JP2012001122A - Apparatus for control of vehicle drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エアコン用コンプレッサを備えた車両用駆動装置の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicle drive device including an air conditioner compressor.
従来より、内燃機関と、電動機と、車室内の空調を行なうエアコン用コンプレッサと、を備える車両用駆動装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a vehicle drive device that includes an internal combustion engine, an electric motor, and an air conditioner compressor that performs air conditioning in a vehicle interior (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の車両用駆動装置200は、図9に示すように、電動機210に接続されるとともに第1断接手段205によって選択的に内燃機関出力軸204と連結される第1入力軸202aと、第2断接手段206によって選択的に内燃機関出力軸204に連結される第2入力軸202bと、被駆動部に動力を出力する出力軸203と、第1入力軸202a上に配置され第1同期装置230、231を介して第1入力軸202aに選択的に連結される複数のギヤよりなる第1ギヤ群と、第2入力軸202b上に配置され第2同期装置216、217を介して第2入力軸202bに選択的に連結される複数のギヤよりなる第2ギヤ群と、出力軸203上に配置され第1ギヤ群のギヤと第2ギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤよりなる第3ギヤ群と、を備えたツインクラッチ式変速機構を備え、電動機210に副装置としてのエアコン用コンプレッサ260がエアコン用クラッチ261を介して連結される。
As shown in FIG. 9, the
しかしながら、この特許文献1には、エアコン用コンプレッサ260自体のトルク変動やエアコン用クラッチ261の断接に伴うエアコン用コンプレッサ260のトルク変動をどのように制御するのか記載されておらず、例えばEV走行中にエアコン用コンプレッサ260のトルク変動により車両には引き込みトルクや押し出しトルクが発生し、ドライバビリティが悪化するおそれがある。
However, this
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、エアコン用コンプレッサのトルク変動に伴うドライバビリティの悪化を抑制可能な車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a control device for a vehicle drive device that can suppress deterioration in drivability associated with torque fluctuations of an air conditioner compressor.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
内燃機関(例えば、後述の実施形態のエンジン6)と、
電動機(例えば、後述の実施形態のモータ7)と、
前記電動機に接続されるとともに第1断接手段(例えば、後述の実施形態の第1クラッチ41)を介して選択的に前記内燃機関に接続される第1入力軸(例えば、後述の実施形態の第1主軸11)と、第2断接手段(例えば、後述の実施形態の第2クラッチ42)を介して選択的に前記内燃機関に接続される第2入力軸(例えば、後述の実施形態の第2中間軸16)と、被駆動部(例えば、後述の実施形態の駆動輪DW,DW)に動力を出力する出力軸(例えば、後述の実施形態のカウンタ軸14)と、前記第1入力軸上に配置され第1同期装置(例えば、後述の実施形態のロック機構61、第1変速用シフター51)を介して前記第1入力軸に選択的に連結される複数のギヤ(例えば、後述の実施形態の遊星歯車機構30、第3速用駆動ギヤ23a、第5速用駆動ギヤ25a)からなる第1のギヤ群と、前記第2入力軸上に配置され第2同期装置(例えば、後述の実施形態の第2変速用シフター52)を介して前記第2入力軸に選択的に連結される複数のギヤ(例えば、後述の実施形態の第2速用駆動ギヤ22a、第4速用駆動ギヤ24a)からなる第2のギヤ群と、前記出力軸上に配置され前記第1のギヤ群のギヤと前記第2のギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤ(例えば、後述の実施形態の第1共用従動ギヤ23b、第2共用従動ギヤ24b)からなる第3のギヤ群と、を備えた変速機構(例えば、後述の実施形態の変速機20)と、
エアコン用クラッチ(例えば、後述の実施形態のエアコン用クラッチ121)を介して前記第1入力軸に連結されるエアコン用コンプレッサ(例えば、後述の実施形態のエアコン用コンプレッサ112)と、を備えた車両用駆動装置(例えば、後述の実施形態の車両用駆動装置1)の制御装置(例えば、後述の実施形態の制御装置2)であって、
前記エアコン用コンプレッサのトルク変動に対し、該トルク変動と逆位相となる逆位相トルクをモータトルク指令に重畳し、前記出力軸に生じるトルク変動を打ち消すトルク変動抑制手段(例えば、後述の実施形態のトルク変動抑制手段2a)を有することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
In order to achieve the above object, the invention described in
An internal combustion engine (for example, an
An electric motor (for example, a
A first input shaft connected to the electric motor and selectively connected to the internal combustion engine via first connecting / disconnecting means (for example, a
An air conditioner compressor (for example, an
Torque fluctuation suppression means (for example, in an embodiment described later) that superimposes the torque fluctuation of the air conditioner compressor on the motor torque command, and counteracts the torque fluctuation generated in the output shaft. A control device for a vehicle drive device, comprising torque fluctuation suppressing means 2a).
