JP2011156901A - Controller for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両に好適な制御装置に関する。 The present invention relates to a control device suitable for a hybrid vehicle.
従来から、内燃機関(エンジン)に加えて、電動機や発電機として機能する回転電機(モータジェネレータ)を備えるハイブリッド車両が知られている。例えば、特許文献1には、エンジン回転数と駆動軸の回転数との回転数比を連続的に変化させる無段変速モードと、モータジェネレータより反力トルクを出力させずに、回転数比を固定にする固定変速モードと、を有するハイブリッド車両が開示されている。また、このハイブリッド車両は、上述の変速モードを切り替えるために、モータジェネレータを固定(ロック)するためのロック機構を備える。また、特許文献2には、燃費を優先する燃費優先モードとするか否かを選択するためのエコスイッチを備えるハイブリッド車両が開示されている。その他、本発明に関連する技術が、特許文献3、特許文献4にそれぞれ開示されている。
Conventionally, in addition to an internal combustion engine (engine), a hybrid vehicle including a rotating electric machine (motor generator) that functions as an electric motor or a generator is known. For example,
運転者が燃費優先モードを選択して車両の運転を行う場合、運転者が燃費を向上させるような運転を心掛ける結果、車速や要求駆動力の変化が少ない定常状態に準じた走行が行われる可能性が高い。一方、このような定常状態に準じた走行中では、通常の走行時と比べ、乗員は車両に生じたショック等をより大きく感じやすい。従って、燃費優先モード中に、無段変速モードと固定変速モードとを切り替える際のロック機構の制御によりショック等が発生した場合、乗員に不快感、違和感を与える虞がある。 When the driver chooses the fuel efficiency priority mode and drives the vehicle, the driver tries to improve the fuel efficiency, so that the vehicle can travel according to a steady state with little change in vehicle speed and required driving force. High nature. On the other hand, during traveling according to such a steady state, a passenger is more likely to feel a shock or the like generated in the vehicle than during normal traveling. Therefore, when a shock or the like occurs due to the control of the lock mechanism when switching between the continuously variable transmission mode and the fixed transmission mode during the fuel efficiency priority mode, there is a risk that the passenger will feel uncomfortable or uncomfortable.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、変速モードの切り替えに伴うショック及び衝突音を抑制可能な車両の制御装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can suppress shocks and collision noise associated with switching of a shift mode.
本発明の1つの観点では、回転電機と内燃機関とを含む動力要素と、相互に差動回転可能な複数の回転要素を備えた差動機構と、前記差動機構のいずれかの回転要素の状態を回転不能なロック状態と回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能なロック機構と、前記非ロック状態にある場合に対応し、前記内燃機関の回転数と車軸に繋がる駆動軸の回転数との比たる変速比が前記回転電機により連続的に可変とされる無段変速モードと、前記ロック状態にある場合に対応し、前記変速比が固定される固定変速モードと、の間で変速モードの切り替えを実行する場合、燃費を優先させる走行モードである燃費優先モードでは、当該燃費優先モード以外の場合と比べ、前記変速モードの切り替えを緩やかに実行する制御手段と、を備える。 In one aspect of the present invention, a power element including a rotating electrical machine and an internal combustion engine, a differential mechanism including a plurality of rotating elements that can perform differential rotation with respect to each other, and any of the rotating elements of the differential mechanism A lock mechanism capable of switching between a locked state in which rotation is impossible and a rotatable unlocked state, and rotation of the drive shaft connected to the rotational speed of the internal combustion engine and the axle corresponding to the case of being in the unlocked state Between a continuously variable transmission mode in which a transmission ratio as a ratio to the number is continuously variable by the rotating electrical machine and a fixed transmission mode in which the transmission ratio is fixed in a case where the transmission ratio is fixed. When the shift mode switching is executed, the fuel consumption priority mode, which is a travel mode that prioritizes the fuel consumption, includes control means that performs the shift mode switching more slowly than in the case other than the fuel consumption priority mode.
上記の車両の制御装置は、ハイブリッド車両に搭載され、動力要素と、差動機構と、ロック機構と、制御手段と、を備える。動力要素は、回転電機と内燃機関とを含む。差動機構は、相互に差動回転可能な複数の回転要素を備える。ロック機構は、例えば、湿式多板式のブレーキ若しくはクラッチ(以後、「クラッチ」と総称する。)、電磁カム式クラッチ、又はドグクラッチであり、差動機構のいずれかの回転要素の状態を回転不能なロック状態と回転可能な非ロック状態との間で切り替える。制御手段は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)であり、無段変速モードと固定変速モードとを切り替える場合、燃費優先モードでは、当該燃費優先モード以外の場合と比べ、当該切り替えを緩やかに実行する。「燃費優先モード」とは、振動及び騒音よりも、回転電機の電力消費の低減化も含めた燃費の優先度が高い走行モードを指し、例えば運転者により専用のスイッチを介して明示的に指定される。ここで、「変速モードの切り替え」とは、無段変速モードと固定変速モードとを切り替える際の種々の状態遷移を指し、「変速モードの切り替えを緩やかに実行」とは、種々の状態遷移のうち、1部又は全部の状態遷移を、時間をかけて徐々に変化させることを指す。このようにすることで、車両の制御装置は、燃費優先モード中に、固定変速モードと無段変速モードとの変速モード切り替えに起因したショック及び衝突音を低減し、ドライバビリティを向上させることができる。 The vehicle control apparatus is mounted on a hybrid vehicle and includes a power element, a differential mechanism, a lock mechanism, and a control unit. The power element includes a rotating electrical machine and an internal combustion engine. The differential mechanism includes a plurality of rotating elements that are differentially rotatable with respect to each other. The lock mechanism is, for example, a wet multi-plate brake or clutch (hereinafter collectively referred to as “clutch”), an electromagnetic cam clutch, or a dog clutch, and cannot rotate the state of any of the rotating elements of the differential mechanism. Switch between locked and rotatable unlocked state. The control means is, for example, an ECU (Electronic Control Unit), and when switching between the continuously variable transmission mode and the fixed transmission mode, the switching is performed more slowly in the fuel efficiency priority mode than in the fuel efficiency priority mode. . “Fuel consumption priority mode” refers to a driving mode in which the priority of fuel consumption is higher than vibration and noise, including reduction of power consumption of rotating electrical machines. For example, it is explicitly specified by the driver via a dedicated switch. Is done. Here, “switching of the shift mode” refers to various state transitions when switching between the continuously variable transmission mode and the fixed shift mode, and “slowly executing the switching of the shift mode” refers to various state transitions. Of these, it means that one or all of the state transitions are gradually changed over time. By doing so, the vehicle control device can reduce the shock and collision noise caused by the shift mode switching between the fixed shift mode and the continuously variable shift mode and improve the drivability during the fuel efficiency priority mode. it can.
上記の車両の制御装置の一態様では、前記差動機構は、前記回転電機に連結された第1回転要素、前記駆動軸に連結された第2回転要素及び前記内燃機関に連結された第3回転要素を含み、前記ロック機構は、前記第1回転要素の状態を前記ロック状態と前記非ロック状態とに切り替え可能なブレーキである。 In one aspect of the vehicle control apparatus, the differential mechanism includes a first rotating element connected to the rotating electrical machine, a second rotating element connected to the drive shaft, and a third connected to the internal combustion engine. The lock mechanism includes a rotating element, and the lock mechanism is a brake capable of switching the state of the first rotating element between the locked state and the unlocked state.
上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記非ロック状態から前記ロック状態へ前記ロック機構を遷移させた後、前記回転電機のトルクを変化させる場合、前記燃費優先モードでは、当該燃費優先モード以外の場合と比べ、前記トルクを緩やかに変化させる。このようにすることで、車両の制御装置は、燃費優先モード中に、エンジントルクの反力トルクを回転電機からロック機構へ遷移させる際のショック等の発生を抑制することができる。 In another aspect of the vehicle control apparatus, the control unit may change the fuel consumption priority mode when the torque of the rotating electrical machine is changed after the lock mechanism is changed from the unlocked state to the locked state. Then, compared with the case other than the fuel consumption priority mode, the torque is gradually changed. By doing in this way, the control apparatus of a vehicle can suppress generation | occurrence | production of the shock etc. at the time of making the reaction force torque of an engine torque change from a rotary electric machine to a lock mechanism in fuel consumption priority mode.
上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記ロック状態から前記非ロック状態へ前記ロック機構を遷移させる際に前記回転電機のトルクを変化させる場合、前記燃費優先モードでは、当該燃費優先モード以外の場合と比べ、前記トルクを緩やかに変化させる。このようにすることで、車両の制御装置は、燃費優先モード中に、ロック機構を解放する際に生じるショックを抑制することができる。 In another aspect of the vehicle control device, the control unit may change the torque of the rotating electrical machine when the lock mechanism is changed from the locked state to the unlocked state. The torque is gradually changed as compared with the case other than the fuel efficiency priority mode. By doing in this way, the control apparatus of a vehicle can suppress the shock which arises when releasing a lock mechanism during fuel consumption priority mode.
上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記ロック機構は、通電をすることによって発生する電磁力に基づき前記回転電機に連結された第1回転要素の状態を前記ロック状態と前記非ロック状態とに切り替え可能な電磁ブレーキである。 In another aspect of the vehicle control device, the lock mechanism may change the state of the first rotating element connected to the rotating electrical machine based on electromagnetic force generated by energization to the locked state and the unlocked state. It is an electromagnetic brake that can be switched to a state.
上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記非ロック状態から前記ロック状態へ前記ロック機構を遷移させた後、前記通電の電流を変化させる場合、前記燃費優先モードでは、当該燃費優先モード以外の場合と比べ、前記電流を緩やかに変化させる。これにより、車両の制御装置は、燃費優先モード中に、電力消費量削減等のために電流を変化させた場合であっても、これに伴うショックを抑制することができる。 In another aspect of the vehicle control device, the control means may change the current of energization after changing the locking mechanism from the unlocked state to the locked state, and in the fuel consumption priority mode. The current is gradually changed as compared with the case other than the fuel efficiency priority mode. Thereby, even if it is a case where the electric current is changed for the power consumption reduction etc. during the fuel consumption priority mode, the vehicle control device can suppress the accompanying shock.
