DE102014017284A1 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

Es ist eine Steuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug vorgesehen. Eine Antriebsmaschine ist konfiguriert, um eine Antriebskraft auszugeben. Ein Planetengetriebemechanismus ist mit der Antriebsmaschine gekoppelt. Ein Motorgenerator ist mit dem Planetengetriebemechanismus gekoppelt. Die Antriebsmaschine und der Motorgenerator sind mit einer Ausgangswelle über den Planetengetriebemechanismus gekoppelt. Die Steuerungsvorrichtung ist konfiguriert, um einen Ausgabewert des Motorgenerators so zu steuern, dass eine Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine mit einer Soll-Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine konvergiert. Die Steuerungsvorrichtung umfasst eine Steuerungseinrichtung zum Berechnen eines geschätzten Werts der Antriebskraft der Antriebsmaschine, die durch den Planetengetriebemechanismus verloren geht, und zum Berechnen des Ausgabewerts des Motorgenerators im Ansprechen auf den geschätzten Wert.A control device for a hybrid vehicle is provided. An engine is configured to output a driving force. A planetary gear mechanism is coupled to the prime mover. A motor generator is coupled to the planetary gear mechanism. The prime mover and the motor generator are coupled to an output shaft via the planetary gear mechanism. The control device is configured to control an output value of the motor generator so that a rotational speed of the prime mover converges to a target rotational speed of the prime mover. The control device includes control means for calculating an estimated value of the driving force of the engine, which is lost by the planetary gear mechanism, and calculating the output value of the motor generator in response to the estimated value.

Description

Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Steuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, und insbesondere auf eine Steuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, das mit einer Antriebsmaschine und einem Motorgenerator ausgerüstet ist.The present invention generally relates to a control device for a hybrid vehicle, and more particularly to a control device for a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor generator.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Es ist ein Hybridfahrzeug bekannt, in welchem eine Antriebskraft von einer Antriebsmaschine und Antriebskräfte von ersten und zweiten Motorgeneratoren auf Antriebsräder über erste und zweite Planetengetriebemechanismen übertragen werden. Eine solche Steuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug ist z. B. in Patentschrift 1 und Patentschrift 2 offenbart.

  • Patentschrift 1: japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2006-262585A
  • Patentschrift 2: japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2012-171593A
There is known a hybrid vehicle in which a driving force from a prime mover and driving forces from first and second motor generators are transmitted to driving wheels via first and second planetary gear mechanisms. Such a control device for a hybrid vehicle is z. For example, in Patent Document 1 and Patent Document 2.
  • Patent document 1: Japanese Patent Application Publication No. 2006-262585A
  • Patent document 2: Japanese Patent Application Publication No. 2012-171593A

In einem in Patentschrift 1 offenbarten Hybridfahrzeug und einem Steuerungsverfahren desselben umfasst das Hybridfahrzeug einen Energieverteilungs-Integrationsmechanismus (Planetengetriebemechanismen PG1/PG2), mit welchem eine Antriebsmaschine und ein erster Motorgenerator MG1 gekoppelt sind, um die Antriebskraft von der Antriebsmaschine und dem ersten Motorgenerator MG1 zu Antriebsrädern zu übertragen, und einen Geschwindigkeitsreduzierer, mit welchem ein zweiter Motorgenerator MG2 gekoppelt ist, um die Antriebskraft von dem zweiten Motorgenerator MG2 zu den Antriebsrädern zu übertragen. Das Steuerungsverfahren steuert den ersten und zweiten Motorgenerator MG1 und MG2, so dass eine zu einer Ausgangswelle übertragene Antriebskraft einen Sollwert gemäß einem Betriebszustand der Antriebsmaschine aufweist.In a hybrid vehicle disclosed in Patent Literature 1 and a control method thereof, the hybrid vehicle includes a power distribution integration mechanism (planetary gear mechanisms PG1 / PG2) to which a prime mover and a first motor generator MG1 are coupled to drive the drive power from the prime mover and the first motor generator MG1 to drive wheels and a speed reducer to which a second motor generator MG2 is coupled to transmit the driving force from the second motor generator MG2 to the drive wheels. The control method controls the first and second motor generators MG1 and MG2 so that a driving force transmitted to an output shaft has a target value according to an operating state of the engine.

In Patentschrift 1 wird, wenn der Ausgabewert des zweiten Motorgenerators MG2 auf etwa Null gesteuert wird, die Richtung eines bezüglich des zweiten Motorgenerator MG2 auftretenden Drehmoments zu positiven/negativen Werten umgekehrt, wodurch möglicherweise von dem Geschwindigkeitsreduzierer oder dergleichen ein Rauschen erzeugt wird. In diesem Fall wird der zweite Motorgenerator MG2 gesteuert, um den Ausgabewert aufzuweisen, der außerhalb des Bereichs von etwa Null liegt.In Patent Document 1, when the output value of the second motor generator MG2 is controlled to be approximately zero, the direction of a torque with respect to the second motor generator MG2 is reversed to positive / negative values, possibly generating noise from the speed reducer or the like. In this case, the second motor generator MG2 is controlled to have the output value that is out of the range of about zero.

In einem in Patentschrift 2 offenbarten Hybridfahrzeug wird eine Soll-Drehgeschwindigkeit einer Antriebsmaschine im Ansprechen auf eine resultierende Drehgeschwindigkeit einer Ausgangswelle, an welcher ein Antriebsrad angebracht ist, eingestellt, um eine gewünschte Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle zu erhalten. Ferner wird ein Drehmoment eines Motorgenerators gesteuert (sogenannte Rückkopplungssteuerung) im Ansprechen auf eine Differenz zwischen einer Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine und der Soll-Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine, so dass die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine die Soll-Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine erreicht.In a hybrid vehicle disclosed in Patent Document 2, a target rotation speed of an engine is set in response to a resultant rotation speed of an output shaft to which a drive wheel is attached to obtain a desired rotation speed of the output shaft. Further, a torque of a motor generator is controlled (so-called feedback control) in response to a difference between a rotation speed of the engine and the target rotation speed of the engine so that the rotation speed of the engine reaches the target rotation speed of the engine.

Allerdings werden gemäß der Steuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug des Stands der Technik, wenn sich die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle der Soll-Drehgeschwindigkeit nähert, der jeweils mit dem ersten und zweiten Motorgenerator MG1 und MG2 verbundene erste und zweite Planetengetriebemechanismus PG1 und PG2 integriert, und erreichen den Zustand, dass sie mit derselben Geschwindigkeit gedreht werden. In diesem Zustand wird die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine durch die Rückkopplungssteuerung oder den Betrieb des ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus PG1 und PG2 beeinflusst und wird instabil.However, according to the prior art hybrid vehicle control apparatus, when the rotational speed of the output shaft approaches the target rotational speed, the first and second planetary gear mechanisms PG1 and PG2 respectively connected to the first and second motor generators MG1 and MG2 are integrated and reach the state in that they are rotated at the same speed. In this state, the rotation speed of the engine is affected by the feedback control or the operation of the first and second planetary gear mechanisms PG1 and PG2, and becomes unstable.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug vorzusehen, das eine stabile Drehgeschwindigkeit einer Antriebsmaschine aufrechterhalten kann, sogar wenn sich eine Differentialdrehgeschwindigkeit eines Planetengetriebemechanismus etwa Null nähert.It is therefore an object of the present invention to provide a control apparatus for a hybrid vehicle that can maintain a stable rotational speed of an engine even when a differential rotational speed of a planetary gear mechanism approaches about zero.