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明の構成に加えて、
前記逆位相トルクの位相差情報を得るために前記エアコン用クラッチの締結後に、前記エアコン用コンプレッサの周波数に基づいて周波数解析を行なう周波数解析手段(例えば、後述の実施形態の周波数解析手段2b)を有し、
前記トルク変動抑制手段は、前記周波数解析手段に基づいて検出された位相差情報を用いて、前記逆位相トルクの算出を行なうことを特徴とする。
In addition to the configuration of the invention described in
Frequency analysis means (for example, frequency analysis means 2b in an embodiment described later) that performs frequency analysis based on the frequency of the air conditioner compressor after the air conditioner clutch is engaged in order to obtain phase difference information of the reverse phase torque. Have
The torque fluctuation suppressing means calculates the antiphase torque using phase difference information detected based on the frequency analyzing means.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明の構成に加えて、
前記第1入力軸と前記出力軸とが切り離されて、前記内燃機関の動力で前記第2入力軸を介して走行中には、前記エアコン用コンプレッサの要求出力のみを前記電動機から供給することを特徴とする。
In addition to the configuration of the invention described in
When the first input shaft and the output shaft are disconnected and traveling via the second input shaft with the power of the internal combustion engine, only the required output of the air conditioner compressor is supplied from the electric motor. Features.
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の発明の構成に加えて、
前記周波数解析手段は、離散フーリエ変換を用いることを特徴とする。
In addition to the structure of the invention described in
The frequency analysis means uses a discrete Fourier transform.
請求項1の車両用駆動装置の制御装置によれば、エアコン用コンプレッサのトルク変動に伴うドライバビリティの悪化を抑制することができる。これにより、ドライバビリティを向上させることができるとともに、内燃機関のクランク軸変動を基に内燃機関の失火検知を実行する際の信頼性を向上させることができる。 According to the control device for a vehicle drive device of the first aspect, it is possible to suppress the deterioration of drivability accompanying the torque fluctuation of the compressor for the air conditioner. As a result, drivability can be improved, and reliability when performing misfire detection of the internal combustion engine based on crankshaft fluctuations of the internal combustion engine can be improved.
請求項2及び4の車両用駆動装置の制御装置によれば、エアコン用クラッチをPWM制御する場合であっても、締結後のトルク変動の経時変化特性をすばやく検出することができ、エアコン用コンプレッサの位置センサなどの情報を必要とすることなく、所定の逆位相トルクを指示することが可能となる。さらに、プーリー比データを与えるだけで、所定の処理周期にて実現することができる。
According to the control device for a vehicle drive device of
請求項3の車両用駆動装置の制御装置によれば、エアコン用コンプレッサのトルク変動を出力軸に伝達するのを回避することができる。 According to the control device for a vehicle drive device of the third aspect, it is possible to avoid transmitting torque fluctuations of the air conditioner compressor to the output shaft.
