JP2011201449A - Power transmission device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration in the durability of an electric storage device which is loaded on a vehicle.SOLUTION: A power transmission device (1) includes: a motorized differential part (21) which has a differential mechanism (24) and in which a first rotating element of the differential mechanism is connected to a first motor (M1), and a second rotating element of the differential mechanism is connected to an internal combustion engine (10), and a third rotating element of the differential mechanism is connected to a second motor (M2); a stepped speed change part (22); an electric storage device (12); a voltage adjusting means (11) for transferring power among the first motor and the second motor and the electric storage device, and adjusting a voltage; and a control means (30) for controlling the voltage adjusting means to change the voltage when power transfer exceeds the restriction relating to the power transfer during shift due to the execution of the shift of the stepped speed change part when power transfer is restricted.

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載され、無段変速部と有段変速部とを備える動力伝達装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a power transmission device that is mounted on a vehicle such as an automobile and includes a continuously variable transmission unit and a stepped transmission unit.

この種の装置として、例えば、モータMG1及びMG2から駆動軸に出力されるトルクの総和がゼロから要求トルクTr*までの範囲内となる条件と、モータMG1及びMG2から入出力される電力の総和がバッテリの耐久性確保や保護のために許可された最大充電電力であるWin制限や、バッテリの耐久性確保や保護のために許可された最大放電電力であるWout制限の範囲内となる条件と、モータMG2のトルクが負の値の許容最大変化量ΔTから前回のトルク指令Tm2*に許容最大変化量ΔTを加えた値までの範囲内となる条件とを満たす範囲内でトルク制限Tmlmin、Tmlmaxを設定してモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共に、バッテリの入出力制限Win、Woutの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸に出力するようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する装置が提案されている(特許文献1参照)。   As this type of device, for example, the condition that the sum of the torques output from the motors MG1 and MG2 to the drive shaft is within the range from zero to the required torque Tr *, and the sum of the electric power input and output from the motors MG1 and MG2. Is within the range of the Win limit, which is the maximum charge power allowed for ensuring and protecting the battery durability, and the Wout limit, which is the maximum discharge power allowed for ensuring and protecting the battery durability, and The torque limit Tmlmin, Tmlmax is within a range that satisfies the condition where the torque of the motor MG2 is within the range from the allowable maximum change amount ΔT having a negative value to the value obtained by adding the allowable maximum change amount ΔT to the previous torque command Tm2 *. To set torque command Tm1 * for motor MG1, and drive required torque Tr * within the range of battery input / output limits Win and Wout An apparatus for setting a torque command Tm2 * of the motor MG2 to be output to a shaft has been proposed (see Patent Document 1).

或いは、負荷の放電要求に応じて、バッテリの放電電力制限を一時的に緩和する際に、放電許容電力値が、下限電圧及び最大放電可能電流の乗算に従って予測される、一時的に放電制限を緩和してもバッテリ電圧が下限電圧より低下しない最大放電可能電力に対応して設定される装置が提案されている(特許文献2参照)。   Alternatively, when the battery discharge power limit is temporarily relaxed according to the load discharge requirement, the discharge allowable power value is predicted according to the multiplication of the lower limit voltage and the maximum dischargeable current, and the discharge limit is temporarily set. An apparatus has been proposed in which the battery voltage is set in accordance with the maximum dischargeable power that does not decrease below the lower limit voltage even if the relaxation is performed (see Patent Document 2).

或いは、自動変速部の変速中に、第1電動機の出力及び第2電動機の出力の合計が蓄電装置の予め定められた入出力許容範囲内で、第1電動機の回転を抑制するために、イナーシャキャンセルトルクを発生させて、第1電動機の回転速度を予め定められた回転速度範囲内に収める装置が提案されている(特許文献3参照)。   Alternatively, in order to suppress the rotation of the first motor within the predetermined input / output allowable range of the power storage device during the shift of the automatic transmission unit, the sum of the output of the first motor and the output of the second motor is within a predetermined input / output allowable range of the power storage device. There has been proposed a device that generates a cancel torque and keeps the rotational speed of the first electric motor within a predetermined rotational speed range (see Patent Document 3).

或いは、第1回転要素が第1電動機に、第2回転要素が伝動軸を介して第2電動機に、第3回転要素がエンジンに連結された差動装置と、該伝動軸に伝達された回転の変速を行う変速機とを備えた装置であって、該変速機の変速に伴ってイナーシャによる回転速度の変動を補償するイナーシャ補償トルクを算出し、該算出されたイナーシャ補償トルクに従って、第1電動機の目標となるトルクを修正する装置が提案されている(特許文献4参照)。   Alternatively, the first rotating element is connected to the first electric motor, the second rotating element is connected to the second electric motor via the transmission shaft, and the third rotating element is connected to the engine, and the rotation transmitted to the transmission shaft. An inertia compensation torque that compensates for fluctuations in rotational speed due to inertia in accordance with the speed change of the transmission, and a first according to the calculated inertia compensation torque. An apparatus for correcting a torque that is a target of an electric motor has been proposed (see Patent Document 4).

特開2009−248600号公報JP 2009-248600 A 特開2007−306771号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-306771 特開2009−227097号公報JP 2009-227097 A 特開2007−118696号公報JP 2007-118696 A

上述の背景技術のような装置では、典型的には、電力収支のバランスをとるように電動機が制御される。しかしながら、変速機の変速等に起因して電力収支のバランスが崩れる可能性がある。すると、蓄電装置(バッテリ)の電力超過が生じ、蓄電装置の耐久性が低下する可能性があるという技術的問題点がある。   In an apparatus such as the background art described above, the electric motor is typically controlled to balance the power balance. However, there is a possibility that the balance of power balance may be lost due to the shift of the transmission. Then, there is a technical problem that the power storage device (battery) may be overpowered and durability of the power storage device may be reduced.

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、蓄電装置の耐久性の低下を抑制することができる動力伝達装置を提案することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, for example, and an object of the present invention is to propose a power transmission device that can suppress a decrease in durability of the power storage device.

本発明の第1の動力伝達装置は、上記課題を解決するために、差動機構を有し、前記差動機構の第1回転要素が第1電動機に連結され、前記差動機構の第2回転要素が内燃機関に連結され、前記差動機構の第3回転要素が第2電動機に連結され、前記第1電動機により前記差動機構の差動状態が制御される電動式差動部と、前記電動式差動部に連結された有段変速部と、前記第1電動機及び前記第2電動機に対し電力を供給可能、且つ前記第1電動機及び前記第2電動機の回生電力により充電可能な蓄電装置と、前記第1電動機及び前記第2電動機と前記蓄電装置との間に介在し、前記第1電動機及び前記第2電動機と前記蓄電装置との間の電力授受を行うと共に、電圧を調整可能な電圧調整手段と、前記電力授受が制限されている際に、前記有段変速部の変速が実行されることに起因して、前記変速中に前記電力授受が前記電力授受に係る制限を超えるときに、前記電圧を変更するように前記電圧調整手段を制御する制御手段とを備える。   In order to solve the above-described problems, a first power transmission device of the present invention has a differential mechanism, a first rotating element of the differential mechanism is connected to a first motor, and a second of the differential mechanism. An electric differential unit in which a rotating element is connected to an internal combustion engine, a third rotating element of the differential mechanism is connected to a second electric motor, and a differential state of the differential mechanism is controlled by the first electric motor; A stepped transmission unit connected to the electric differential unit, an electric storage that can supply electric power to the first electric motor and the second electric motor, and can be charged by regenerative electric power of the first electric motor and the second electric motor A device is interposed between the first electric motor, the second electric motor, and the power storage device to transfer power between the first electric motor, the second motor, and the power storage device, and to adjust the voltage. Voltage adjustment means and when the power transfer is restricted, Control for controlling the voltage adjusting means to change the voltage when the power transmission / reception exceeds a limit relating to the power transmission / reception during the gear shifting due to execution of the gear shifting of the stepped transmission unit. Means.

本発明の第1の動力伝達装置によれば、電動式差動部は、差動機構を有し、該差動機構の第1回転要素(例えば、サンギヤ)が第1電動機に連結され、該差動機構の第2回転要素(例えば、プラネタリキャリア)が内燃機関に連結され、該差動機構の第3回転要素(例えば、リングギヤ)が第2電動機に連結されている。そして、第1電動機により、差動機構の差動状態が制御される。   According to the first power transmission device of the present invention, the electric differential section has a differential mechanism, and a first rotating element (for example, a sun gear) of the differential mechanism is connected to the first electric motor, A second rotating element (for example, a planetary carrier) of the differential mechanism is connected to the internal combustion engine, and a third rotating element (for example, a ring gear) of the differential mechanism is connected to the second electric motor. The differential state of the differential mechanism is controlled by the first electric motor.

例えばニッケル水素電池、リチウムイオン電池等である蓄電装置は、第1電動機及び第2電動機に対し電力を供給可能、且つ第1電動機及び第2電動機の回生電力により充電可能である。   For example, a power storage device such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can supply power to the first motor and the second motor, and can be charged by regenerative power of the first motor and the second motor.

例えばインバータ等である電圧調整手段は、第1電動機及び第2電動機と蓄電装置との間に介在し、第1電動機及び第2電動機と蓄電装置との間の電力授受を行うと共に、電圧を調整可能である。   For example, a voltage adjusting means such as an inverter is interposed between the first motor and the second motor and the power storage device, performs power transfer between the first motor and the second motor and the power storage device, and adjusts the voltage. Is possible.

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる制御手段は、電力授受が制限されている際に、有段変速部の変速が実行されることに起因して、変速中に電力授受が該電力授受に係る制限を超えることを条件に、電圧を変更するように電圧調整手段を制御する。   For example, the control means including a memory, a processor, and the like is configured such that when power transmission / reception is restricted, power transmission / reception is related to the power transmission / reception during gear shifting due to execution of gear shifting of the stepped transmission unit. The voltage adjusting means is controlled to change the voltage on condition that the limit is exceeded.