Gemäß einem Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug vorgesehen, mit: einer Antriebsmaschine, die zum Ausgeben einer Antriebskraft konfiguriert ist; einem Planetengetriebemechanismus, der mit der Antriebsmaschine gekoppelt ist; einem Motorgenerator, der mit dem Planetengetriebemechanismus gekoppelt ist; und einer Ausgangswelle, mit welcher die Antriebsmaschine und der Motorgenerator über den Planetengetriebemechanismus gekoppelt sind, wobei die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist, um einen Ausgabewert der Motorgeneratoren so zu steuern, dass eine Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine mit einer Soll-Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine konvergiert, und wobei die Steuerungsvorrichtung eine Steuerungseinrichtung zum Berechnen eines geschätzten Werts der Antriebskraft der Antriebsmaschine, die durch den Planetengetriebemechanismus verloren geht, und zum Berechnen des Ausgabewerts des Motorgenerators im Ansprechen auf den geschätzten Wert umfasst.According to one aspect of the embodiments of the present invention, there is provided a control device for a hybrid vehicle, comprising: a prime mover configured to output a driving force; a planetary gear mechanism coupled to the prime mover; a motor generator coupled to the planetary gear mechanism; and an output shaft to which the prime mover and the motor generator are coupled via the planetary gear mechanism, the control device configured to control an output value of the motor generators so that a rotational speed of the prime mover converges to a target rotational speed of the prime mover, and wherein the control device a controller for calculating an estimated value of Driving force of the prime mover, which is lost by the planetary gear mechanism, and for calculating the output value of the motor generator in response to the estimated value.

Mit dieser Konfiguration wird der Ausgabewert des Motorgenerators gesteuert, während die Antriebskraft der Antriebsmaschine, die durch den Planetengetriebemechanismus verloren geht, geschätzt wird, so dass die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine stabil gehalten werden kann, sogar wenn sich die Differentialdrehgeschwindigkeit des Planetengetriebemechanismus etwa Null nähert.With this configuration, the output value of the motor generator is controlled while estimating the driving force of the engine lost by the planetary gear mechanism, so that the rotational speed of the engine can be stably maintained even if the differential rotational speed of the planetary gear mechanism approaches about zero.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist ein Systemdiagramm einer Steuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, welches mit zwei Planetengetriebemechanismen ausgerüstet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 FIG. 10 is a system diagram of a control apparatus for a hybrid vehicle equipped with two planetary gear mechanisms according to an embodiment of the present invention; FIG.

2 ist ein Blockdiagramm der Steuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel; 2 FIG. 10 is a block diagram of the control apparatus for a hybrid vehicle according to the embodiment; FIG.

3 ist ein Konfigurationsdiagramm eines ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus PG1 und PG2 gemäß dem Ausführungsbeispiel; 3 FIG. 14 is a configuration diagram of first and second planetary gear mechanisms PG1 and PG2 according to the embodiment; FIG.

4 ist ein Nomogramm für den in 3 gezeigten ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus PG1 und PG2 gemäß dem Ausführungsbeispiel; 4 is a nomogram for the in 3 shown first and second planetary gear mechanism PG1 and PG2 according to the embodiment;

5 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsprozedur für ein Hybridfahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt; 5 FIG. 10 is a flowchart showing a control procedure for a hybrid vehicle according to the embodiment; FIG.

6 ist eine Indextabelle, die ein Drehmomentverhältnis des ersten Planetengetriebemechanismus PG1 gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt; 6 FIG. 11 is an index table showing a torque ratio of the first planetary gear mechanism PG1 according to the embodiment; FIG.

7 ist ein Zeitablaufdiagramm der Steuerung für ein Hybridfahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel; 7 FIG. 10 is a timing chart of the controller for a hybrid vehicle according to the embodiment; FIG.

8 ist eine Ansicht, welche die Übertragung der Antriebskraft von dem in 7 gezeigten ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus PG1 und PG2 gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt; 8th is a view showing the transmission of the driving force of the in 7 1 and 2 shows first and second planetary gear mechanisms PG1 and PG2 according to the embodiment;

9 ist ein Nomogramm für den in 8 gezeigten ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus PG1 und PG2 gemäß dem Ausführungsbeispiel; und 9 is a nomogram for the in 8th shown first and second planetary gear mechanism PG1 and PG2 according to the embodiment; and

10 ist ein Systemdiagramm einer Steuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, das mit einem einzelnen Planetengetriebemechanismus ausgerüstet ist, gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 10 FIG. 10 is a system diagram of a control apparatus for a hybrid vehicle equipped with a single planetary gear mechanism according to a modified embodiment of the present invention. FIG.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the embodiments

Die vorliegende Erfindung dient zum Stabilisieren einer Drehgeschwindigkeit einer Antriebsmaschine, sogar wenn eine Differentialdrehgeschwindigkeit eines Planetengetriebemechanismus auftritt, indem ein Ausgabewert der Motorgeneratoren gesteuert wird, während die Antriebskraft der Antriebsmaschine, die durch den Planetengetriebemechanismus verloren geht, geschätzt wird.The present invention is for stabilizing a rotational speed of a prime mover even when a differential rotational speed of a planetary gear mechanism occurs by controlling an output value of the motor generators while estimating the driving force of the prime mover lost by the planetary gear mechanism.

1 bis 9 zeigen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 und 3 gezeigt ist, ist eine Hybridfahrzeug 1 (nachstehend als ein „Fahrzeug” bezeichnet) mit einer Antriebsmaschine 2 (durch „ENG” in den Zeichnungen angezeigt) zum Ausgeben einer Antriebskraft und einer Steuerungsvorrichtung 3 für das Fahrzeug 1 ausgerüstet. 1 to 9 show an embodiment of the present invention. As in 1 and 3 shown is a hybrid vehicle 1 (hereinafter referred to as a "vehicle") with a prime mover 2 (indicated by "ENG" in the drawings) for outputting a driving force and a control device 3 for the vehicle 1 equipped.

Die Steuerungsvorrichtung 3 umfasst einen mit der Antriebsmaschine 2 gekoppelten Planetengetriebemechanismus, z. B. zwei Planetengetriebemechanismen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, einschließlich eines ersten Planetengetriebemechanismus 4 (durch „PG1” in den Zeichnungen angezeigt) und eines zweiten Planetengetriebemechanismus 5 (durch „PG2” in den Zeichnungen angezeigt), zwei jeweils mit dem ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus 4 und 5 gekoppelte Motorgeneratoren, d. h. einen ersten Motorgenerator 6 (durch „MG1” in den Zeichnungen angezeigt) und einen zweiten Motorgenerator 7 (durch „MG2” in den Zeichnungen angezeigt), und eine Ausgangswelle 8 (Antriebswelle) (durch „OUT” in den Zeichnungen angezeigt), mit welcher die Antriebsmaschine 2 und der erste und zweite Planetengetriebemechanismus 6 und 7 über den ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus 4 und 5 gekoppelt sind.The control device 3 includes one with the prime mover 2 coupled planetary gear mechanism, z. B. two planetary gear mechanisms in the present embodiment, including a first planetary gear mechanism 4 (indicated by "PG1" in the drawings) and a second planetary gear mechanism 5 (indicated by "PG2" in the drawings), two each with the first and second planetary gear mechanisms 4 and 5 coupled motor generators, ie a first motor generator 6 (indicated by "MG1" in the drawings) and a second motor generator 7 (indicated by "MG2" in the drawings), and an output shaft 8th (Drive shaft) (indicated by "OUT" in the drawings), with which the prime mover 2 and the first and second planetary gear mechanisms 6 and 7 via the first and second planetary gear mechanisms 4 and 5 are coupled.

Wie in 3 und 4 gezeigt ist, sind der erste und zweite Planetengetriebemechanismus 4 und 5 mit der Ausgangswelle 8 über einen Energieübertragungsmechanismus 9 und eine Differentialvorrichtung 10 gekoppelt. Der Energieübertragungsmechanismus 9 umfasst ein Abtriebsrad 11, das mit dem ersten Planetengetriebemechanismus 4 gekoppelt ist, ein erstes Vorgelegerad 13, das an einer Seite einer Vorgelegewelle 12 angebracht ist, während es mit dem Abtriebsrad 11 in Eingriff ist, und ein zweites Vorgelegerad 15, das an der anderen Seite der Vorgelegewelle 12 angebracht ist, während es mit einem Endantriebszahnrad 14 der Differentialvorrichtung 10 in Eingriff ist. Ausgangswellen 8/8, mit welchen Antriebsräder 16/16 gekoppelt sind, sind mit der Differentialvorrichtung 10 verbunden. Das Endantriebszahnrad 14 und das zweite Vorgelegerad 15 stellen einen Geschwindigkeitsreduzierer dar. In dem Nomogramm für den in 4 gezeigten ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus 4 und 5 gilt A = Zs/Zr. Hier ist Zs die Anzahl von Zähnen eines Sonnenrads und Zr ist die Anzahl von Zähnen eines Zahnkranzes.As in 3 and 4 are shown are the first and second planetary gear mechanism 4 and 5 with the output shaft 8th via an energy transfer mechanism 9 and a differential device 10 coupled. The energy transfer mechanism 9 includes a driven wheel 11 that with the first planetary gear mechanism 4 coupled, a first counter gear 13 on one side of a countershaft 12 is attached while it is with the output gear 11 engaged, and a second counter gear 15 on the other side of the countershaft 12 is mounted while it with a final drive gear 14 the differential device 10 is engaged. output shafts 8th / 8th , with which drive wheels 16 / 16 are coupled to the differential device 10 connected. The final drive gear 14 and the second counter gear 15 represent a speed reducer. In the nomogram for the in 4 shown first and second planetary gear mechanism 4 and 5 applies A = Zs / Zr. Here, Zs is the number of teeth of a sun gear and Zr is the number of teeth of a ring gear.

