架ca1傳遞到齒圈r1的空檔狀態(tài)。

差動單元50包括單小齒輪型行星齒輪機構(gòu)和副軸驅(qū)動齒輪51。單小齒輪型行星齒輪機構(gòu)包括太陽輪s2、小齒輪p2、齒圈r2和行星齒輪架ca2。

太陽輪s2設(shè)置成使得太陽輪s2的旋轉(zhuǎn)中心與第一軸線12重合。齒圈r2在太陽輪s2的徑向外側(cè)與太陽輪s2同軸地設(shè)置。小齒輪p2布置在太陽輪s2與齒圈r2之間,并與太陽輪s2和齒圈r2嚙合。小齒輪p2通過行星齒輪架ca2可旋轉(zhuǎn)地支撐。行星齒輪架ca2連接到變速單元40的齒圈r1,并與齒圈r1一體地旋轉(zhuǎn)。每個小齒輪p2被設(shè)置成使得能繞第一軸線12旋轉(zhuǎn),并能繞小齒輪p2的中心軸線旋轉(zhuǎn)。

第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22連接到太陽輪s2。第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22與太陽輪s2一體地旋轉(zhuǎn)。副軸驅(qū)動齒輪51連接到齒圈r2。副軸驅(qū)動齒輪51是差動單元50的輸出齒輪。輸出齒輪與齒圈r2一體地旋轉(zhuǎn)。

如稍后描述的,太陽輪s2的轉(zhuǎn)速(即,第一mg20的轉(zhuǎn)速)、行星齒輪架ca2的轉(zhuǎn)速和齒圈r2的轉(zhuǎn)速處于在每個列線圖中由直線連接的點所表示的關(guān)系中(即,當(dāng)任意兩個轉(zhuǎn)速被確定時,剩余一個轉(zhuǎn)速也被確定的關(guān)系)。因此,當(dāng)行星齒輪架ca2的轉(zhuǎn)速為預(yù)定值時,可以通過調(diào)節(jié)第一mg20的轉(zhuǎn)速來無級地改變齒圈r2的轉(zhuǎn)速。

副軸70平行于第一軸線12和第二軸線14延伸。副軸70平行于第一mg20的旋轉(zhuǎn)軸22和第二mg30的旋轉(zhuǎn)軸31布置。從動齒輪71和驅(qū)動齒輪72設(shè)置在副軸70上。從動齒輪71與差動單元50的副軸驅(qū)動齒輪51嚙合。即,發(fā)動機10的動力和第一mg20的動力經(jīng)由差動單元50的副軸驅(qū)動齒輪51傳遞到副軸70。

變速單元40和差動單元50在從發(fā)動機10到副軸70的動力傳遞路徑中彼此串行連接。因此,來自發(fā)動機10的動力在變速單元40和差動單元50中被變換,然后傳遞到副軸70。

從動齒輪71與連接到第二mg30的旋轉(zhuǎn)軸31的減速齒輪32嚙合。即,第二mg30的動力經(jīng)由減速齒輪32傳遞到副軸70。

驅(qū)動齒輪72與差速器齒輪組80的差速器齒圈81嚙合。差速器齒輪組80經(jīng)由相應(yīng)的左右驅(qū)動軸82連接到左右驅(qū)動輪90。即,副軸70的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由差速器齒輪組80傳遞到左右驅(qū)動軸82。

利用設(shè)置有離合器cs的上述構(gòu)造,混合動力車輛1被允許以使用了串行-并行系統(tǒng)的模式(以下稱為串行-并行模式)運行,并且還被允許以使用了串行系統(tǒng)的模式(以下稱為串行模式)運行。關(guān)于這一點,將參照圖2所示的示意圖來描述在每種模式下如何從發(fā)動機傳遞動力。

圖2是示意性地示出圖1中的車輛的部件的動力傳遞路徑的框圖。車輛1包括發(fā)動機10、第一mg20、第二mg30、變速單元40、差動單元50、電池60和離合器cs。電池60在第一mg20和第二mg30中的對應(yīng)一個的電動機帶動期間向第一mg20或第二mg30供給電力,并且在第一mg20和第二mg30中的對應(yīng)的一個再生期間存儲由第一mg20或第二mg30產(chǎn)生的電力。

車輛1包括作為發(fā)動機10的動力傳遞到第一mg20所經(jīng)過的路徑的兩條路徑k1,k2。

路徑k1是發(fā)動機10的動力經(jīng)由變速單元40和差動單元50傳遞到第一mg20所經(jīng)過的路徑。當(dāng)變速單元40被置于非空檔狀態(tài)(離合器c1和制動器b1中的任一個被置于接合狀態(tài),并且離合器c1和制動器b1中的另一個被置于釋放狀態(tài))時,發(fā)動機10的動力通過路徑k1傳遞到第一mg20。另一方面,當(dāng)變速單元40被置于空檔狀態(tài)(離合器c1和制動器b1兩者都被置于釋放狀態(tài))時,通過路徑k1的動力傳遞被中斷。

路徑k2與路徑k1不同,并且是發(fā)動機10的動力不經(jīng)過變速單元40或差動單元50而直接傳遞到第一mg20所經(jīng)過的路徑。離合器cs設(shè)置在路徑k2中。當(dāng)離合器cs被置于接合狀態(tài)時,發(fā)動機10的動力通過路徑k2傳遞到第一mg20。另一方面,當(dāng)離合器cs被置于釋放狀態(tài)時,通過路徑k2的動力傳遞被中斷。