上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記ロック状態から前記非ロック状態へ前記ロック機構を遷移させた後、前記通電の電流を変化させる場合、前記燃費優先モードでは、当該燃費優先モード以外の場合と比べ、前記電流を緩やかに変化させる。これにより、車両の制御装置は、電流の変化に伴いエンジン動作点が不測に変化した場合であっても、これに対するフィードバック制御を容易に実行することができ、燃費優先モード中のショック等を抑制することができる。 In another aspect of the vehicle control device described above, the control unit may change the current of energization after changing the lock mechanism from the locked state to the unlocked state. The current is gradually changed as compared with the case other than the fuel efficiency priority mode. As a result, even when the engine operating point changes unexpectedly with a change in current, the vehicle control device can easily execute feedback control for this, and suppresses a shock or the like in the fuel efficiency priority mode. can do.
上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記ロック機構は、前記第1回転要素に連結される第1係合要素と、当該第1係合要素と対向し且つ係合可能な第2係合要素と、を備える電磁カム式のクラッチであり、前記制御手段は、前記第1係合要素と前記第2係合要素との係合を実行する場合、前記燃費優先モードでは、当該燃費優先モード以外の場合と比べ、前記第1係合要素と前記第2係合要素との間に形成されたガタを詰める速度を遅くするように前記回転電機を制御する。このようにすることで、車両の制御装置は、燃費優先モード中に、ガタ詰め時のショック及び衝突音を抑制することができる。 In another aspect of the vehicle control apparatus, the lock mechanism includes a first engagement element coupled to the first rotation element, and a second engagement that is opposed to and engageable with the first engagement element. An electromagnetic cam type clutch provided with an engagement element, and when the control means executes engagement between the first engagement element and the second engagement element, in the fuel consumption priority mode, the fuel consumption Compared with a case other than the priority mode, the rotating electrical machine is controlled so as to reduce the speed at which the backlash formed between the first engagement element and the second engagement element is packed. By doing in this way, the control apparatus of a vehicle can suppress the shock and the collision sound at the time of backlashing in the fuel consumption priority mode.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[構成]
始めに、図1を参照し、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置を適用したハイブリッド車両1の構成の一例について説明する。図1は、ハイブリッド車両1の概略構成図である。ハイブリッド車両1は、ECU100、PCU(Power Control Unit)11、バッテリ12、アクセル開度センサ13、車速センサ14、エコスイッチ15、及びハイブリッド駆動装置10を備える。
[Constitution]
First, an example of the configuration of a
ECU100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)、A/D(Analog to Digital)変換器及び入出力インターフェイスなどを有し、ハイブリッド車両1の各部の動作を制御する電子制御ユニットである。ECU100は、ROMに格納された制御プログラムに従って、後述する制御を実行する。そして、ECU100は、本発明における制御手段として機能する。なお、本発明に係る制御手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えば制御手段は、複数のECU、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等であってもよい。
The
ハイブリッド駆動装置10は、ハイブリッド車両1の車軸たる左車軸SFL(左前輪FLに対応)及び右車軸SFR(右前輪FRに対応)に駆動力としての駆動トルクを供給することによりハイブリッド車両1を駆動するドライブユニットである。ハイブリッド駆動装置10の詳細な構成については後述する。
The
PCU11は、不図示のインバータを含み、バッテリ12と後述する各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いはバッテリ12を介さない各モータジェネレータ相互間の電力の入出力を制御する制御ユニットである。具体的には、PCU11は、バッテリ12から取り出した直流電力を交流電力に変換して各モータジェネレータに供給すると共に、各モータジェネレータによって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ12に供給する。PCU11は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100によってその動作が制御される。
The
バッテリ12は、複数の単位電池セルを直列接続した構成を有し、各モータジェネレータを力行するための電力に係る電力供給源として機能する電池ユニットである。
The
アクセル開度センサ13は、ハイブリッド車両1の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度「Ta」を検出することが可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ13は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Taは、ECU100によって一定又は不定の周期で参照される。
The accelerator opening sensor 13 is a sensor configured to be able to detect an accelerator opening “Ta” as an operation amount of an accelerator pedal (not shown) of the
車速センサ14は、ハイブリッド車両1の車速「V」を検出するセンサである。車速センサ14は、ECU100と電気的に接続されており、検出された車速Vは、ECU100によって一定又は不定の周期で参照される。
The
エコスイッチ15は、走行時の制御モードとして、ハイブリッド車両1の振動及び騒音(以後、単に「NV(Noise and Vibration)」とも呼ぶ。)よりもエンジン200の燃費やモータジェネレータ等による電力消費の低減化を優先する燃費優先モード(以下、「エコモード」とも呼ぶ。)を選択するためのスイッチである。エコスイッチ15は、ハイブリッド車両1の運転席近傍に設けられ、ECU100と電気的に接続する。エコスイッチ15が運転者等によりオンに設定された場合、ECU100は、通常時(即ち、スイッチオフ時)には値0に設定する所定のエコフラグを値1に設定すると共に、予め定められた燃費優先時用の各種制御手順に従ってハイブリッド車両1を制御する。以下、エコモード以外の場合、即ち、エコスイッチ15がオフの場合を、「燃費通常モード」と呼ぶ。
The
ここで、図2を参照し、ハイブリッド駆動装置10の詳細な構成について説明する。図2は、ハイブリッド駆動装置10の概略構成図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
Here, the detailed configuration of the
図2において、ハイブリッド駆動装置10は、エンジン200、動力分割機構300、モータジェネレータMG1(以下、適宜「モータMG1」と略称する。)、モータジェネレータMG2(以下、適宜「モータMG2」と略称する。)、入力軸400、ロック機構500、MG2リダクション機構600及び減速機構700を備える。
In FIG. 2, the
エンジン200は、ハイブリッド車両1の主たる動力源として機能し、本発明に係る「内燃機関」の一例たる直列4気筒ガソリンエンジンである。エンジン200は、公知のガソリンエンジンであり、ここでは、その詳細な構成を割愛するが、エンジン200の出力動力たるエンジントルク「Te」は、不図示のクランク軸を介してハイブリッド駆動装置10の入力軸400に連結されている。尚、エンジン200は、本発明に係る内燃機関の採り得る実践的態様の一例に過ぎず、本発明に係る内燃機関の実践的態様には、エンジン200に限らず、公知の各種エンジンが採用される。
The
モータMG1は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた、本発明に係る「回転電機」の一例たる電動発電機である。 The motor MG1 is a motor generator that is an example of a “rotating electric machine” according to the present invention, which has a power running function that converts electrical energy into kinetic energy and a regeneration function that converts kinetic energy into electrical energy.
モータMG2は、モータMG1よりも体格の大きい電動発電機であり、モータMG1と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備える。 The motor MG2 is a motor generator having a larger physique than the motor MG1, and has a power running function that converts electrical energy into kinetic energy and a regenerative function that converts kinetic energy into electrical energy, similar to the motor MG1.
尚、モータMG1及びモータMG2は、同期電動発電機として機能し、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。 The motor MG1 and the motor MG2 function as a synchronous motor generator, and include, for example, a rotor having a plurality of permanent magnets on the outer peripheral surface, and a stator wound with a three-phase coil that forms a rotating magnetic field.