以下、本発明のハイブリッド車両に搭載される車両用駆動装置の一実施形態ついて図面を参照しながら説明する。
本実施形態の車両用駆動装置1は、図1及び図2に示すように、車両(図示せず)の駆動軸9,9を介して駆動輪DW,DW(被駆動部)を駆動するためのものであり、駆動源である内燃機関(以下「エンジン」という)6と、電動機(以下「モータ」という)7と、動力を駆動輪DW,DWに伝達するための変速機20と、を備えている。
Hereinafter, an embodiment of a vehicle drive device mounted on a hybrid vehicle of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
エンジン6は、例えばガソリンエンジン又はディーゼルエンジンであり、このエンジン6のクランク軸6aには、変速機20の第1クラッチ41(第1断接手段)と第2クラッチ42(第2断接手段)が接続されている。
The
モータ7は、例えば3相ブラシレスDCモータであり、ステータ71と、このステータ71に対向するように配置されたロータ72とを有し、ロータ72が変速機20の一部を構成する遊星歯車機構30のリングギヤ35の外周側に配置され、遊星歯車機構30のサンギヤ32に連結されている。これにより、ロータ72は、遊星歯車機構30のサンギヤ32と一体に回転するように構成されている。
The
変速機20は、前述した第1クラッチ41と第2クラッチ42と、遊星歯車機構30と、後述する複数の変速ギヤ群を備えた、いわゆるツインクラッチ式変速機である。
The
より具体的に、変速機20は、エンジン6のクランク軸6aと同軸(回転軸線A1)上に配置された第1主軸11(第1入力軸)と、第2主軸12と、連結軸13と、回転軸線A1と平行に配置された回転軸線B1を中心として回転自在なカウンタ軸14(出力軸)と、回転軸線A1と平行に配置された回転軸線C1を中心として回転自在な第1中間軸15と、回転軸線A1と平行に配置された回転軸線D1を中心として回転自在な第2中間軸16(第2入力軸)と、回転軸線A1と平行に配置された回転軸線E1を中心として回転自在なリバース軸17を備えている。
More specifically, the
第1主軸11には、エンジン6側に第1クラッチ41が接続され、エンジン6側とは反対側に遊星歯車機構30のサンギヤ32とモータ7のロータ72が取り付けられている。
A
ここで、遊星歯車機構30は、サンギヤ32と、このサンギヤ32と同軸上に配置され、かつ、このサンギヤ32の周囲を取り囲むように配置されたリングギヤ35と、サンギヤ32とリングギヤ35に噛合されたプラネタリギヤ34と、このプラネタリギヤ34を自転可能、かつ、公転可能に支持するキャリア36とを有して、サンギヤ32とリングギヤ35とキャリア36が、相互に差動回転自在に構成されている。従って、第1主軸11は、第1クラッチ41によって選択的にエンジン6のクランク軸6aと連結されるとともにモータ7と直結され、エンジン6及び/又はモータ7の動力がサンギヤ32に伝達されるように構成されている。また、リングギヤ35には、同期機構(シンクロナイザー機構)を有しリングギヤ35の回転を停止(ロック)可能に構成されたロック機構61(第1同期装置)が設けられている。なお、ロック機構61の変わりにブレーキ機構を用いてもよい。
Here, the
第2主軸12は、第1主軸11より短く中空に構成されており、第1主軸11のエンジン6側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、第2主軸12には、エンジン6側に第2クラッチ42が接続され、エンジン6側とは反対側にアイドル駆動ギヤ27aが一体に取り付けられている。従って、第2主軸12は、第2クラッチ42によって選択的にエンジン6のクランク軸6aと連結され、エンジン6の動力がアイドル駆動ギヤ27aへ伝達されるように構成されている。
The second
連結軸13は、第1主軸11より短く中空に構成されており、第1主軸11のエンジン6側とは反対側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、連結軸13には、エンジン6側に第3速用駆動ギヤ23aが一体に取り付けられ、エンジン6側とは反対側に遊星歯車機構30のキャリア36が一体に取り付けられている。従って、プラネタリギヤ34の公転により連結軸13に取り付けられたキャリア36と第3速用駆動ギヤ23aが一体に回転するように構成されている。
The connecting
さらに、第1主軸11には、連結軸13に取り付けられた第3速用駆動ギヤ23aと第2主軸12に取り付けられたアイドル駆動ギヤ27aとの間に、第1主軸11と相対回転自在に第5速用駆動ギヤ25aが設けられるとともに第1主軸11と一体に回転するリバース従動ギヤ28bが取り付けられている。さらに第3速用駆動ギヤ23aと第5速用駆動ギヤ25aとの間には、第1主軸11と第3速用駆動ギヤ23a又は第5速用駆動ギヤ25aとを連結又は開放する第1変速用シフター51(第1同期装置)が設けられている。そして、第1変速用シフター51が第3速用接続位置でインギヤするときには、第1主軸11と第3速用駆動ギヤ23aが連結して一体に回転し、第5速用接続位置でインギヤするときには、第1主軸11と第5速用駆動ギヤ25aが一体に回転し、第1変速用シフター51がニュートラル位置にあるときには、第1主軸11は第3速用駆動ギヤ23aと第5速用駆動ギヤ25aに対し相対回転する。