在發(fā)動機10運轉(zhuǎn)的hv模式下,當(dāng)發(fā)動機10的動力通過路徑k1傳遞并且路徑k2被中斷(即,變速單元40被置于非空檔狀態(tài),并且離合器cs被置于釋放狀態(tài))時,車輛1可以在串行-并行模式下運行。

另一方面,在發(fā)動機10運轉(zhuǎn)允許的hv模式下,當(dāng)發(fā)動機10的動力通過路徑k2傳遞并且路徑k1被中斷(即,變速單元40被置于空檔狀態(tài)并且離合器cs被置于接合狀態(tài))時,車輛1可以在串行模式下運行。此時,在差動單元50中,連接到變速單元40的行星齒輪架ca2能夠自由地旋轉(zhuǎn)(自由),因此連接到第一mg20的太陽輪s2和連接到第二mg30的齒圈r2互不影響并且是可旋轉(zhuǎn)的。因此,可以獨立地執(zhí)行通過利用發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)使第一mg20旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生電力的操作以及通過驅(qū)動第二mg30使驅(qū)動輪90旋轉(zhuǎn)的操作。

變速單元40并不總是需要能夠改變速比。只要可以中斷動力通過路徑k1的傳遞,就適用于僅使用離合器。

下面將描述控制器的構(gòu)造。圖3是示出圖1所示的混合動力車輛1的控制器100的構(gòu)造的框圖??刂破?00包括hvecu150、mgecu160和發(fā)動機ecu170。hvecu150、mgecu160和發(fā)動機ecu170中的每個都是包括計算機的電子控制單元。ecu的數(shù)量不限于三個??梢宰鳛檎w提供集成的單ecu,也可以提供兩個或四個以上的分離的ecu。

mgecu160控制第一mg20和第二mg30。例如,mgecu160通過調(diào)整供給到第一mg20的電流值來控制第一mg20的輸出轉(zhuǎn)矩,并且通過調(diào)節(jié)供給到第二mg30的電流值來控制第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩。

發(fā)動機ecu170控制發(fā)動機10。例如,發(fā)動機ecu170控制發(fā)動機10的電子節(jié)流閥的開度,通過輸出點火信號來控制發(fā)動機的點火,或者控制到發(fā)動機10的燃料噴射。發(fā)動機ecu170通過對電子節(jié)流閥的開度控制、噴射控制、點火控制等來控制發(fā)動機10的輸出轉(zhuǎn)矩。

hvecu150全面地控制整個車輛。hvecu150連接有車速傳感器、加速器操作量傳感器、mg1轉(zhuǎn)速傳感器、mg2轉(zhuǎn)速傳感器、輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器、電池傳感器等。利用這些傳感器,hvecu150獲取車速、加速器操作量、第一mg20的轉(zhuǎn)速、第二mg30的轉(zhuǎn)速、動力傳遞系統(tǒng)的輸出軸的轉(zhuǎn)速、電池狀態(tài)soc等等。

hvecu150基于獲取的信息來計算車輛的要求驅(qū)動力、要求動力、要求轉(zhuǎn)矩等。hvecu150基于所計算出的要求值來確定第一mg20的輸出轉(zhuǎn)矩(以下也稱為mg1轉(zhuǎn)矩)、第二mg30的輸出轉(zhuǎn)矩(以下也稱為mg2轉(zhuǎn)矩)和發(fā)動機10的輸出轉(zhuǎn)矩(以下也稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)矩)。hvecu150向mgecu160輸出mg1轉(zhuǎn)矩的命令值和mg2轉(zhuǎn)矩的命令值。hvecu150向發(fā)動機ecu170輸出發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的命令值。

hvecu150基于驅(qū)動模式(稍后描述)等來控制離合器c1,離合器cs和制動器b1等。hvecu150向圖1所示的液壓回路500輸出供給到離合器c1的液壓的命令值(pbc1)、供給到離合器cs的液壓的命令值(pbcs)和供給到制動器b1的液壓的命令值(pbb1)。

hvecu150將用于控制電動油泵502的控制信號nm(參見圖4(稍后描述))和用于控制電磁切換閥560的控制信號s/c(參見圖4(描述稍后))輸出到圖1所示的液壓回路500。

接下來,將描述液壓回路的構(gòu)造。圖4是示意性地示出安裝在混合動力車輛1上的液壓回路500的構(gòu)造的視圖。液壓回路500包括機械油泵(以下也稱為mop)501、電動油泵(以下也稱為作為eop)502、壓力調(diào)節(jié)閥510,520、線性電磁閥sl1,sl2,sl3、同時供給阻止閥530,540,550、電磁換向閥560、止回閥570以及油路lm,le,l1,l2,l3,l4。

mop501通過差動單元50的行星齒輪架ca2的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,以產(chǎn)生液壓。因此,當(dāng)行星齒輪架ca2通過例如驅(qū)動發(fā)動機10而旋轉(zhuǎn)時,mop501也被驅(qū)動;而當(dāng)行星齒輪架ca2停止時,mop501也停止。mop501向油路lm輸出產(chǎn)生的液壓。

通過壓力調(diào)節(jié)閥510將油路lm中的液壓調(diào)節(jié)(減小)至預(yù)定壓力。以下,通過壓力調(diào)節(jié)閥510所調(diào)節(jié)的油路lm中的液壓也被稱為管路壓力pl。管路壓力pl被供給到線性電磁閥sl1,sl2,sl3中的每個。