「電力授受が制限されている際」とは、例えば、蓄電装置の放電制限時又は充電制限時等を意味する。「電力授受に係る制限」とは、例えば、蓄電装置の放電制限時であれば、放電制限の上限値を意味し、蓄電装置の充電制限時であれば、充電制限の上限値を意味する。「電力授受が、該電力授受に係る制限を超える」とは、例えば、蓄電装置の放電制限時であれば、蓄電装置から出力される電力が放電制限の上限値を超えることを意味し、蓄電装置の充電制限時であれば、蓄電装置に入力される電力が充電制限の上限値を超えることを意味する。   “When power transfer is restricted” means, for example, when the storage device is restricted in discharging or charging, or the like. The “restriction related to power transfer” means, for example, the upper limit value of the discharge limit when the discharge of the power storage device is restricted, and the upper limit value of the charge limit when the charge of the power storage device is restricted. “The power transfer exceeds the limit related to the power transfer” means, for example, that the power output from the power storage device exceeds the upper limit of the discharge limit when the discharge of the power storage device is limited. When the charging of the device is restricted, it means that the electric power input to the power storage device exceeds the upper limit value of the charging restriction.

本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、一般に、蓄電装置の電力収支のバランスがとれるように、第1電動機及び第2電動機が夫々制御される。しかしながら、有段変速部の変速に起因して、例えば第2電動機の回転数が比較的早く変化すると、電力収支のバランスが崩れる可能性がある。更に、例えば第2電動機の目標トルク等に起因する昇圧制御又は降圧制御と、有段変速部の変速とが同時期に実施されると、電力収支のバランスがより大きく崩れる可能性がある。すると、蓄電装置から出力される電力が放電制限の上限値を超えたり、蓄電装置に入力される電力が充電制限の上限値を超えたりする可能性がある。この結果、蓄電装置の電圧が所定値以下又は所定値以上となり、蓄電装置の耐久性が低下する可能性がある。   According to the inventor's research, the following matters have been found. That is, generally, the first electric motor and the second electric motor are controlled so as to balance the power balance of the power storage device. However, due to the shift of the stepped transmission unit, for example, if the rotation speed of the second motor changes relatively quickly, the balance of power balance may be lost. Furthermore, for example, if the step-up control or step-down control due to the target torque of the second motor and the shift of the stepped transmission unit are performed at the same time, there is a possibility that the balance of the power balance will be greatly broken. Then, there is a possibility that the power output from the power storage device exceeds the upper limit value of the discharge limit, or the power input to the power storage device exceeds the upper limit value of the charge limit. As a result, the voltage of the power storage device becomes a predetermined value or less or a predetermined value or more, and the durability of the power storage device may be reduced.

しかるに本発明では、制御手段により、電力授受が制限されている際に、有段変速部の変速が実行されることに起因して、変速中に電力授受が該電力授受に係る制限を超えることを条件に、電圧を変更するように電圧調整手段が制御される。具体的には例えば、制御手段により、昇圧制御又は降圧制御と有段変速部の変速とが同時期に実施されないように、有段変速部の変速よりも前に電圧を変更するように電圧調整手段が制御される。或いは、制御手段により、蓄電装置の電圧が急激に変化しないように、電圧を段階的に変更するように電圧調整手段が制御される。   However, in the present invention, when the power transmission / reception is restricted by the control means, the power transmission / reception exceeds the restriction on the power transmission / reception during the gear shifting due to the execution of the shift of the stepped transmission unit. The voltage adjusting means is controlled so as to change the voltage on the condition. Specifically, for example, the voltage adjustment is performed by the control means so that the voltage is changed before the step change of the stepped transmission unit so that the step-up control or the step-down control and the step change transmission unit are not performed at the same time. Means are controlled. Alternatively, the voltage adjusting means is controlled by the control means so as to change the voltage stepwise so that the voltage of the power storage device does not change suddenly.

このため、有段変速部の変速に起因して生じる電圧の変動を抑制することができる。この結果、蓄電装置の電圧が所定値以下又は所定値以上となることを抑制でき、蓄電装置の耐久性の低下を抑制することができる。   For this reason, the fluctuation | variation of the voltage resulting from the gear shift of a stepped transmission part can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the voltage of the power storage device from being equal to or lower than the predetermined value or higher than the predetermined value, and it is possible to suppress a decrease in durability of the power storage device.

本発明の第1の動力伝達装置の一態様では、前記制御手段は、前記蓄電装置の電圧に応じて、前記電圧を変更するように前記電圧調整手段を制御する。   In one aspect of the first power transmission device of the present invention, the control means controls the voltage adjusting means so as to change the voltage according to the voltage of the power storage device.

この態様によれば、電圧を適切に昇圧又は降圧することができるので、第1電動機及び第2電動機各々が目標トルクを出力することができる。   According to this aspect, since the voltage can be appropriately boosted or lowered, each of the first motor and the second motor can output the target torque.

本発明の第1の動力伝達装置の他の態様では、前記制御手段は、前記電力授受が制限されている際に、前記変速が実行されることに起因して、前記変速中に前記電力授受が前記制限を超えるときに、前記第1電動機及び前記第2電動機の少なくとも一方の出力勾配を変更すると共に、前記変更された出力勾配に応じて、前記電圧を変更するように前記電圧調整手段を制御する。   In another aspect of the first power transmission device of the present invention, the control means transmits and receives the power during the shift due to the shift being performed when the power transfer is restricted. When the voltage exceeds the limit, the output adjusting means changes the output gradient of at least one of the first electric motor and the second electric motor, and changes the voltage according to the changed output gradient. Control.

この態様によれば、第1電動機及び第2電動機の少なくとも一方の出力が急激に変動することを抑制することができる。加えて、第1電動機及び第2電動機の少なくとも一方の出力変動に起因する電力収支の変動と、電圧調整手段による電圧の変更に起因する電力収支の変動とのタイミングをずらすことができる。   According to this aspect, it is possible to suppress a sudden change in the output of at least one of the first electric motor and the second electric motor. In addition, it is possible to shift the timing of the power balance fluctuation caused by the output fluctuation of at least one of the first motor and the second motor and the power balance fluctuation caused by the voltage change by the voltage adjusting means.

この態様では、先ず、第1電動機及び第2電動機の少なくとも一方の出力勾配を変更することによって電力収支のバランスの維持が図られる。そして、第1電動機及び第2電動機の少なくとも一方の出力勾配を変更しても電力収支のバランスを維持することが困難である場合は、電圧調整手段により電圧を変更することによって電力収支のバランスの維持が図られる。   In this aspect, first, the balance of the power balance is maintained by changing the output gradient of at least one of the first motor and the second motor. If it is difficult to maintain the balance of power balance even if the output gradient of at least one of the first motor and the second motor is changed, the balance of the power balance can be adjusted by changing the voltage using the voltage adjusting means. Maintenance is planned.

従って、「変更された出力勾配に応じて、電圧を変更するように電圧調整手段を制御する」とは、例えば、出力勾配の変更によって電力収支のバランスを維持することができる場合は、電圧を変更しないように電圧調整手段が制御され、他方、出力勾配の変更によって電力収支のバランスを維持することが困難な場合は、電力収支のバランスを維持するために電圧を変更するように電圧調整手段が制御されることを意味する。   Therefore, “control the voltage adjusting means to change the voltage according to the changed output gradient” means that, for example, when the balance of power balance can be maintained by changing the output gradient, the voltage is When the voltage adjustment means is controlled so as not to change, and when it is difficult to maintain the balance of power balance by changing the output gradient, the voltage adjustment means is changed so as to change the voltage in order to maintain the balance of power balance. Is controlled.

尚、「出力勾配を変更する」とは、第1電動機及び第2電動機の少なくとも一方の目標(指令)トルクの変化割合を変更することを意味する。具体的には例えば、目標トルクの変動の時定数を変更したり、蓄電装置の電力制限量や電力収支余裕量、車両の負荷等に応じて目標トルクの変化割合を変更したりすればよい。   Note that “changing the output gradient” means changing the change rate of the target (command) torque of at least one of the first motor and the second motor. Specifically, for example, the time constant of fluctuation of the target torque may be changed, or the change rate of the target torque may be changed according to the power limit amount of the power storage device, the power balance margin, the vehicle load, or the like.

或いは、本発明の第1の動力伝達装置の他の態様では、前記制御手段は、前記電力授受が制限されている際に、前記変速が実行されることに起因して、前記変速中に前記電力授受が前記制限を超えることを条件に、前記電圧を前記変速前に変更するように前記電圧調整手段を制御する。   Alternatively, in another aspect of the first power transmission device of the present invention, the control means causes the shift to be performed during the shift due to the shift being performed when the power transfer is restricted. The voltage adjusting means is controlled to change the voltage before the shift on condition that the power transfer exceeds the limit.

この態様によれば、有段変速部の変速前に、電圧調整手段により電圧が変更されるので、有段変速部の変速に起因する第1電動機及び第2電動機各々の回転数変化と、電圧調整手段による電圧の変更とのタイミングをずらすことができる。この結果、電力収支のバランスの急激な変化を抑制することができ、蓄電装置の耐久性の低下を抑制することができる。   According to this aspect, since the voltage is changed by the voltage adjusting means before the step change of the stepped transmission unit, the rotation speed change of each of the first motor and the second motor due to the shift of the stepped transmission unit, the voltage The timing of the voltage change by the adjusting means can be shifted. As a result, a rapid change in the balance of the power balance can be suppressed, and a decrease in durability of the power storage device can be suppressed.

本発明の第2の動力伝達装置は、上記課題を解決するために、差動機構を有し、前記差動機構の第1回転要素が第1電動機に連結され、前記差動機構の第2回転要素が内燃機関に連結され、前記差動機構の第3回転要素が第2電動機に連結され、前記第1電動機により前記差動機構の差動状態が制御される電動式差動部と、前記電動式差動部に連結された有段変速部と、前記第1電動機及び前記第2電動機に対し電力を供給可能、且つ前記第1電動機及び前記第2電動機の回生電力により充電可能な蓄電装置と、前記第1電動機及び前記第2電動機と前記蓄電装置との間に介在し、前記第1電動機及び前記第2電動機と前記蓄電装置との間の電力授受を行うと共に、電圧を調整可能な電圧調整手段と、前記電力授受が制限されている際に、前記有段変速部の変速が実行されることに起因して、前記変速中に前記電力授受が前記電力授受に係る制限を超えることを条件に、前記電圧を前記変速前に変更するように前記電圧調整手段を制御する制御手段とを備える。   In order to solve the above-described problem, the second power transmission device of the present invention has a differential mechanism, the first rotating element of the differential mechanism is connected to the first electric motor, and the second of the differential mechanism An electric differential unit in which a rotating element is connected to an internal combustion engine, a third rotating element of the differential mechanism is connected to a second electric motor, and a differential state of the differential mechanism is controlled by the first electric motor; A stepped transmission unit connected to the electric differential unit, an electric storage that can supply electric power to the first electric motor and the second electric motor, and can be charged by regenerative electric power of the first electric motor and the second electric motor A device is interposed between the first electric motor, the second electric motor, and the power storage device to transfer power between the first electric motor, the second motor, and the power storage device, and to adjust the voltage. Voltage adjustment means and when the power transfer is restricted, The voltage is changed so that the voltage is changed before the shift on condition that the power transfer during the shift exceeds a limit related to the power transfer due to execution of the shift of the stepped transmission unit. Control means for controlling the adjusting means.