Wie in 1 gezeigt ist, ist der erste Planetengetriebemechanismus 4 mit einem ersten Sonnenrad 17, einem mit dem ersten Sonnenrad 17 in Eingriff stehenden ersten Zahnradgetriebe 18, einem mit dem ersten Zahnradgetriebe 18 in Eingriff stehenden ersten Zahnkranz 19, und einem mit dem ersten Zahnradgetriebe 18 gekoppelten ersten Träger 20 vorgesehen. Das erste Sonnenrad 17 ist mit dem ersten Motorgenerator 6 gekoppelt. Der erste Träger 20 ist mit einer Kurbelwelle 21 der Antriebsmaschine 2 gekoppelt. Eine Einwegkupplung 22 ist in der Mitte der Kurbelwelle 21 vorgesehen. Die Einwegkupplung 22 verhindert eine Rückwärtsdrehung der Kurbelwelle 21.As in 1 is the first planetary gear mechanism 4 with a first sun gear 17 , one with the first sun gear 17 engaged first gear transmission 18 , one with the first gear transmission 18 engaged first sprocket 19 , and one with the first gear transmission 18 coupled first carrier 20 intended. The first sun wheel 17 is with the first motor generator 6 coupled. The first carrier 20 is with a crankshaft 21 the prime mover 2 coupled. A one-way clutch 22 is in the middle of the crankshaft 21 intended. The one-way clutch 22 prevents reverse rotation of the crankshaft 21 ,

Wie in 1 gezeigt ist, ist der zweite Planetengetriebemechanismus 5 mit einem zweiten Sonnenrad 23, einem mit dem zweiten Sonnenrad 23 in Eingriff stehenden zweiten Zahnradgetriebe 24, einem mit dem zweiten Zahnradgetriebe 24 in Eingriff stehenden zweiten Zahnkranz 25, und einem zweiten Träger 26 vorgesehen, der das zweite Zahnradgetriebe 24 und den ersten Zahnkranz 19 verbindet. Das zweite Sonnenrad 23 ist mit der Kurbelwelle 21 der Antriebsmaschine 2 gekoppelt. Der zweite Zahnkranz 25 ist mit dem zweiten Motorgenerator 7 gekoppelt.As in 1 is shown is the second planetary gear mechanism 5 with a second sun gear 23 one with the second sun gear 23 engaged second gear transmission 24 , one with the second gear transmission 24 engaged second sprocket 25 , and a second carrier 26 provided, which is the second gear transmission 24 and the first sprocket 19 combines. The second sun wheel 23 is with the crankshaft 21 the prime mover 2 coupled. The second sprocket 25 is with the second motor generator 7 coupled.

Der erste Motorgenerator 6 besteht aus einem ersten Rotor 27, mit welchem das erste Sonnenrad 17 gekoppelt ist, und einem ersten Stator 28. Der zweite Motorgenerator 7 besteht aus einem zweiten Rotor 29, mit welchem der zweite Zahnkranz 25 gekoppelt ist, und einem zweiten Stator 30.The first engine generator 6 consists of a first rotor 27 with which the first sun wheel 17 coupled, and a first stator 28 , The second motor generator 7 consists of a second rotor 29 with which the second sprocket 25 coupled, and a second stator 30 ,

Wie in 3 und 4 gezeigt ist, ist in dem ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus 4 und 5 der erste Träger 20 des ersten Planetengetriebemechanismus 4 mit der Kurbelwelle 21 gekoppelt. Ferner ist die Einwegkupplung 22 in der Mitte der Kurbelwelle 21 vorgesehen, um die Rückwärtsdrehung der Kurbelwelle 21 zu verhindern. Ferner ist der erste Motorgenerator 6 nur mit dem ersten Sonnenrad 17 des ersten Planetengetriebemechanismus 4 gekoppelt. Unterdessen wird der erste Motorgenerator 6 sowohl für eine Stromerzeugung als auch für ein Antreiben eines Fahrzeugs verwendet, und wird als ein Generator in einer normalen Fahrzeugantriebsbetriebsart verwendet. Ferner ist der zweite Motorgenerator 7 nur mit dem zweiten Zahnkranz 25 des zweiten Planetengetriebemechanismus 5 gekoppelt. Unterdessen wird der zweite Motorgenerator 7 sowohl für eine Stromerzeugung als auch für ein Antreiben eines Fahrzeugs verwendet, und wird als ein Antriebsmotor in einer normalen Fahrzeugantriebsbetriebsart verwendet.As in 3 and 4 is shown in the first and second planetary gear mechanism 4 and 5 the first carrier 20 of the first planetary gear mechanism 4 with the crankshaft 21 coupled. Furthermore, the one-way clutch 22 in the middle of the crankshaft 21 provided to the reverse rotation of the crankshaft 21 to prevent. Further, the first motor generator 6 only with the first sun gear 17 of the first planetary gear mechanism 4 coupled. Meanwhile, the first engine generator 6 is used both for power generation and for driving a vehicle, and is used as a generator in a normal vehicle drive mode. Further, the second motor generator 7 only with the second sprocket 25 of the second planetary gear mechanism 5 coupled. Meanwhile, the second engine generator 7 used both for power generation and for driving a vehicle, and is used as a drive motor in a normal vehicle drive mode.

Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Steuerungsvorrichtung 3 einen ersten Wechselrichter 31, der mit dem ersten Stator 28 verbunden ist, um den Betrieb des ersten Motorgenerators 6 zu steuern, einen zweiten Wechselrichter 32, der mit dem zweiten Stator 30 verbunden ist, um den Betrieb des zweiten Motorgenerators 7 zu steuern, und ein Hybridsteuerungsmodul 33 (durch „HCM” in den Zeichnungen angezeigt) als eine Steuerungseinrichtung, mit welcher der erste und zweite Wechselrichter 31 und 32 verbunden sind. Der erste und zweite Wechselrichter 31 und 32 sind mit einer Batterie 34 verbunden. Diese Batterie 34 ist mit einem Batteriesteuerungsmodul 35 (durch „BCM” in den Zeichnungen angezeigt) verbunden, und eine an den ersten und zweiten Wechselrichter 31 und 32 angelegte Spannung wird durch ein Steuerungssignal von dem Batteriesteuerungsmodul 35 gesteuert. Das Batteriesteuerungsmodul 35 ist mit dem ersten Wechselrichter 31, dem zweiten Wechselrichter 32 und dem Hybridsteuerungsmodul 33 verbunden. Ferner ist ein Antriebsmaschinensteuerungsmodul 36 (durch „ECM” in den Zeichnungen angezeigt) zum Steuern der Antriebsmaschine 2 mit dem Hybridsteuerungsmodul 33 verbunden.As in 1 is shown, the control device comprises 3 a first inverter 31 that with the first stator 28 connected to the operation of the first motor generator 6 to control a second inverter 32 that with the second stator 30 connected to the operation of the second motor generator 7 and a hybrid control module 33 (indicated by "HCM" in the drawings) as a controller to which the first and second inverters 31 and 32 are connected. The first and second inverter 31 and 32 are with a battery 34 connected. This battery 34 is with a battery control module 35 (indicated by "BCM" in the drawings), and one to the first and second inverters 31 and 32 applied voltage is controlled by a control signal from the battery control module 35 controlled. The battery control module 35 is with the first inverter 31 , the second inverter 32 and the hybrid control module 33 connected. Further, an engine control module 36 (indicated by "ECM" in the drawings) for controlling the prime mover 2 with the hybrid control module 33 connected.

