JP2010264853A - Device for control of vehicle driving system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関とモータジェネレータとを備えた車両駆動システムの制御装置に関する発明である。 The present invention relates to a control device for a vehicle drive system including an internal combustion engine and a motor generator.
近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請からハイブリッド車の需要が増大している。現在、市販されているハイブリッド車においては、例えば、特許文献1(特開2004−159404号公報)に記載されているように、エンジン(内燃機関)と、主に発電機として使用される第1のMG(モータジェネレータ)と、主に車輪を駆動する第2のMGとを備え、エンジンと第1のMGと車輪の駆動軸とを動力分割機構(例えば遊星ギヤ機構)を介して連結すると共に、第2のMGと車輪の駆動軸とを減速ギヤ機構を介して連結した方式のものがある。 In recent years, the demand for hybrid vehicles has increased due to the social demand for low fuel consumption and low exhaust emissions. In the hybrid vehicle currently on the market, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-159404), the engine (internal combustion engine) and the first used mainly as a generator are used. MG (motor generator) and a second MG that mainly drives the wheels, and connects the engine, the first MG, and the drive shaft of the wheels via a power split mechanism (for example, a planetary gear mechanism). There is a system in which the second MG and the drive shaft of the wheel are connected via a reduction gear mechanism.
このようなハイブリッド車では、車両の停車中に、通常は燃費低減のためにエンジンを停止しているが、車両の停車中でも、例えば電力消費量増大やバッテリ電力低下等により発電要求が発生したときには、エンジンを始動してエンジンの動力で第1のMGを駆動して発電を行い、その後、発電要求がなくなったときに、エンジンを停止するようにしている。 In such a hybrid vehicle, the engine is usually stopped to reduce fuel consumption while the vehicle is stopped. However, when a power generation request is generated even when the vehicle is stopped, for example, due to an increase in power consumption or a decrease in battery power. The engine is started to drive the first MG with the power of the engine to generate electric power, and then the engine is stopped when there is no power generation request.
ところで、エンジンの始動時や停止時にはエンジンの回転変動が大きくなる傾向があり、また、第2のMGと車輪の駆動軸との間に配置された減速ギヤ機構の歯車間にはバックラッシュ(遊び)が存在するため、車両の停車中に減速ギヤ機構にトルクがほとんど作用していない状態で、エンジンの始動や停止を行うと、エンジンの回転変動による振動によって減速ギヤ機構の歯と歯が衝突し合って耳障りな歯打ち音が発生する可能性がある。 By the way, when the engine is started or stopped, fluctuations in the rotation of the engine tend to increase, and backlash (free play) occurs between the gears of the reduction gear mechanism arranged between the second MG and the drive shaft of the wheel. Therefore, when the engine is started or stopped with little torque acting on the reduction gear mechanism while the vehicle is stopped, the teeth of the reduction gear mechanism collide with each other due to vibration caused by engine rotation fluctuations. There is a possibility that an unpleasant rattling noise may occur.
この対策として、本発明者は、車両の停車中にエンジンの始動や停止を行う際に、第2のMGで減速ギヤ機構に所定の押し当てトルクを付加する押し当て制御を実行することで、減速ギヤ機構のバックラッシュを詰めて歯と歯を押し当てた状態に維持して、減速ギヤ機構の歯打ち音を防止するシステムを研究をしているが、この研究過程で次ような新たな課題が判明した。 As a countermeasure against this, the present inventor performs a pressing control for applying a predetermined pressing torque to the reduction gear mechanism in the second MG when the engine is started or stopped while the vehicle is stopped. We are researching a system to prevent the rattling noise of the reduction gear mechanism by packing backlash of the reduction gear mechanism and keeping the teeth pressed against each other. The problem was revealed.
図2(a)に示すように、車両が平坦路に停車している場合には、車両重量による荷重が車両の前進方向や後退方向には作用しないが、図2(b)に示すように、車両が傾斜路(下り坂又は上り坂)に停車している場合には、車両重量による荷重の分力が車両の前進方向又は後退方向に作用して車輪にトルクが加わる。その際、路面の傾斜角度に応じて車両の前進方向又は後退方向に作用する荷重が変化して車輪に加わるトルクが変化し、そのトルクが車輪と機械的に連結された減速ギヤ機構に作用するため、路面の傾斜角度によって減速ギヤ機構の歯打ち音を防止するのに必要な押し当てトルク(MGで発生させるトルク)が変化する。また、路面の摩擦係数によって車輪のスリップ率や車輪に作用する摩擦力が変化して、車輪と機械的に連結された減速ギヤ機構に作用するトルクが変化するため、路面の摩擦係数によっても減速ギヤ機構の歯打ち音を防止するのに必要な押し当てトルク(MGで発生させるトルク)が変化する。 As shown in FIG. 2 (a), when the vehicle is stopped on a flat road, the load due to the vehicle weight does not act in the forward or backward direction of the vehicle, but as shown in FIG. 2 (b). When the vehicle is stopped on an inclined road (downhill or uphill), a load component due to the vehicle weight acts in the forward or backward direction of the vehicle, and torque is applied to the wheels. At that time, the load acting on the forward or backward direction of the vehicle changes according to the inclination angle of the road surface, and the torque applied to the wheel changes, and the torque acts on the reduction gear mechanism mechanically connected to the wheel. Therefore, the pressing torque (torque generated by MG) required to prevent the rattling noise of the reduction gear mechanism varies depending on the inclination angle of the road surface. In addition, since the slip ratio of the wheel and the friction force acting on the wheel change depending on the friction coefficient of the road surface, the torque acting on the reduction gear mechanism mechanically connected to the wheel also changes. The pressing torque (torque generated by MG) necessary for preventing gear rattling noise changes.