動力分割機構300は、本発明に係る「差動機構」の一例たる複合型遊星歯車機構である。
The
動力分割機構300は、中心部に設けられた、本発明に係る「第1回転要素」の一例たるサンギアS1と、サンギアS1の外周に同心円状に設けられた本発明に係る「第2回転要素」の一例たるリングギアR1と、サンギアS1とリングギアR1との間に配置されてサンギアS1の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア(不図示)と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支する本発明に係る「第3回転要素」の一例たるキャリアC1とを備える。
The
ここで、サンギアS1は、モータMG1のロータに、その回転軸を共有する形で連結されており、その回転数はモータMG1の回転数(以後、「MG1回転数Nmg1」と呼ぶ。)と等価である。また、リングギアR1は、減速機構700及びMG2リダクション機構600の後述するリングギアR2に連結されており、その回転数は、駆動軸の回転数(以後、「出力回転数Nout」と呼ぶ。)と等価である。更に、キャリアC1は、エンジン200のクランク軸に連結された入力軸400と連結されており、その回転数は、エンジン200の回転数(以後、「エンジン回転数Ne」と呼ぶ。)と等価である。
Here, the sun gear S1 is connected to the rotor of the motor MG1 so as to share the rotation axis, and the rotation speed is equivalent to the rotation speed of the motor MG1 (hereinafter referred to as “MG1 rotation speed Nmg1”). It is. The ring gear R1 is connected to a ring gear R2 (described later) of the
MG2リダクション機構600は、動力分割機構300と同様の遊星歯車機構である。MG2リダクション機構600は、中心部に設けられたサンギアS2と、サンギアS2の外周に同心円状に設けられたリングギアR2と、サンギアS2とリングギアR2との間に配置されてサンギアS2の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア(不図示)と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するキャリアC2とを備える。また、サンギアS2は、モータMG2のロータが連結される。
The
ここで、MG2リダクション機構600のリングギアR2は、先に述べたように動力分割機構300のリングギアR1と連結され、車軸と一義的な回転状態を呈する。また、キャリアC2は、固定要素により回転不能に固定されている。従って、残余の一回転要素たるサンギアS2に固定されたモータMG2には、駆動軸の回転がMG2リダクション機構600を構成する各ギアのギア比に応じて定まる減速比に応じて減速された形で伝達される。このように、MG2リダクション機構600は、減速ギア機構として機能する。そして、MG2リダクション機構600と動力分割機構300とによって規定される複合型遊星歯車機構は、回転二自由度の差動機構である。よって、モータMG2の回転数(以後、「MG2回転数Nmg2」と呼ぶ。)は、車速Vに応じて一義的に定まる。
Here, the ring gear R2 of the
減速機構700は、車軸と一義的な回転状態を呈する駆動軸(符号省略)と、この駆動軸に連結された減速ギア(符号省略)と、デファレンシャル(符号省略)とを含むギア機構である。各車軸の回転数は、減速機構700により所定のギア比に従って減速された状態で駆動軸に伝達される。この駆動軸には、先に述べたようにリングギアR1及びリングギアR2が連結されており、各リングギアが、車速Vと一義的な回転状態を呈する構造となっている。
The
尚、モータMG2は、モータMG1及びエンジン200と異なり、駆動軸に対し、その出力トルク(以後、「MG2トルクTm」と呼ぶ。)を作用させることが可能である。従って、モータMG2は、駆動軸にトルクを付加してハイブリッド車両1の走行をアシストすることも、駆動軸からのトルクの入力により電力回生を行うことも可能である。MG2トルクTmは、モータMG1の入出力トルク(以後、「MG1トルクTg」と呼ぶ。)と共に、PCU11を介してECU100により制御される。
Unlike motor MG1 and
ハイブリッド駆動装置10は、図示破線枠A1及びA2に相当する部位に、レゾルバ等の回転センサが設けられている。これら回転センサは、ECU100と電気的に接続された状態にあり、検出された回転数は、夫々ECU100に対し一定又は不定の周期で送出されている。補足すると、図示破線枠A1に相当する部位の回転数とは、MG2回転数Nmg2であり、図示破線枠A2に相当する部位の回転数とは、MG1回転数Nmg1である。
The
動力分割機構300は、上述した構成の下で、エンジン200から入力軸400に供給されるエンジントルクTeを、キャリアC1によってサンギアS1及びリングギアR1に所定の比率、具体的には各ギア相互間のギア比に応じた比率で分配する。即ち、動力分割機構300は、エンジン200の動力を2系統に分割することが可能である。この際、リングギアR1の歯数に対するサンギアS1の歯数としてのギア比「P」を定義すると、エンジン200からキャリアC1に対しエンジントルクTeを作用させた場合に、サンギアS1に作用するトルク「Tes」は下記(1)式により、また駆動軸に現れるエンジン直達トルク「Ter」は下記(2)式により、夫々表される。
In the
Tes=−Te×P/(1+P)・・・(1)
Ter=Te×1/(1+P)・・・(2)
尚、本発明に係る「差動機構」に係る実施形態上の構成は、動力分割機構300のものに限定されない。例えば、本発明に係る差動機構は、複数の遊星歯車機構が組み合わされた複合型遊星歯車機構であってもよい。
Tes = −Te × P / (1 + P) (1)
Ter = Te × 1 / (1 + P) (2)
The configuration of the embodiment relating to the “differential mechanism” according to the present invention is not limited to that of the
ロック機構500は、サンギアS1の状態を、回転不能なロック状態と回転可能な解放状態との間で選択的に切り替え可能に構成された電磁カム式係合装置である。そして、ロック機構500は、本発明に係る「ブレーキ」、「電磁ブレーキ」、及び「電磁カムクラッチ」の一例である。
The
ここで、図3を参照し、ロック機構500の詳細な構成について説明する。図3は、ロック機構500の一断面構成を例示する模式断面図である。尚、同図において、図2と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
Here, a detailed configuration of the
図3において、ロック機構500は、カム510、クラッチ板520、アクチュエータ530、リターンスプリング540及びカムボール550を備える。
In FIG. 3, the
カム510は、サンギア軸310に連結され、サンギア軸310と一体に回転可能な、クラッチ板520と一対をなす本発明に係る「第1係合要素」の一例たる略円板状の係合部材である。尚、カム510は、必ずしもサンギア310と直接的に連結されている必要はなく、各種連結部材を介してサンギア310と間接的に連結されていてもよい。
The
クラッチ板520は、磁性金属材料により構成されると共にカム510と対向配置されてなる、カム510と一対をなす円板状の係合部材である。クラッチ板520は、本発明に係る「第2係合要素」の一例である。
The
アクチュエータ530は、吸引部531、電磁石532及び摩擦部533を有する。吸引部531は、磁性金属材料により構成されると共に電磁石532を収容可能なアクチュエータ530の筐体である。吸引部531は、ハイブリッド駆動装置10の外郭部材と略一体に固定されたケースCSに対し固定されている。
The
電磁石532は、バッテリ12からの電力供給を受けた不図示の駆動部から所定の励磁電流(以後、「電流Ir」と呼ぶ。)が供給された励磁状態において磁力を発生可能な磁石である。励磁状態において電磁石532から発せられる磁力は、磁性金属材料により構成された吸引部531を介して、先述したクラッチ板520を吸引する。即ち、クラッチ板520に対しクラッチ板520を吸引する方向へ駆動力たる電磁力を付与する。尚、この駆動部は、ECU100と電気的に接続されており、電磁石532の励磁動作は、ECU100により上位に制御される。
The
摩擦部533は、吸引部531におけるクラッチ板520との対向面に形成された摩擦機能体であり、形成されない場合と較べて、接触状態にある物体の移動をより大きく阻害し得るようにその摩擦係数が設定されている。
The
リターンスプリング540は、一方の固定端がクラッチ板520に固定され、他方の固定端がカム510に固定された弾性体であり、クラッチ板520をカム510の方向へ付勢している。このため、クラッチ板520は、通常、このリターンスプリング540の付勢を受けて、所定の対向間隔GAPを隔てて吸引部531と対向する非接触位置(以後、「非接触位置Pn」と呼ぶ。)で停止している。
The
カムボール550は、カム510とクラッチ板520とに挟持された球状物体である。ロック機構500は、サンギアS1及びサンギア軸310を介してカム510に伝達されるMG1トルクTgが、このカムボール550を伝達要素としてクラッチ板520に伝達される。
ここで、図4を参照し、ロック機構500の構成について更に具体的に説明する。図4は、図3において矢線A方向にロック機構500を見た模式的な断面図である。尚、同図において、図3と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略する。
Here, the configuration of the
図4において、カム510及びクラッチ板520の各々における対向面は、夫々中心部へ向かう程、当該各々における、サンギア軸310の伸長方向への厚みが小さくなるように形成されており、上記カムボール550は、通常、両者間の対向空間が最も広い中心部付近に挟持されている。このため、クラッチ板520が非接触位置Pnにある場合、カム510とクラッチ板520とは、このカムボール550をトルクの伝達要素として、モータMG1の回転方向と等しい方向へ略一体に回転する。従って、クラッチ板520が非接触位置Pnにある場合、モータMG1の回転は、少なくとも実質的には何ら阻害されない。尚、図4では、図示下方がモータMG1の正回転方向と定義されるが、モータMG1は、係る正回転方向のみならず、係る正回転方向と真逆の負回転方向(図示省略)にも同様に回転可能である。
In FIG. 4, the opposing surfaces of each of the
[制御方法]
以下では、ECU100が実行する制御方法について具体的に説明する。
[Control method]
Below, the control method which ECU100 performs is demonstrated concretely.