本発明の第2の動力伝達装置によれば、上述した本発明の第1の動力伝達装置と同様に、蓄電装置の耐久性の低下を抑制することができる。   According to the 2nd power transmission device of the present invention, like the 1st power transmission device of the present invention mentioned above, the fall of the endurance of an electrical storage device can be controlled.

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。   The effect | action and other gain of this invention are clarified from the form for implementing demonstrated below.

第1実施形態に係る動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。It is a skeleton diagram explaining the composition of the power transmission device concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る動力伝達装置の有段変速部が作動される場合における変速作動と、それに用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。It is an operation | movement chart explaining the relationship between the speed change operation | movement in case the stepped transmission part of the power transmission device which concerns on 1st Embodiment is operated, and the action | operation combination of the hydraulic friction engagement apparatus used for it. 第1実施形態に係る動力伝達装置が作動される場合における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図である。It is a collinear diagram explaining the relative rotational speed of each gear stage when the power transmission device according to the first embodiment is operated. 第1実施形態に係る動力伝達装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。It is a figure explaining the input-output signal of the electronic controller provided in the power transmission device which concerns on 1st Embodiment. 車速と出力トルクとをパラメータとする同じ二次元座標に構成された、有段変速部の変速状態の切換判定に用いられる予め記憶された切換線図の一例と、エンジン走行とモータ走行との切換判定に用いられる境界線を有する予め記憶された駆動力源切換線図とを例示する図である。An example of a switching diagram stored in advance and used for determination of the shift state of the stepped transmission unit, which is configured in the same two-dimensional coordinates using the vehicle speed and the output torque as parameters, and switching between engine travel and motor travel It is a figure which illustrates the driving force source switching diagram memorize | stored beforehand which has the boundary line used for determination. シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例である。It is an example of the shift operation apparatus operated in order to select multiple types of shift positions provided with the shift lever. 第1実施形態に係る電子制御装置による変速制御動作の要部を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the principal part of the shift control operation | movement by the electronic controller which concerns on 1st Embodiment. 図7のフローチャートに示す変速制御動作を説明するタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart for explaining a shift control operation shown in the flowchart of FIG. 7. FIG. 第1実施形態の変形例に係る変速制御動作を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the gear shift control operation concerning the modification of a 1st embodiment. 第2実施形態に係る電子制御装置による変速制御動作の要部を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the principal part of the shift control operation | movement by the electronic controller which concerns on 2nd Embodiment. バッテリ電力制限値とレート処理時定数との関係を定めるマップの一例である。It is an example of the map which defines the relationship between a battery power limit value and a rate processing time constant. 図10のフローチャートに示す変速制御動作を説明するタイムチャートである。11 is a time chart for explaining a shift control operation shown in the flowchart of FIG. 10.

以下、本発明に係る動力伝達装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。   Embodiments of a power transmission device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

<第1実施形態>
本発明に係る動力伝達装置の第1実施形態を、図1乃至図8を参照して説明する。
<First Embodiment>
A power transmission device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.

(動力伝達装置の構成)
先ず、本実施形態に係る動力伝達装置の構成を、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。尚、動力伝達装置は、その軸心に対して対称的に構成されているため、図1の骨子図においてはその下側が省略されている。
(Configuration of power transmission device)
First, the configuration of the power transmission device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating the configuration of the power transmission device according to the present embodiment. Since the power transmission device is configured symmetrically with respect to its axis, the lower side is omitted in the skeleton diagram of FIG.

図1において、動力伝達装置1は、該動力伝達装置1が搭載されるハイブリッド車両の車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース14(以降、適宜“ケース14”と称する)内において共通の軸心上に配設され、主動力源であるエンジン(ENG)10に直接的に、或いは図示しない脈動吸収ダンパ(即ち、振動減衰装置)等を介して間接的に、連結された入力回転部材としての入力軸101と、該入力軸101に連結された無段変速部21と、該無段変速部21及び駆動輪(図示せず)間の動力伝達経路において、無段変速部21に伝達部材(即ち、伝動軸)102を介して直列に連結されている有段変速部22と、該有段変速部22の出力を後段へ伝達する出力回転部材としての出力軸103とを備えて構成されている。即ち、動力伝達装置1は、直列に設けられた無段変速部21及び有段変速部22を備えて構成されている。   In FIG. 1, a power transmission device 1 has a common shaft in a transmission case 14 (hereinafter referred to as “case 14” as appropriate) as a non-rotating member attached to a vehicle body of a hybrid vehicle on which the power transmission device 1 is mounted. As an input rotation member arranged on the heart and connected directly to the engine (ENG) 10 which is a main power source or indirectly via a pulsation absorbing damper (that is, a vibration damping device) not shown. In the power transmission path between the input shaft 101, the continuously variable transmission 21 connected to the input shaft 101, and the continuously variable transmission 21 and drive wheels (not shown), a transmission member is connected to the continuously variable transmission 21. (I.e., a stepped transmission unit 22 connected in series via a transmission shaft) 102 and an output shaft 103 as an output rotating member that transmits the output of the stepped transmission unit 22 to the subsequent stage. To have. That is, the power transmission device 1 includes a continuously variable transmission unit 21 and a stepped transmission unit 22 provided in series.

動力伝達装置1は、その軸方向寸法が比較的大きいため、例えば車両長手方向に縦置きされるFR(Front−engine Rear−drive)型車両に好適に用いられる。動力伝達装置1は、エンジン10から一対の駆動輪に至る動力伝達経路に設けられ、エンジン10から出力された動力を、該動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置(即ち、終減速機)(図示せず)及び一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪へ伝達する。   Since the axial dimension of the power transmission device 1 is relatively large, the power transmission device 1 is suitably used for, for example, an FR (Front-engine Rear-drive) type vehicle that is vertically placed in the longitudinal direction of the vehicle. The power transmission device 1 is provided in a power transmission path from the engine 10 to a pair of drive wheels, and the power output from the engine 10 is converted into a differential gear device (that is, a final reduction gear) that constitutes a part of the power transmission path. Machine) (not shown) and a pair of axles, etc., are sequentially transmitted to the pair of drive wheels.

エンジン10は、車両の走行用の主動力源であり、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関によって構成される。図1に示すように、動力伝達装置1において、エンジン10は、無段変速部21と直結されている。ここで、「直結」とは、トルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されていることを意味し、例えば、上述した脈動吸収ダンパ等を介する連結は「直結」に含まれる。   The engine 10 is a main power source for driving the vehicle, and is constituted by an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine. As shown in FIG. 1, in the power transmission device 1, the engine 10 is directly connected to a continuously variable transmission 21. Here, “directly connected” means that they are connected without using a hydraulic power transmission device such as a torque converter or a fluid coupling. For example, the connection via the pulsation absorbing damper described above is “directly connected”. included.

無段変速部21は、遊星歯車機構24、第1電動機M1及び第2電動機M2を備えて構成されている。遊星歯車機構24は、サンギヤS0と、ピニオンギヤと、該ピニオンギヤを自転及び公転可能に支持するキャリアCA0と、リングギヤR0とを備えて構成されている。   The continuously variable transmission 21 includes a planetary gear mechanism 24, a first electric motor M1, and a second electric motor M2. The planetary gear mechanism 24 includes a sun gear S0, a pinion gear, a carrier CA0 that supports the pinion gear so that it can rotate and revolve, and a ring gear R0.

第1電動機M1は、その回転子が遊星歯車機構24のサンギヤS0と一体的に回転するように設けられている。第2電動機M2は、その回転子が遊星歯車機構24のリングギヤR0と一体的に回転するように設けられている。第1電動機M1及び第2電動機M2各々の固定子は、ケース14に夫々接続されている。尚、第2電動機M2は、伝達部材102から駆動輪までの間の動力伝達経路を構成する何れの部分に設けられてもよい。   The first electric motor M1 is provided such that its rotor rotates integrally with the sun gear S0 of the planetary gear mechanism 24. The second electric motor M2 is provided such that its rotor rotates integrally with the ring gear R0 of the planetary gear mechanism 24. The stators of the first electric motor M1 and the second electric motor M2 are connected to the case 14, respectively. Note that the second electric motor M2 may be provided in any portion that constitutes a power transmission path from the transmission member 102 to the drive wheel.

第1電動機M1は、反力を発生させるためのジェネレータ(発電)機能を少なくとも有する電動機であり、第2電動機M2は、走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ(電動機)機能を少なくとも有する電動機である。第1電動機M1及び第2電動機M2は、発電機能をも有する、所謂モータ・ジェネレータであることが望ましい。   The first electric motor M1 is an electric motor having at least a generator (power generation) function for generating a reaction force, and the second electric motor M2 is a motor (electric motor) function for outputting a driving force as a driving power source for traveling. Is an electric motor having at least The first electric motor M1 and the second electric motor M2 are preferably so-called motor generators that also have a power generation function.

無段変速部21において、キャリアCA0は入力軸101、即ちエンジン10に連結され、サンギヤS0は第1電動機M1に連結され、リングギヤR0は伝達部材102に連結されている。無段変速部21では、サンギヤS0、キャリアCA0及びリングギヤR0各々が相互に相対回転可能である。このため、エンジン10の回転数にかかわらず、伝達部材102の回転数が連続的に変化する、即ち、無段変速状態となる。   In the continuously variable transmission unit 21, the carrier CA0 is connected to the input shaft 101, that is, the engine 10, the sun gear S0 is connected to the first electric motor M1, and the ring gear R0 is connected to the transmission member 102. In the continuously variable transmission 21, the sun gear S0, the carrier CA0, and the ring gear R0 can rotate relative to each other. For this reason, regardless of the rotational speed of the engine 10, the rotational speed of the transmission member 102 continuously changes, that is, a continuously variable transmission state is established.

尚、第1電動機M1及び第2電動機M2は、インバータ11を介して、例えばニッケル水素電池、リチウムイオン電池等である蓄電装置12に電気的に接続されている。蓄電装置12は、第1電動機M1及び第2電動機M2に対し電力を供給可能、且つ第1電動機M1及び第2電動機M2の回生電力により充電可能である。   The first electric motor M1 and the second electric motor M2 are electrically connected to the power storage device 12 such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery via the inverter 11. The power storage device 12 can supply power to the first motor M1 and the second motor M2, and can be charged by regenerative power of the first motor M1 and the second motor M2.