線性電磁閥sl1通過響應(yīng)于來自控制器100的液壓命令值pbc1調(diào)節(jié)管路壓力pl而產(chǎn)生用于接合離合器c1的液壓(以下稱為c1壓力)。經(jīng)由油路l1將c1壓力供給到離合器c1。

線性電磁閥sl2通過響應(yīng)于來自控制器100的液壓命令值pbb1調(diào)節(jié)管路壓力pl而產(chǎn)生用于接合制動器b1的液壓(以下稱為b1壓力)。經(jīng)由油路l2將b1壓力供給到制動器b1。

線性電磁閥sl3通過響應(yīng)于來自控制器100的液壓命令值pbcs調(diào)節(jié)管路壓力pl而產(chǎn)生用于接合離合器cs的液壓(以下稱為cs壓力)。經(jīng)由油路l3將cs壓力供給到離合器cs。

同時供給阻止閥530設(shè)置在油路l1中,并且被構(gòu)造成阻止離合器c1與制動器b1或離合器cs中的至少一個同時接合。具體地,油路l2,l3連接到同時供給阻止閥530。同時供給阻止閥530通過使用經(jīng)過油路l2,l3的b1壓力和cs壓力作為信號壓力進行操作。

當(dāng)作為b1壓力和cs壓力的兩個信號壓力都沒有被輸入到同時供給阻止閥530時(即,當(dāng)制動器b1和離合器cs兩者都被釋放時),同時供給阻止閥530處于c1壓力被供給到離合器c1的正常狀態(tài)下。圖4示出了同時供給阻止閥530處于正常狀態(tài)的情況。

另一方面,當(dāng)作為b1壓力和cs壓力的信號壓力中的至少一個輸入到同時供給阻止閥530時(即,當(dāng)制動器b1或離合器cs中的至少一個接合時),即使離合器c1被接合,同時供給阻止閥530仍然切換到排出狀態(tài),在該排出狀態(tài)下,向離合器c1的c1壓力的供給被切斷,并且離合器c1中的液壓被釋放到外部。因而,離合器c1被釋放,因此阻止離合器c1與制動器b1或離合器cs中的至少一個同時接合。

類似地,同時供給阻止閥540響應(yīng)于作為信號壓力的c1壓力和cs壓力而操作,以阻止制動器b1與離合器c1或離合器cs中的至少一個同時接合。具體地,當(dāng)作為c1壓力和cs壓力的信號壓力兩者未輸入到同時供給阻止閥540時,同時供給阻止閥540處于b1壓力供給到制動器b1的正常狀態(tài)。另一方面,當(dāng)作為c1壓力和cs壓力的信號壓力中的至少一個被輸入到同時供給阻止閥540時,同時阻止供電閥540切換到排出狀態(tài),在該排出狀態(tài)下,向制動器b1的b1壓力的供給被切斷,并且制動器b1中的液壓被釋放到外部。圖4圖示了當(dāng)c1壓力作為信號壓力被輸入到同時供給阻止閥540并且同時供給阻止閥540處于排出狀態(tài)下的情況。

類似地,同時供給阻止閥(液壓閥)550通過使用c1壓力和b1壓力作為信號壓力來操作,以阻止離合器cs與離合器c1或制動器b1中的至少一個同時接合。具體地,當(dāng)作為c1壓力和b1壓力的兩信號壓力均未輸入到同時供給阻止閥550時,同時供給阻止閥550處于將cs壓力供給到離合器cs的正常狀態(tài)。另一方面,當(dāng)作為c1壓力和b1壓力的信號壓力中的至少一個被輸入到同時供給阻止閥550時,同時供給阻止閥550切換到排出狀態(tài),在該排出狀態(tài)下,向離合器cs的cs壓力供給被切斷,并且離合器cs中的液壓被釋放到外部。圖4說明了c1壓力輸入到同時供給阻止閥550并且同時供給阻止閥550處于排出狀態(tài)的情況。

根據(jù)本實施例的液壓回路500的最大特征點之一是設(shè)置了同時供給阻止閥550。由于同時供給阻止閥550的功能,當(dāng)變速單元40處于非空檔狀態(tài)時(當(dāng)離合器c1或制動器b1中的至少一個接合時),可以抑制作為離合器cs的進一步接合的結(jié)果的沖擊的發(fā)生。這一點將稍后詳細描述。

eop502由電動機502a驅(qū)動以產(chǎn)生液壓。電動機502a由來自控制器100的控制信號nm控制。因此,eop502可以不管行星齒輪架ca2是否正在旋轉(zhuǎn)而運行。eop502向油路le輸出產(chǎn)生的液壓。

通過壓力調(diào)節(jié)閥520將油路le中的液壓調(diào)節(jié)(減小)至預(yù)定壓力。油路le經(jīng)由止回閥570連接到油路lm。當(dāng)油路le中的液壓比油路lm中的液壓高預(yù)定壓力以上時,則止回閥570打開,并且油路le中的液壓經(jīng)由止回閥570供給到油路lm。因而,同樣在mop501的停止期間,可以通過驅(qū)動eop502向油路lm供給液壓。

響應(yīng)于來自控制器100的控制信號s/c,電磁換向閥560切換到接通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)中的任一個。在接通狀態(tài)下,電磁換向閥560將油路le與油路l4連通。在關(guān)斷狀態(tài)下,電磁換向閥560將油路le從油路l4中斷,并將油路l4內(nèi)的液壓釋放到外部。圖4圖示了電磁換向閥560處于關(guān)斷狀態(tài)的情況。