このように、路面状況(路面の傾斜角度や摩擦係数)によって減速ギヤ機構の歯打ち音を防止するのに必要な押し当てトルク(MGで発生させるトルク)が変化するため、押し当て制御の際に、路面状況を考慮せずに押し当てトルクを設定すると、押し当てトルクを適正値に設定することができず、押し当てトルクが大き過ぎてMGの電力消費量が増大したり、或は、押し当てトルクが小さ過ぎて減速ギヤ機構の歯打ち音を十分に防止できない可能性がある。 As described above, the pressing torque (torque generated by the MG) necessary to prevent the rattling noise of the reduction gear mechanism changes depending on the road surface condition (the inclination angle of the road surface and the friction coefficient). In addition, if the pressing torque is set without considering the road surface condition, the pressing torque cannot be set to an appropriate value, and the pressing torque is too large to increase the power consumption of the MG. There is a possibility that the pressing torque is too small to sufficiently prevent the rattling noise of the reduction gear mechanism.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、押し当て制御の際に、路面状況に左右されずに押し当てトルクを過不足なく適正値に設定することができ、ギヤ機構の歯打ち音を防止しながら、MGの電力消費量を低減することができる車両駆動システムの制御装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that the pressing torque can be set to an appropriate value without any excess or deficiency in the pressing control regardless of the road surface condition, and the gear mechanism rattling noise is prevented. It is another object of the present invention to provide a control device for a vehicle drive system that can reduce the power consumption of MG.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、内燃機関とモータジェネレータ(以下「MG」と表記する)とを備え、該MGと車輪の駆動軸とをギヤ機構を介して連結した車両駆動システムの制御装置において、車両の停車中に内燃機関を始動及び/又は停止する際にMGでギヤ機構に所定の押し当てトルクを付加する押し当て制御を実行する押し当て制御手段を備え、この押し当て制御手段によって、押し当て制御の際に車両が停車している路面状況に応じて押し当てトルクを設定するようにしたものである。 In order to solve the above problems, an invention according to claim 1 includes an internal combustion engine and a motor generator (hereinafter referred to as “MG”), and connects the MG and a drive shaft of a wheel via a gear mechanism. A control device for a vehicle drive system, comprising: a pressing control means for executing a pressing control for applying a predetermined pressing torque to the gear mechanism by the MG when the internal combustion engine is started and / or stopped while the vehicle is stopped. By this pressing control means, the pressing torque is set according to the road surface condition where the vehicle is stopped during the pressing control.
このようにすれば、路面状況に応じてギヤ機構の歯打ち音を防止するのに必要な押し当てトルク(MGで発生させるトルク)が変化するのに対応して、押し当てトルクを変化させることができる。これにより、押し当て制御の際に、路面状況に左右されずに押し当てトルクを過不足なく適正値に設定することが可能となり、ギヤ機構の歯打ち音を防止しながら、MGの電力消費量を低減することができる。 In this way, the pressing torque is changed in response to the change of the pressing torque (torque generated by MG) necessary for preventing the gear mechanism rattling noise according to the road surface condition. Can do. As a result, it is possible to set the pushing torque to an appropriate value without any excess or deficiency during the pushing control, regardless of the road surface condition, and to prevent the rattling noise of the gear mechanism and the power consumption of the MG. Can be reduced.