(ロック制御)
ECU100は、電流Irを制御することで、サンギアS1を被ロック要素として、サンギアS1の状態をロック状態と解放(非ロック)状態との間で選択的に切り替える。具体的には、ECU100は、電流Irを大きくすることで、サンギアS1の状態をロック状態へ移行させ、電流Irを小さくすることで、サンギアS1の状態を解放状態に移行させる。尚、サンギアS1は、既に述べた通りモータMG1に連結されており、サンギアS1がロック状態にある場合、モータMG1もまた回転不能なロック状態となる。従って、これ以降、サンギアS1がロック状態にあることを適宜「モータMG1がロック状態にある」と表現する。
(Lock control)
The
ここで、図5を参照して、ロック機構500によるサンギアS1のロック作用について説明する。ここに、図5は、ロック機構500のロック作用によりサンギアS1が解放状態からロック状態に状態遷移する過程を説明する模式的な断面図である。尚、同図において、図3又は図4と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
Here, with reference to FIG. 5, the locking action of the sun gear S1 by the
図5(a)は、先の図4と同様の状態を表しており、クラッチ板520と摩擦部533との間に対向空間GAPが介在する。この場合、クラッチ板520は、摩擦部533による抑止力の影響を受けることなく回転可能である。このため、カムボール550の作用によりカム510とクラッチ板520とは略一体に回転可能である。ここで、カム510は、サンギア軸310を介してモータMG1のロータに連結されており、このロータは、サンギア軸310を介してサンギアS1に連結されている。従って、ハイブリッド駆動装置10において、カム510は、サンギアS1と一体に回転する回転要素として扱うことができる。即ち、図5(a)に示される状態では、サンギアS1もまたクラッチ板520の制約を受けずに回転可能である。この状態は、本発明に係る「解放状態」の一例に相当する。
FIG. 5A shows a state similar to that of FIG. 4, and the facing space GAP is interposed between the
図5(b)は、アクチュエータ530の電磁石532に電流Irが所定の基準値(以後、「基準値Irth」と呼ぶ。)だけ供給された状態を示す。基準値Irthは、例えばエンジントルクTeに基づき所定のマップ等を参照して定められ、ECU100のメモリに記憶される。電磁石532に電流Irが供給された場合、電流Irに基づき電磁石532から発せられる電磁力が吸引部531を介してクラッチ板520に及ぶ。そして、クラッチ板520は、リターンスプリング540の付勢に打ち勝って図5(a)に示される非接触位置Pnと対極の図5(b)に示される接触位置(以後、「接触位置Pt」と呼ぶ。)まで移動し、吸引部531に吸着される。その結果、対向空間GAPは消滅する。また、励磁による電磁石の供給と共に、摩擦部533がクラッチ板520に対し摩擦力を発揮する形となり、クラッチ板520の正回転又は負回転方向への動作が阻害される。即ち、この状態において、クラッチ板520は、電磁石532と摩擦部533とにより、その動作が阻害され、アクチュエータ530に対し、即ちケースCSに対して静止する。
FIG. 5B shows a state where the current Ir is supplied to the
一方、このようにクラッチ板520が吸引部531に吸着された状態では、消滅した対向空間GAPの代わりに、カムボール550とクラッチ板520との間に、回転方向に沿ったガタGTが形成される。従って、カム510がモータMG1の回転の影響を受けて正回転方向又は負回転方向へ回転すると、カム510とカムボール550のみが、その回転方向へ移動する。尚、ここでは、これらが正回転方向へ移動するものとして説明を継続する。ここで、新たに形成されたガタGTは、先に述べたように断面視逆テーパ状となっており、カムボール550が回転方向に進行するにつれて徐々に詰められ、遂にはガタGTが消滅した状態(以後、「ガタ詰め完了状態」と呼ぶ。)となる。ガタ詰め完了状態においては、再びカム510、カムボール550及びクラッチ板520が相互に接触する。
On the other hand, in the state where the
図5(c)は、ガタ詰め完了状態を示す図である。このガタ詰め完了状態でカム510が正回転方向に回転しようとした場合、この逆テーパ形状の対向面の作用によって、カムボール550には、クラッチ板520を更にアクチュエータ530の方向へ押圧する押圧力が発生する。その結果、カム510に対し正回転方向への正トルクが加わっている限り、ECU100が電磁石532への励磁を停止しても三者の接触状態が変化しない。そして、この場合、カム510は、当該押圧力と摩擦部533から与えられる摩擦力とによって所謂セルフロック状態となる。
FIG. 5C is a diagram showing a backlash completion state. When the
このセルフロック状態では、カム510もまたクラッチ板520と同様にケースCSに対し静止、即ち固定された状態となる。その結果、カム510と一体に回転するサンギアS1もまたケースCSに対し固定された状態となる。この状態がロック状態である。ロック状態では、サンギアS1の回転数、即ちMG1回転数Nmg1がゼロとなる。
In this self-locking state, the
尚、ここでは、ロック機構500は、上記セルフロック作用を有するものとしたが、カム510及びクラッチ板520における対向面の各々の形状等を調整することにより、この種のセルフロック作用を有さぬ構成とすることもできる。その場合、電磁石532への励磁が停止されると、リターンスプリング540の作用により、クラッチ板520は元の非接触位置Pnへと復帰する。
Here, the
以後の説明では、ECU100は、クラッチ板520とカム510との係合力を保つため、即ち、クラッチ板520を接触位置Ptに保つため、ロック状態に遷移後も電流Irを継続して供給するものとする。
In the following description, the
(各変速モードでの基本制御)
ハイブリッド車両1は、ロック対象となる動力分割機構300のサンギアS1の状態に応じて、本発明に係る変速モードの一例として、固定変速モード及び無段変速モードを選択可能である。以下、各変速モードでの基本的な制御について説明する。
(Basic control in each speed change mode)
The
図6は、ハイブリッド駆動装置10の一動作状態を例示する動作共線図である。具体的には、図6(a)は、無段変速モードの場合の動作共線図を示す。また、図6(b)は、固定変速モードの場合の動作共線図を示す。尚、同図において、図2と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
FIG. 6 is an operation alignment chart illustrating one operation state of the
図6(a)において、縦軸は回転数を表しており、横軸は、左から順にモータMG1(一義的にサンギアS1)、エンジン200(一義的にキャリアC1)及びモータMG2(一義的に駆動軸)を表す。 In FIG. 6A, the vertical axis represents the rotational speed, and the horizontal axis represents the motor MG1 (uniquely the sun gear S1), the engine 200 (uniquely the carrier C1), and the motor MG2 (uniquely) in order from the left. Drive axis).
ここで、動力分割機構300は、相互に差動関係にある複数の回転要素を備えた回転二自由度の遊星歯車機構であり、サンギアS1、キャリアC1及びリングギアR1のうち二要素の回転数が定まった場合に、残余の一回転要素の回転数が必然的に定まる。即ち、動作共線図上において、各回転要素の動作状態は、ハイブリッド駆動装置10の一動作状態に一対一に対応する一の動作共線によって表される。
Here, the
図6(a)において、車速V及び出力回転数Noutと一義的な関係にあるモータMG2の動作点が動作点「m1」であるとする。この場合、モータMG1の動作点が動作点「g1」であれば、残余の回転要素の一たるキャリアC1に連結されたエンジン200の動作点は、動作点「e1」となる。この際、ECU100は、出力回転数Noutを維持したままモータMG1の動作点を動作点「g2」及び動作点「g3」に変化させた場合、エンジン200の動作点は、夫々動作点「e2」及び動作点「e3」へと変化する。
In FIG. 6A, it is assumed that the operating point of the motor MG2 that is uniquely related to the vehicle speed V and the output rotational speed Nout is the operating point “m1”. In this case, if the operating point of the motor MG1 is the operating point “g1”, the operating point of the
即ち、この場合、ECU100は、モータMG1を回転数制御機構として機能させることによって、エンジン200を所望の動作点で動作させる。この状態に対応する変速モードが、無段変速モードである。無段変速モードでは、エンジン200の動作点(以後、「エンジン動作点」と呼ぶ。)は、基本的にエンジン200の燃料消費率が最小となるエンジン動作点(以後、「最適燃費動作点」と呼ぶ。)に制御される。なお、この場合のエンジン動作点とは、エンジン回転数NeとエンジントルクTeとの組み合わせによって規定されるエンジン200の一動作条件を意味する。
That is, in this case, the
ここで、無段変速モードでは、MG1回転数Nmg1は可変である必要がある。このため、ECU100は、無段変速モードを選択する場合、ロック機構500を、サンギアS1が非ロック状態となるように制御する。
Here, in the continuously variable transmission mode, the MG1 rotation speed Nmg1 needs to be variable. Therefore, when selecting the continuously variable transmission mode, the
また、駆動軸にエンジン直達トルクTerを供給するため、ECU100は、エンジントルクTeに応じてサンギアS1の回転軸であるサンギア軸310に現れる先述のトルクTesと大きさが等しく且つ符号が反転した(即ち、負トルクである)反力トルクを、モータMG1からこのサンギア軸310に供給する。この場合、動作点g1或いは動作点g2といった正回転領域の動作点で、モータMG1は正回転負トルクの電力回生状態(即ち、発電状態)となる。このように、ECU100は、無段変速モードでは、モータMG1を反力要素として機能させることにより、駆動軸にエンジントルクTeの一部を供給しつつ、サンギア軸310に分配されるエンジントルクTeの一部で電力回生(発電)を行う。駆動軸に対し要求されるトルクがエンジン直達トルクTerで不足する場合、ECU100は、この回生電力を利用する形で、或いは適宜バッテリ12から電力を持ち出して、モータMG2から駆動軸に対し適宜アシストトルクとしてのMG2トルクTmを供給する。
In addition, in order to supply the engine direct torque Ter to the drive shaft, the
一方、例えば高速軽負荷走行時等、例えば出力回転数Noutが高い割にエンジン回転数Neが低く済むような運転条件では、モータMG1が、例えば動作点g3の如き負回転領域の動作点となる。モータMG1は、エンジントルクTeの反力トルクとして負トルクを出力しているから、この場合、モータMG1は、負回転負トルクの状態となって力行状態となる。即ち、この場合、モータMG1の入出力トルクであるMG1トルクTgは、ハイブリッド車両1の駆動トルクとして駆動軸に伝達される。他方、ECU100は、エンジン直達トルクTerとMG2トルクTmとの総和がドライバの要求するトルクに合致するように、エンジン200、モータMG1及びモータMG2が相互に協調的に制御する。従って、このようにモータMG1が力行状態に陥った場合、モータMG2は、駆動軸に供給される、要求トルクに対し過剰なトルクを吸収するため、負トルク状態となる。この場合、モータMG2は、正回転負トルクの状態となって電力回生状態となる。このような状態においては、モータMG1からの駆動力をモータMG2での電力回生に利用し、この回生電力によりモータMG1を力行駆動する、といった所謂動力循環と称される非効率な電気パスが生じることとなる。動力循環が生じた状態では、ハイブリッド駆動装置10のシステム効率が低下する。
On the other hand, for example, when driving at a high speed and a light load, for example, under an operating condition where the engine speed Ne is low for a high output speed Nout, the motor MG1 becomes an operating point in a negative rotational range such as the operating point g3. . Since the motor MG1 outputs a negative torque as a reaction torque of the engine torque Te, in this case, the motor MG1 enters a state of negative rotation negative torque and enters a power running state. That is, in this case, the MG1 torque Tg that is the input / output torque of the motor MG1 is transmitted to the drive shaft as the drive torque of the
そこで、ECU100は、予めこのような動力循環が生じ得るものとして定められた運転領域において、ロック機構500によりサンギアS1をロック状態に制御する。その様子が図6(b)に示される。ロック機構500によりサンギアS1がロック状態に移行すると、モータMG1の動作点は、回転数ゼロに対応する図示動作点「g4」に固定される。
Therefore, the
この場合、出力回転数Noutとこのゼロ回転とにより、残余のエンジン回転数Neは一義的に固定され、その動作点は図示動作点「e4」となる。即ち、サンギアS1がロックされた場合、エンジン回転数Neは、車速Vと一義的なMG2回転数Nmg2により一義的に決定される。即ち、この場合、変速比が一定となる。この状態に対応する変速モードが固定変速モードである。 In this case, the remaining engine speed Ne is uniquely fixed by the output speed Nout and the zero speed, and the operating point becomes the illustrated operating point “e4”. That is, when the sun gear S1 is locked, the engine rotational speed Ne is uniquely determined by the vehicle speed V and the unambiguous MG2 rotational speed Nmg2. That is, in this case, the gear ratio is constant. The shift mode corresponding to this state is the fixed shift mode.