Die Steuerungsvorrichtung 3 steuert einen Ausgabewert eines Motorgenerators, z. B. des ersten Motorgenerators 6, so dass die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine 2 mit einer Soll-Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine konvergiert. Das Hybridsteuerungsmodul 33 als Steuerungseinrichtung der Steuerungsvorrichtung 3 berechnet einen geschätzten Wert der Antriebskraft der Antriebsmaschine 2, die durch den ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus 4 und 5 verloren geht, und berechnet den Ausgabewert eines Motorgenerators, d. h. des ersten Motorgenerators 6, im Ansprechen auf den geschätzten Wert. Dazu umfasst, wie in 2 gezeigt ist, das Hybridsteuerungsmodul 33 einen Berechnungsabschnitt 37 für eine Differentialdrehgeschwindigkeit, einen Schätzungsabschnitt 38 für ein Drehmoment von PG1, der mit dem Differentialdrehgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 37 verbunden ist, einen Berechnungsabschnitt 39 für ein korrigiertes Drehmoment von MG1, in welchen ein Bezugsdrehmoment von MG1 eingegeben wird, und welcher mit dem Schätzungsabschnitt 38 für das Drehmoment von PG1 verbunden ist, einen Berechnungsabschnitt 40 für eine Abweichung einer Drehgeschwindigkeit, einen Berechnungsabschnitt 41 für ein korrigiertes FB-Drehmoment, der mit dem Berechnungsabschnitt 40 für die Abweichung der Drehgeschwindigkeit verbunden ist, einen ersten Berechnungsabschnitt 42, in welchen das Bezugsdrehmoment von MG1 eingegeben wird, und welcher mit dem Berechnungsabschnitt 41 für das korrigierte FB-Drehmoment verbunden ist, und einen zweiten Berechnungsabschnitt 43, der mit dem ersten Berechnungsabschnitt 42 und dem Berechnungsabschnitt 39 für das korrigierte Drehmoment MG1 verbunden ist. Der Berechnungsabschnitt 37 für die Differentialdrehgeschwindigkeit berechnet eine Differentialdrehgeschwindigkeit zwischen der MG1-Drehgeschwindigkeit des ersten Motorgenerators 6 und der MG2-Drehgeschwindigkeit des zweiten Motorgenerators 7, welche in den Berechnungsabschnitt 37 eingegeben werden. Der Schätzungsabschnitt 38 für das Drehmoment von PG1 schätzt das PG1-Drehmoment des ersten Planetengetriebemechanismus 4 unter Verwendung der durch den Berechnungsabschnitt 37 berechneten und in den Schätzungsabschnitt 38 eingegebenen Differentialdrehgeschwindigkeit. Der Berechnungsabschnitt 39 für das korrigierte Drehmoment von MG1 berechnet das korrigierte Drehmoment von MG1 unter Verwendung des durch den Schätzungsabschnitt 38 berechneten Drehmoments von PG1 und des Bezugsdrehmoments von MG1, welche in den Berechnungsabschnitt 39 eingegeben werden. Der Berechnungsabschnitt 40 für eine Abweichung einer Drehgeschwindigkeit berechnet die Abweichung der Drehgeschwindigkeit unter Verwendung einer tatsächlichen Drehgeschwindigkeit und einer Soll-Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine, welche in den Berechnungsabschnitt 40 eingegeben werden. Der Berechnungsabschnitt 41 für das korrigierte FB-Drehmoment berechnet das korrigierte FB-Drehmoment, das bei einer Rückkopplungssteuerung verwendet wird, unter Verwendung der Abweichung der durch den Berechnungsabschnitt 40 berechneten und in den Berechnungsabschnitt 41 eingegebenen Drehgeschwindigkeit. Der erste Berechnungsabschnitt 42 addiert das durch den Berechnungsabschnitt 41 berechnete korrigierte Drehmoment von FB und das Bezugsdrehmoment von MG1, welche eingegeben werden, und gibt den addierten Wert an den zweiten Berechnungsabschnitt 43 aus. Der zweite Berechnungsabschnitt 43 addiert das durch den ersten Berechnungsabschnitt 42 berechnete Drehmoment und das durch den Berechnungsabschnitt 39 berechnete korrigierte Drehmoment von MG1, und gibt den addierten Wert an den ersten Wechselrichter 31 als einen Befehlswert für ein MG1-Drehmoment des ersten Motorgenerators in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus.The control device 3 controls an output value of a motor generator, e.g. B. the first motor generator 6 , so that the rotational speed of the prime mover 2 converges with a target rotational speed of the prime mover. The hybrid control module 33 as a control device of the control device 3 calculates an estimated value of the driving force of the prime mover 2 through the first and second planetary gear mechanisms 4 and 5 is lost, and calculates the output value of a motor generator, ie the first motor generator 6 , in response to the estimated value. This includes, as in 2 is shown, the hybrid control module 33 a calculation section 37 for a differential rotational speed, an estimation section 38 for a torque of PG1 associated with the differential rotational speed calculating section 37 connected, a calculation section 39 for a corrected torque of MG1, in which a reference torque of MG1 is input, and which with the estimation section 38 for the torque of PG1, a calculating section 40 for a deviation of a rotational speed, a calculating section 41 for a corrected FB torque associated with the calculation section 40 is connected for the deviation of the rotational speed, a first calculation section 42 in which the reference torque of MG1 is input, and which with the calculation section 41 for the corrected FB torque, and a second calculation section 43 that with the first calculation section 42 and the calculation section 39 for the corrected torque MG1 is. The calculation section 37 For the differential rotational speed calculates a differential rotational speed between the MG1 rotational speed of the first motor generator 6 and the MG2 rotational speed of the second motor generator 7 which are in the calculation section 37 be entered. The estimation section 38 for the torque of PG1 estimates the PG1 torque of the first planetary gear mechanism 4 using the through the calculation section 37 calculated and in the estimation section 38 entered differential rotational speed. The calculation section 39 for the corrected torque of MG1 calculates the corrected torque of MG1 by using the estimation section 38 calculated torque of PG1 and the reference torque of MG1, which in the calculation section 39 be entered. The calculation section 40 for a deviation of a rotational speed calculates the deviation of the rotational speed using an actual rotational speed and a target rotational speed of the prime mover, which in the calculation section 40 be entered. The calculation section 41 for the corrected FB torque, the corrected FB torque used in a feedback control calculates using the deviation of the calculating section 40 calculated and into the calculation section 41 entered rotational speed. The first calculation section 42 add that through the calculation section 41 calculated corrected torque of FB and the reference torque of MG1, which are input, and outputs the added value to the second calculating section 43 out. The second calculation section 43 adds this through the first calculation section 42 calculated torque and that through the calculation section 39 calculates corrected torque of MG1, and gives the added value to the first inverter 31 as a command value for MG1 torque of the first motor generator in the present embodiment.

Wie in 6 gezeigt ist, weist das Hybridsteuerungsmodul 33 eine Indextabelle für ein PG1-Drehmomentverhältnis auf. In dieser Indextabelle wird das PG1-Drehmomentverhältnis des ersten Planetengetriebemechanismus 4 gemäß der basierend auf der MG1-Drehgeschwindigkeit des ersten Planetengetriebemechanismus 4 und der MG2-Drehgeschwindigkeit des zweiten Planetengetriebemechanismus 5 berechneten Differentialdrehgeschwindigkeit bestimmt.As in 6 is shown has the hybrid control module 33 an index table for a PG1 torque ratio. In this index table, the PG1 torque ratio of the first planetary gear mechanism becomes 4 according to the MG1 rotational speed of the first planetary gear mechanism 4 and the MG2 rotational speed of the second planetary gear mechanism 5 calculated differential rotational speed determined.