この場合、請求項2のように、路面状況として路面の傾斜角度又はその相関データを判定する傾斜角度判定手段を設け、この傾斜角度判定手段で判定した路面の傾斜角度又はその相関データに応じて押し当てトルクを設定するようにすると良い。このようにすれば、路面の傾斜角度に応じて車両の前進方向又は後退方向に作用する荷重が変化して車輪に加わるトルクが変化し、それに応じて車輪と機械的に連結されたギヤ機構の歯打ち音を防止するのに必要な押し当てトルク(MGで発生させるトルク)が変化するのに対応して、押し当てトルクを変化させて適正値に設定することができる。尚、路面の傾斜角度の相関データとしては、例えば、車両の傾斜角度、道路勾配、所定走行距離当たりの標高変化量を用いても良い。 In this case, as in claim 2, there is provided an inclination angle determination means for determining the road surface inclination angle or its correlation data as the road surface condition, and according to the road surface inclination angle or its correlation data determined by this inclination angle determination means. It is better to set the pressing torque. In this way, the load applied to the vehicle in the forward or backward direction of the vehicle changes according to the inclination angle of the road surface, and the torque applied to the wheel changes accordingly, and the gear mechanism mechanically coupled to the wheel changes accordingly. Corresponding to the change of the pressing torque (torque generated by MG) necessary for preventing the rattling noise, the pressing torque can be changed and set to an appropriate value. As the correlation data of the road surface inclination angle, for example, the vehicle inclination angle, the road gradient, and the altitude change per predetermined traveling distance may be used.
更に、請求項3のように、路面状況として路面の摩擦係数又はその相関データを判定する摩擦係数判定手段を設け、摩擦係数判定手段で判定した路面の摩擦係数又はその相関データに応じて押し当てトルクを設定するようにしても良い。このようにすれば、路面の摩擦係数に応じて車輪のスリップ率や車輪に作用する摩擦力が変化し、それに応じて車輪と機械的に連結されたギヤ機構の歯打ち音を防止するのに必要な押し当てトルク(MGで発生させるトルク)が変化するのに対応して、押し当てトルクを変化させて適正値に設定することができる。尚、路面の摩擦係数の相関データとしては、例えば、路面凹凸度合(路面平滑度合)、車輪に作用する摩擦力(=摩擦係数×車両荷重)、駆動輪のスリップ率、駆動輪と従動輪との回転差(駆動輪のスリップ量)を用いても良い。 Further, as in claim 3, there is provided a friction coefficient determination means for determining the road surface friction coefficient or its correlation data as the road surface condition, and pressing according to the road surface friction coefficient or its correlation data determined by the friction coefficient determination means. Torque may be set. In this way, the slip ratio of the wheel and the frictional force acting on the wheel change according to the friction coefficient of the road surface, and accordingly the gear mechanism mechanically connected to the wheel is prevented from rattling noise. Corresponding to the change in the required pressing torque (torque generated by MG), the pressing torque can be changed and set to an appropriate value. The correlation data of the road surface friction coefficient includes, for example, road surface unevenness degree (road surface smoothness degree), friction force acting on wheels (= friction coefficient × vehicle load), driving wheel slip ratio, driving wheel and driven wheel The rotation difference (the slip amount of the drive wheel) may be used.
また、請求項4のように、内燃機関と第1のMGと駆動軸とが動力分割機構を介して連結される共に第2のMGと駆動軸とが減速ギヤ機構を介して連結されたシステムの場合には、押し当て制御の際に第2のMGで減速ギヤ機構に押し当てトルクを付加するようにすると良い。第2のMGと駆動軸とが減速ギヤ機構を介して連結されたシステムでは、車両の停車中に内燃機関の始動や停止を行う際に、減速ギヤ機構で歯打ち音が発生する可能性があるため、第2のMGで減速ギヤ機構に押し当てトルクを付加するようにすれば、減速ギヤ機構の歯打ち音を防止することができる。 A system in which the internal combustion engine, the first MG and the drive shaft are connected via a power split mechanism and the second MG and the drive shaft are connected via a reduction gear mechanism. In this case, it is preferable to apply a pressing torque to the reduction gear mechanism by the second MG during the pressing control. In a system in which the second MG and the drive shaft are connected via a reduction gear mechanism, rattling noise may occur in the reduction gear mechanism when the internal combustion engine is started or stopped while the vehicle is stopped. For this reason, if a pressing torque is applied to the reduction gear mechanism by the second MG, rattling noise of the reduction gear mechanism can be prevented.
以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。 Hereinafter, some embodiments embodying the mode for carrying out the present invention will be described.