Further, the first
なお、第1主軸11と第3速用駆動ギヤ23aが一体に回転するとき、第1主軸11に取り付けられたサンギヤ32と第3速用駆動ギヤ23aに連結軸13を介して連結されたキャリア36が一体に回転するとともに、リングギヤ35も一体に回転し、遊星歯車機構30が一体となる。これにより、後述する第3速用の第3伝達経路が確立され、第3速走行がなされる。また、第1変速用シフター51がニュートラル位置にあって前述のロック機構61でリングギヤ35がロックされると後述する第1伝達経路が確立され、サンギヤ32の回転が減速されてキャリア36に伝達されて第1速走行がなされる。
When the first
第1中間軸15には、第2主軸12に取り付けられたアイドル駆動ギヤ27aと噛合する第1アイドル従動ギヤ27bが一体に取り付けられている。
A first idle driven
第2中間軸16には、第1中間軸15に取り付けられた第1アイドル従動ギヤ27bと噛合する第2アイドル従動ギヤ27cが一体に取り付けられている。第2アイドル従動ギヤ27cは、前述したアイドル駆動ギヤ27aと第1アイドル従動ギヤ27bとともに第1アイドルギヤ列27Aを構成している。また、第2中間軸16には、第1主軸11周りに設けられた第3速用駆動ギヤ23aと第5速用駆動ギヤ25aと対応する位置にそれぞれ第2中間軸16と相対回転可能な第2速用駆動ギヤ22aと第4速用駆動ギヤ24aとが設けられている。さらに第2中間軸16には、第2速用駆動ギヤ22aと第4速用駆動ギヤ24aとの間に、第2中間軸16と第2速用駆動ギヤ22a又は第4速用駆動ギヤ24aとを連結又は開放する第2変速用シフター52が設けられている。そして、第2変速用シフター52が第2速用接続位置でインギヤするときには、第2中間軸16と第2速用駆動ギヤ22aとが一体に回転し、第2変速用シフター52が第4速用接続位置でインギヤするときには、第2中間軸16と第4速用駆動ギヤ24aとが一体に回転し、第2変速用シフター52がニュートラル位置にあるときには、第2中間軸16は第2速用駆動ギヤ22aと第4速用駆動ギヤ24aに対し相対回転する。
A second idle driven
カウンタ軸14には、エンジン6側とは反対側から順に第1共用従動ギヤ23bと、第2共用従動ギヤ24bと、パーキングギヤ21と、ファイナルギヤ26aとが一体に取り付けられている。
ここで、第1共用従動ギヤ23bは、連結軸13に取り付けられた第3速用駆動ギヤ23aと噛合して第3速用駆動ギヤ23aと共に第3速用ギヤ対23を構成し、第2中間軸16に設けられた第2速用駆動ギヤ22aと噛合して第2速用駆動ギヤ22aと共に第2速用ギヤ対22を構成する。
第2共用従動ギヤ24bは、第1主軸11に設けられた第5速用駆動ギヤ25aと噛合して第5速用駆動ギヤ25aと共に第5速用ギヤ対25を構成し、第2中間軸16に設けられた第4速用駆動ギヤ24aと噛合して第4速用駆動ギヤ24aと共に第4速用ギヤ対24を構成する。
ファイナルギヤ26aは差動ギヤ機構8と噛合して、差動ギヤ機構8は、駆動軸9,9を介して駆動輪DW,DWに連結されている。従って、カウンタ軸14に伝達された動力はファイナルギヤ26aから差動ギヤ機構8、駆動軸9,9、駆動輪DW,DWへと出力される。
A first shared driven
Here, the first shared driven
The second shared driven
The
リバース軸17には、第1中間軸15に取り付けられた第1アイドル従動ギヤ27bと噛合する第3アイドル従動ギヤ27dが一体に取り付けられている。第3アイドル従動ギヤ27dは、前述したアイドル駆動ギヤ27aと第1アイドル従動ギヤ27bとともに第2アイドルギヤ列27Bを構成している。また、リバース軸17には、第1主軸11に取り付けられた後進用従動ギヤ28bと噛合する後進用駆動ギヤ28aがリバース軸17と相対回転自在に設けられている。後進用駆動ギヤ28aは、後進用従動ギヤ28bとともに後進用ギヤ対28を構成している。さらに後進用駆動ギヤ28aのエンジン6側とは反対側にリバース軸17と後進用駆動ギヤ28aとを連結又は開放する後進用シフター53が設けられている。そして、後進用シフター53が後進用接続位置でインギヤするときには、リバース軸17と後進用駆動ギヤ28aとが一体に回転し、後進用シフター53がニュートラル位置にあるときには、リバース軸17と後進用駆動ギヤ28aとが相対回転する。
A third idle driven
なお、第1変速用シフター51、第2変速用シフター52、後進用シフター53は、接続する軸とギヤの回転数を一致させる同期機構(シンクロナイザー機構)を有するクラッチ機構を用いている。
The
このように構成された変速機20は、2つの変速軸の一方の変速軸である第1主軸11上に遊星歯車機構30、第3速用駆動ギヤ23aと第5速用駆動ギヤ25aからなる奇数段ギヤ群(第1ギヤ群)が設けられ、2つの変速軸の他方の変速軸である第2中間軸16上に第2速用駆動ギヤ22aと第4速用駆動ギヤ24aからなる偶数段ギヤ群(第2ギヤ群)が設けられる。
The