Im Folgenden wird eine Steuerungsprozedur gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Bezug auf das Flussdiagramm aus 5 beschrieben. Wie in 5 gezeigt ist, werden, wenn ein Programm des Hybridsteuerungsmoduls 33 startet (Schritt A01), jeweilige Signale zunächst empfangen (Schritt A02). In Schritt A02 erhält das Hybridsteuerungsmodul 33 Signale von jeweiligen Sensoren, um den Befehlswert für das MG1-Drehmoment des ersten Motorgenerators 6 zu berechnen. Dann wird eine Differentialdrehgeschwindigkeit berechnet (Schritt A03). In Schritt A03 berechnet der Berechnungsabschnitt 37 für die Differentialdrehgeschwindigkeit die Differentialdrehgeschwindigkeit basierend auf der MG1-Drehgeschwindigkeit des ersten Motorgenerators 6 und der MG2-Drehgeschwindigkeit des zweiten Motorgenerators. Insbesondere gilt Differentialdrehgeschwindigkeit = MG1-Drehgeschwindigkeit – MG2-Drehgeschwindigkeit. Anschließend wird das PG1-Drehmoment des ersten Planetengetriebemechanismus 4 geschätzt (Schritt A04). In Schritt A04 berechnet der Schätzungsabschnitt 38 für das MG1-Drehmoment das PG1-Drehmomentverhältnis gemäß der Differentialdrehgeschwindigkeit aus der Indextabelle für das PG1-Drehmomentverhältnis (siehe 6). Das PG1-Drehmomentverhältnis nimmt einen geschätzten Wert der Antriebskraft der Antriebsmaschine 2 an, die durch den ersten/zweiten Planetengetriebemechanismus 4/5 verloren geht. Dann wird das korrigierte MG1-Drehmoment des ersten Motorgenerators 6 berechnet (Schritt A05). In Schritt A05 berechnet der Berechnungsabschnitt 39 für das korrigierte MG1-Drehmoment das korrigierte MG1-Drehmoment durch Multiplizieren eines Absolutwerts des Bezugs-MG1-Drehmoments des ersten Motorgenerators 6 mit dem berechneten korrigierten PG1-Drehmoment. Dann wird eine Abweichung einer Drehgeschwindigkeit berechnet (Schritt A06). In Schritt A06 berechnet der Berechnungsabschnitt 40 für die Abweichung der Drehgeschwindigkeit die Abweichung einer tatsächlichen Drehgeschwindigkeit mit Bezug auf eine Soll-Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine. Dann wird das korrigierte Rückkopplungs(FB)-Drehmoment berechnet (Schritt A07). In Schritt A07 berechnet der Berechnungsabschnitt 41 für das korrigierte FB-Drehmoment das korrigierte FB-Drehmoment basierend auf der berechneten Abweichung der Drehgeschwindigkeit, einem proportionalen FB-Gewinn, und einem FB-Gewinnkorrekturfaktor. Insbesondere gilt korrigiertes FB-Drehmoment = Abweichung von Drehgeschwindigkeit × proportionaler FB-Gewinn × FB-Gewinnkorrekturfaktor. Unterdessen ist der proportionale FB-Gewinn ein Wert, der durch ein Experiment oder dergleichen voreingestellt ist. Dann wird ein Befehlswert für das MG1-Drehmoment des ersten Motorgenerators 6 berechnet (Schritt A08). In Schritt A08 berechnen der erste und zweite Berechnungsabschnitt 42 und 43 des Hybridsteuerungsmoduls 33 den Befehlswert für das MG1-Drehmoment durch Addieren des korrigierten FB-Drehmoments und des korrigierten MG1-Dremoments zu dem Bezugs-MG1-Drehmoment. Dann gibt das Hybridsteuerungsmodul 33 den berechneten Befehlswert für das MG1-Drehmoment an den ersten Wechselrichter 31 aus. Dann gibt der erste Wechselrichter 31 einen Ausgabewert an den ersten Motorgenerator 6 als ein Steuerungssignal basierend auf dem Befehlswert für das MG1-Drehmoment aus. Dann kehrt das Programm zurück (Schritt A9).Hereinafter, a control procedure according to the present embodiment will be made with reference to the flowchart 5 described. As in 5 is shown when a program of the hybrid control module 33 starts (step A01), receiving respective signals first (step A02). In step A02, the hybrid control module is obtained 33 Signals from respective sensors to the command value for the MG1 torque of the first motor generator 6 to calculate. Then, a differential rotation speed is calculated (step A03). In step A03, the calculating section calculates 37 for the differential rotational speed, the differential rotational speed based on the MG1 rotational speed of the first motor generator 6 and the MG2 rotational speed of the second motor generator. In particular, differential rotational speed = MG1 rotational speed - MG2 rotational speed. Subsequently, the PG1 torque of the first planetary gear mechanism 4 estimated (step A04). In step A04, the estimating section calculates 38 for the MG1 torque, the PG1 torque ratio according to the differential rotational speed from the index table for the PG1 torque ratio (see 6 ). The PG1 torque ratio takes an estimated value of the driving force of the engine 2 through the first / second planetary gear mechanism 4 / 5 get lost. Then, the corrected MG1 torque of the first motor generator becomes 6 calculated (step A05). In step A05, the calculating section calculates 39 for the corrected MG1 torque, the corrected MG1 torque by multiplying an absolute value of the reference MG1 torque of the first motor generator 6 with the calculated corrected PG1 torque. Then, a deviation of a rotational speed is calculated (step A06). In step A06, the calculating section calculates 40 for the deviation of the rotational speed, the deviation of an actual rotational speed with respect to a target rotational speed of the prime mover. Then, the corrected feedback (FB) torque is calculated (step A07). In step A07, the calculating section calculates 41 for the corrected FB torque, the corrected FB torque based on the calculated deviation of the rotational speed, a proportional FB gain, and an FB gain correction factor. In particular, corrected FB torque = deviation from rotational speed × proportional FB gain × FB gain correction factor applies. Meanwhile, the proportional FB gain is a value preset by an experiment or the like. Then, a command value for the MG1 torque of the first motor generator 6 calculated (step A08). In step A08, the first and second calculation sections calculate 42 and 43 of the hybrid control module 33 the command value for the MG1 torque by adding the corrected FB torque and the corrected MG1 drift torque to the reference MG1 torque. Then there is the hybrid control module 33 the calculated command value for the MG1 torque to the first inverter 31 out. Then there is the first inverter 31 an output value to the first motor generator 6 as a control signal based on the command value for the MG1 torque. Then the program returns (step A9).

Anschließend wird eine Steuerungsprozedur für das vorliegende Ausführungsbeispiel mit Bezug auf das Zeitablaufdiagramm aus 7 beschrieben. 7 zeigt einen exemplarischen Beschleunigungszustand, in welchem eine Soll-Drehgeschwindigkeit einer Antriebsmaschine schrittweise ansteigt. Wie in 7 gezeigt ist, wird in dem Beschleunigungszustand die Antriebskraft der Antriebsmaschine 2 gesteuert, um eine Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 8 zu erhöhen. Ferner wird die Antriebskraft des ersten und zweiten Motorgenerators 6 und 7 zu der Ausgabeenergie der Antriebsmaschine 2 über den ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus 4 und 5 addiert. Insbesondere ist für den Fall des ersten Planetengetriebemechanismus 4 der erste Motorgenerator 6 mit dem ersten Sonnenrad 17 gekoppelt, und die Kurbelwelle 21 der Antriebsmaschine 2 ist mit dem ersten Träger 20 gekoppelt. Ferner wird die Antriebskraft von dem ersten Planetengetriebemechanismus 4 zu der Ausgangswelle 8 über den ersten Zahnkranz 19 übertragen. Unterdessen ist für den Fall des zweiten Planetengetriebemechanismus 5 die Kurbelwelle 21 der Antriebsmaschine 2 mit dem zweiten Sonnenrad 23 gekoppelt, und der zweite Zahnkranz 25 ist mit dem zweiten Motorgenerator 7 gekoppelt. Ferner wird die Antriebskraft von dem zweiten Planetengetriebemechanismus 5 zu der Ausgangswelle 8 über den zweiten Träger 26 übertragen. Hier liegt eine solche Konfiguration vor, dass sich der erste Zahnkranz 19 des ersten Planetengetriebemechanismus 4 und der zweite Träger 26 des zweiten Planetengetriebemechanismus 5 integral drehen. Demgemäß werden, wenn eine Ausgabe an den ersten Zahnkranz 19 oder den zweiten Träger 26 erfolgt, die Antriebskraft von dem ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus 4 und 5 addiert und an die Ausgangswelle 8 übertragen.Subsequently, a control procedure for the present embodiment will be made with reference to the timing chart 7 described. 7 shows an exemplary acceleration state in which a target rotational speed of a prime mover increases stepwise. As in 7 is shown, in the acceleration state, the driving force of the prime mover 2 controlled to a rotational speed of the output shaft 8th to increase. Further, the driving force of the first and second motor-generators becomes 6 and 7 to the output power of the prime mover 2 via the first and second planetary gear mechanisms 4 and 5 added. In particular, in the case of the first planetary gear mechanism 4 the first motor generator 6 with the first sun gear 17 coupled, and the crankshaft 21 the prime mover 2 is with the first carrier 20 coupled. Further, the driving force from the first planetary gear mechanism 4 to the output shaft 8th over the first sprocket 19 transfer. Meanwhile, in the case of the second planetary gear mechanism 5 the crankshaft 21 the prime mover 2 with the second sun gear 23 coupled, and the second sprocket 25 is with the second motor generator 7 coupled. Further, the driving force from the second planetary gear mechanism 5 to the output shaft 8th over the second carrier 26 transfer. Here is such a configuration that the first sprocket 19 of the first planetary gear mechanism 4 and the second carrier 26 of the second planetary gear mechanism 5 turn integrally. Accordingly, when outputting to the first ring gear 19 or the second carrier 26 takes place, the driving force from the first and second planetary gear mechanism 4 and 5 added and connected to the output shaft 8th transfer.