尚、本実施形態に係る「エンジン10」、「インバータ11」、「無段変速部21」、「サンギヤS0」、「キャリアCA0」及び「リングギヤR0」は、夫々、本発明に係る「内燃機関」、「電圧調整手段」、「電動式差動部」、「第1回転要素」、「第2回転要素」及び「第3回転要素」の一例である。   The “engine 10”, “inverter 11”, “continuously variable transmission 21”, “sun gear S0”, “carrier CA0”, and “ring gear R0” according to the present embodiment are the “internal combustion engine” according to the present invention. ”,“ Voltage adjusting means ”,“ electric differential unit ”,“ first rotating element ”,“ second rotating element ”, and“ third rotating element ”.

有段変速部22は、遊星歯車機構25、26及び27を備えて構成されている。遊星歯車機構25は、サンギヤS1と、ピニオンギヤと、該ピニオンギヤを自転及び公転可能に支持するキャリアCA1と、リングギヤR1とを備えて構成されている。遊星歯車機構26は、サンギヤS2と、ピニオンギヤと、該ピニオンギヤを自転及び公転可能に支持するキャリアCA2と、リングギヤR2とを備えて構成されている。遊星歯車機構27は、サンギヤS3と、ピニオンギヤと、該ピニオンギヤを自転及び公転可能に支持するキャリアCA3と、リングギヤR3とを備えて構成されている。   The stepped transmission unit 22 includes planetary gear mechanisms 25, 26, and 27. The planetary gear mechanism 25 includes a sun gear S1, a pinion gear, a carrier CA1 that supports the pinion gear so that it can rotate and revolve, and a ring gear R1. The planetary gear mechanism 26 includes a sun gear S2, a pinion gear, a carrier CA2 that supports the pinion gear so that it can rotate and revolve, and a ring gear R2. The planetary gear mechanism 27 includes a sun gear S3, a pinion gear, a carrier CA3 that supports the pinion gear so that it can rotate and revolve, and a ring gear R3.

有段変速部22において、相互に一体的に連結されているサンギヤS1及びS2は、第1クラッチC1を介して伝達部材102に選択的に連結されると共に、第1ブレーキB1を介してケース14に選択的に連結される。キャリアCA1は、第2ブレーキB2を介してケース14に選択的に連結される。相互に一体的に連結されているリングギヤR1並びにキャリアCA2及びCA3は、出力軸103に連結されている。相互に一体的に連結されているリングギヤR2及びサンギヤS3は、第2クラッチC2を介して伝達部材102に選択的に連結される。リングギヤR3は、第3ブレーキB3を介してケース14に選択的に連結される。   In the stepped transmission 22, the sun gears S <b> 1 and S <b> 2 that are integrally connected to each other are selectively connected to the transmission member 102 via the first clutch C <b> 1 and the case 14 via the first brake B <b> 1. To be selectively connected. The carrier CA1 is selectively coupled to the case 14 via the second brake B2. The ring gear R1 and the carriers CA2 and CA3 that are integrally connected to each other are connected to the output shaft 103. The ring gear R2 and the sun gear S3 that are integrally connected to each other are selectively connected to the transmission member 102 via the second clutch C2. Ring gear R3 is selectively coupled to case 14 via third brake B3.

第1クラッチC1、第2クラッチC2、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3は、公知の車両用変速機においてよく用いられる係合要素である油圧式摩擦係合装置であって、第1ブレーキB1を除いて、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型係合装置であるが、第1ブレーキB1は回転するドラムの外周面に巻き付けられた1本又は2本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキにより構成され、それらが介挿されている両側の部材を選択的に連結するものである。   The first clutch C1, the second clutch C2, the first brake B1, the second brake B2, and the third brake B3 are hydraulic friction engagement devices that are engagement elements often used in known vehicle transmissions. Except for the first brake B1, this is a wet multi-plate type engaging device in which a plurality of friction plates stacked on each other are pressed by a hydraulic actuator, but the first brake B1 is wound around the outer peripheral surface of the rotating drum. In addition, one or two bands have one end constituted by a band brake tightened by a hydraulic actuator, and selectively connect members on both sides in which they are inserted.

以上のように構成された有段変速部22では、例えば、図2の係合作動表に示されるように、第1クラッチC1、第2クラッチC2、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3が選択的に係合作動されることにより、第1速ギヤ比(即ち、第1変速段)乃至第4変速ギヤ比(即ち、第4変速段)のいずれか、後進ギヤ段(即ち、後進変速段)、或いはニュートラルが選択的に成立され、所定の変速比(即ち、入力軸回転速度/出力軸回転速度)がギヤ段毎に得られるようになっている。   In the stepped transmission 22 configured as described above, for example, as shown in the engagement operation table of FIG. 2, the first clutch C1, the second clutch C2, the first brake B1, the second brake B2, and the second clutch By selectively engaging the three brakes B3, one of the first gear ratio (ie, the first gear) to the fourth gear ratio (ie, the fourth gear), the reverse gear ( In other words, a reverse gear) or neutral is selectively established, and a predetermined gear ratio (that is, input shaft rotational speed / output shaft rotational speed) is obtained for each gear stage.

図2に示すように、第1クラッチC1及び第3ブレーキB3の係合により、変速比が、例えば「3.357」である第1変速ギヤ段が成立される。第1クラッチC1及び第2ブレーキB2の係合により、変速比が、例えば「2.180」である第2変速ギヤ段が成立される。第1クラッチC1及び第1ブレーキB1の係合により、変速比が、例えば「1.424」である第3変速ギヤ段が成立される。第1クラッチC1及び第2クラッチC2の係合により、変速比が、例えば「1.000」である第4変速ギヤ段が成立される。第1クラッチC1及び第3ブレーキB3の係合により、変速比が、例えば「3.209」であるモータ走行用後進ギヤ段が成立される。第2クラッチC2及び第3ブレーキB3の係合により、変速比が、例えば「3.209」であるエンジン走行用後進ギヤ段が成立される。尚、ニュートラル(N)状態とする場合には、第1クラッチC1、第2クラッチC2、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3のいずれも係合されない。   As shown in FIG. 2, the first shift gear stage having a gear ratio of, for example, “3.357” is established by the engagement of the first clutch C1 and the third brake B3. As a result of the engagement of the first clutch C1 and the second brake B2, a second transmission gear stage having a gear ratio of, for example, “2.180” is established. With the engagement of the first clutch C1 and the first brake B1, a third transmission gear stage with a gear ratio of, for example, “1.424” is established. As a result of the engagement of the first clutch C1 and the second clutch C2, a fourth transmission gear stage having a gear ratio of, for example, “1.000” is established. Due to the engagement of the first clutch C1 and the third brake B3, a reverse gear for motor traveling with a gear ratio of, for example, “3.209” is established. Due to the engagement of the second clutch C2 and the third brake B3, a reverse gear for engine traveling having a gear ratio of, for example, “3.209” is established. In the neutral (N) state, none of the first clutch C1, the second clutch C2, the first brake B1, the second brake B2, and the third brake B3 is engaged.

図2において、互いに隣接する各変速段の変速比は、有段変速に理想的とされている等比的に変化させられており、各ギヤ段の変速間の変化割合(即ち、変速比ステップ)がほぼ一定とされている。即ち、第1変速ギヤ段と第2変速ギヤ段との間の変速比ステップは1.54であり、第2変速ギヤ段と第3変速ギヤ段との間の変速比ステップは1.53であり、第3変速ギヤ段と第4変速ギヤ段との間の変速比ステップは1.42である。そして、全体のギヤ幅(即ち、第1変速ギヤ段と第4変速ギヤ段との間の変速比ステップ)は、3.36と比較的大きな値に設定されている。   In FIG. 2, the gear ratios of the respective gear speeds adjacent to each other are changed in an equal ratio, which is ideal for the stepped gear shift, and the change ratio between the gear speeds of each gear speed (that is, the gear ratio step). ) Is almost constant. That is, the gear ratio step between the first transmission gear stage and the second transmission gear stage is 1.54, and the gear ratio step between the second transmission gear stage and the third transmission gear stage is 1.53. Yes, the gear ratio step between the third transmission gear stage and the fourth transmission gear stage is 1.42. The overall gear width (that is, the gear ratio step between the first transmission gear stage and the fourth transmission gear stage) is set to a relatively large value of 3.36.

図3は、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表わすことができる共線図を示している。図3の共線図は、横軸方向において各遊星歯車機構24、25、26及び27のギヤ比の相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示している。   FIG. 3 is a collinear diagram that can represent on a straight line the relative relationship between the rotational speeds of the rotating elements that are connected in different gear stages. The alignment chart of FIG. 3 shows the relative relationship of the gear ratios of the planetary gear mechanisms 24, 25, 26 and 27 in the horizontal axis direction, and shows the relative rotational speed in the vertical axis direction.

図3において、2本の横線X1及びX2のうち、横線X1が回転速度ゼロを示し、横線X2が回転速度「1.0」即ち、伝達部材102の回転速度を示している。他方、8本の縦線は、左側から順に、サンギヤS0、キャリアCA0、リングギヤR0、互いに連結されたサンギヤS1及びS2、キャリアCA1、リングギヤR3、互いに連結されたリングギヤR1、キャリアCA2及びCA3、並びに、互いに連結されたサンギヤS3及びリングギヤR2各々の相対回転速度比を示すものである。   In FIG. 3, of the two horizontal lines X 1 and X 2, the horizontal line X 1 indicates the rotational speed zero, and the horizontal line X 2 indicates the rotational speed “1.0”, that is, the rotational speed of the transmission member 102. On the other hand, the eight vertical lines, in order from the left, are sun gear S0, carrier CA0, ring gear R0, sun gears S1 and S2 connected to each other, carrier CA1, ring gear R3, ring gear R1 connected to each other, carriers CA2 and CA3, and The relative rotational speed ratios of the sun gear S3 and the ring gear R2 connected to each other are shown.

縦線間の間隔は遊星歯車機構24、25、26及び27のギヤ比に応じて夫々定められている。即ち、図3に示すように、遊星歯車機構24、25、26及び27毎に、そのサンギヤとキャリアとの間が1.000とされると、キャリアとリングギヤとの間がρに対応するものとなる。   The intervals between the vertical lines are determined according to the gear ratios of the planetary gear mechanisms 24, 25, 26 and 27, respectively. That is, as shown in FIG. 3, for each planetary gear mechanism 24, 25, 26 and 27, when the distance between the sun gear and the carrier is 1.000, the distance between the carrier and the ring gear corresponds to ρ. It becomes.