本発明の実施例1を図1乃至図4に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてハイブリッド車の駆動システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン11と第1のモータジェネレータ(以下「第1のMG」と表記する)12と第2のモータジェネレータ(以下「第2のMG」と表記する)13が搭載され、エンジン11と第2のMG13が車輪14を駆動する動力源となる。エンジン11のクランク軸15の動力は、動力分割機構である遊星ギヤ機構16で二系統に分割される。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of the entire hybrid vehicle drive system will be described with reference to FIG. An
この遊星ギヤ機構16は、サンギヤとピニオンギヤとリングギヤ(いずれも図示せず)とから構成されている。ピニオンギヤには、キャリア(図示せず)を介してエンジン11のクランク軸15が連結され、サンギヤには、主に発電機として使用する第1のMG12の回転軸が連結されている。
The
また、リングギヤには、ペラ軸17(駆動軸)が連結され、このペラ軸17の動力がデファレンシャルギヤや車軸等(いずれも図示せず)を介して車輪14に伝達される。第2のMG13の回転軸は、減速ギヤ機構18を介してペラ軸17に連結されている。この減速ギヤ機構18は、例えば遊星ギヤ機構で構成されてる。本実施例1では、第1のMG12と第2のMG13と遊星ギヤ機構16とペラ軸17と減速ギヤ機構18等の動力伝達系部品がユニット化された1つのトランスアッシユニット19が搭載されている。
Further, the ring gear is connected to a peller shaft 17 (drive shaft), and the power of the
第1のMG12と第2のMG13は、パワーコントロールユニット20を介してバッテリ21に接続されている。このパワーコントロールユニット20には、第1のMG12を駆動する第1のインバータ22と、第2のMG13を駆動する第2のインバータ23が設けられ、各MG12,13は、それぞれインバータ22,23を介してバッテリ21と電力を授受するようになっている。エンジン11には、クランク軸15が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ24が取り付けられ、このクランク角センサ24の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。また、車両の傾斜角度(例えば車両の前後方向と重力方向との関係)に応じて出力が変化する加速度センサ等の傾斜角度センサ32(傾斜角度判定手段)が設けられ、この傾斜角度センサ32の出力信号に基づいて路面の傾斜角度が検出される。
The
ハイブリッドECU25は、ハイブリッド車全体を総合的に制御するコンピュータであり、アクセル開度を検出するアクセルセンサ26、シフトレバーの操作位置を検出するシフトスイッチ27、ブレーキ操作を検出するブレーキスイッチ28、車速を検出する車速センサ29等の各種のセンサやスイッチの出力信号を読み込んで車両の運転状態を検出する。このハイブリッドECU25は、エンジン11の運転を制御するエンジンECU30と、第1及び第2のインバータ22,23を制御して第1及び第2のMG12,13の運転を制御するMGECU31と、ブレーキ装置(図示せず)を制御するブレーキECU33との間で制御信号やデータ信号を送受信し、各ECU30,31によって車両の運転状態に応じてエンジン11と第1のMG12と第2のMG13の運転を制御する。
The
例えば、発進時や低負荷時(エンジン11の燃費効率が悪い領域)は、エンジン11を停止状態に維持して、バッテリ21の電力で第2のMG13を駆動し、この第2のMG13の動力のみで車輪14を駆動して走行するモータ走行を行う。
For example, at the time of starting or at a low load (a region where the fuel efficiency of the
エンジン11を始動する場合には、バッテリ21の電力で第1のMG12を駆動し、この第1のMG12の動力を遊星ギヤ機構16を介してエンジン11のクランク軸15に伝達することで、クランク軸15を回転駆動してエンジン11を始動する。
When starting the
通常走行時には、エンジン11の燃費効率が最大となるように、エンジン11のクランク軸15の動力を遊星ギヤ機構16によって第1のMG12側とペラ軸17側の二系統に分割し、その一方の系統の出力でペラ軸17を駆動して車輪14を駆動し、他方の系統の出力で第1のMG12を駆動して第1のMG12で発電し、その発電電力で第2のMG13を駆動して第2のMG13の動力でも車輪14を駆動する。更に、急加速時には、第1のMG12の発電電力の他にバッテリ21の電力も第2のMG13に供給して、第2のMG13の駆動分を増加させる。
During normal driving, the power of the
減速時や制動時には、車輪14の動力で第2のMG13を駆動して第2のMG13を発電機として作動させることで、車両の運動エネルギを第2のMG13で電力に変換してバッテリ21に回収して充電する。
At the time of deceleration or braking, the
また、車両の停車中に、通常は燃費低減のためにエンジン11を停止しているが、車両の停車中でも、例えば電力消費量増大やバッテリ電力低下等により発電要求が発生したときには、エンジン11を始動してエンジン11の動力で第1のMG12を駆動して発電を行い、その後、発電要求がなくなったときに、エンジン11を停止する。
In addition, while the vehicle is stopped, the
ところで、エンジン11の始動時や停止時にはエンジン11の回転変動が大きくなる傾向があり、また、第2のMG13とペラ軸17との間に配置された減速ギヤ機構18の歯車間にはバックラッシュ(遊び)が存在するため、車両の停車中に減速ギヤ機構18にトルクがほとんど作用していない状態で、エンジン11の始動や停止を行うと、エンジン11の回転変動による振動によって減速ギヤ機構18の歯と歯が衝突し合って耳障りな歯打ち音が発生する可能性がある。
By the way, when the
この対策として、本実施例1では、ハイブリッドECU25(及び/又はMGECU31)により後述する図3の押し当て制御ルーチンを実行することで、車両の停車中にエンジン11の始動や停止を行う際に、第2のMG13で減速ギヤ機構18に所定の押し当てトルクを付加する押し当て制御を実行して、減速ギヤ機構18のバックラッシュを詰めて歯と歯を押し当てた状態に維持して、減速ギヤ機構18の歯打ち音を防止するようにしている。
As a countermeasure against this, in the first embodiment, the hybrid ECU 25 (and / or MGECU 31) executes a pressing control routine of FIG. 3 described later to start and stop the
しかし、図2(a)に示すように、車両が平坦路に停車している場合には、車両重量Mによる荷重(M×g)が車両の前進方向や後退方向には作用しないが、図2(b)に示すように、車両が傾斜角度θの傾斜路(下り坂又は上り坂)に停車している場合には、車両重量Mによる荷重の分力(M×g×sinθ)が車両の前進方向又は後退方向に作用して車輪14にトルクが加わる。ここで、gは重力加速度である。その際、路面の傾斜角度θに応じて車両の前進方向又は後退方向に作用する荷重(M×g×sinθ)が変化して車輪14に加わるトルクが変化し、そのトルクが車輪14と機械的に連結された減速ギヤ機構18に作用するため、路面の傾斜角度θによって減速ギヤ機構18の歯打ち音を防止するのに必要な押し当てトルク(第2のMG13で発生させるトルク)が変化する。