固定変速モードでは、ECU100は、本来モータMG1が負担すべきエンジントルクTeの反力トルクを、ロック機構500の物理的な係合力により代替させる。即ち、この場合、ECU100は、モータMG1を電力回生状態にも力行状態にも制御する必要がないため、モータMG1を停止させる。従って、基本的には、モータMG2を稼動させる必要もなくなり、モータMG2は、言わば空転状態となる。結局、固定変速モードでは、駆動軸に現れる駆動トルクが、エンジントルクTeのうち、動力分割機構300により駆動軸側に分割された直達トルクTerのみとなり、ハイブリッド駆動装置10は、機械的な動力伝達を行うのみとなって、その伝達効率が向上する。
In the fixed speed change mode, the
尚、固定変速モードにおいて、ECU100は、モータMG2を必ずしも停止させる必要はない。例えば、ハイブリッド車両1には、各種の電装補器類が備わっており、それら電装補器類の駆動には然るべき駆動電力が必要となる。モータMG2は、この駆動電力に対応する電力をバッテリ12に供給するために、小規模の電力回生を行ってもよい。この場合、ECU100は、エンジントルクTeの直達成分がハイブリッド車両1を走行させるために要求されるトルクに対し余剰となるようにエンジントルクTeを制御し、余剰分のトルクをモータMG2で回生させる。また、ECU100は、エンジン直達トルクTerのみでは駆動トルクが不足する場合、モータMG2を力行駆動させ、MG2トルクTmによって駆動トルクを適宜アシストする。
In the fixed speed change mode, the
(変速モード切り替え)
ECU100は、エコモードでは、無段変速モードと固定変速モードとの切り替え(以後、「変速モード切り替え」と呼ぶ。)を実行する際、燃費通常モードと比較して、変速モード切り替えを緩やかに実行する。即ち、ECU100は、エコモードの場合、燃費通常モードと比較して、変速モード切り替えに係る各種の状態変化を緩やかに実行する。これにより、ECU100は、エコモード中に、変速モード切り替えに起因したショック及び衝突音の発生を低減させ、ドライバビリティを向上させる。
(Shift mode switching)
In the eco mode, the
以下、この具体的な処理について、第1制御乃至第8制御で説明する。なお、第1制御から第5制御が、無段変速モードから固定変速モードへ切り替える制御に該当し、第6制御から第8制御が、固定変速モードから無段変速モードへ切り替える制御に該当する。ECU100は、以下の第1制御乃至第8制御のうち、1又は2以上を任意に選択して実行することで、変速モード切り替えを緩やかに実行する。
Hereinafter, this specific process will be described in the first to eighth controls. The first control to the fifth control correspond to the control for switching from the continuously variable transmission mode to the fixed transmission mode, and the sixth control to the eighth control correspond to the control for switching from the fixed transmission mode to the continuously variable transmission mode. The
1.第1制御
まず、第1制御に係るECU100の制御について説明する。ECU100は、無段変速モードから固定変速モードへ切り替える場合、MG1回転数Nmg1の絶対値、即ち、モータMG1とロック機構500との回転数の差分(以後、単に「差回転数Nd」と呼ぶ。)が所定の基準値「Ndth」以下になったとき、係合を実行する。このとき、ECU100は、エコモードで使用する基準値Ndthを、燃費通常モードで使用する基準値Ndthよりも小さい値(以後、「基準値NdthL」と呼ぶ。)に設定する。これにより、ECU100は、燃費を低減しつつ、ロック機構500の係合時のショックを低減させる。
1. First Control First, the control of the
ここで、第1制御の効果について補足説明する。一般に、基準値Ndthが大きいほど、即ち、MG1回転数Nmg1が0rpm近傍に収束したか否かの基準が緩いほど、ロック機構500の係合時のショックが大きくなる。一方、基準値Ndthが小さいほど、差回転数Ndが基準値Ndth以下に収束するに要する時間幅(以後、単に「収束時間幅」と呼ぶ。)が大きくなり、ロック機構500を係合すべきと判断した時から係合完了時までの時間幅が長くなる可能性が高まる。具体的には、MG1回転数Nmg1の制御中に、アクセル開度Taの急激な変化に基づき要求駆動力が大きく変化をした場合、当該変化がモータMG1の制御に対する外乱となる。従って、この場合、ECU100は、当該外乱に起因してMG1回転数Nmg1を基準値Ndth以下にするのに時間を要することとなる。
Here, the effect of the first control will be supplementarily described. In general, the greater the reference value Ndth, that is, the weaker the reference whether or not the MG1 rotation speed Nmg1 has converged near 0 rpm, the greater the shock when the
運転者がエコモードを選択した場合、運転者は、燃費向上の観点から、燃費が悪化するような操作、具体的には、アクセルペダルの操作量を過度に多くする操作や当該操作量を急激に変化させる操作を極力避ける可能性が高い。従って、エコモードの場合、燃費通常モードと比較して、要求駆動力が急激に変化する可能性は低い。 When the driver selects the eco mode, from the viewpoint of improving the fuel efficiency, the driver suddenly increases the operation amount of the accelerator pedal or the operation amount that excessively increases the operation amount of the accelerator pedal. There is a high possibility of avoiding the operation to change to. Therefore, in the eco mode, the required driving force is less likely to change abruptly than in the fuel efficiency normal mode.
以上を勘案し、ECU100は、エコモードの場合、基準値Ndthを燃費通常モード時より小さく設定しても、収束時間幅が大きくなる可能性が低いと判断し、基準値Ndthを基準値NdthLに設定する。これにより、ECU100は、エコモードに基づき燃費を向上させると共に、基準値Ndthを小さくすることでロック機構500の係合時のショックを低減させることができる。
Considering the above, in the eco mode, the
2.第2制御
第2制御では、第1制御に加え、又はこれに代えて、ECU100は、モータMG1をロック状態にする際、エコモードでは、燃費通常モードと比較して、電流Irを緩やかに上昇させる。これにより、ECU100は、ロック機構500の係合時のショックを低減し、ドライバビリティの悪化を抑制する。
2. Second Control In the second control, in addition to or instead of the first control, the
これについて具体的に説明する。ECU100は、差回転数Ndが基準値Ndth以下になった場合、電流Irを基準値Irthまで上昇させる。その結果、電流Irの上昇に伴いクラッチ板520に及ぶ電磁力が上昇し、クラッチ板520は、非接触位置Pnから接触位置Ptへ移動する。このとき、ECU100は、電流Irの上昇レートを過度に高く設定した場合、即ち、電流Irを基準値Irthまで上昇させるのに要する時間を短く設定した場合、クラッチ板520が吸引部531へ移動する速度が速くなり、非接触位置Pnから接触位置Ptへの移動に要する時間が短くなる。一方、この場合、クラッチ板520の急激な変動に伴いロック機構500内で衝突音やショックが発生する。
This will be specifically described. The
特に、運転者がエコモードを選択した場合、上述したように要求駆動力の急激な変化が少なくなることが予測され、ECU100はハイブリッド車両1を定常状態に近い運転状態に制御する可能性が高い。従って、エコモードの場合、燃費通常モードと比較して、乗員はハイブリッド車両1に生じたショック等をより大きく感じやすい。即ち、エコモードの場合、乗員のショック及び衝突音等への許容度が燃費通常モードより低下すると考えられる。
In particular, when the driver selects the eco mode, it is predicted that the rapid change in the required driving force is reduced as described above, and the
以上を勘案し、ECU100は、第2制御に基づき、エコモードの場合、燃費通常モードの場合よりも、時間をかけて電流Irを緩やかに上昇させ、ロック機構500内のショック及び衝突音を抑制する。これにより、ECU100は、運転者に不快感を与えるのを抑制することができる。
In consideration of the above, based on the second control, the
3.第3制御
第3制御では、第1乃至第2制御に加え、又はこれに代えて、ECU100は、エコモードでは、燃費通常モードよりも、ガタGTを詰める速度(以後、「ガタ詰め速度Vg」と呼ぶ。)を遅くする。これにより、ECU100は、ガタGTを詰める際に発生するショック及び衝突音を低減させる。
3. Third Control In the third control, in addition to or instead of the first or second control, the
これについて具体的に説明する。ECU100は、図6(b)及び図6(c)で説明したように、クラッチ板520を吸引部531に吸着させて対向空間GAPを消滅させた際に形成されたガタGTを、モータMG1にトルクを発生させて回転させることで詰める。この際、ECU100は、図6(b)に示す状態から図6(c)に示す状態にカム510を遷移させる速度、即ちガタ詰め速度Vgを速くするほど、ガタGTの消滅時に発生する衝突音やショックが大きくなる。特に、上述したように、エコモードでは、ハイブリッド車両1は定常状態に準じた運転状態に制御される可能性が高い。従って、エコモードの場合、燃費通常モードと比較して、乗員はハイブリッド車両1に生じたショック等をより大きく感じやすい。
This will be specifically described. As described with reference to FIGS. 6B and 6C, the
以上を勘案し、ECU100は、エコモードでは、燃費通常モードよりも、ガタ詰め速度Vgが遅くなるように、モータMG1を回転させる。このようにすることで、ECU100は、エコモード中に、ガタ詰め完了に伴うショック等の発生に起因して乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。
Considering the above, the
4.第4制御
第4制御では、第1乃至第3制御に加え、又はこれに代えて、ECU100は、エコモードの場合、ガタ詰め完了後、燃費通常モードよりも、MG1トルクTgを緩やかに0まで変化させる。これにより、ECU100は、ロック機構500がエンジントルクTeを保持できない状態になった場合でも、これに伴うショックや衝突音の発生を抑制する。以後では、ロック機構500が許容可能なエンジントルクTe、即ち電流Irに基づきロック機構500が出力可能なエンジントルクTeの反力の上限を、単に「トルク容量」と呼ぶ。