図3において、遊星歯車機構24のキャリアCA0が入力軸101に連結され、サンギヤS0が第1電動機M1に連結され、リングギヤR0が第2電動機M2に連結されると共に伝達部材102に連結される。相互に一体的に連結されている遊星歯車機構25のサンギヤS1及び遊星歯車機構26のサンギヤS2は、第2クラッチC2を介して伝達部材102に選択的に連結されると共に、第1ブレーキB1を介してケース14に選択的に連結される。遊星歯車機構25のキャリアCA1は、第2ブレーキB2を介してケース14に選択的に連結される。遊星歯車機構27のリングギヤR3は、第3ブレーキB3を介してケース14に選択的に連結される。相互に一体的に連結されている遊星歯車機構25のリングギヤR1、遊星歯車機構26のキャリアCA2及び遊星歯車機構27のキャリアCA3は、出力軸103に連結される。相互に一体的に連結されている遊星歯車機構26のリングギヤR2及び遊星歯車機構27のサンギヤS3は、第1クラッチC1を介して伝達部材102に選択的に連結される。   In FIG. 3, the carrier CA0 of the planetary gear mechanism 24 is connected to the input shaft 101, the sun gear S0 is connected to the first electric motor M1, and the ring gear R0 is connected to the second electric motor M2 and to the transmission member 102. The sun gear S1 of the planetary gear mechanism 25 and the sun gear S2 of the planetary gear mechanism 26 that are integrally connected to each other are selectively connected to the transmission member 102 via the second clutch C2, and the first brake B1 is connected. And selectively coupled to the case 14. The carrier CA1 of the planetary gear mechanism 25 is selectively connected to the case 14 via the second brake B2. The ring gear R3 of the planetary gear mechanism 27 is selectively connected to the case 14 via the third brake B3. The ring gear R1 of the planetary gear mechanism 25, the carrier CA2 of the planetary gear mechanism 26, and the carrier CA3 of the planetary gear mechanism 27 that are integrally connected to each other are connected to the output shaft 103. The ring gear R2 of the planetary gear mechanism 26 and the sun gear S3 of the planetary gear mechanism 27 that are integrally connected to each other are selectively connected to the transmission member 102 via the first clutch C1.

図4は、本実施形態に係る動力伝達装置1を制御するための制御装置である電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)30に入力される信号及びその電子制御装置30から出力される信号を例示している。電子制御装置30は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及び入出力インターフェース等からなる所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン10、第1電動機M1及び第2電動機M2に関するハイブリッド駆動制御、有段変速部22の変速制御等の駆動制御を実行するものである。   FIG. 4 shows a signal input to an electronic control unit (ECU) 30 that is a control device for controlling the power transmission device 1 according to the present embodiment and a signal output from the electronic control device 30. Illustrated. The electronic control unit 30 includes a so-called microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output interface, and the like, and has a temporary storage function of the RAM. Performing drive control such as hybrid drive control for the engine 10, the first electric motor M1 and the second electric motor M2, and the shift control for the stepped transmission unit 22 by performing signal processing in accordance with a program stored in advance in the ROM while being used It is.

電子制御装置30には、図4に示す各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、Pb1油圧を示す信号、Pb2油圧を示す信号、Pc2油圧を示す信号、第1電動機M1の回転数を示す信号、第2電動機M2の回転数を示す信号、エンジン回転数を示す信号、トーイングスイッチの状態を示す信号、Mモード(手動変速走行モード)を指令する信号、エアコンの作動を示す信号、出力軸103の回転速度に対応する車速信号、有段変速部22の作動油温を示す信号、ECT(Electoronic Controlled Transmission)を指令する信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す信号、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号、EV(Electric Vehicle)スイッチの状態を示す信号、スノーモード設定を示す信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示す信号、パワーモードスイッチの状態を示す信号、シフトポジションを示す信号、等が夫々供給される。   The electronic control unit 30 indicates the signal indicating the engine water temperature, the signal indicating the Pb1 oil pressure, the signal indicating the Pb2 oil pressure, the signal indicating the Pc2 oil pressure, and the number of rotations of the first electric motor M1 from the sensors and switches shown in FIG. Signal, signal indicating the rotational speed of the second electric motor M2, signal indicating the engine rotational speed, signal indicating the state of the towing switch, signal for instructing the M mode (manual shift running mode), signal indicating the operation of the air conditioner, output shaft A vehicle speed signal corresponding to the rotational speed of 103, a signal indicating the hydraulic oil temperature of the stepped transmission unit 22, a signal for instructing ECT (Electronic Controlled Transmission), a signal indicating a side brake operation, a signal indicating a foot brake operation, a catalyst temperature , An accelerator opening signal indicating the amount of operation of the accelerator pedal, EV (Electri c Vehicle) switch state signal, snow mode setting signal, vehicle longitudinal acceleration signal, auto cruise travel signal, power mode switch state signal, shift position signal, etc. Supplied respectively.

他方、電子制御装置30からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、過給圧を調整するための信号、電動エアコンを作動させるための信号、エンジン10の点火時期を指令する点火信号、第1電動機M1の作動を指令する信号、第2電動機M2の作動を指令する信号、第1蓄電装置を制御する信号、第2蓄電装置を制御する信号、ギヤ比インジケータを作動させるための信号、スノーモードであることを表示させるための信号、有段変速部22の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路に含まれる電磁弁を作動させる指令信号、制動時の車輪のスリップを防止するABS(Antilock Brake System)アクチュエータを作動させるための信号、Mモードが選択されていることを表示させる信号、油圧制御回路の油圧源である電動油圧ポンプを作動させる信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号、等が夫々出力される。   On the other hand, the electronic control unit 30 commands the drive signal to the throttle actuator that operates the throttle valve opening, the signal for adjusting the boost pressure, the signal for operating the electric air conditioner, and the ignition timing of the engine 10. An ignition signal to be activated, a signal to command the operation of the first electric motor M1, a signal to command the operation of the second electric motor M2, a signal to control the first power storage device, a signal to control the second power storage device, and a gear ratio indicator to be operated A signal for displaying that it is in the snow mode, a command signal for operating an electromagnetic valve included in the hydraulic control circuit to control the hydraulic actuator of the hydraulic friction engagement device of the stepped transmission unit 22, Signal for operating an ABS (Antilock Break System) actuator to prevent wheel slippage during braking, M mode Is displayed, a signal for operating the electric hydraulic pump that is the hydraulic power source of the hydraulic control circuit, a signal for driving the electric heater, a signal to the computer for cruise control control, etc. are output respectively. The

電子制御装置30は、無段変速部21及び有段変速部22の自動変速制御を実行する。ここで、有段変速部22の自動変速制御は、例えば電子制御装置30に予め記憶された、図5に示すような、変速線図から車速及び要求出力トルクで示される車両状態に基づいて実行される。この際、電子制御装置30は、例えば図2に示す係合表に従って変速段が達成されるように、変速に関与する係合装置等を係合及び/又は解放させる指令を出力する。   The electronic control unit 30 executes automatic transmission control of the continuously variable transmission unit 21 and the stepped transmission unit 22. Here, the automatic shift control of the stepped transmission unit 22 is executed based on the vehicle state indicated by the vehicle speed and the required output torque from the shift diagram as shown in FIG. Is done. At this time, the electronic control unit 30 outputs a command for engaging and / or releasing the engagement device or the like involved in the shift so that the shift stage is achieved according to, for example, the engagement table shown in FIG.

図5は、車速と出力トルクとをパラメータとする二次元座標に構成された、有段変速部の変速状態の切換判定に用いられる予め記憶された切換線図の一例と、エンジン走行とモータ走行との切換判定に用いられる境界線を有する予め記憶された駆動力源切換線図とを例示する図である。図5において、実線はアップシフト線を示しており、破線はダウンシフト線を示している。   FIG. 5 shows an example of a switching diagram stored in advance and used for determination of the shift state of the stepped transmission unit, which is composed of two-dimensional coordinates using vehicle speed and output torque as parameters, and engine travel and motor travel. It is a figure which illustrates the driving force source switching diagram memorize | stored previously which has the boundary line used for switching determination with. In FIG. 5, a solid line indicates an upshift line, and a broken line indicates a downshift line.

図5における実線Eは、ハイブリッド車両の発進・走行用(以下、適宜“走行用”と称する)の駆動力源をエンジン10と、電動機(例えば、第2電動機M2)とで切り換えるための、言い換えれば、エンジン10を走行用の駆動力源としてハイブリッド車両を発進・走行(以下、適宜“走行”と称する)させる所謂エンジン走行と、第2電動機M2を走行用の駆動力源としてハイブリッド車両を走行させる所謂モータ走行とを切り換えるための、エンジン走行領域とモータ走行領域(図5における斜線部分)との境界線である。   The solid line E in FIG. 5 is a paraphrase for switching the driving force source for starting and running the hybrid vehicle (hereinafter referred to as “running” as appropriate) between the engine 10 and the electric motor (for example, the second electric motor M2). For example, so-called engine travel that starts and travels the hybrid vehicle using the engine 10 as a driving power source for travel (hereinafter referred to as “travel” as appropriate), and travels the hybrid vehicle using the second electric motor M2 as a driving power source for travel. This is a boundary line between the engine traveling region and the motor traveling region (shaded portion in FIG. 5) for switching between so-called motor traveling.

電子制御装置30は、例えば図5に示すような、駆動力源切換線図から、車速と要求出力トルクとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判定してモータ走行又はエンジン走行を実行する。モータ走行は、図5から明らかなように、一般的にエンジン効率が高トルク域に比して低いとされる比較的低出力トルク域、即ち、低エンジントルク域、或いは、車速の比較的低車速域、即ち、低負荷域で実行される。従って、通常は、モータ発進がエンジン発進に優先して実行されるが、例えば車両発進時に、図5におけるモータ走行領域を超える要求出力トルク、即ち要求エンジントルクとされる程大きくアクセルペダルが踏み込まれるような車両状態では、エンジン発進も通常実行されるものである。   The electronic control unit 30 determines whether the motor traveling region or the engine traveling region is based on the vehicle state indicated by the vehicle speed and the required output torque from the driving force source switching diagram as shown in FIG. 5, for example. Determination is made and motor running or engine running is executed. As is apparent from FIG. 5, the motor running is a relatively low output torque range in which the engine efficiency is generally lower than the high torque range, that is, a low engine torque range, or a relatively low vehicle speed. It is executed in the vehicle speed range, that is, in the low load range. Therefore, normally, the motor start is executed in preference to the engine start. For example, when the vehicle starts, the accelerator pedal is depressed so that the required output torque exceeding the motor travel range in FIG. In such a vehicle state, the engine start is also normally executed.