However, as shown in FIG. 2A, when the vehicle is stopped on a flat road, the load (M × g) due to the vehicle weight M does not act in the forward or backward direction of the vehicle. As shown in FIG. 2 (b), when the vehicle is stopped on an inclined road (downhill or uphill) having an inclination angle θ, a load component (M × g × sin θ) due to the vehicle weight M is the vehicle. Torque is applied to the
例えば、平坦路の場合に必要な押し当てトルクT=T0 とすると、傾斜路の場合に必要な押し当てトルクTは、次式のように表すことができる。
T=T0 −(M×g×sinθ)×α (但しTの下限値は0とする)
ここで、αは、車輪14の半径、減速ギヤ機構18やデファレンシャルギヤの減速比等によって決まる係数である。
For example, if the pressing torque T = T0 required for a flat road, the pressing torque T required for an inclined road can be expressed by the following equation.
T = T0− (M × g × sin θ) × α (provided that the lower limit value of T is 0)
Here, α is a coefficient determined by the radius of the
このような事情を考慮して、本実施例1では、押し当て制御の際に、車両が停車している路面の傾斜角度θに応じて押し当てトルクを算出する。これにより、路面の傾斜角度θに応じて車両の前進方向又は後退方向に作用する荷重が変化して車輪14に加わるトルクが変化し、それに応じて車輪14と機械的に連結された減速ギヤ機構18の歯打ち音を防止するのに必要な押し当てトルク(第2のMG13で発生させるトルク)が変化するのに対応して、押し当てトルクを変化させて適正値に設定する。
Considering such circumstances, in the first embodiment, during the pressing control, the pressing torque is calculated according to the inclination angle θ of the road surface on which the vehicle is stopped. As a result, the load acting on the forward or backward direction of the vehicle changes according to the inclination angle θ of the road surface and the torque applied to the
以下、ハイブリッドECU25(及び/又はMGECU31)が実行する図3の押し当て制御ルーチンの処理内容を説明する。
図3に示す押し当て制御ルーチンは、ハイブリッドECU25(及び/又はMGECU31)の電源オン中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう押し当て制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、車両の停車中であるか否かを、例えば車速センサ29で検出した車速が所定値以下であるか否かによって判定し、車両の停車中ではない(走行中である)と判定された場合には、ステップ102以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
Hereinafter, the processing content of the pressing control routine of FIG. 3 executed by the hybrid ECU 25 (and / or the MGECU 31) will be described.
The pressing control routine shown in FIG. 3 is repeatedly executed at a predetermined cycle while the hybrid ECU 25 (and / or MGECU 31) is powered on, and serves as a pressing control means in the claims. When this routine is started, first, in
一方、上記ステップ101で、車両の停車中であると判定された場合には、ステップ102に進み、傾斜角度センサ32で検出した路面の傾斜角度θを読み込む。尚、路面の傾斜角度θの判定方法を適宜変更しても良く、例えば、カーナビゲーションシステム等の道路情報から路面の傾斜角度θを取得するようにしても良い。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ103に進み、エンジン11の始動要求又は停止要求が発生したか否かを判定し、エンジン11の始動要求又は停止要求が発生したと判定されたときに、ステップ104に進み、シフトレバーの操作位置に基づいて押し当てトルクTの方向を決定する。例えば、シフトレバーの操作位置がDレンジ(前進走行するレンジ)のときには押し当てトルクTの方向を正回転方向に設定し、シフトレバーの操作位置がRレンジ(後退走行するレンジ)のときには押し当てトルクTの方向を逆回転方向に設定する。
Thereafter, the process proceeds to step 103, where it is determined whether a start request or a stop request for the
この後、ステップ105に進み、図4に示す押し当てトルクTのマップを参照して、路面の傾斜角度θに応じた押し当てトルクTを算出する。この押し当てトルクTのマップは、下り傾斜の場合(傾斜角度θ>0の場合)には、下り傾斜が急になる(傾斜角度θが大きくなる)ほど押し当てトルクTが小さくなり、上り傾斜の場合(傾斜角度θ<0の場合)には、上り傾斜が急になる(傾斜角度θが小さくなる)ほど押し当てトルクTが大きくなるように設定されている。図4に示す押し当てトルクTのマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ハイブリッドECU25(又はMGECU31)のROMに記憶されている。 Thereafter, the process proceeds to step 105, and the pressing torque T corresponding to the road inclination angle θ is calculated with reference to the pressing torque T map shown in FIG. In the map of the pressing torque T, in the case of the downward inclination (when the inclination angle θ> 0), the pressing torque T decreases as the downward inclination becomes steep (the inclination angle θ increases), and the upward inclination In this case (when the inclination angle θ <0), the pressing torque T is set to increase as the upward inclination becomes steep (the inclination angle θ decreases). The map of the pressing torque T shown in FIG. 4 is created in advance based on test data, design data, etc., and is stored in the ROM of the hybrid ECU 25 (or MGECU 31).