4). Fourth Control In the fourth control, in addition to or instead of the first to third controls, the
これについて具体的に説明する。ECU100は、図6(c)に示すようにガタ詰め完了状態に遷移した場合、MG1トルクTgを0にしてモータMG1を停止させる。この際、ECU100は、エコモードの場合、MG1トルクTgを所定の時間幅かけて0にする。上述の時間幅は、燃費通常モード時の時間幅よりも長い時間幅に設定される。これにより、ECU100は、ロック機構500のトルク容量がエンジントルクTeを大幅に下回るのを抑制し、ロック機構500の係合が外れるのを抑制することができる。
This will be specifically described. When the
また、ECU100は、MG1トルクTgを0に移行させる際、MG1回転数Nmg1を監視することで、ロック機構500のトルク容量がエンジントルクTeよりも下回ったか否か判断する。例えば、ECU100は、MG1回転数Nmg1の絶対値が所定値より大きくなった場合、ロック機構500がエンジントルクTeを保持できないと判断する。上述の所定値は、0又はその近傍の値に実験等に基づき予め設定される。そして、ECU100は、ロック機構500の係合力がエンジントルクTeを保持できないと判断した場合、例えば、電流Irを上げてロック機構500のトルク容量をエンジントルクTeよりも上げる。他の例では、ECU100は、この場合、無段変速モードへ切り替える。これにより、ECU100は、エコモード中に、ロック機構500の係合が外れることに起因したショック及び衝突音の発生を抑制し、ユーザに不快感を与えるのを抑制することができる。
Further, when the MG1 torque Tg is shifted to 0, the
5.第5制御
第5制御では、第1乃至第4制御に加えて、又はこれに代えて、ECU100は、エコモードの場合、燃費通常モードよりも、電流Irを低減させる場合の低下速度(以後、「電流低減速度Vdi」と呼ぶ。)を小さくする。これにより、ECU100は、ロック機構500の係合が外れるのを抑制し、これに伴うショックや衝突音の発生を抑制する。
5. Fifth Control In the fifth control, in addition to or in place of the first to fourth controls, the
これについて具体的に説明する。ECU100は、ロック機構500の係合が完了しMG1トルクTgを0に移行させた後、エンジントルクTeを各種センサの検出信号に基づき推定する。そして、ECU100は、エンジントルクTeが現在の電流Irに基づくロック機構500のトルク容量よりも小さいと判断した場合、電流Irを低下させる。例えば、ECU100は、トルク容量とエンジントルクTeの推定値との差分に基づき、電流Irを所定値だけ低下させる。
This will be specifically described. The
このとき、ECU100は、エコモードでは、燃費通常モードよりも、電流低減速度Vdiを小さくすることで電流Irを緩やかに低下させる。これにより、ECU100は、エンジントルクTeを実値よりも過小に推定した場合であっても、ロック機構500のトルク容量をエンジントルクTeが大幅に超えるのを抑制し、ロック機構500の係合が外れることに起因したショックの発生等を抑制することができる。
At this time, in the eco mode, the
また、ECU100は、電流Irを低下させる制御と共に、第4制御と同様、MG1回転数Nmg1を監視することで、ロック機構500のトルク容量がエンジントルクTeよりも下回ったか否か判断する。例えば、ECU100は、MG1回転数Nmg1の絶対値が所定値より大きくなった場合、ロック機構500がエンジントルクTeを保持できないと判断する。上述の所定値は、0又はその近傍の値に実験等に基づき予め設定される。そして、ECU100は、ロック機構500のトルク容量がエンジントルクTeよりも下回ったと判断した場合、例えば、電流Irを上げてロック機構500のトルク容量をエンジントルクTeよりも上げる。他の例では、ECU100は、この場合、無段変速モードへ切り替える。これにより、ECU100は、エコモード中に、ロック機構500の係合が外れることに起因したショック及び衝突音の発生を抑制し、ユーザに不快感を与えるのを抑制することができる。
Further,
6.第6制御
第6制御では、第1乃至第5制御に加えて、又はこれに代えて、ECU100は、エコモード中に、固定変速モードから無段変速モードへ移行するためにロック機構500を解放する際、燃費通常モードよりも、MG1トルクTgを緩やかに変化させる。これにより、ECU100は、ロック機構500の解放時のショック及び衝突音を低減させる。
6). Sixth Control In the sixth control, in addition to or instead of the first to fifth controls, the
これについて具体的に説明する。ECU100は、固定変速モードから無段変速モードへ移行すべきと判断した場合、ロック機構500を解放するため、エンジントルクTeに釣り合う反力トルクをモータMG1により発生させる。一方、このときにロック機構500にガタGTが存在した場合、ガタGTの分だけカム510が回転する。これにより、ロック機構500内にショック及び衝突音が発生する。そして、このショック等は、MG1トルクTgの絶対値が大きいほど大きくなる。また、上述したように、エコモードでは、乗員は、ショック等に対する許容度が低下していることが推測される。
This will be specifically described. When
以上を勘案し、ECU100は、エコモードでは、ロック機構500を解放する際、燃費通常モードよりも、MG1トルクTgを緩やかに変化させる。これにより、ECU100は、ロック機構500の解放時のショック及び衝突音を低減させることができる。
Considering the above, when releasing the
また、好適には、ECU100は、MG1トルクTgを緩やかに変化させると共に、MG1回転数Nmg1を検出することで、ガタGTに起因してモータMG1が回転するか否か監視してもよい。そして、ECU100は、モータMG1の回転を検出した場合、例えばMG1トルクTgの絶対値を小さくすることで、ショック等の発生を抑制する。
Preferably, the
7.第7制御
第7制御では、ECU100は、第1乃至第6制御に加えて、またはこれに代えて、固定変速モードから無段変速モードへの切り替え時に、モータMG1からエンジントルクTeに釣り合う反力トルクを出力後、エコモードでは、燃費通常モードよりも、電流Irの低下速度を小さくする。即ち、ECU100は、この場合、電流Irを緩やかに変化させる。これにより、ECU100は、エンジン動作点が想定する位置から不測にずれるのを抑制する。
7). Seventh Control In the seventh control, in addition to or instead of the first to sixth controls, the
これについて具体的に説明する。ECU100は、固定変速モードから無段変速モードへ切り替える際、例えば第6制御により、モータMG1をエンジントルクTeに釣り合う反力トルクまで出力する。その後、ECU100は、電流Irを0に遷移させる。このとき、ECU100は、エコモード中では、燃費通常モードよりも、電流Irの低下速度を小さくして電流Irを緩やかに変化させる。そして、電流Irが0になる前にモータMG1の回転を検出した場合、ECU100は、MG1トルクTgを、フィードバック制御を行うことでモータMG1が回転しない値に補正する。このように、ECU100は、電流Irの低下速度を小さくすることで、電流Irの遷移中にMG1トルクTgをフィードバック制御により調節しやすくすることができる。従って、ECU100は、MG1トルクTgを適切にフィードバック制御することで、電流Irの遷移中にエンジン動作点が不測に変化するのを抑制すると共に、エンジン動作点の不測のずれに起因したショック等の発生を抑制することができる。
This will be specifically described. When the
8.第8制御
第8制御では、ECU100は、第1乃至第7制御に加え、又はこれに代えて、ロック機構500の解放後、エンジン動作点を最適燃費動作点に遷移させる場合、エコモードでは、燃費通常モードよりもこの遷移速度を小さくする。これにより、ECU100は、エンジン動作点を遷移させることに伴うショック及び衝突音を低減させる。
8). Eighth Control In the eighth control, in addition to or instead of the first to seventh controls, the
これについて具体的に説明する。一般に、エンジン動作点を急激に移動させるように、エンジン200及びモータMG1、MG2を制御した場合、これらの回転数及びトルクの変動が激しくなり、ショック及び衝突音が大きくなる。また、上述したように、エコモードでは、燃費通常モードと比較して、乗員のショック及び衝突音に対する許容度が低くなることが予測される。
This will be specifically described. In general, when the
以上を勘案し、ECU100は、エコモードでは、燃費通常モードよりもエンジン動作点を最適燃費動作点に遷移させる速度を緩やかにするようにエンジン200及びモータMG1、MG2を制御する。このようにすることで、ECU100は、エコモードでのショック及び衝突音を低減させることができる。
Considering the above, in the eco mode, the
(タイムチャート)
図7は、エコモード中に第1制御乃至第8制御を実行した場合の処理概要を示すタイムチャートの一例である。図7は、上から順に、MG1回転数Nmg1、MG1トルクTg、エンジン回転数Ne、エンジントルクTe、電流Ir、非接触位置Pn及び接触位置Ptを結ぶ方向でのクラッチ板520の変位を示すストローク量「Lr」、固定変速モードにすべきか否か判定するためのロックフラグ「Fr」を示している。なお、ストローク量Lrは、非接触位置Pnを0、接触位置Ptを所定値「Lrlim」とした場合のクラッチ板520の変位を示す。また、ロックフラグFrは、固定変速モードにすべきとECU100が判断した場合に「オン」に設定され、無段変速モードにすべきとECU100が判断した場合に「オフ」に設定される。また、時刻「t1」までの期間、及び、時刻「t10」以降の期間が、無段変速モードを実行する期間(「CVT期間」と呼ぶ。)に相当する。また、時刻「t1」から時刻「t6」までの期間、及び、時刻「t7」から時刻「t10」までの期間が、変速モード切り替えを実行する期間(以後、「遷移期間」と呼ぶ。)に相当する。さらに、時刻「t6」から時刻「t7」までの期間が、固定変速モードを実行する期間(以後、「ロック期間」と呼ぶ。)に相当する。
(Time chart)
FIG. 7 is an example of a time chart showing an outline of processing when the first control to the eighth control are executed during the eco mode. FIG. 7 shows, in order from the top, a stroke indicating the displacement of the
まず、ECU100は、時刻t1で、無段変速モードから固定変速モードへ切り替えるべきであると判断し、ロックフラグFrをオンに設定する(グラフA7参照)。これに伴い、ECU100は、MG1回転数Nmg1を徐々に0に収束させる(グラフA1参照)。このとき、ECU100は、第1制御に基づき、基準値Ndthを、燃費通常モードで使用する基準値Ndthよりも小さい基準値NdthLに設定する。
First,
次に、時刻t2で、ECU100は、MG1回転数Nmg1の絶対値、即ち差回転数Ndが基準値NdthL以下になったことを検出する(グラフA1参照)。これにより、ECU100は、差回転数Ndが、係合時のショック及び衝突音が十分に低減可能な値まで下がったと判断する。そして、ECU100は、時刻t2から時刻t3まで、第2制御に基づき、電流Irを燃費通常モードよりも緩やかに上昇させる(グラフA5参照)。これにより、ECU100は、電磁力を発生させてストローク量Lrを徐々に上昇させ(グラフA6参照)、エコモード中のショック及び衝突音を低減させる。