図6は、シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例を示す図である。シフト切換装置は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフトレバー48を備えている。該シフトレバー48は、第1クラッチC1及び第2クラッチC2の何れの係合装置も係合されないような動力伝達装置1(有段変速部22)内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態、即ち中立状態とし、且つ有段変速部22の出力軸103をロックするための駐車ポジション「P(パーキング)」、後進走行のための後進走行ポジション「R(リバース)」、動力伝達装置1内の動力伝達経路が遮断された中立状態とする中立ポジション「N(ニュートラル)」、前進自動変速走行ポジション「D(ドライブ)」、又は前進手動変速走行ポジション「M(マニュアル)」へ手動操作されるように構成されている。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a shift operation device operated to select a plurality of types of shift positions including a shift lever. The shift switching device includes, for example, a shift lever 48 that is disposed beside the driver's seat and is operated to select a plurality of types of shift positions. The shift lever 48 is in a neutral state in which the power transmission path in the power transmission device 1 (stepped transmission 22) is interrupted so that neither of the first clutch C1 and the second clutch C2 is engaged. That is, the neutral position and the parking position “P (parking)” for locking the output shaft 103 of the stepped transmission unit 22, the reverse traveling position “R (reverse)” for reverse traveling, The neutral position “N (neutral)”, the forward automatic shift travel position “D (drive)”, or the forward manual shift travel position “M (manual)” to be in a neutral state where the power transmission path is interrupted is manually operated. It is configured.

(変速制御)
次に、以上のように構成された動力伝達装置1が搭載されるハイブリッド車両の、主に走行中に、電子制御装30が実行する変速制御処理について、図7のフローチャートを参照して説明する。
(Shift control)
Next, the shift control process executed by the electronic control unit 30 during the traveling of the hybrid vehicle on which the power transmission device 1 configured as described above is mounted will be described with reference to the flowchart of FIG. .

図7において、先ず、電子制御装置30は、蓄電装置12の電力量が制限されているか否かを判定する(ステップS101)。具体的には、電子制御装置30は、蓄電装置12の充電電力が制限されているWin制限状態であるか否か、及び蓄電装置12の放電電力が制限されているWout制限状態であるか否かを判定する。   In FIG. 7, first, the electronic control unit 30 determines whether or not the amount of power of the power storage device 12 is limited (step S101). Specifically, the electronic control unit 30 is in a Win limited state in which the charging power of the power storage device 12 is limited, and is in a Wout limited state in which the discharge power of the power storage device 12 is limited. Determine whether.

蓄電装置12の電力量が制限されていないと判定された場合(ステップS101:No)、リターンされ処理を停止して待機状態となる。即ち、所定の周期によって一義的に決定される次の処理開始時期に到達するまで、ステップS101の処理の実行を停止して待機状態となる。   When it is determined that the amount of power of the power storage device 12 is not restricted (step S101: No), the process returns to stop and enters a standby state. That is, until the next processing start time that is uniquely determined by a predetermined cycle is reached, the execution of the processing in step S101 is stopped and a standby state is entered.

他方、蓄電装置12の電力量が制限されていると判定された場合(ステップS101:Yes)、電子制御装置30は、特定変速が発生するか否かを判定する(ステップS102)。ここで、「特定変速」とは、有段変速部22の変速に伴って、第1電動機M1と第2電動機M2との電力授受のバランスがずれ、且つ、電力を蓄電装置12に出し入れできない状態が生じる変速を意味する。   On the other hand, when it is determined that the amount of power of the power storage device 12 is limited (step S101: Yes), the electronic control device 30 determines whether or not a specific shift occurs (step S102). Here, the “specific shift” is a state in which the power transmission / reception balance between the first motor M1 and the second motor M2 is shifted with the shift of the stepped transmission unit 22, and the power cannot be taken in and out of the power storage device 12. This means a gear shift that occurs.

特定変速が発生しないと判定された場合(ステップS102:No)、リターンされ処理を停止して待機状態となる。他方、特定変速が発生すると判定された場合(ステップS102:Yes)、電子制御装置30は、昇圧切換制御が有段変速部22の変速中に同時に発生するか否かを判断する(ステップS103)。   If it is determined that the specific shift does not occur (step S102: No), the process returns to stop and enters a standby state. On the other hand, when it is determined that a specific shift occurs (step S102: Yes), the electronic control unit 30 determines whether or not the boost switching control occurs simultaneously during the shift of the stepped transmission unit 22 (step S103). .

昇圧切換制御が有段変速部22の変速中に同時に発生すると判定された場合(ステップS103:Yes)、電子制御装置30は、有段変速部22の変速前に(例えば、変速判定と同時に)昇圧切換制御を実施する(即ち、電圧を上昇させるようにインバータ11を制御する)(ステップS104)。   When it is determined that the step-up switching control is simultaneously generated during the shift of the stepped transmission unit 22 (step S103: Yes), the electronic control unit 30 is before the shift of the stepped transmission unit 22 (for example, simultaneously with the shift determination). Step-up switching control is performed (that is, the inverter 11 is controlled to increase the voltage) (step S104).

尚、昇圧切換制御の影響がイナーシャ相に及ぶ場合、変速判定から変速の信号出力までの時間を遅延し、変速の実行、即ちイナーシャ相の発生を時間的に遅らせてもよい。或いは、昇圧切換制御を変速判定よりも前に実施してもよい。   If the boost switching control affects the inertia phase, the time from the shift determination to the shift signal output may be delayed to delay the execution of the shift, that is, the generation of the inertia phase. Alternatively, the boost switching control may be performed before the shift determination.

他方、昇圧切換制御が有段変速部22の変速中に同時に発生しないと判定された場合(ステップS103:No)、電子制御装置30は、有段変速部22の変速を実施する(ステップS105)。   On the other hand, when it is determined that the step-up switching control does not occur simultaneously during the shift of the stepped transmission unit 22 (step S103: No), the electronic control unit 30 performs the shift of the stepped transmission unit 22 (step S105). .

尚、本実施形態に係る「電子制御装置30」は、本発明に係る「制御手段」の一例である。本実施形態では、ハイブリッド車両の各種電子制御用の電子制御装置30の一部を動力伝達装置1の一部として用いている。   The “electronic control device 30” according to the present embodiment is an example of the “control unit” according to the present invention. In the present embodiment, a part of the electronic control device 30 for various electronic controls of the hybrid vehicle is used as a part of the power transmission device 1.

次に、上述した変速制御処理が実行された際の電力収支等の時間変化を、図8のタイムチャートを参照して説明する。図8は、図7のフローチャートに示す変速制御動作を説明するタイムチャートであって、Wout制限状態、且つハイブリッド車両の運転者がアクセル操作を行ったことに起因して、有段変速部22がダウンシフトする際のタイムチャートの一例である。   Next, time changes such as the power balance when the above-described shift control process is executed will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 8 is a time chart for explaining the shift control operation shown in the flowchart of FIG. 7, where the stepped transmission unit 22 is caused by the Wout restricted state and the driver of the hybrid vehicle performing the accelerator operation. It is an example of the time chart at the time of downshift.

図8における、時刻t1に電子制御装置30により蓄電装置12の電力量が制限されているか否かの判定がされ、時刻t2に運転者によりアクセルペダルが操作され、時刻t3に電子制御装置30により変速判定がされ、時刻t4に有段変速部22の変速が開始され、時刻t5に有段変速部22の変速が終了するものとする。   In FIG. 8, it is determined whether or not the electric power of the power storage device 12 is restricted by the electronic control device 30 at time t1, the driver operates the accelerator pedal at time t2, and the electronic control device 30 at time t3. It is assumed that the shift determination is made, the shift of the stepped transmission unit 22 is started at time t4, and the shift of the stepped transmission unit 22 is completed at time t5.

図8における時刻t2に、運転者がアクセルペダルを踏下する(或いは、アクセルペダルの踏下量を増加する)ことにより、アクセル開度が増加する。その後、アクセルペダルが踏下されたことに対応して、エンジン10の回転数が増加する。   When the driver depresses the accelerator pedal (or increases the depressing amount of the accelerator pedal) at time t2 in FIG. 8, the accelerator opening increases. Thereafter, the number of revolutions of the engine 10 increases in response to the accelerator pedal being depressed.

また、有段変速部22のダウンシフトに起因して、該有段変速部22の入力軸(即ち、伝達部材102)に接続されている第2電動機M2の回転数(即ち、MG2回転数)が上昇する。更に、有段変速部22の油圧が所定の油圧制御に則り、変速要求時(ここでは、時刻t3)から変更され、有段変速部22の変速を進行させる。尚、図8の変速部油圧における「Pb1」及び「Pb3」は、夫々、「解放圧」及び「係合圧」を示している。   Further, due to the downshift of the stepped transmission unit 22, the rotational speed of the second electric motor M2 connected to the input shaft (that is, the transmission member 102) of the stepped transmission unit 22 (that is, MG2 rotational speed). Rises. Further, the hydraulic pressure of the stepped transmission unit 22 is changed from the time when a shift is requested (time t3 in this case) in accordance with predetermined hydraulic control, and the shift of the stepped transmission unit 22 is advanced. Note that “Pb1” and “Pb3” in the transmission hydraulic pressure in FIG. 8 indicate “release pressure” and “engagement pressure”, respectively.

ここで、第2電動機M2のトルク(即ち、MG2トルク)は、第2電動機M2の回転数の変化から生じる自身のイナーシャトルクによる駆動力発生までのもたつきを低減するため、高トルクに設定される。この際、蓄電装置12の電力収支(即ち、バッテリ電力収支)は放電側に変化する。   Here, the torque of the second electric motor M2 (that is, the MG2 torque) is set to a high torque in order to reduce the backlash until the driving force is generated by the inertia torque generated from the change in the rotation speed of the second electric motor M2. . At this time, the power balance of the power storage device 12 (that is, the battery power balance) changes to the discharge side.