この後、ステップ106に進み、押し当てトルクTを発生させるように第2のMG13を制御することで、第2のMG13で減速ギヤ機構18に押し当てトルクTを付加する押し当て制御を実行する。
Thereafter, the process proceeds to step 106, and the
以上説明した本実施例1では、第2のMG13で減速ギヤ機構18に押し当てトルクを付加する押し当て制御の際に、路面の傾斜角度θに応じて押し当てトルクを算出するようにしたので、路面の傾斜角度θに応じて減速ギヤ機構18の歯打ち音を防止するのに必要な押し当てトルク(第2のMG13で発生させるトルク)が変化するのに対応して、押し当てトルクを変化させることができる。これにより、押し当て制御の際に、路面の傾斜角度θに左右されずに押し当てトルクを過不足なく適正値に設定することができ、減速ギヤ機構18の歯打ち音を防止しながら、第2のMG13の電力消費量を低減することができる。
In the first embodiment described above, the pressing torque is calculated according to the road surface inclination angle θ during the pressing control in which the
尚、上記実施例1では、路面の傾斜角度θをパラメータとする押し当てトルクのマップを用いて、路面の傾斜角度θから押し当てトルクを直接算出するようにしたが、路面の傾斜角度θに応じた補正係数を算出し、この補正係数を用いて基本押し当てトルク(例えば平坦路の場合に必要な押し当てトルクT0 )を補正して、最終的な押し当てトルクを求めるようにしても良い。 In the first embodiment, the pressing torque is directly calculated from the road inclination angle θ using the pressing torque map using the road inclination angle θ as a parameter. A corresponding correction coefficient may be calculated, and a basic pressing torque (for example, a pressing torque T0 required for a flat road) may be corrected using this correction coefficient to obtain a final pressing torque. .
また、路面の傾斜角度θの相関データを用いて押し当てトルクを算出するようにしても良い。路面の傾斜角度θの相関データとしては、例えば、車両の傾斜角度、道路勾配、所定走行距離当たりの標高変化量を用いても良い。 Alternatively, the pressing torque may be calculated using the correlation data of the road surface inclination angle θ. As the correlation data of the inclination angle θ of the road surface, for example, the inclination angle of the vehicle, the road gradient, and the altitude change per predetermined traveling distance may be used.
次に、図5及び図6を用いて本発明の実施例2を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。 Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. However, description of substantially the same parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified, and different parts from the first embodiment will be mainly described.