油路l4連接到同時供給阻止閥530,540。當(dāng)電磁換向閥560處于接通狀態(tài)時,油路le中的液壓作為信號壓力經(jīng)由油路l4被輸入到同時供給阻止閥530,540。當(dāng)來自油路l4的信號壓力被輸入到同時供給阻止閥530時,不管信號壓力(b1壓力)是否從油路l2輸入,同時供給阻止閥530被強制地固定到正常狀態(tài)。類似地,當(dāng)信號壓力從油路l4輸入到同時供給阻止閥540時,不管信號壓力(c1壓力)是否從油路l1輸入,同時供給阻止閥540被強制地固定到正常狀態(tài)。因此,通過驅(qū)動eop502并將電磁換向閥560切換到接通狀態(tài),同時供給阻止閥530,540同時地被固定到正常狀態(tài)。因而,允許離合器c1和制動器b1同時接合,并且能夠?qū)崿F(xiàn)雙電動機模式(稍后描述)。

接下來,將描述混合動力車輛1的控制模式。在下文中,將參照操作接合圖表和列線圖來描述混合動力車輛1的控制模式的細節(jié)。

圖5是示出每個驅(qū)動模式和在每個驅(qū)動模式下的變速單元(動力傳遞單元)40的離合器c1和制動器b1的受控狀態(tài)的圖表。

控制器100使混合動力車輛1在電動機驅(qū)動模式(以下稱為ev模式)或混合動力模式(以下稱為hv模式)下行駛。ev模式是發(fā)動機10停止并通過使用第一mg20或第二mg30中的至少一個的動力使混合動力車輛1行駛的控制模式。hv模式是通過使用發(fā)動機10的動力和第二mg30的動力使混合動力車輛1行駛的控制模式。ev模式和hv模式中的每個進一步分為一些控制模式。

在圖5中,c1、b1、cs、mg1和mg2分別表示離合器c1、制動器b1、離合器cs、第一mg20和第二mg30。c1、b1、cs欄中的每個中的圓圈標記(o)表示接合狀態(tài),叉標記(×)表示釋放狀態(tài),而三角標記(δ)表示在發(fā)動機制動期間離合器c1和制動器b1中的任一個被接合。mg1欄和mg2欄中的每個中的記號g表示mg1或mg2主要作為發(fā)電機運行。mg1欄和mg2欄中的每個中的記號m表示mg1或mg2主要作為電動機運行。

在ev模式下,控制器100響應(yīng)于用戶的要求轉(zhuǎn)矩等選擇性地在單電動機模式與雙電動機模式之間切換。在單電動機模式下,僅使用第二mg30的動力使混合動力車輛1行駛。在雙電動機模式下,通過使用第一mg20和第二mg30兩者的動力使混合動力車輛1行駛。例如,當(dāng)驅(qū)動系統(tǒng)2的負載低時,使用單電動機模式,而當(dāng)驅(qū)動系統(tǒng)2的負載變高時,驅(qū)動模式改變?yōu)殡p電動機模式。

如圖5的e1行所示,當(dāng)車輛1在單電動機ev模式下被驅(qū)動(前進或倒車)時,控制器100通過釋放離合器c1并釋放制動器b1將變速單元40置于空檔狀態(tài)(無動力傳遞的狀態(tài))。此時,控制器100主要使用第一mg20將太陽輪s2的轉(zhuǎn)速固定為零,并使第二mg30作為電動機運行(參見圖6(稍后描述))。作為一種使用第一mg20將太陽輪s2的轉(zhuǎn)速固定為零的技術(shù),可以以反饋方式控制第一mg20的電流,使得第一mg20的轉(zhuǎn)速變?yōu)榱?,或者如果可能的話,可以不向第一mg20加電流來利用第一mg20的齒槽轉(zhuǎn)矩。當(dāng)變速單元40被置于空檔狀態(tài)時,發(fā)動機10在制動期間不共同旋轉(zhuǎn),因此損失減小了該量,并且可以恢復(fù)大的再生電力。

如圖5的e2行所示,當(dāng)混合動力車輛1以單電動機ev模式制動并且需要發(fā)動機制動時,控制器100接合離合器c1和制動器b1中的任一個。例如,當(dāng)僅借助于再生制動而制動力不足時,發(fā)動機制動與再生制動一起使用。例如,當(dāng)電池的soc接近滿電狀態(tài)時,再生電力不能被充電,因此可以想到建立發(fā)動機制動狀態(tài)。

通過接合離合器c1和制動器b1中的任一個,建立了所謂的發(fā)動機制動狀態(tài)。在發(fā)動機制動狀態(tài)下,驅(qū)動輪90的旋轉(zhuǎn)被傳遞到發(fā)動機10,并且發(fā)動機10旋轉(zhuǎn)。此時,控制器100使第一mg20主要作為電動機運行,并且使第二mg30主要作為發(fā)電機運行。

另一方面,如圖5中的e3行所示,當(dāng)混合動力車輛1以雙電動機ev模式被驅(qū)動(前進或倒車)時,控制器100通過接合離合器c1并且接合制動器b1來限制(鎖定)變速單元40的齒圈r1的旋轉(zhuǎn)。因而,差動單元50的聯(lián)接到變速單元40的齒圈r1的行星齒輪架ca2的旋轉(zhuǎn)也受到限制(鎖定),因此差動單元50的行星齒輪架ca2保持在停止?fàn)顟B(tài)(發(fā)動機轉(zhuǎn)速ne=0)??刂破?00使第一mg20和第二mg30主要作為電動機運行(參見圖7(稍后描述))。