このような場合、通常は、第2電動機M2が高トルクを出力するタイミングで、電圧を昇圧するようにインバータ11が制御される。すると、昇圧開始の際に電力が消費されるため、蓄電装置12の電力収支は放電側に変化する。仮に、有段変速部22の変速中に、第2電動機M2の回転数の変化に起因する放電と、インバータ11による昇圧に起因する放電とが重なると、例えば図8において破線で示すように、蓄電装置12の電力収支が大きく変化してしまう。このため、蓄電装置12の耐久性が低下するおそれがある。   In such a case, normally, the inverter 11 is controlled so as to boost the voltage at the timing when the second electric motor M2 outputs a high torque. Then, since electric power is consumed when boosting starts, the power balance of power storage device 12 changes to the discharge side. If the discharge due to the change in the rotation speed of the second electric motor M2 and the discharge due to the boost by the inverter 11 overlap during the shifting of the stepped transmission unit 22, for example, as shown by a broken line in FIG. The power balance of the power storage device 12 changes greatly. For this reason, there exists a possibility that durability of the electrical storage apparatus 12 may fall.

しかるに本実施形態では、電子制御装置30により、有段変速部22の変速前である変速判定と同時に(即ち、時刻t3に)電圧を昇圧するようにインバータ11が制御される(インバータ昇圧電圧における実線参照)。このため、インバータ11による昇圧に起因する放電と、第2電動機M2の回転数やトルクの変化に起因する放電とが重なることを回避することができる。このため、蓄電装置12の耐久性の低下を抑制することができる。   However, in the present embodiment, the electronic control unit 30 controls the inverter 11 so as to boost the voltage simultaneously with the shift determination before the step change of the stepped transmission unit 22 (that is, at time t3) (in the inverter boost voltage). (See solid line). For this reason, it is possible to avoid the discharge caused by the boosting by the inverter 11 and the discharge caused by the change in the rotation speed or torque of the second electric motor M2. For this reason, the fall of durability of the electrical storage apparatus 12 can be suppressed.

尚、図8におけるインバータ昇圧電圧は、第1電動機M1の負荷率、及び第2電動機M2の負荷率の大きいほうの負荷率から算出される。そして、インバータ昇圧電圧の値が第1電動機M1及び第2電動機M2各々の電圧の値となる。   The inverter boost voltage in FIG. 8 is calculated from the load factor of the larger load factor of the first motor M1 and the load factor of the second motor M2. Then, the value of the inverter boost voltage becomes the voltage value of each of the first electric motor M1 and the second electric motor M2.

尚、インバータ11による電圧の昇圧を、有段変速部22の変速前に実施することに代えて、有段変速部22の変速後に実施してもよい。   Note that the voltage boosting by the inverter 11 may be performed after the gear shifting of the stepped transmission unit 22 instead of being performed before the gear shifting of the stepped transmission unit 22.

ところで、蓄電装置12の電力量が制限されていない場合は、仮に蓄電装置12の電力収支がアンバランスになったとしても、蓄電装置12で該アンバランスを吸収することができるので、第2電動機M2の回転数の変化に起因する放電と、インバータ11による昇圧に起因する放電とが重なってもよい、即ち、有段変速部22の変速と昇圧制御とを同時に実施してもよい。   By the way, when the amount of power of the power storage device 12 is not limited, even if the power balance of the power storage device 12 becomes unbalanced, the power storage device 12 can absorb the unbalance. The discharge resulting from the change in the rotational speed of M2 and the discharge resulting from the boosting by the inverter 11 may overlap, that is, the shifting of the stepped transmission unit 22 and the boosting control may be performed simultaneously.

また、蓄電装置12の電力量が制限されている場合であっても、蓄電装置12の電力収支がアンバランスにならないのであれば、有段変速部22の変速と昇圧制御とを同時に実施してもよい。   Further, even when the power amount of the power storage device 12 is limited, if the power balance of the power storage device 12 does not become unbalanced, the gear shifting of the stepped transmission unit 22 and the boost control are performed simultaneously. Also good.

<変形例>
次に、本実施形態の変形例に係る変速制御処理について、図9のタイムチャートを参照して説明する。図9は、図8と同趣旨の、本実施形態の変形例に係る変速制御動作を説明するタイムチャートであって、Wout制限状態、且つハイブリッド車両の運転者がアクセル操作を行ったことに起因して、有段変速部22がダウンシフトする際のタイムチャートの一例である。
<Modification>
Next, a shift control process according to a modification of the present embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 9 is a time chart for explaining the shift control operation according to the modification of the present embodiment having the same meaning as in FIG. 8, and is caused by the Wout restricted state and the driver of the hybrid vehicle performing the accelerator operation. And it is an example of the time chart at the time of the stepped transmission part 22 downshifting.

図9における、時刻t1に電子制御装置30により蓄電装置12の電力量が制限されているか否かの判定がされ、時刻t2に運転者によりアクセルペダルが操作され、時刻t3に電子制御装置30により変速判定がされ、時刻t4に有段変速部22の変速が開始され、時刻t5に有段変速部22の変速が終了するものとする。   In FIG. 9, it is determined whether or not the electric power of the power storage device 12 is restricted by the electronic control device 30 at time t1, the accelerator pedal is operated by the driver at time t2, and the electronic control device 30 at time t3. It is assumed that the shift determination is made, the shift of the stepped transmission unit 22 is started at time t4, and the shift of the stepped transmission unit 22 is completed at time t5.

本変形例では、図7に示したステップS104において、「電子制御装置30が、有段変速部22の変速前に昇圧切換制御を実施する」ことに代えて、「電子制御装置30が、有段変速部22の変速中に段階的に昇圧切換制御を実施する」。   In this modified example, in step S104 shown in FIG. 7, instead of “the electronic control device 30 performs the step-up switching control before the gear change of the stepped transmission unit 22”, “the electronic control device 30 The step-up switching control is executed step by step during the shift of the step transmission unit 22. "

具体的には、図9に示すように、第2電動機M2の負荷率に制限をかけ、該制限を段階的に解除することによって(MG2負荷率における実線参照)、電圧が急激に上昇することを防止している(インバータ昇圧電圧における実線参照)。   Specifically, as shown in FIG. 9, the voltage suddenly increases by limiting the load factor of the second electric motor M2 and releasing the limitation stepwise (see the solid line in the MG2 load factor). (Refer to the solid line in the inverter boost voltage).

第2電動機M2の負荷率の制限を段階的に解除することにより、昇圧開始時の電力消費を抑制することができるので、蓄電装置12の電力収支が大きく変化することを抑制することができる。このため、蓄電装置12の耐久性の低下を抑制することができる。   By releasing the restriction on the load factor of the second electric motor M2 in stages, it is possible to suppress power consumption at the start of boosting, and thus it is possible to suppress a large change in the power balance of the power storage device 12. For this reason, the fall of durability of the electrical storage apparatus 12 can be suppressed.

本変形例に係る変速制御処理は、例えば、有段変速部22の変速要求時には、第2電動機M2の回転数やトルクから算出された負荷率に基づいて、昇圧制御の必要はないと判定されたが、有段変速部22の変速過度よる第2電動機M2の回転数やトルクの変化、アクセル開度や勾配の変化に起因して、昇圧制御が必要となった場合であっても、蓄電装置12の耐久性の低下を抑制することができ、実用上非常に有利である。   In the shift control process according to the present modification, for example, when the shift request of the stepped transmission unit 22 is requested, it is determined that the boost control is not necessary based on the load factor calculated from the rotation speed and torque of the second electric motor M2. However, even if boost control is necessary due to changes in the rotation speed or torque of the second electric motor M2 due to excessive shifting of the stepped transmission 22 and changes in the accelerator opening or gradient, A decrease in the durability of the device 12 can be suppressed, which is very advantageous in practice.

尚、第2電動機M2の負荷率の制限は、例えば、有段変速部22の変速及び昇圧制御により、蓄電装置12の電力収支がアンバランスにならないような値として設定すればよい。   Note that the limit of the load factor of the second electric motor M2 may be set as a value such that the power balance of the power storage device 12 is not unbalanced by the shift and boost control of the stepped transmission unit 22, for example.

<第2実施形態>
本発明の動力伝達装置に係る第2実施形態を、図10乃至図12を参照して説明する。第2実施形態では、電子制御装置30が実行する変速制御処理が異なる以外は、第1実施形態の構成と同様である。よって、第2実施形態について、第1実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図10乃至図12を参照して説明する。
Second Embodiment
A second embodiment of the power transmission device of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment except that the shift control process executed by the electronic control unit 30 is different. Therefore, in the second embodiment, the description overlapping with that of the first embodiment is omitted, and the common portions in the drawings are denoted by the same reference numerals, and only the differences are basically illustrated in FIGS. The description will be given with reference.

(変速制御)
図10において、先ず、電子制御装置30は、蓄電装置12の電力量が制限されているか否かを判定する(ステップS201)。蓄電装置12の電力量が制限されていないと判定された場合(ステップS201:No)、リターンされ処理を停止して待機状態となる。
(Shift control)
In FIG. 10, first, the electronic control unit 30 determines whether or not the amount of power of the power storage device 12 is limited (step S201). If it is determined that the amount of power of the power storage device 12 is not restricted (step S201: No), the process returns to stop and enters a standby state.

他方、蓄電装置12の電力量が制限されていると判定された場合(ステップS201:Yes)、電子制御装置30は、特定変速が発生するか否かを判定する(ステップS202)。特定変速が発生しないと判定された場合(ステップS202:No)、リターンされ処理を停止して待機状態となる。   On the other hand, when it is determined that the amount of power of the power storage device 12 is limited (step S201: Yes), the electronic control device 30 determines whether or not a specific shift occurs (step S202). If it is determined that the specific shift does not occur (step S202: No), the process returns to stop and enters a standby state.

他方、特定変速が発生すると判定された場合(ステップS202:Yes)、電子制御装置30は、有段変速部22の変速に起因して、第1電動機M1及び第2電動機M2の少なくとも一方の指令トルクが急変するか否かを判断する(ステップS203)。   On the other hand, when it is determined that a specific shift occurs (step S202: Yes), the electronic control unit 30 instructs at least one of the first electric motor M1 and the second electric motor M2 due to the shift of the stepped transmission unit 22. It is determined whether or not the torque changes suddenly (step S203).

指令トルクが急変すると判定された場合(ステップS203:Yes)、電子制御装置30は、指令トルクが急変すると判定された電動機に係る指令トルクに対して、レート処理を実施し、該レート処理を施された指令トルクを出力する(ステップS204)。   When it is determined that the command torque changes abruptly (step S203: Yes), the electronic control unit 30 performs rate processing on the command torque related to the motor that is determined that the command torque changes suddenly, and performs the rate processing. The commanded torque is output (step S204).