また、車両用駆動装置1には、さらにエアコン用コンプレッサ112とオイルポンプ122とが設けられ、オイルポンプ122は、回転軸線A1〜E1と平行に配置されたオイルポンプ用補機軸19上にオイルポンプ用補機軸19と一体回転可能に取り付けられている。オイルポンプ用補機軸19には、後進用駆動ギヤ28aと噛合するオイルポンプ用従動ギヤ28cと、エアコン用駆動ギヤ29aとが一体回転可能に取り付けられて、第1主軸11を回転させるエンジン6及び/又はモータ7の動力が伝達される。また、エアコン用コンプレッサ112は、回転軸線A1〜E1と平行に配置されたエアコン用補機軸18上にエアコン用クラッチ121を介して設けられている。エアコン用補機軸18には、エアコン用駆動ギヤ29aからチェーン29cを介して動力が伝達されるエアコン用従動ギヤ29bがエアコン用補機軸18と一体回転可能に取り付けられて、オイルポンプ用補機軸19からエンジン6及び/又はモータ7の動力がエアコン用駆動ギヤ29a、チェーン29c及びエアコン用従動ギヤ29bで構成されるエアコン用伝達機構29を介して伝達される。なお、エアコン用コンプレッサ112は、スクロールタイプなど公知のコンプレッサを用いることができ、不図示のエアコン作動用ソレノイドによりエアコン用クラッチ121を断接することで、動力の伝達が遮断することができるように構成される。
Further, the
以上の構成により、本実施形態の車両用駆動装置1は、以下の第1〜第5の伝達経路を有している。
(1)第1伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第1主軸11、遊星歯車機構30、連結軸13、第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。ここで、遊星歯車機構30の減速比は、第1伝達経路を介して駆動輪DW,DWに伝達されるエンジントルクが第1速相当となるように設定されている。即ち、遊星歯車機構30の減速比と第3速用ギヤ対23の減速比をかけ合わせた減速比が第1速相当となるように設定されている。
With the above configuration, the
(1) In the first transmission path, the
(2)第2伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第2主軸12、第1アイドルギヤ列27A(アイドル駆動ギヤ27a、第1アイドル従動ギヤ27b、第2アイドル従動ギヤ27c)、第2中間軸16、第2速用ギヤ対22(第2速用駆動ギヤ22a、第1共用従動ギヤ23b)又は第4速用ギヤ対24(第4速用駆動ギヤ24a、第2共用従動ギヤ24b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(2) In the second transmission path, the
(3)第3伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第1主軸11、第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)又は第5速用ギヤ対25(第5速用駆動ギヤ25a、第2共用従動ギヤ24b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、遊星歯車機構30を介さずに、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(3) In the third transmission path, the
(4)第4伝達経路は、モータ7が、遊星歯車機構30又は第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)又は第5速用ギヤ対25(第5速用駆動ギヤ25a、第2共用従動ギヤ24b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(4) In the fourth transmission path, the
(5)第5伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第2主軸12、第2アイドルギヤ列27B(アイドル駆動ギヤ27a、第1アイドル従動ギヤ27b、第3アイドル従動ギヤ27d)、リバース軸17、後進用ギヤ対28(後進用駆動ギヤ28a、後進用従動ギヤ28b)、遊星歯車機構30、連結軸13、第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸9,9を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(5) In the fifth transmission path, the
また、本実施形態の車両用駆動装置1において、モータ7は、車両全体の各種制御をする制御装置2を介してバッテリ3に接続され、バッテリ3からの電力供給と、バッテリ3へのエネルギー回生が制御装置を介して行われるようになっている。即ち、モータ7は、バッテリ3から制御装置を介して供給された電力によって駆動され、また、減速走行時における駆動輪DW,DWの回転やエンジン6の動力により回生発電を行って、バッテリ3の充電(エネルギー回収)を行うことが可能である。さらに、制御装置2は、加速要求、制動要求、エンジン回転数、モータ回転数、モータ温度、第1,第2主軸11、12の回転数、カウンタ軸14等の回転数、車速、シフトポジション、SOC(State of Charge)などが入力される一方、エンジン6を制御する信号、モータ7を制御する信号、バッテリ3における発電状態・充電状態・放電状態などを示す信号、第1,第2変速シフター51、52、後進用シフター53を制御する信号、ロック機構61の接続(ロック)と開放(ニュートラル)を制御する信号、エアコン用クラッチ121を制御(例えば、PWM制御)する信号などが出力される。