在ev模式(單電動機模式或雙電動機模式)下,發(fā)動機10停止,所以mop501也停止。因此,在ev模式下,離合器c1或制動器b1通過使用由eop502產(chǎn)生的液壓來接合。

在hv模式下,控制器100使第一mg20作為發(fā)電機運行,并使第二mg30作為電動機運行。在hv模式下,控制器100將控制模式設(shè)定為串行-并行模式和串行模式中的任一種。

在串行-并行模式下,使用發(fā)動機10的一部分動力來驅(qū)動驅(qū)動輪90,并且發(fā)動機10的動力的其余部分用作在第一mg20中產(chǎn)生電力的動力。第二mg30通過使用由第一mg20產(chǎn)生的電力來驅(qū)動驅(qū)動輪90。在串行-并行模式下,控制器100響應(yīng)于車速來改變變速單元40的速比。

當(dāng)使混合動力車輛1以中速檔或低速檔前進時,控制器100通過如圖5中的h2行所示接合離合器c1且釋放制動器b1來建立低檔位lo(參見圖8中的實線(稍后描述))。另一方面,當(dāng)使混合動力車輛1以高速檔位段前進時,控制器100通過如圖5的h1行所示釋放離合器c1并接合制動器b1來建立高檔位hi(參見圖8中的虛線(稍后描述))。當(dāng)高檔位建立時或當(dāng)?shù)蜋n位建立時,變速單元40和差動單元50整體作為無級變速器運行。

當(dāng)混合動力車輛1倒車時,控制器100如圖5中的h3行所示接合離合器c1并釋放制動器b1。當(dāng)在電池的soc中存在允許時,控制器100僅使第二mg30在反方向上旋轉(zhuǎn);然而,當(dāng)在電池的soc中不存在允許時,控制器100通過運行發(fā)動機10而使用第一mg20來產(chǎn)生電力,并使第二mg30在反方向上旋轉(zhuǎn)。

在串行模式下,發(fā)動機10的全部動力用作利用第一mg20產(chǎn)生電力的動力。第二mg30通過使用由第一mg20產(chǎn)生的電力來驅(qū)動驅(qū)動輪90。在串行模式下,當(dāng)混合動力車輛1前進時或者當(dāng)混合動力車輛1倒車時,控制器100釋放離合器c1和制動器b1兩者,并如圖9中的h4行和h5行所示接合離合器cs(參見圖9(稍后描述))。

在hv模式下,發(fā)動機10正在運行,因此mop501也在運行。因此,在hv模式下,離合器c1、離合器cs或制動器b1主要通過使用由mop501產(chǎn)生的液壓來接合。

在下文中,將參考列線圖來描述圖5所示的每個運行模式下的旋轉(zhuǎn)元件的狀態(tài)。

圖6是單電動機ev模式下的列線圖。圖7是雙電動機ev模式的列線圖。圖8是串行-并行模式下的列線圖。圖9是串行模式下的列線圖。

在圖6至圖9中,s1、ca1和r1分別表示變速單元40的太陽輪s1、行星齒輪架ca1和齒圈r1,s2、ca2和r2分別表示差動單元50的太陽輪s2、行星齒輪架ca2和齒圈r2。

將參考圖6描述單電動機ev模式下的受控狀態(tài)(圖5中的e1行)。在單電動機ev模式下,控制器100釋放變速單元40的離合器c1、制動器b1和離合器cs,停止發(fā)動機10,并使第二mg30主要作為電動機運行。因此,在單電動機ev模式下,混合動力車輛1通過使用第二mg30的轉(zhuǎn)矩(以下稱為第二mg轉(zhuǎn)矩tm2)行駛。

此時,控制器100執(zhí)行對第一mg20的轉(zhuǎn)矩(以下稱為第一mg轉(zhuǎn)矩tm1)的反饋控制,使得太陽輪s2的轉(zhuǎn)速變?yōu)榱?。因此,太陽輪s2不旋轉(zhuǎn)。然而,由于變速單元40的離合器c1和制動器b1被釋放,因此差動單元50的行星齒輪架ca2的旋轉(zhuǎn)不受限制。因此,差動單元50的齒圈r2和行星齒輪架ca2與變速單元40的齒圈r1與第二mg30的旋轉(zhuǎn)互鎖地在與第二mg30在相同的方向上旋轉(zhuǎn)(滑行)。

另一方面,由于發(fā)動機10停止,變速單元40的行星齒輪架ca1保持在停止?fàn)顟B(tài)。變速單元40的太陽輪s1與齒圈r1的旋轉(zhuǎn)互鎖地在與齒圈r1的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)(滑行)。

為了在單電動機ev模式下使車輛減速,除了使用第二mg30的再生制動之外,允許激活發(fā)動機制動。在這種情況下(圖5中的e2行),通過接合離合器c1和制動器b1的任一個,在從驅(qū)動輪90側(cè)驅(qū)動行星齒輪架ca2時發(fā)動機10也旋轉(zhuǎn),因此發(fā)動機制動被激活。

接下來,將參照圖7描述在雙電動機ev模式下的受控狀態(tài)(圖5中的e3行)。在雙電動機ev模式下,控制器100接合離合器c1和制動器b1,釋放離合器cs,并停止發(fā)動機10。因此,變速單元40的太陽輪s1、行星齒輪架ca1和齒圈r1中的每個的旋轉(zhuǎn)受到限制使得轉(zhuǎn)速變?yōu)榱恪?/p>