Next, at time t2,
その後、時刻t3から、ECU100は、ガタGTを詰めるために、MG1トルクTgを一時的に変動させる(グラフA2参照)。これにより、MG1回転数Nmg1が一時的に変動し(グラフA1参照)、ガタGTが消滅する。この際、ECU100は、第3制御に基づき、ガタ詰め速度Vgが、燃費通常モードよりも遅くなるようにMG1トルクTgを制御する。これにより、ECU100は、ガタ詰め完了に伴うショック等の発生を抑制する。
Thereafter, from time t3, the
次に、時刻t4から時刻t5までの間、ECU100は、第4制御に基づき、MG1トルクTgを燃費通常モードよりも緩やかに0に変化させる(グラフA2参照)。また、同時に、ECU100は、MG1回転数Nmg1を検出し、エンジントルクTeがロック機構500のトルク容量を超えないか否か監視する。これにより、ECU100は、ロック機構500の係合が外れるのを抑制し、ショック及び衝突音を低減させる。
Next, during the period from time t4 to time t5, the
さらに、ECU100は、時刻t5から時刻t6までの間、エンジントルクTeに対しロック機構500のトルク容量が十分にあると判断し、電流Irを所定値だけ下げる(グラフA5参照)。このとき、ECU100は、第5制御に基づき、電流低減速度Vdiを、燃費通常モードよりも遅くする。また、ECU100は、MG1回転数Nmg1を検出し、ロック機構500の係合が外れる虞がないか否か監視する。これにより、ECU100は、エンジントルクTeを実値よりも過小に推定した場合であっても、ロック機構500のトルク容量をエンジントルクTeが大幅に超えるのを防ぎ、ロック機構500の係合が外れるのを確実に抑制する。
Further,
次に、ECU100は、時刻t7で、固定変速モードから無段変速モードに切り替えるべきであると判断し、ロックフラグFrをオフに設定する(グラフA7参照)。そして、ECU100は、時刻t7から時刻t8にかけて、MG1トルクTgをエンジントルクTeに釣り合う反力トルクに相当するトルク「tg1」まで変化させる(グラフA2参照)。このとき、ECU100は、第6制御に基づき、燃費通常モードよりも、MG1トルクTgを緩やかに変化させる。これにより、ECU100は、ロック機構500の解放時のショック及び衝突音を低減させる。
Next, at time t7,
次に、ECU100は、時刻t8から時刻t9までの間、電流Irを0まで下げることで、ストローク量Lrを0にする(グラフA5、A6参照)。このとき、ECU100は、第7制御に基づき、電流Irの低下速度を、燃費通常モードよりも遅くすると共に、MG1トルクTgのフィードバック制御を実行することで、モータMG1の回転を抑制する。これにより、ECU100は、エンジン動作点が不測に変化するのを抑制すると共に、ショックの発生を抑制する。
Next, the
次に、ECU100は、時刻t9から時刻t10までの間、エンジン動作点を最適燃費動作点まで移動させるように、エンジン200、モータMG1、MG2を制御する。このとき、ECU100は、エンジン動作点を最適燃費動作点に遷移させる速度を、燃費通常モードよりも小さくするように、エンジン200、モータMG1、MG2を制御する(グラフA1等参照)。これにより、ECU100は、エンジン動作点の急激な遷移に伴うショック及び衝突音の発生を抑制する。そして、ECU100は、時刻t10以後、無段変速モードによる走行を行う。
Next,
(処理フロー)
次に、本実施形態の処理手順の一例について説明する。図8は、第1乃至第8制御に基づきECU100が実行する処理手順を示すフローチャートの一例である。ECU100は、図8に示すフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。なお、図8では、第1制御がステップS103に相当し、第2制御がステップS104に相当し、第3制御がステップS105に相当し、第4制御がステップS106に相当し、第5制御がステップS107に相当し、第6制御がステップS109に相当し、第7制御がステップS110に相当し、第8制御がステップS111に相当する。
(Processing flow)
Next, an example of the processing procedure of this embodiment will be described. FIG. 8 is an example of a flowchart showing a processing procedure executed by the
まず、ECU100は、エコモードであるか否か判定する(ステップS100)。そして、ECU100は、エコモードであると判断した場合(ステップS100;Yes)、ステップS101へ処理を進める。一方、ECU100は、エコモードでないと判断した場合(ステップS100;No)、即ち燃費通常モードであると判断した場合、フローチャートの処理を終了する。
First, the
次に、ECU100は、モータMG1のロック要求があるか否か判定する(ステップS101)。そして、ECU100は、モータMG1のロック要求があると判断した場合(ステップS101;Yes)、ステップS102へ処理を進める。一方、ECU100は、モータMG1のロック要求がないと判断した場合(ステップS101;No)、ステップS108乃至S111の処理を実行する。この処理については、後述する。
Next,
次に、ECU100は、MG1回転数Nmg1を0へ遷移させる(ステップS102)。そして、ECU100は、MG1回転数Nmg1の絶対値が基準値NdthL以下か否か判定する(ステップS103)。ここで、基準値NdthLは、燃費通常モードで使用する基準値Ndthよりも小さい値に設定される。
Next,
そして、ECU100は、MG1回転数Nmg1の絶対値が基準値NdthL以下の場合(ステップS103;Yes)、ステップS104へ処理を進める。このようにすることで、ECU100は、差回転数Ndを十分に下げた状態でロック機構500の係合を開始できるため、係合時のショック及び衝突音を低減させることができる。一方、ECU100は、MG1回転数Nmg1の絶対値が基準値NdthLより大きいと判断した場合(ステップS103;No)、引き続きMG1回転数Nmg1の絶対値が基準値NdthL以下か否か判定する。
If the absolute value of MG1 rotation speed Nmg1 is equal to or less than reference value NdthL (step S103; Yes),
次に、ECU100は、電流Irを燃費通常モードより緩やかに立ち上げる(ステップS104)。これにより、ECU100は、電磁力を発生させてクラッチ板520を徐々に非接触位置Pnから接触位置Ptへ移動させ、エコモード中のショック及び衝突音を低減させることができる。
Next, the
そして、ECU100は、モータMG1によるガタ詰め速度Vgを燃費通常モードより小さく設定してガタ詰めを実行する(ステップS105)。これにより、ECU100は、エコモード中にガタ詰め完了に伴うショック及び衝突音を低減させることができる。
Then,
次に、ECU100は、MG1トルクTgを0へ燃費通常モードより緩やかに低減させる(ステップS106)。また、これと同時に、ECU100は、MG1回転数Nmg1を検出し、エンジントルクTeがロック機構500のトルク容量を超えないか否か監視する。これにより、ECU100は、ロック機構500の係合が外れるのを抑制し、ショック及び衝突音を低減させる。
Next,
そして、ECU100は、電流Irを燃費通常モードより緩やかに低減させる(ステップS107)。即ち、この場合、ECU100は、ロック機構500のトルク容量がエンジントルクTeよりも大きいと判断し、電流Irを所定値だけ下げる。これにより、ECU100は、電力消費を抑制すると共に、エンジントルクTeを実値よりも誤って過小に推定した場合であっても、ロック機構500のトルク容量よりもエンジントルクTeが大幅に超えるのを防ぎ、ロック機構500の係合が外れるのを確実に抑制することができる。その後、ECU100は、固定変速モードによる走行を行う。
Then,
次に、ステップS108乃至S111の処理について説明する。ECU100は、モータMG1のロック要求がないと判断した場合(ステップS101;No)、次に、モータMG1の解放要求があるか否か判定する(ステップS108)。そして、ECU100は、モータMG1の解放要求があると判断した場合(ステップS108;Yes)、MG1トルクTgをトルクtg1に燃費通常モードよりも緩やかに変化させる(ステップS109)。これにより、ECU100は、エコモード中に、ロック機構500の解放時のショック及び衝突音を低減させることができる。一方、ECU100は、モータMG1の解放要求がないと判断した場合(ステップS108;No)、フローチャートの処理を終了する。
Next, processing in steps S108 to S111 will be described. If
ステップS109の実行後、ECU100は、電流Irを0へ緩やかに低減させる(ステップS110)。このとき、ECU100は、同時にMG1トルクTgのフィードバック制御を実行することで、モータMG1の回転を抑制する。これにより、ECU100は、エンジン動作点が不測に変化するのを抑制すると共に、ショックの発生を抑制することができる。
After execution of step S109, the
次に、ECU100は、エンジン動作点を最適燃費動作点へ燃費通常モードより緩やかに変化させる(ステップS111)。これにより、ECU100は、エンジン動作点の急激な遷移に伴うショック及び衝突音の発生を抑制することができる。その後、ECU100は、無段変速モードによる走行を行う。
Next, the
[他の構成例]
本発明に係るハイブリッド駆動装置10の態様は、図2に例示するものに限定されない。ここで、図9を参照し、本発明に適用可能な他の構成例であるハイブリッド駆動装置10A、10Bの構成について説明する。
[Other configuration examples]
The aspect of the
図9(a)は、ハイブリッド駆動装置10Aの概略構成図である。尚、同図において、図2と重複する箇所には、同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
FIG. 9A is a schematic configuration diagram of the
図9(a)において、ハイブリッド駆動装置10Aは、動力分割機構800及びMG2変速機構900を備える点においてハイブリッド駆動装置10と相違している。
In FIG. 9A, the
動力分割機構800は、第1遊星歯車機構と第2遊星歯車機構とが組み合わされた、本発明に係る「差動機構」の一例たる複合型遊星歯車機構である。
The
第1遊星歯車機構は、中心部に設けられたサンギアS3と、サンギアS3の外周に同心円状に設けられたリングギアR3と、サンギアS3とリングギアR3との間に配置されてサンギアS3の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア(不図示)と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するキャリアC3とを備える。 The first planetary gear mechanism is arranged between a sun gear S3 provided in the center, a ring gear R3 provided concentrically on the outer periphery of the sun gear S3, and between the sun gear S3 and the ring gear R3, and the outer periphery of the sun gear S3. And a plurality of pinion gears (not shown) that revolve while rotating, and a carrier C3 that supports the rotation shaft of each pinion gear.