Ferner, wenn die Differentialdrehgeschwindigkeit (MG1-Drehgeschwindigkeit – MG2-Drehgeschwindigkeit) zwischen der MG1-Drehgeschwindigkeit des ersten Motorgenerator 6 und der MG2-Drehgeschwindigkeit des zweiten Motorgenerators 7 einen negativen Wert anzeigt (d. h., wenn die MG2-Drehgeschwindigkeeit größer als die MG1-Drehgeschwindigkeit ist), dreht die Ausgangswelle 8 die Kurbelwelle 21 der Antriebsmaschine 2 über den ersten Planetengetriebemechanismus 4, da sich die Ausgangswelle 8 schneller als die Kurbelwelle 21 der Antriebsmaschine 2 dreht. Demgemäß erzeugt der erste Planetengetriebemechanismus 4 ein Drehmoment zum Drehen der Kurbelwelle 21 der Antriebsmaschine 2, so dass sich eine tatsächliche Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine in einem Zustand befindet, in welchem sie größer als eine Soll-Drehgeschwindigkeit ist. Somit wird gemäß einer Rückkopplungssteuerung des Stands der Technik ein korrigiertes FB-Drehmoment mit einem negativen Wert zu dem Bezugs-MG1-Drehmoment des ersten Motorgenerators 6 addiert, um eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine aufgrund des Drehmomentverlustes zu kompensieren. Unterdessen wird, wenn die Differentialdrehgeschwindigkeit (MG1-Drehgeschwindigkeit – MG2-Drehgeschwindigkeit) einen positiven Wert anzeigt (d. h., wenn die MG1-Drehgeschwindigkeit größer als die MG2-Drehgeschwindigkeit ist), die Ausgangswelle 8 durch die Kurbelwelle 21 der Antriebsmaschine 2 gedreht, da sich die Ausgangswelle 8 langsamer dreht als die Kurbelwelle 21 der Antriebsmaschine 2. Demgemäß erzeugt der erste Planetengetriebemechanismus 4 ein Drehmoment zum Drehen der Ausgangswelle 8, so dass sich eine tatsächliche Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine in einem Zustand befindet, in welchem sie kleiner als eine Soll-Drehgeschwindigkeit ist. In (c) aus 7 zeigt das Drehmoment, das auf die Ausgangswelle 8 durch den ersten Planetengetriebemechanismus 4 angewendet wird, einen negativen Wert an. Hier wird die Rückkopplungssteuerung derart durchgeführt, dass ein einen positiven Wert anzeigendes korrigiertes FB-Drehmoment zu dem Bezugs-MG1-Drehmoment des ersten Motorgenerators 6 addiert wird, um die Reduzierung der Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine zu kompensieren.Further, when the differential rotational speed (MG1 rotational speed - MG2 rotational speed) between the MG1 rotational speed of the first motor generator 6 and the MG2 rotational speed of the second motor generator 7 indicates a negative value (ie, when the MG2 rotational speed is greater than the MG1 rotational speed), the output shaft rotates 8th the crankshaft 21 the prime mover 2 about the first planetary gear mechanism 4 because the output shaft 8th faster than the crankshaft 21 the prime mover 2 rotates. Accordingly, the first planetary gear mechanism generates 4 a torque to rotate the crankshaft 21 the prime mover 2 such that an actual rotational speed of the prime mover is in a state in which it is greater than a target rotational speed. Thus, according to a feedback control of the prior art, a corrected FB torque having a negative value becomes the reference MG1 torque of the first motor generator 6 added to compensate for an increase in the rotational speed of the prime mover due to the torque loss. Meanwhile, when the differential rotational speed (MG1 rotational speed - MG2 rotational speed) indicates a positive value (ie, when the MG1 rotational speed is greater than the MG2 rotational speed), the output shaft 8th through the crankshaft 21 the prime mover 2 turned, as the output shaft 8th slower than the crankshaft 21 the prime mover 2 , Accordingly, the first planetary gear mechanism generates 4 a torque for rotating the output shaft 8th such that an actual rotational speed of the prime mover is in a state where it is less than a target rotational speed. In (c) off 7 shows the torque that is on the output shaft 8th through the first planetary gear mechanism 4 applied, a negative value. Here, the feedback control is performed such that a corrected value indicative corrected FB torque to the reference MG1 torque of the first motor generator 6 is added to compensate for the reduction of the rotational speed of the prime mover.

Ferner wird, wenn die Soll-Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine einen Wert annimmt, bei welchem die Differentialdrehgeschwindigkeit (MG1-Drehgeschwindigkeit – MG2-Drehgeschwindigkeit) etwa Null annimmt (d. h., wenn sich der erste und zweite Planetengetriebemechanismus 4 und 5 mit einer im Wesentlichen gleichen Geschwindigkeit drehen), die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine instabil, wie durch eine gepunktete Linie in (a) aus 7 gezeigt ist (die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine gemäß dem Stand der Technik). Dieser instabile Zustand wird bewirkt, weil, wenn die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine die Soll-Drehgeschwindigkeit (bei t1) aufgrund einer zeitverzögerten Rückkopplungssteuerung erreicht, das Drehmoment des ersten Motorgenerators 6 korrigiert wird, um kleiner als das Bezugs-MG1-Drehmoment zu sein. D. h., obwohl es bevorzugt ist, dass bei t1 eine Korrekturgröße der Rückkopplungssteuerung Null wird und das Drehmoment des ersten Motorgenerators 6 das Bezugs-MG1-Drehmoment annimmt, wird die Korrektur tatsächlich derart durchgeführt, dass die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine für eine kurze Zeit reduziert wird, was zu einer Reduzierung der Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine führt (bei t2). Dann wird die Rückkopplungssteuerung derart durchgeführt, dass das Drehmoment des ersten Motorgenerators 6 reduziert wird. Allerdings tritt eine Zeitverzögerung erneut auf, so dass eine tatsächliche Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine größer als eine Soll-Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine wird (bei t3). Demzufolge wird die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine kontinuierlich rückkoppelnd gesteuert, bis sie mit der Soll-Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine konvergiert, wodurch eine kontinuierliche Sollschwankung bewirkt wird.Further, when the target rotational speed of the engine assumes a value at which the differential rotational speed (MG1 rotational speed - MG2 rotational speed) becomes approximately zero (that is, when the first and second planetary gear mechanisms 4 and 5 rotating at a substantially same speed), the rotational speed of the prime mover becomes unstable as indicated by a dotted line in (a) 7 is shown (the rotational speed of the prime mover according to the prior art). This unstable state is caused because, when the rotational speed of the engine reaches the target rotational speed (at t1) due to a time-delayed feedback control, the torque of the first motor generator 6 is corrected to be smaller than the reference MG1 torque. That is, although it is preferable that at t1, a correction amount of the feedback control becomes zero and the torque of the first motor generator becomes zero 6 takes the reference MG1 torque, the correction is actually made such that the rotational speed of the prime mover is reduced for a short time, resulting in a reduction in the rotational speed of the prime mover (at t2). Then, the feedback control is performed such that the torque of the first motor generator 6 is reduced. However, it occurs a time delay again so that an actual rotational speed of the prime mover becomes greater than a target rotational speed of the prime mover (at t3). As a result, the rotational speed of the engine is continuously feedback-controlled until it converges with the target rotational speed of the engine, thereby causing a continuous target fluctuation.