In the
このように構成された車両用駆動装置1は、第1及び第2クラッチ41、42の断接を制御するとともに第1変速用シフター51、第2変速用シフター52および後進用シフター53の接続位置を制御することにより、エンジン6で第1〜第5速走行および後進走行を行うことができる。
The
第1速走行は、第1クラッチ41を締結しロック機構61をロックすることで第1伝達経路を介して駆動力が駆動輪DW,DWに伝達される。第2速走行は、第2クラッチ42を締結して第2変速用シフター52を第2速用接続位置でインギヤすることで第2伝達経路を介して駆動力が駆動輪DW,DWに伝達され、第3速走行は、第1クラッチ41を締結して第1変速用シフター51を第3速用接続位置でインギヤすることで第3伝達経路を介して駆動力が駆動輪DW,DWに伝達される。
In the first speed traveling, the first clutch 41 is engaged and the
また、第4速走行は、第2変速用シフター52を第4速用接続位置でインギヤすることで第2伝達経路を介して駆動力が駆動輪DW,DWに伝達され、第5速走行は、第1変速用シフター51を第5速用接続位置でインギヤすることで第3伝達経路を介して駆動力が駆動輪DW,DWに伝達される。さらに、第2クラッチ42を締結して後進用シフター53を接続することで、第5伝達経路を介して後進走行がなされる。
Further, in the fourth speed traveling, the driving force is transmitted to the drive wheels DW and DW through the second transmission path by in-gearing the
また、エンジン走行中にロック機構61をロックしたり、第1及び第2変速用シフター51、52をプレシフトすることでモータ7でアシストしたり回生したり、さらにアイドリング中であってもエンジン6をモータ7で始動したりバッテリ3を充電することもできる。さらに、第1及び第2クラッチ41、42を切断してモータ7でEV走行を行うこともできる。EV走行の走行モードとしては、第1及び第2クラッチ41、42を切断して、ロック機構61をロックすることで第4伝達経路を介して走行する第1速EVモードと、第1変速用シフター51を第3速用接続位置でインギヤすることで第4伝達経路を介して走行する第3速EVモードと、第1変速用シフター51を第5速用接続位置でインギヤすることで第4伝達経路を介して走行する第5速EVモードとが存在する。
Further, the
また、エアコン用コンプレッサ112は第1主軸11に連結されているため、奇数段ギヤで走行中は第1主軸11が必然的に回転するためエアコン用コンプレッサ112を作動させることができるが、偶数段ギヤで走行中にエアコン用コンプレッサ112を駆動させるためには、(i)奇数段ギヤをニュートラルにするとともにモータ7で第1主軸11を回転させるか、(ii)ロック機構61又は第1変速用シフター51を接続(プレシフトとも呼ぶ。)して第1主軸11を回転させるか、又は(iii)ロック機構61又は第1変速用シフター51をニュートラルにするとともに第1クラッチ41を締結して第1主軸11をエンジン6で回転させることができる。従って、エアコンの作動要求があると、停車中であっても、奇数段ギヤで走行中であっても、偶数段ギヤで走行中であっても、エアコン用クラッチ121を締結してエアコン用コンプレッサ112を作動させることができる。
In addition, since the
しかしながら、例えば奇数段走行やEV走行などの第1主軸11とカウンタ軸14とが連結された状態では、エアコン用コンプレッサ112自体のトルク変動に伴ってカウンタ軸14にトルク変動が生じると、駆動輪DW,DWにトルク変動が伝達し、ドライバビリティを悪化させる。そこで、本実施形態では、このエアコン用コンプレッサ自体のトルク変動による断接に伴うトルク変動をモータ7で吸収することとしている。
However, in a state where the first
エアコン用コンプレッサ112の作動・停止(エアコン用クラッチ121の締結・解放)を制御する制御装置2は、図3に示すように、空調温度(冷房温度)の設定温度を設定する空調温度設定スイッチ134、空調運転をオン・オフするエアコンスイッチ135、カウンタ軸14の軸回転数を検出するための回転数センサ(不図示)から出力信号を読み込み、空調運転中(エアコンスイッチ135のオン中)に車室内温度を設定温度に調節するようにエアコン用コンプレッサ112の作動・停止(エアコン用クラッチ121の締結・解放)を制御するとともに、カウンタ軸14に発生するトルク変動に対し逆位相となる逆位相トルクをモータトルク指令値に重畳し、カウンタ軸14に生じるトルク変動を打ち消すトルク変動抑制手段2aを有する。また、制御装置2は、カウンタ軸14の軸回転数を周波数解析する周波数解析手段2bを有している。
The