第2遊星歯車機構は、中心部に設けられた、サンギアS4と、サンギアS4の外周に同心円状に設けられたリングギアR4と、サンギアS4とリングギアR4との間に配置されてサンギアS4の外周を自転しつつ公転する複数のダブルピニオンギア(不図示)と、これら各ダブルピニオンギアの回転軸を軸支するキャリアC4とを備える。ここで、第2遊星歯車機構のリングギアR4及びキャリアC4は、夫々第1遊星歯車機構のキャリアC3及びリングギアR3に直結されている。 The second planetary gear mechanism is disposed between the sun gear S4 provided at the center, the ring gear R4 provided concentrically on the outer periphery of the sun gear S4, and the sun gear S4 and the ring gear R4. A plurality of double pinion gears (not shown) that revolve while rotating on the outer periphery, and a carrier C4 that supports the rotation shaft of each of the double pinion gears. Here, the ring gear R4 and the carrier C4 of the second planetary gear mechanism are directly connected to the carrier C3 and the ring gear R3 of the first planetary gear mechanism, respectively.
一方、第2遊星歯車機構のサンギアS4は、ロック機構500と連結されており、ロック機構500の作用によりその状態がロック状態と非ロック状態との間で選択的に切り替えられる。
On the other hand, the sun gear S4 of the second planetary gear mechanism is connected to the
ここで、サンギアS3は、モータMG1のロータに、その回転軸を共有する形で連結されており、その回転数はモータMG1の回転数たるMG1回転数Nmg1と等価である。また、リングギアR3は、駆動軸1000及びMG2変速機構700を介してモータMG2のロータに連結されており、その回転数は、先述した出力回転数Noutと等価である。更に、キャリアC3は、エンジン200のクランク軸に連結された入力軸と連結されており、その回転数は、エンジン200のエンジン回転数Neと等価である。
Here, the sun gear S3 is coupled to the rotor of the motor MG1 so as to share the rotation axis thereof, and the rotation speed is equivalent to the MG1 rotation speed Nmg1 that is the rotation speed of the motor MG1. The ring gear R3 is coupled to the rotor of the motor MG2 via the
MG2変速機構700は、駆動軸1000とモータMG2との間に介装された、有段の変速機構である。MG2変速機構700は、その時点で選択される変速段のギア比に応じて、駆動軸1000とモータMG2との間の回転数比を変化させる。
The MG2
このような構成によれば、サンギアS4がロック状態(所謂O/Dロックと称されるロック形態である)にある場合に変速モードとして固定変速モードが選択され、サンギアS4が非ロック状態にある場合に変速モードとして無段変速モードが選択される。 According to such a configuration, when the sun gear S4 is in the locked state (which is a so-called O / D lock), the fixed transmission mode is selected as the transmission mode, and the sun gear S4 is in the unlocked state. In this case, the continuously variable transmission mode is selected as the transmission mode.
図9(b)は、本発明の他の構成例であるハイブリッド駆動装置10Bの概略構成図である。尚、同図において、図14と重複する箇所には、同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。 FIG. 9B is a schematic configuration diagram of a hybrid drive apparatus 10B which is another configuration example of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.
図9(b)において、ハイブリッド駆動装置10Bは、動力分割機構1100を備える点においてハイブリッド駆動装置10Aと相違している。
In FIG. 9B, the hybrid drive device 10B is different from the
動力分割機構1100は、中心部に設けられたサンギアS5と、サンギアS5の外周に同心円状に設けられたリングギアR5と、サンギアS5とリングギアR5との間に配置されてサンギアS5の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア(不図示)と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するキャリアC5とを備える。
The
ここで、サンギアS5、リングギアR5及びキャリアC5には、夫々モータMG1、モータMG2及びエンジン200が連結されており、これら各ギアの差動作用により、サンギアS5が非ロック状態にあれば、無段変速モードが好適に実現される。一方、サンギアS5をロック状態とすれば、ハイブリッド駆動装置10と同様にMG1ロックと称されるロック形態が実現され、固定変速モードが実現される。
Here, the sun gear S5, the ring gear R5, and the carrier C5 are connected to the motor MG1, the motor MG2, and the
[変形例1]
ロック機構500は、通電時に励磁にて作動する励磁型の電磁ブレーキであった。しかし、本発明が適用可能な構成はこれに限定されない。これに代えて、ロック機構500は、非通電時に作動する無励磁型の電磁ブレーキであってもよい。この場合、ECU100は、第5制御及び第7制御を実行する際、電流Irを、エコモードでは燃費通常モードに比べて緩やかに変化させる。即ち、ECU100は、第5制御を実行する際、エコモードでは燃費通常モードに比べ、電流Irを緩やかに上昇させる。また、ECU100は、第7制御を実行する際、エコモードでは燃費通常モードに比べ、電流Irを緩やかに減少させる。
[Modification 1]
The
これによっても、同様に、ECU100は、変速モードの切り替えを緩やかに実行することができ、ロック機構500に発生するショック及び衝突音を低減させることができる。
In this manner as well, the
[変形例2]
ハイブリッド車両1は、エコスイッチ15を備え、エコモードと燃費通常モードとのいずれかを乗員に指定させた。しかし、本発明が適用可能なエコモードの指定方法は、これに限定されず、例えば、ハイブリッド車両1は、音声入力等の他の入力手段によりエコモードを乗員に指定させてもよい。
[Modification 2]
The
1 ハイブリッド車両
10 ハイブリッド駆動装置
100 ECU
200 エンジン
300 動力分割機構
400 入力軸
500 ロック機構
600 MG2リダクション機構
700 減速機構
800 動力分割機構
900 MG2変速機構
1000 駆動軸
1100 動力分割機構
DESCRIPTION OF
200
Claims (8)
相互に差動回転可能な複数の回転要素を備えた差動機構と、
前記差動機構のいずれかの回転要素の状態を回転不能なロック状態と回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能なロック機構と、
前記非ロック状態にある場合に対応し、前記内燃機関の回転数と車軸に繋がる駆動軸の回転数との比たる変速比が前記回転電機により連続的に可変とされる無段変速モードと、前記ロック状態にある場合に対応し、前記変速比が固定される固定変速モードと、の間で変速モードの切り替えを実行する場合、燃費を優先させる走行モードである燃費優先モードでは、当該燃費優先モード以外の場合と比べ、前記変速モードの切り替えを緩やかに実行する制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。 A power element including a rotating electrical machine and an internal combustion engine;
A differential mechanism having a plurality of rotating elements capable of differentially rotating with each other;
A lock mechanism capable of switching the state of any of the rotating elements of the differential mechanism between a non-rotatable locked state and a rotatable non-locked state;
Corresponding to the case of being in the unlocked state, a continuously variable transmission mode in which a gear ratio as a ratio of the rotational speed of the internal combustion engine and the rotational speed of the drive shaft connected to the axle is continuously variable by the rotating electrical machine; Corresponding to the case where the vehicle is in the locked state, when switching the transmission mode between the fixed transmission mode in which the transmission gear ratio is fixed, the fuel consumption priority mode is a travel mode that prioritizes the fuel consumption. Compared to a case other than the mode, the control means for gently executing the shift mode switching,
A vehicle control apparatus comprising:
前記ロック機構は、前記第1回転要素の状態を前記ロック状態と前記非ロック状態とに切り替え可能なブレーキである請求項1に記載の車両の制御装置。 The differential mechanism includes a first rotating element connected to the rotating electrical machine, a second rotating element connected to the drive shaft, and a third rotating element connected to the internal combustion engine,
The vehicle control device according to claim 1, wherein the lock mechanism is a brake capable of switching a state of the first rotating element between the locked state and the unlocked state.
前記制御手段は、前記第1係合要素と前記第2係合要素との係合を実行する場合、前記燃費優先モードでは、当該燃費優先モード以外の場合と比べ、前記第1係合要素と前記第2係合要素との間に形成されたガタを詰める速度を遅くするように前記回転電機を制御する請求項1乃至7のいずれか一項に記載の車両の制御装置。 The lock mechanism is an electromagnetic cam type clutch including a first engagement element coupled to the first rotation element, and a second engagement element that is opposed to and engageable with the first engagement element. Yes,
When the control means executes engagement between the first engagement element and the second engagement element, the fuel consumption priority mode is more effective in the fuel consumption priority mode than in the fuel efficiency priority mode. The vehicle control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the rotating electrical machine is controlled so as to reduce a speed at which backlash formed between the second engagement elements is packed.
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