由于變速單元40的齒圈r1的旋轉(zhuǎn)受到限制,所以差動單元50的行星齒輪架ca2的旋轉(zhuǎn)也受到限制(鎖定)。在這種狀態(tài)下,控制器100使第一mg20和第二mg30主要作為電動機運行。具體地,通過將第二mg轉(zhuǎn)矩tm2設(shè)定為正轉(zhuǎn)矩而使第二mg30在正向上旋轉(zhuǎn),并且通過將第一mg轉(zhuǎn)矩tm1設(shè)定為負轉(zhuǎn)矩而使第一mg20在負向上旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)通過接合離合器c1限制行星齒輪架ca2的旋轉(zhuǎn)時,通過使用行星齒輪架ca2作為支撐點,將第一mg轉(zhuǎn)矩tm1傳遞到齒圈r2。傳遞到齒圈r2的第一mg轉(zhuǎn)矩tm1(以下稱為第一mg傳遞轉(zhuǎn)矩tm1c)作用于正向上,并被傳遞到副軸70。因此,在雙電動機ev模式下,混合動力車輛1通過使用第一mg傳遞轉(zhuǎn)矩tm1c和第二mg轉(zhuǎn)矩tm2而行駛。控制器100調(diào)整第一mg轉(zhuǎn)矩tm1和第二mg轉(zhuǎn)矩tm2之間的分配比,使得第一mg傳遞轉(zhuǎn)矩tm1c和第二mg轉(zhuǎn)矩tm2的和滿足用戶的要求轉(zhuǎn)矩。

將參照圖8描述在串行-并行hv模式下的受控狀態(tài)(圖5中的h1至h3行)。圖8圖示了車輛正以低檔位lo前進行駛的情況(參見圖5中的h2行,以及圖8中的s1,ca1和r1的列線圖中所示的共用實線)以及車輛正以高檔位hi前進行駛的情況(參見圖5中的h1行,以及圖8中的s1,ca1和r1的列線圖中所示的共用虛線)。為了便于說明,假定當(dāng)車輛正以低檔位lo前進行駛時或者當(dāng)車輛正以高檔位hi前進行駛時,齒圈r1的轉(zhuǎn)速相同。

當(dāng)在串行-并行hv模式下建立低檔位lo時,控制器100接合離合器c1,并釋放制動器b1和離合器cs。因此,旋轉(zhuǎn)元件(太陽輪s1、行星齒輪架ca1和齒圈r1)彼此一體地旋轉(zhuǎn)。因而,變速單元40的齒圈r1也以與行星齒輪架ca1相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),并且發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)以相同的轉(zhuǎn)速從齒圈r1傳遞到差動單元50的行星齒輪架ca2。即,輸入到變速單元40的行星齒輪架ca1的發(fā)動機10的轉(zhuǎn)矩(以下稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)矩te)從變速單元40的齒圈r1傳遞到差動單元50的行星齒輪架ca2。當(dāng)?shù)蜋n位lo建立時,從齒圈r1傳遞的轉(zhuǎn)矩(以下稱為變速單元輸出轉(zhuǎn)矩tr1)等于發(fā)動機轉(zhuǎn)矩te(te=tr1)。

傳遞到差動單元50的行星齒輪架ca2的發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn),通過使用太陽輪s2的轉(zhuǎn)速(第一mg20的轉(zhuǎn)速)無級地變換,并被傳遞到差動單元50的齒圈r2。此時,控制器100基本上使第一mg20作為發(fā)電機運行,以在負向上施加第一mg轉(zhuǎn)矩tm1。因而,第一mg轉(zhuǎn)矩tm1用作將輸入到行星齒輪架ca2的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩te傳遞到齒圈r2的反作用力。

傳遞到齒圈r2的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩te(以下稱為發(fā)動機傳遞轉(zhuǎn)矩tec)從副軸驅(qū)動齒輪51傳遞到副軸70,并充當(dāng)混合動力車輛1的驅(qū)動力。

在串行-并行hv模式下,控制器100使第二mg30主要作為電動機運行。第二mg轉(zhuǎn)矩tm2從減速齒輪32傳遞到副軸70,并充當(dāng)混合動力車輛1的驅(qū)動力。即,在串行-并行hv模式下,混合動力車輛1通過使用發(fā)動機傳遞轉(zhuǎn)矩tec和第二mg轉(zhuǎn)矩tm2而行駛。

另一方面,當(dāng)在串行-并行hv模式下建立高檔位hi時,控制器100接合制動器b1,并釋放離合器c1和離合器cs。由于制動器b1被接合,所以太陽輪s1的旋轉(zhuǎn)受到限制。因而,輸入到變速單元40的行星齒輪架ca1的發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)在速度上增加,并且從變速單元40的齒圈r1傳遞到差動單元50的行星齒輪架ca2。因此,當(dāng)高檔位hi建立時,變速單元輸出轉(zhuǎn)矩tr1小于發(fā)動機轉(zhuǎn)矩te(te>tr1)。

將參照圖9描述在串行hv模式下的受控狀態(tài)(圖5中的h4行)。在串行hv模式下,控制器100釋放離合器c1和制動器b1,并接合離合器cs。因此,當(dāng)離合器cs被接合時,差動單元50的太陽輪s2以與變速單元40的行星齒輪架ca1相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),并且發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由離合器cs直接傳遞至第一mg20。因而,通過使用發(fā)動機10作為動力源,允許通過使用第一mg20產(chǎn)生電力。