ここで、レート処理に係るレート値は、例えば図11に示すような、蓄電装置12の電力制限値(バッテリ電力制限値)とレート処理時定数とをパラメータとするマップから決定される。具体的には例えば、蓄電装置12の電力制限時には、大きな時定数とし、指令トルクの急変を抑制することにより、電力収支がアンバランスになることを抑制する。また、車両負荷変化量が大きい場合には、電力収支のアンバランスが大きくなるため、時定数を上げる。他方、電力収支に余裕がある場合には時定数を下げる。   Here, the rate value related to the rate processing is determined from a map having parameters such as the power limit value (battery power limit value) of the power storage device 12 and the rate processing time constant as shown in FIG. Specifically, for example, when the power of the power storage device 12 is limited, a large time constant is set to suppress a sudden change in the command torque, thereby suppressing the power balance from becoming unbalanced. Further, when the vehicle load change amount is large, the power balance imbalance becomes large, and therefore the time constant is increased. On the other hand, when there is a margin in the power balance, the time constant is lowered.

尚、図11は、バッテリ電力制限値とレート処理時定数との関係を定めるマップの一例である。   FIG. 11 is an example of a map that defines the relationship between the battery power limit value and the rate processing time constant.

他方、指令トルクが急変しないと判定された場合(ステップS203:No)、電子制御装置30は、指令トルクをそのまま出力する(ステップS205)。尚、指令トルクが急変しないと判定された場合であっても、蓄電装置12の電力収支のバランスをとるために、レート処理を実施してもよい。   On the other hand, when it is determined that the command torque does not change suddenly (step S203: No), the electronic control unit 30 outputs the command torque as it is (step S205). Even when it is determined that the command torque does not change suddenly, rate processing may be performed in order to balance the power balance of the power storage device 12.

次に、上述した変速制御処理が実行された際の電力収支等の時間変化を、図12のタイムチャートを参照して説明する。図12は、図10のフローチャートに示す変速制御動作を説明するタイムチャートであって、Wout制限状態、且つ有段変速部22がアップシフトする際のタイムチャートの一例である。   Next, time changes such as the power balance when the shift control process described above is executed will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 12 is a time chart for explaining the shift control operation shown in the flowchart of FIG. 10, and is an example of a time chart when the Wout limited state and the stepped transmission 22 are upshifted.

図12における、時刻t1に電子制御装置30により蓄電装置12の電力量が制限されているか否かの判定がされ、時刻t2に電子制御装置30により変速判定がされ、時刻t3に有段変速部22の変速が開始され、時刻t4に有段変速部22の変速が終了するものとする。   In FIG. 12, it is determined whether or not the electric power of the power storage device 12 is limited by the electronic control device 30 at time t1, a shift determination is performed by the electronic control device 30 at time t2, and the stepped transmission unit at time t3. It is assumed that the shift 22 is started and the shift of the stepped transmission 22 is completed at time t4.

ここでは、第1電動機M1のイナーシャキャンセル制御を用いて、有段変速部22のアップシフトを実施しているため、有段変速部22の変速開始(即ち、イナーシャ相開始)と同時に、第1電動機M1の慣性をキャンセルするイナーシャキャンセルトルクが指令される(MG1指令トルクにおける破線参照)。   Here, since the upshift of the stepped transmission unit 22 is performed using the inertia cancel control of the first electric motor M1, the first shift is performed simultaneously with the start of shifting of the stepped transmission unit 22 (that is, the start of the inertia phase). An inertia cancel torque for canceling the inertia of the electric motor M1 is commanded (see the broken line in the MG1 command torque).

本実施形態では、電子制御装置30により第1電動機M1の指令トルクが急変すると判定された場合、蓄電装置12の電力量の制限に応じて、第1電動機M1の指令トルクにレート処理が施される、即ち、第1電動機M1の出力勾配が変更される(MG1指令トルクにおける実線参照)。   In the present embodiment, when it is determined by the electronic control device 30 that the command torque of the first electric motor M1 changes suddenly, a rate process is performed on the command torque of the first electric motor M1 in accordance with the restriction of the electric energy of the power storage device 12. That is, the output gradient of the first electric motor M1 is changed (see the solid line in the MG1 command torque).

このため、第1電動機M1の出力急変に起因して電力収支のバランスが崩れることを抑制することができる。尚、指令トルクにレート処理を施しても電力収支のバランスが崩れると予測された場合は、電子制御装置30により、指令トルクに応じて電圧を変更するようにインバータ11が制御されるので、電力収支のバランスが崩れることを抑制することができる。   For this reason, it is possible to suppress the balance of the power balance from being lost due to the sudden change in output of the first electric motor M1. If it is predicted that the balance of power balance will be lost even if the command torque is subjected to rate processing, the electronic control device 30 controls the inverter 11 so as to change the voltage according to the command torque. It is possible to prevent the balance of balance from being lost.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う動力伝達装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Is also included in the technical scope of the present invention.

1…動力伝達装置、10…エンジン、12…蓄電装置、21…無段変速部、22…有段変速部、24、25、26、27…遊星歯車機構、30…電子制御装置、M1…第1電動機、M2…第2電動機   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power transmission device, 10 ... Engine, 12 ... Power storage device, 21 ... Continuously variable transmission unit, 22 ... Stepped transmission unit, 24, 25, 26, 27 ... Planetary gear mechanism, 30 ... Electronic control unit, M1 ... 1 motor, M2 ... 2nd motor

Claims (5)

差動機構を有し、前記差動機構の第1回転要素が第1電動機に連結され、前記差動機構の第2回転要素が内燃機関に連結され、前記差動機構の第3回転要素が第2電動機に連結され、前記第1電動機により前記差動機構の差動状態が制御される電動式差動部と、
前記電動式差動部に連結された有段変速部と、
前記第1電動機及び前記第2電動機に対し電力を供給可能、且つ前記第1電動機及び前記第2電動機の回生電力により充電可能な蓄電装置と、
前記第1電動機及び前記第2電動機と前記蓄電装置との間に介在し、前記第1電動機及び前記第2電動機と前記蓄電装置との間の電力授受を行うと共に、電圧を調整可能な電圧調整手段と、
前記電力授受が制限されている際に、前記有段変速部の変速が実行されることに起因して、前記変速中に前記電力授受が前記電力授受に係る制限を超えるときに、前記電圧を変更するように前記電圧調整手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする動力伝達装置。
A differential mechanism, wherein a first rotating element of the differential mechanism is connected to a first electric motor, a second rotating element of the differential mechanism is connected to an internal combustion engine, and a third rotating element of the differential mechanism is An electric differential unit coupled to a second electric motor, wherein the differential state of the differential mechanism is controlled by the first electric motor;
A stepped transmission connected to the electric differential unit;
A power storage device capable of supplying electric power to the first electric motor and the second electric motor and capable of being charged by regenerative electric power of the first electric motor and the second electric motor;
Voltage adjustment that is interposed between the first electric motor, the second electric motor, and the power storage device, performs power transfer between the first electric motor, the second motor, and the power storage device, and adjusts a voltage. Means,
When the power transmission / reception is restricted, the voltage is changed when the power transmission / reception exceeds the power transmission / reception restriction during the gear shifting due to execution of a shift of the stepped transmission unit. And a control means for controlling the voltage adjusting means so as to change the power transmission device.
前記制御手段は、前記蓄電装置の電圧に応じて、前記電圧を変更するように前記電圧調整手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の動力伝達装置。   2. The power transmission device according to claim 1, wherein the control unit controls the voltage adjusting unit to change the voltage according to a voltage of the power storage device. 前記制御手段は、前記電力授受が制限されている際に、前記変速が実行されることに起因して、前記変速中に前記電力授受が前記制限を超えることを条件に、前記第1電動機及び前記第2電動機の少なくとも一方の出力勾配を変更すると共に、前記変更された出力勾配に応じて、前記電圧を変更するように前記電圧調整手段を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の動力伝達装置。   The control means, on condition that the power transfer exceeds the limit during the shift due to execution of the shift when the power transfer is limited. The output voltage gradient of at least one of the second electric motors is changed, and the voltage adjusting unit is controlled to change the voltage according to the changed output gradient. The power transmission device described. 前記制御手段は、前記電力授受が制限されている際に、前記変速が実行されることに起因して、前記変速中に前記電力授受が前記制限を超えるときに、前記電圧を前記変速前に変更するように前記電圧調整手段を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の動力伝達装置。   When the power transfer exceeds the limit during the shift due to the execution of the shift when the power transfer is limited, the control means supplies the voltage before the shift. The power transmission device according to claim 1, wherein the voltage adjusting unit is controlled to be changed. 差動機構を有し、前記差動機構の第1回転要素が第1電動機に連結され、前記差動機構の第2回転要素が内燃機関に連結され、前記差動機構の第3回転要素が第2電動機に連結され、前記第1電動機により前記差動機構の差動状態が制御される電動式差動部と、
前記電動式差動部に連結された有段変速部と、
前記第1電動機及び前記第2電動機に対し電力を供給可能、且つ前記第1電動機及び前記第2電動機の回生電力により充電可能な蓄電装置と、
前記第1電動機及び前記第2電動機と前記蓄電装置との間に介在し、前記第1電動機及び前記第2電動機と前記蓄電装置との間の電力授受を行うと共に、電圧を調整可能な電圧調整手段と、
前記電力授受が制限されている際に、前記有段変速部の変速が実行されることに起因して、前記変速中に前記電力授受が前記電力授受に係る制限を超えるときに、前記電圧を前記変速前に変更するように前記電圧調整手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする動力伝達装置。
A differential mechanism, wherein a first rotating element of the differential mechanism is connected to a first electric motor, a second rotating element of the differential mechanism is connected to an internal combustion engine, and a third rotating element of the differential mechanism is An electric differential unit coupled to a second electric motor, wherein the differential state of the differential mechanism is controlled by the first electric motor;
A stepped transmission connected to the electric differential unit;
A power storage device capable of supplying electric power to the first electric motor and the second electric motor and capable of being charged by regenerative electric power of the first electric motor and the second electric motor;
Voltage adjustment that is interposed between the first electric motor, the second electric motor, and the power storage device, performs power transfer between the first electric motor, the second motor, and the power storage device, and adjusts a voltage. Means,
When the power transmission / reception is restricted, the voltage is changed when the power transmission / reception exceeds the power transmission / reception restriction during the gear shifting due to execution of a shift of the stepped transmission unit. And a control means for controlling the voltage adjusting means so as to be changed before the shift.
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