トルク変動抑制手段2aによるトルク変動抑制処理について、図4を参照して説明すると、先ず、位相解析中か否かを検出する(ステップS11)。その結果、位相解析中でなければ、続いて空調温度設定スイッチ134のON指令が今回あった否かを検出し(ステップS12)、空調温度設定スイッチ134のON指令が今回なし、即ち、空調温度設定スイッチ134がON又はOFFのまま、又はONからOFFであれば、エアコン用コンプレッサ112の角度を算出する(ステップS13)。ここで、空調温度設定スイッチ134のON指令が今回なければエアコン用クラッチ121は開放状態を維持するため、カウンタ軸14に連動してエアコン用コンプレッサ112は回転せず単位時間当たりのエアコン用コンプレッサ112の角度変化量がゼロとなり、前回角度を維持することとなる。
The torque fluctuation suppressing process by the torque
ステップS11及びステップS12の結果、位相解析中であったり、空調温度設定スイッチ134のON指令が今回あれば、即ち、空調温度設定スイッチ134が前回OFFで今回ONになった場合であれば、単位時間当たりのエアコン用コンプレッサ112の角度変化量を算出し(ステップS14)、算出された角度変化量を前回の角度に加えることで現在の角度を算出する(ステップS15)。
As a result of step S11 and step S12, if the phase analysis is being performed or if the ON command of the air conditioning
単位時間当たりのエアコン用コンプレッサ112の角度変化量は、プーリー比にカウンタ軸14の軸回転数、サンプル時間、換算係数を乗算することで求められる。プーリー比は、カウンタ軸14からエアコン用コンプレッサ112までの動力伝達系路上の変速比で与えられる。例えば、車両が図6に示す第3速エンジン走行中であれば、カウンタ軸14の回転が、第3速用ギヤ対23→後進用ギヤ対28→オイルポンプ用従動ギヤ28c→エアコン用伝達機構29を介してエアコン用コンプレッサ112に伝達されるため、第3速用ギヤ対23のプーリー比、後進用駆動ギヤ28aと後進用従動ギヤ28bとオイルポンプ用従動ギヤ28cとのプーリー比、エアコン用伝達機構29のプーリー比により予め設定された値となる。また、サンプル時間、換算係数も予め設定されているため、カウンタ軸14の軸回転数を検出するための回転数センサから出力信号によりエアコン用コンプレッサ112の位置センサを必要とすることなしでエアコン用コンプレッサ112の角度変化量を容易に算出することができる。そして、前回の角度に得られた単位時間当たりの角度変化量を加えることで現在のエアコン用コンプレッサ112の角度情報が得られ、不図示のメモリーに記憶される。
The amount of change in the angle of the
ここでは、第3速EV走行中を例に説明したが、プーリー比は、第1,第2変速シフター51、52、後進用シフター53の接続位置などのシフト情報から容易に把握することができ、車両の走行状況に応じてカウンタ軸14の軸回転数からエアコン用コンプレッサ112の角度情報を得ることができる。
Here, the third speed EV traveling is described as an example, but the pulley ratio can be easily grasped from shift information such as the connection positions of the first and
また、制御装置2には、エアコン用コンプレッサ112の現在の角度と対応づけられたトルク変動情報が記憶されている。例えば、スクロールタイプのエアコン用コンプレッサであれば、0°、90°、180°・・・と角度に応じてエアコン用コンプレッサ112自体のトルク変動が発生することが知られており、エアコン用コンプレッサ112の現在の角度情報が得られればこれに対応するトルク変動量を得ることができる。
Further, the
続いて、ステップS16〜S21において、エアコン用コンプレッサ112の周波数に基づいて周波数解析がなされる。この周波数解析では、基準角度に対する制御角度の位相差が算出される。具体的には、離散フーリエ変換により、カウンタ軸14の軸回転数から位相差を算出する。ここで、カウンタ軸14の軸回転数がf(t)で表わされるとすると、離散フーリエ変換により式(1)、(2)に示す実軸パラメータRe(ステップS16)と虚軸パラメータIm(ステップS17)が算出される。
Subsequently, in steps S16 to S21, frequency analysis is performed based on the frequency of the
Re=k∫f(t)・cosθ
=実軸パラメータ+Σ軸回転数×cos(角度) (1)
Im=k∫f(t)・sinθ
=虚軸パラメータ+Σ軸回転数×sin(角度) (2)
なお、サンプル数及び2πに関しては、位相算出には重要ではないため、式(1)、(2)では省略している。
Re = k∫f (t) · cos θ
= Actual axis parameter + Σ-axis rotation speed x cos (angle) (1)
Im = k∫f (t) · sin θ
= Imaginary axis parameter + Σ-axis rotation speed x sin (angle) (2)
Note that the number of samples and 2π are not important for phase calculation, and are therefore omitted in equations (1) and (2).