另一方面,由于離合器c1和制動器b1兩者都被釋放,于是,變速單元40被置于空檔狀態(tài),變速單元40的太陽輪s1和齒圈r1中的每個的旋轉(zhuǎn)以及差動單元50的行星齒輪架ca2的旋轉(zhuǎn)均沒有受到限制。因此,第一mg20的動力和發(fā)動機10的動力沒有傳遞到副軸70。因此,在串行hv模式下,盡管通過使用發(fā)動機10作為動力源而利用第一mg20產(chǎn)生電力,但混合動力車輛1通過使用所產(chǎn)生的電力的部分或全部而使用第二mg轉(zhuǎn)矩tm2來行駛。

接下來,將描述同時供給阻止閥550的功能。在具有上述構(gòu)造的混合動力車輛1中,如上所述,設(shè)置了發(fā)動機10的動力經(jīng)由變速單元40和差動單元50傳遞到第一mg20所經(jīng)過的路徑k1以及發(fā)動機10的動力被直接傳遞到第一mg20所經(jīng)過的且不同于路k1的路徑k2,并且離合器cs設(shè)置在路徑k2中。因此,可以選擇串行-并行模式和串行模式之一。具體地,可以通過經(jīng)由路徑k1傳遞發(fā)動機10的動力(即,將設(shè)置在路徑k1中的變速單元40置于非空檔狀態(tài)并釋放設(shè)置在路徑k2中的離合器cs)來選擇串行-并行模式。另一方面,可以通過經(jīng)由路徑k2傳遞發(fā)動機10的動力(即,將設(shè)置在路徑k1中的變速單元40置于空檔狀態(tài)并接合設(shè)置在路徑k2中的離合器cs)來選擇串行模式。

然而,在設(shè)置在路徑k1中的變速單元40處于非空檔狀態(tài)的情況下,當(dāng)設(shè)置在路徑k2中的離合器cs接合時,存在發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速和第一mg20的轉(zhuǎn)速兩者都減小或增大,反作用力經(jīng)由副軸70傳遞到驅(qū)動輪90,然后發(fā)生沖擊的擔(dān)心。這一點將參照圖10進行詳細描述。

圖10是示出當(dāng)離合器cs在通過接合變速單元40的制動器b1而使車輛1正以高檔位hi行駛的非空檔狀態(tài)下進一步接合時旋轉(zhuǎn)元件的狀態(tài)的變化的示例的列線圖。在圖10中,長短交替劃線表示離合器cs被接合前的共用線,而實線表示離合器cs被接合后的共用線。圖10示出了在離合器cs被接合之前第一mg20的轉(zhuǎn)速高于發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速的情況(長短交替劃線)。

如圖10所示,當(dāng)離合器cs在制動器b1被接合的狀態(tài)下進一步接合時,第一mg20的轉(zhuǎn)速朝發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速減小。此時,由于差動單元50的齒圈r2的轉(zhuǎn)速由于混合動力車輛1的慣性力而幾乎不變化,因此差動單元50的行星齒輪架ca2的轉(zhuǎn)速隨著第一mg20的轉(zhuǎn)速的減小而減小,并且變速單元40的連接到差動單元50的行星齒輪架ca2的齒圈r1的轉(zhuǎn)速也減小。由于變速單元40的太陽輪s1通過接合的制動器b1固定,所以行星齒輪架ca1的轉(zhuǎn)速(即,發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速)也隨著齒圈r1的轉(zhuǎn)速的減小而減小。

這樣,在第一mg20的轉(zhuǎn)速高于發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速的情況下,當(dāng)制動器b1和離合器cs同時接合時,發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速和第一mg20的轉(zhuǎn)速兩者都減小,反作用力經(jīng)由副軸70傳遞到驅(qū)動輪90,然后發(fā)生沖擊(所謂的跳出感)。

與圖10所示的情況相反,在發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速高于第一mg20的轉(zhuǎn)速的情況下,當(dāng)制動器b1和離合器cs同時接合時,發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速和第一mg20的轉(zhuǎn)速兩者都增大,反作用力經(jīng)由副軸70傳遞到驅(qū)動輪90,然后發(fā)生沖擊(所謂的拉入感)。

為了抑制這種沖擊,根據(jù)本實施例的液壓回路500包括同時供給阻止閥550,其通過使用c1壓力和b1壓力作為信號壓力而被致動來切斷cs壓力。利用同時供給阻止閥550的功能,阻止離合器cs與變速單元40的離合器c1或制動器b1中的至少一個同時接合。因此,在變速單元40處于非空檔狀態(tài)的情況下,可以抑制由于離合器cs的接合引起的上述沖擊的發(fā)生。

接下來,將描述本實施例的第一替代實施例。在上述實施例中,同時供給阻止閥550(液壓閥)用作阻止離合器cs與變速單元40的離合器c1或制動器b1中的至少一個同時接合的構(gòu)造。然而,通過液壓致動的液壓閥可以用使用由電信號(液壓命令值pbc1,pbb1,pbcs)致動的電磁離合器在電路中阻止同時接合的構(gòu)造來代替。

在上述實施例中,變速單元40的離合器c1和制動器b1以及離合器cs是液壓離合器;作為替代,這些離合器可以是電動離合器(通過通電來致動的離合器)。

即使在變速單元40的離合器c1和制動器b1以及離合器cs是電動離合器的情況下,也可以用電磁離合器代替同時供給阻止閥550(液壓閥)作為阻止同時接合的構(gòu)造。例如,當(dāng)變速單元40的接合部(離合器c1和制動器b1)被構(gòu)造成當(dāng)通電時被置于非空檔狀態(tài)并且當(dāng)不通電時被置于空檔狀態(tài),并且離合器cs被構(gòu)造成當(dāng)通電時被接合并且當(dāng)不通電時被釋放時,電磁離合器僅需要被構(gòu)造成當(dāng)電流被供給到變速單元40的接合部(離合器c1和制動器b1)時切斷向離合器cs的電流供給。