Außerdem tritt, da sich der erste und zweite Planetengetriebemechanismus 4 und 5 mit einer im Wesentlichen gleichen Geschwindigkeit drehen, falls die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine aufgrund der Rückkopplungssteuerung des ersten Motorgenerators 6 wie vorstehend beschrieben instabil wird, eine Kraft auf, die zu einer stabilen konstanten Geschwindigkeit neigt. Diese Kraft vergrößert ferner die Amplitude der Sollschwankung. Deshalb wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel, um die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine daran zu hindern, instabil zu werden, das PG1-Drehmomentverhältnis des ersten Planetengetriebemechanismus 4 berechnet, und das MG1-Drehmoment des ersten Motorgenerators 6 wird gemäß dem berechneten PG1-Drehmomentverhältnis gesteuert.In addition, since the first and second planetary gear mechanism occurs 4 and 5 rotate at a substantially same speed if the rotational speed of the prime mover due to the feedback control of the first motor generator 6 As described above, a force that tends to a stable constant speed. This force also increases the amplitude of the target variation. Therefore, according to this embodiment, in order to prevent the rotational speed of the engine from becoming unstable, the PG1 torque ratio of the first planetary gear mechanism 4 calculated, and the MG1 torque of the first motor generator 6 is controlled according to the calculated PG1 torque ratio.

8 zeigt die Übertragung der Antriebskraft von dem ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus 4 und 5 unter der Bedingung aus 7. Wie in 8 gezeigt ist, dient der erste Motorgenerator 6 als ein Generator, und der zweite Motorgenerator dient als ein Antriebsmotor. Um die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine auf die Soll-Drehgeschwindigkeit zu erhöhen, erzeugt der zweite Motorgenerator 7 eine Antriebskraft (durch F1 in 8 angezeigt), um die Antriebsmaschine 2 zu unterstützen. Ferner dreht sich der erste Motorgenerator 6 nur mit der Antriebskraft (durch F2 in 8 angezeigt). Unterdessen wird dem zweiten Motorgenerator 7 eine erzeugte elektrische Energie zugeführt. Ferner gilt in dem Nomogramm aus 9 A = Zs/Zr. Hier ist Zs die Anzahl von Zähnen eines Sonnenrads, und Zr ist die Anzahl von Zähnen eines Zahnkranzes. 8th shows the transmission of the driving force from the first and second planetary gear mechanisms 4 and 5 on condition 7 , As in 8th is shown, the first motor generator is used 6 as a generator, and the second motor generator serves as a drive motor. In order to increase the rotational speed of the prime mover to the target rotational speed, the second motor generator generates 7 a driving force (by F1 in 8th displayed) to the prime mover 2 to support. Further, the first motor generator rotates 6 only with the driving force (by F2 in 8th displayed). Meanwhile, the second motor generator 7 supplied a generated electrical energy. Furthermore, in the nomogram out 9 A = Zs / Zr. Here, Zs is the number of teeth of a sun gear, and Zr is the number of teeth of a ring gear.

Gemäß der vorstehend erwähnten Konfiguration konvergiert, da der Ausgabewert des ersten Motorgenerators 6 gemäß dem geschätzten Wert der Antriebskraft der Antriebsmaschine 2 gesteuert wird, die durch den ersten und zweiten Planetengetriebemechanismus 4 und 5 verloren geht, sogar wenn sich die Differentialdrehgeschwindigkeit zwischen der MG1-Drehgeschwindigkeit des ersten Planetengetriebemechanismus 4 und der MG2-Drehgeschwindigkeit des zweiten Planetengetriebemechanismus 5 Null nähert, die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine leicht mit der Soll-Drehgeschwindigkeit, ohne zu variieren, wodurch die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine stabilisiert wird.According to the above configuration, since the output value of the first motor generator converges 6 according to the estimated value of the drive force of the prime mover 2 controlled by the first and second planetary gear mechanism 4 and 5 is lost, even if the differential rotational speed between the MG1 rotational speed of the first planetary gear mechanism 4 and the MG2 rotational speed of the second planetary gear mechanism 5 Zero slightly approaches the rotational speed of the prime mover at the target rotational speed without varying, thereby stabilizing the rotational speed of the prime mover.

10 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel einer Steuerungsvorrichtung 3, die mit einem einzelnen Planetengetriebemechanismus ausgerüstet ist. Wie in 10 gezeigt ist, umfasst die Steuerungsvorrichtung 3 einen einzelnen Planetengetriebemechanismus 4 korrespondierend zu dem ersten Planetengetriebemechanismus des vorherigen Ausführungsbeispiels, und einen ersten und zweiten Motorgenerator 6 und 7, die mit dem Planetengetriebemechanismus 4 gekoppelt sind, wobei die Antriebsmaschine 2 und der erste und zweite Motorgenerator 6 und 7 mit der Ausgangswelle (Antriebswelle) (durch „OUT” in den Zeichnungen angezeigt) 8 über den Planetengetriebemechanismus 4 gekoppelt sind. Der Planetengetriebemechanismus 4 ist mit einem Sonnenrad 17, einem mit dem Sonnenrad 17 in Eingriff stehenden Zahnradgetriebe 18, einem mit dem Zahnradgetriebe 18 in Eingriff stehenden Zahnkranz 19 und einem mit dem Zahnradgetriebe 18 gekoppelten Träger 20 vorgesehen. Das Sonnenrad 17 ist mit dem ersten Motorgenerator 6 gekoppelt. Der Träger 20 ist mit der Kurbelwelle 21 der Antriebsmaschine 2 gekoppelt. Der Zahnkranz 25 ist mit dem zweiten Motorgenerator 7 gekoppelt. Der erste Motorgenerator 6 besteht aus einem ersten Rotor 27, mit welchem das Sonnenrad 17 gekoppelt ist, und einem ersten Stator 28. Der zweite Motorgenerator 7 besteht aus einem zweiten Rotor 29, mit welchem der Zahnkranz 25 gekoppelt ist, und einem zweiten Stator 30. 10 shows a modified embodiment of a control device 3 which is equipped with a single planetary gear mechanism. As in 10 is shown, the control device comprises 3 a single planetary gear mechanism 4 corresponding to the first planetary gear mechanism of the previous embodiment, and first and second motor generators 6 and 7 that with the planetary gear mechanism 4 coupled, wherein the prime mover 2 and the first and second motor generators 6 and 7 with the output shaft (drive shaft) (indicated by "OUT" in the drawings) 8th about the planetary gear mechanism 4 are coupled. The planetary gear mechanism 4 is with a sun wheel 17 one with the sun wheel 17 meshing gear transmission 18 , one with the gear transmission 18 meshing sprocket 19 and one with the gear transmission 18 coupled carrier 20 intended. The sun wheel 17 is with the first motor generator 6 coupled. The carrier 20 is with the crankshaft 21 the prime mover 2 coupled. The sprocket 25 is with the second motor generator 7 coupled. The first engine generator 6 consists of a first rotor 27 with which the sun wheel 17 coupled, and a first stator 28 , The second motor generator 7 consists of a second rotor 29 with which the sprocket 25 coupled, and a second stator 30 ,

In dem Planetengetriebemechanismus 4 ist der Träger 20 des Planetengetriebemechanismus 4 mit der Kurbelwelle 21 gekoppelt. Der erste Motorgenerator 6 ist nur mit dem Sonnenrad 17 des Planetengetriebemechanismus 4 gekoppelt. Unterdessen wird der erste Motorgenerator 6 sowohl für die Stromerzeugung als auch für das Antreiben eines Fahrzeugs verwendet, und wird als Generator in einer normalen Fahrzeugantriebsbetriebsart verwendet. Der zweite Motorgenerator 7 ist nur mit dem Zahnkranz 25 des Planetengetriebemechanismus gekoppelt. Unterdessen wird der zweite Motorgenerator 7 sowohl für die Stromerzeugung als auch für das Antreiben eines Fahrzeugs verwendet, und wird als Antriebsmotor in einer normalen Fahrzeugantriebsbetriebsart verwendet.In the planetary gear mechanism 4 is the carrier 20 of the planetary gear mechanism 4 with the crankshaft 21 coupled. The first engine generator 6 is only with the sun gear 17 of the planetary gear mechanism 4 coupled. Meanwhile, the first engine generator 6 used both for power generation and for driving a vehicle, and is used as a generator in a normal vehicle drive mode. The second motor generator 7 is only with the sprocket 25 coupled to the planetary gear mechanism. Meanwhile, the second engine generator 7 used both for power generation and for driving a vehicle, and is used as a drive motor in a normal vehicle drive mode.

Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Steuerungsvorrichtung 3 einen ersten Wechselrichter 31, der mit dem ersten Stator 28 verbunden ist, um den Betrieb des ersten Motorgenerators 6 zu steuern, einen zweiten Wechselrichter 32, der mit dem zweiten Stator 30 verbunden ist, um den Betrieb des zweiten Motorgenerators 7 zu steuern, und ein Hybridsteuerungsmodul 33 (durch „HCM” in den Zeichnungen angezeigt) als Steuerungseinrichtung, mit welcher der erste und zweite Wechselrichter 31 und 32 verbunden sind. Ferner sind der erste und zweite Wechselrichter 31 und 32 mit einer Batterie 34 verbunden. Diese Batterie 34 ist mit einem Batteriesteuerungsmodul 35 (durch „BCM” in den Zeichnungen angezeigt) verbunden, und eine an den ersten und zweiten Wechselrichter 31 und 32 angelegte Spannung wird durch ein Steuerungssignal von dem Batteriesteuerungsmodul 35 gesteuert. Das Batteriesteuerungsmodul 35 ist mit dem ersten Wechselrichter 31, dem zweiten Wechselrichter 32 und dem Hybridsteuerungsmodul 33 verbunden. Ferner ist ein Antriebsmaschinensteuerungsmodul 36 (durch „ECM” in den Zeichnungen angezeigt) zum Steuern der Antriebsmaschine 2 mit dem Hybridsteuerungsmodul 33 verbunden. Das Hybridsteuerungsmodul 33 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist dieselbe Konfiguration wie das vorherige Ausführungsbeispiel auf, so dass eine Beschreibung desselben weggelassen wird. Die Steuerungsvorrichtung 3 steuert einen Ausgabewert eines Motorgenerators, z. B. des ersten Motorgenerators 6 in diesem Ausführungsbeispiel, so dass die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine 2 mit einer Soll-Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine konvergiert. Das Hybridsteuerungsmodul 33 berechnet einen geschätzten Wert der Antriebskraft der Antriebsmaschine 2, die durch den Planetengetriebemechanismus 4 verloren geht, und berechnet den Ausgabewert eines Motorgenerators, d. h. des ersten Motorgenerators 6 in diesem Ausführungsbeispiel, im Ansprechen auf den geschätzten Wert.As in 1 is shown, the control device comprises 3 a first inverter 31 that with the first stator 28 connected to the operation of the first motor generator 6 to control a second inverter 32 that with the second stator 30 connected to the operation of the second motor generator 7 and a hybrid control module 33 (indicated by "HCM" in the drawings) as a controller with which the first and second inverters 31 and 32 are connected. Further, the first and second inverters 31 and 32 with a battery 34 connected. This battery 34 is with one Battery control module 35 (indicated by "BCM" in the drawings), and one to the first and second inverters 31 and 32 applied voltage is controlled by a control signal from the battery control module 35 controlled. The battery control module 35 is with the first inverter 31 , the second inverter 32 and the hybrid control module 33 connected. Further, an engine control module 36 (indicated by "ECM" in the drawings) for controlling the prime mover 2 with the hybrid control module 33 connected. The hybrid control module 33 of the present embodiment has the same configuration as the previous embodiment, so that a description thereof is omitted. The control device 3 controls an output value of a motor generator, e.g. B. the first motor generator 6 in this embodiment, so that the rotational speed of the prime mover 2 converges with a target rotational speed of the prime mover. The hybrid control module 33 calculates an estimated value of the driving force of the prime mover 2 caused by the planetary gear mechanism 4 is lost, and calculates the output value of a motor generator, ie the first motor generator 6 in this embodiment, in response to the estimated value.

Gemäß diesem modifizierten Ausführungsbeispiel wird, da der erste Motorgenerator 6 mit dem Sonnenrad 17 des Planetengetriebemechanismus 4 gekoppelt ist und der zweite Motorgenerator 7 mit dem Zahnkranz 25 des Planetengetriebemechanismus 4 auch gekoppelt ist, wenn die Differentialdrehgeschwindigkeit (MG1-Drehgeschwindigkeit – MG2-Drehgeschwindigkeit) zwischen dem ersten und zweiten Motorgenerator 6 und 7 innerhalb eines spezifizierten Bereichs liegt, die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine unter dem Einfluss der Rückkopplungssteuerung leicht variiert. Ferner wird sogar in diesem Fall der Rückkopplungsgewinn auf einen kleineren Wert beschränkt, so dass eine Variation der Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine unterdrückt werden kann. Demzufolge sieht die Konfiguration gemäß diesem modifizierten Ausführungsbeispiel denselben Effekt vor, wie das vorherige Ausführungsbeispiel.According to this modified embodiment, since the first motor generator 6 with the sun wheel 17 of the planetary gear mechanism 4 is coupled and the second motor generator 7 with the sprocket 25 of the planetary gear mechanism 4 is also coupled when the differential rotational speed (MG1 rotational speed - MG2 rotational speed) between the first and second motor generator 6 and 7 is within a specified range, the rotational speed of the engine slightly varies under the influence of the feedback control. Further, even in this case, the feedback gain is restricted to a smaller value, so that a variation of the rotational speed of the prime mover can be suppressed. Accordingly, the configuration according to this modified embodiment provides the same effect as the previous embodiment.

Unterdessen ist es gemäß diesen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung auch möglich, den Ausgabewert von dem ersten Motorgenerator 6 und/oder den Ausgabewert von dem zweiten Motorgenerator 7 zu steuern.Meanwhile, according to these embodiments of the present invention, it is also possible to determine the output value from the first motor generator 6 and / or the output value from the second motor generator 7 to control.

Die Steuerungsvorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist auf andere Arten von Fahrzeugen, wie etwa ein elektrisches Fahrzeug sowie ein Hybridfahrzeug, anwendbar.The control device according to the embodiments of the present invention is applicable to other types of vehicles such as an electric vehicle and a hybrid vehicle.

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Steuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, mit: einer Antriebsmaschine, die zum Ausgeben einer Antriebskraft konfiguriert ist, einem Planetengetriebemechanismus, der mit der Antriebsmaschine gekoppelt ist, einem Motorgenerator, der mit dem Planetengetriebemechanismus gekoppelt ist, und einer Ausgangswelle, mit welcher die Antriebsmaschine und der Motorgenerator über den Planetengetriebemechanismus gekoppelt sind, wobei die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist, um einen Ausgabewert des Motorgenerators so zu steuern, dass eine Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine mit einer Soll-Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine konvergiert, und wobei die Steuerungsvorrichtung eine Steuerungseinrichtung zum Berechnen eines geschätzten Werts der Antriebskraft der Antriebsmaschine, die durch den Planetengetriebemechanismus verloren geht, und zum Berechnen des Ausgabewerts des Motorgenerators im Ansprechen auf den geschätzten Wert umfasst.Control device for a hybrid vehicle, comprising: a prime mover configured to output a motive power, a planetary gear mechanism coupled to the prime mover, a motor generator coupled to the planetary gear mechanism, and an output shaft to which the prime mover and the motor generator are coupled via the planetary gear mechanism, wherein the control device is configured to control an output value of the motor generator such that a rotational speed of the prime mover converges to a target rotational speed of the prime mover, and wherein the control device comprises control means for calculating an estimated value of the driving force of the engine, which is lost by the planetary gear mechanism, and calculating the output value of the motor generator in response to the estimated value.
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