路面の摩擦係数μによって車輪14のスリップ率や車輪14に作用する摩擦力が変化して、車輪14と機械的に連結された減速ギヤ機構18に作用するトルクが変化するため、路面の摩擦係数μによって減速ギヤ機構18の歯打ち音を防止するのに必要な押し当てトルク(第2のMG13で発生させるトルク)が変化する。
The slip coefficient of the
このような事情を考慮して、本実施例2では、ハイブリッドECU25(及び/又はMGECU31)により後述する図5の押し当て制御ルーチンを実行することで、押し当て制御の際に、車両が停車している路面の摩擦係数μに応じて押し当てトルクを算出する。これにより、路面の摩擦係数μに応じて減速ギヤ機構18の歯打ち音を防止するのに必要な押し当てトルク(第2のMG13で発生させるトルク)が変化するのに対応して、押し当てトルクを変化させて適正値に設定する。
In consideration of such circumstances, in the second embodiment, the hybrid ECU 25 (and / or MGECU 31) executes a pressing control routine of FIG. 5 to be described later, so that the vehicle is stopped during the pressing control. The pressing torque is calculated according to the friction coefficient μ of the road surface. As a result, in accordance with the friction coefficient μ of the road surface, the pressing torque (torque generated by the second MG 13) necessary for preventing the rattling noise of the
図5に示す押し当て制御ルーチンでは、ステップ201で、車両の停車中であるか否かを判定し、車両の停車中ではない(走行中である)と判定された場合には、ステップ207に進み、例えば、車両の走行中の駆動輪と従動輪との回転差(駆動輪のスリップ量)に基づいて路面の摩擦係数μを推定する。このステップ207の処理が特許請求の範囲でいう摩擦係数判定手段としての役割を果たす。
In the pressing control routine shown in FIG. 5, it is determined in
一方、上記ステップ201で、車両の停車中であると判定された場合には、ステップ202に進み、車両の停車直前に推定した路面の摩擦係数μを、車両が停止している路面の摩擦係数μとして読み込む。尚、路面の摩擦係数μの判定方法を適宜変更しても良く、例えば、車両の停止中に車両に搭載されたカメラ(例えばバックモニター用のカメラ)で路面を撮影し、その撮影画像に基づいて路面状態(例えば、舗装の有無、雨や雪の有無、凹凸度合等)を判定して摩擦係数μを推定するようにしても良い。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ203に進み、エンジン11の始動要求又は停止要求が発生したか否かを判定し、エンジン11の始動要求又は停止要求が発生したと判定されたときに、ステップ204に進み、シフトレバーの操作位置に基づいて押し当てトルクTの方向を決定する。
Thereafter, the process proceeds to step 203, where it is determined whether a start request or a stop request for the
この後、ステップ205に進み、図6に示す押し当てトルクTのマップを参照して、路面の摩擦係数μに応じた押し当てトルクTを算出する。この押し当てトルクTのマップは、摩擦係数μが大きくなるほど押し当てトルクTが小さくなるように設定されている。図6に示す押し当てトルクTのマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ハイブリッドECU25(又はMGECU31)のROMに記憶されている。 Thereafter, the process proceeds to step 205, and the pressing torque T corresponding to the friction coefficient μ of the road surface is calculated with reference to the pressing torque T map shown in FIG. The map of the pressing torque T is set so that the pressing torque T decreases as the friction coefficient μ increases. The map of the pressing torque T shown in FIG. 6 is created in advance based on test data, design data, etc., and is stored in the ROM of the hybrid ECU 25 (or MGECU 31).
この後、ステップ206に進み、押し当てトルクTを発生させるように第2のMG13を制御することで、第2のMG13で減速ギヤ機構18に押し当てトルクTを付加する押し当て制御を実行する。
Thereafter, the process proceeds to step 206, and the
以上説明した本実施例2では、押し当て制御の際に、路面の摩擦係数μに応じて押し当てトルクを算出するようにしたので、路面の摩擦係数μに応じて減速ギヤ機構18の歯打ち音を防止するのに必要な押し当てトルク(第2のMG13で発生させるトルク)が変化するのに対応して、押し当てトルクを変化させることができる。これにより、押し当て制御の際に、路面の摩擦係数μに左右されずに押し当てトルクを過不足なく適正値に設定することができ、減速ギヤ機構18の歯打ち音を防止しながら、第2のMG13の電力消費量を低減することができる。
In the second embodiment described above, the pressing torque is calculated in accordance with the road surface friction coefficient μ during the pressing control. Therefore, the
尚、上記実施例2では、路面の摩擦係数μをパラメータとする押し当てトルクのマップを用いて、路面の摩擦係数μから押し当てトルクを直接算出するようにしたが、路面の摩擦係数μに応じた補正係数を算出し、この補正係数を用いて基本押し当てトルクを補正して、最終的な押し当てトルクを求めるようにしても良い。 In the second embodiment, the pressing torque is directly calculated from the road friction coefficient μ using the pressing torque map using the road friction coefficient μ as a parameter. A corresponding correction coefficient may be calculated, and the basic pressing torque may be corrected using the correction coefficient to obtain the final pressing torque.
また、路面の摩擦係数μの相関データを用いて押し当てトルクを算出するようにしても良い。路面の摩擦係数μの相関データとしては、例えば、路面凹凸度合(路面平滑度合)、車輪に作用する摩擦力(=摩擦係数×車両荷重)、駆動輪のスリップ率、駆動輪と従動輪との回転差(駆動輪のスリップ量)を用いても良い。 Further, the pressing torque may be calculated using the correlation data of the road surface friction coefficient μ. As the correlation data of the road surface friction coefficient μ, for example, the road surface unevenness degree (road surface smoothness degree), the friction force acting on the wheel (= friction coefficient × vehicle load), the slip ratio of the drive wheel, the drive wheel and the driven wheel A rotation difference (a slip amount of the driving wheel) may be used.