接下來,將描述本實施例的第二替代實施例。在上述實施例中,利用同時供給阻止閥550的功能,阻止離合器cs與變速單元40的離合器c1或制動器b1中的至少一個同時接合。

然而,當(dāng)發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速與第一mg20的轉(zhuǎn)速之間的差小于預(yù)定值時,通過暫時禁用同時供給阻止閥550,可以暫時允許離合器cs與變速單元40的離合器c1或制動器b1中的至少一個同時接合。

利用該構(gòu)造,當(dāng)在從串行模式向串行-并行模式切換的過渡期間(用于接合離合器cs同時釋放離合器c1或制動器b1的控制),發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速與第一mg20的轉(zhuǎn)速之間的差小于預(yù)定值時,可以在離合器c1或制動器b1被釋放之前允許離合器cs被接合。因而,可以使發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速與第一mg20的轉(zhuǎn)速較早同步,從而可以進一步快速地從串行-并行模式切換到串行模式。此時,由于發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速與第一mg20的轉(zhuǎn)速之間的差較小,所以即使當(dāng)離合器c1或制動器b1與離合器cs同時接合時,發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速的增大或減小的量以及第一mg20的轉(zhuǎn)速的增大或減小的量較小,結(jié)果是不會發(fā)生如此大的沖擊。

另一方面,當(dāng)發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速與第一mg20的轉(zhuǎn)速之間的差大于預(yù)定值時,只需要激活同時供給阻止閥550。因而,可以抑制由于離合器c1或制動器b1與離合器cs的同時接合而引起的較大沖擊的發(fā)生。

圖11是示意性地示出根據(jù)本替代實施例的液壓回路500a的構(gòu)造的視圖。圖11所示的液壓回路500a與圖4所示的液壓回路500的不同在于增加了電磁切換閥580和油路l5。其余結(jié)構(gòu)與圖4所示的上述構(gòu)造相同,并已經(jīng)描述過,所以詳細的描述將不再重復(fù)。

油路l5將油路le連接到同時供給阻止閥550。電磁切換閥580設(shè)置在油路l5中。電磁切換閥580響應(yīng)于來自控制器100的控制信號而切換到接通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)中的任一個。在接通狀態(tài)下,電磁切換閥580將油路le中的液壓輸出到同時供給阻止閥550。在關(guān)斷狀態(tài)下,電磁切換閥580不將油路le中的液壓輸出到同時供給阻止閥550。圖11圖示了電磁切換閥580處于接通狀態(tài)的情況。

當(dāng)發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速與第一mg20的轉(zhuǎn)速之間的差小于預(yù)定值時,控制器100驅(qū)動eop502并將電磁切換閥580切換到接通狀態(tài)。即,當(dāng)發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速與第一mg20的轉(zhuǎn)速之間的差小于預(yù)定值時,電磁切換閥580由控制器100設(shè)定為接通狀態(tài),并將通過eop502在油路le中產(chǎn)生的液壓輸出到同時供給阻止閥550。

同時供給阻止閥550被構(gòu)造成,當(dāng)液壓從電磁切換閥580輸入到同時供給阻止閥550時,即使當(dāng)c1壓力或b1壓力被輸入時,仍然被強制切換到正常狀態(tài)(cs壓力供給到離合器cs的狀態(tài))。因而,可以通過暫時禁用同時供給阻止閥550而暫時允許離合器c1或制動器b1與離合器cs的同時接合。

另一方面,當(dāng)發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速與第一mg20的轉(zhuǎn)速之間的差大于預(yù)定值時,控制器100將電磁切換閥580切換到關(guān)斷狀態(tài)。即,當(dāng)發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速與第一mg20的轉(zhuǎn)速之差大于預(yù)定值時,電磁切換閥580由控制器100設(shè)定為關(guān)斷狀態(tài)。因而,可以通過激活同時供給阻止閥550來阻止離合器c1或制動器b1與離合器cs的同時接合。

圖11示出了將電磁切換閥580的源壓設(shè)定為油路le中的液壓(通過eop502產(chǎn)生的液壓)的示例。作為替代,電磁切換閥580的源壓不限于油路le中的液壓,并且可以設(shè)定為油路lm中的液壓(通過mop501產(chǎn)生的液壓)。

圖12是示意性地示出電磁切換閥580的源壓設(shè)定為油路lm中的液壓的液壓回路500b的構(gòu)造的視圖。如圖12所示,電磁切換閥580可以設(shè)置在將油路lm連接到同時供給阻止閥550的油路l6中,并且電磁切換閥580可以將油路lm中的液壓輸出到同時供給阻止閥550。

利用允許離合器cs與變速單元40的離合器c1或制動器b1中的至少一個同時接合的構(gòu)造,可以選擇車輛1在變速單元40被置于非空檔狀態(tài)并且離合器cs被置于接合狀態(tài)的狀態(tài)下行駛的模式(并行模式:固定齒輪模式)。

上述實施例在所有方面都是說明性的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述描述而限定。本發(fā)明的范圍旨在涵蓋所附權(quán)利要求及其等同形式的范圍內(nèi)的所有變型。

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