[その他の実施例]
上記実施例1と上記実施例2を組み合わせて、路面の傾斜角度θと摩擦係数μとをパラメータとする押し当てトルクのマップを用いて、路面の傾斜角度θと摩擦係数μとに応じた押し当てトルクを算出するようにしても良い。
[Other Examples]
A combination of the first embodiment and the second embodiment, and using a map of the pressing torque with the road slope angle θ and the friction coefficient μ as parameters, the push according to the road slope angle θ and the friction coefficient μ is used. The contact torque may be calculated.
また、路面の摩擦係数μに応じた補正係数を用いて、路面の傾斜角度θに応じた押し当てトルクを補正したり、或は、路面の傾斜角度θに応じた補正係数を用いて、路面の摩擦係数μに応じた押し当てトルクを補正するようにしても良い。 Further, the correction coefficient according to the road surface friction coefficient μ is used to correct the pressing torque according to the road surface inclination angle θ, or the correction coefficient according to the road surface inclination angle θ is used to correct the road surface. The pressing torque according to the friction coefficient μ may be corrected.
また、路面の傾斜角度θに応じた補正係数と路面の摩擦係数μに応じた補正係数とを用いて、基本押し当てトルクを補正して、最終的な押し当てトルクを求めるようにしても良い。 Further, the final pressing torque may be obtained by correcting the basic pressing torque using a correction coefficient corresponding to the road surface inclination angle θ and a correction coefficient corresponding to the road surface friction coefficient μ. .
また、上記各実施例1,2では、エンジンの動力を遊星ギヤ機構で分割するスプリットタイプのハイブリッド車に本発明を適用したが、スプリットタイプのハイブリッド車に限定されず、MGの動力を減速ギヤ機構等のギヤ機構を介して車輪の駆動軸に伝達する構成であれば、パラレルタイプやシリーズタイプ等、他の方式のハイブリッド車に本発明を適用しても良い。 In the first and second embodiments, the present invention is applied to a split type hybrid vehicle in which the engine power is divided by the planetary gear mechanism. However, the present invention is not limited to the split type hybrid vehicle, and the MG power is reduced to the reduction gear. The present invention may be applied to other types of hybrid vehicles such as a parallel type and a series type as long as they are configured to transmit to the wheel drive shaft via a gear mechanism such as a mechanism.
11…エンジン(内燃機関)、12…第1のMG、13…第2のMG、14…車輪、16…遊星ギヤ機構(動力分割機構)、17…ペラ軸(駆動軸)、18…減速ギヤ機構、21…バッテリ、25…ハイブリッドECU(押し当て制御手段,摩擦係数判定手段)、30…エンジンECU、31…MGECU、32…傾斜角度センサ(傾斜角度判定手段)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
車両の停車中に前記内燃機関を始動及び/又は停止する際に前記MGで前記ギヤ機構に所定の押し当てトルクを付加する押し当て制御を実行する押し当て制御手段を備え、
前記押し当て制御手段は、前記押し当て制御の際に車両が停車している路面状況に応じて前記押し当てトルクを設定することを特徴とする車両駆動システムの制御装置。 In a control device for a vehicle drive system comprising an internal combustion engine and a motor generator (hereinafter referred to as “MG”), and connecting the MG and a drive shaft of a wheel via a gear mechanism,
A pressing control means for executing a pressing control for adding a predetermined pressing torque to the gear mechanism by the MG when the internal combustion engine is started and / or stopped while the vehicle is stopped;
The control device for a vehicle drive system, wherein the pressing control means sets the pressing torque according to a road surface condition where the vehicle is stopped during the pressing control.
前記押し当て制御手段は、前記傾斜角度判定手段で判定した路面の傾斜角度又はその相関データに応じて前記押し当てトルクを設定する手段を有することを特徴とする請求項1に記載の車両駆動システムの制御装置。 Inclination angle determination means for determining the road surface inclination angle or its correlation data as the road surface condition,
2. The vehicle drive system according to claim 1, wherein the pressing control unit includes a unit that sets the pressing torque in accordance with an inclination angle of a road surface determined by the inclination angle determining unit or correlation data thereof. Control device.
前記押し当て制御手段は、前記摩擦係数判定手段で判定した路面の摩擦係数又はその相関データに応じて前記押し当てトルクを設定する手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両駆動システムの制御装置。 Friction coefficient determination means for determining the road surface friction coefficient or its correlation data as the road surface condition,
3. The vehicle according to claim 1, wherein the pressing control unit includes a unit that sets the pressing torque in accordance with a road surface friction coefficient determined by the friction coefficient determination unit or correlation data thereof. Drive system controller.
前記押し当て制御手段は、前記押し当て制御の際に前記第2のMGで前記減速ギヤ機構に前記押し当てトルクを付加することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の車両駆動システムの制御装置。 The internal combustion engine, the first MG, and the drive shaft are connected via a power split mechanism, and the second MG and the drive shaft are connected via a reduction gear mechanism,
4. The vehicle drive according to claim 1, wherein the pressing control means applies the pressing torque to the reduction gear mechanism by the second MG during the pressing control. System control unit.
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