そして、式(3)から位相差αを算出する(ステップS18)。
α=tan−1(Im/Re) (3)
これにより、エアコン用クラッチ121をPWM制御したとしてもPWM制御中のエアコン用コンプレッサ112のトルク変動の経時変化特性をすばやく検出することができる。
Then, the phase difference α is calculated from the equation (3) (step S18).
α = tan −1 (Im / Re) (3)
Thereby, even if the air-
なお、位相の解析には、周期の整数倍が必要であり、ここでは最短で位相情報を取得する場合として一周期で表現している(ステップS19)。そして、角度が一周期を満たす場合には、位相解析を終了し(ステップS20)、位相差αを確定する(ステップS21)。また、ステップS18の結果、エアコン用コンプレッサ112の角度が一周期を満たさない場合には、位相差を確定することなく処理を終了する。
Note that the phase analysis requires an integral multiple of the period, and here, it is expressed in one period as a case where the phase information is acquired in the shortest time (step S19). If the angle satisfies one cycle, the phase analysis is terminated (step S20), and the phase difference α is determined (step S21). If the angle of the
続いて、図5に示すように、エアコン用コンプレッサ112のトルク変動の角度情報と算出した位相差αから制御角度を算出し(ステップS30)、制御角度と回転数から補正テーブルを参照して補正トルク指令をモータトルク指令値に重畳させる(ステップS31)。
Subsequently, as shown in FIG. 5, the control angle is calculated from the angle information of the torque fluctuation of the
以上説明したように、本実施形態によれば、エアコン用コンプレッサ112のトルク変動に対し、該トルク変動と逆位相となる逆位相トルクをモータトルク指令に重畳し、カウンタ軸14に生じるトルク変動を打ち消すトルク変動抑制手段2aを有するので、エアコン用コンプレッサ112によるトルク変動がエンジン6よりも応答特性に優れたモータ7で吸収され、カウンタ軸14に伝達されるトルク変動が抑制される。カウンタ軸14に生じるトルク変動は、ドライバビリティの悪化を招くだけでなく、エンジン6との連結時にはクランク軸変動を引き起こし、クランク軸変動を基にエンジン6の失火検知を実行する際には、その性能の低下を招くおそれがあったが、これらの変動の影響はモータ7によって除去されるため、信頼性の高い車両用駆動装置1となる。
As described above, according to the present embodiment, the torque fluctuation generated in the
また、本実施形態によれば、逆位相トルクの位相情報を得るためにエアコン用クラッチ121の締結後に、エアコン用コンプレッサ112の周波数に基づいて周波数解析を行なう周波数解析手段2bを有し、トルク変動抑制手段2aは、周波数解析手段2bに基づいて検出された位相差情報を用いて、逆位相トルクの算出を行なうので、エアコン用クラッチ121をPWM制御する場合であっても、締結後のトルク変動の経時変化特性をすばやく検出することができ、エアコン用コンプレッサ112の位置センサなどの情報を必要とすることなく、所定の逆位相トルクを指示することが可能となる。さらに、プーリー比データを与えるだけで、所定の処理周期にて実現することができる。
Further, according to the present embodiment, the frequency analysis means 2b that performs frequency analysis based on the frequency of the
なお、上記実施形態では、第1主軸11とカウンタ軸14とが連結された状態、即ちエアコン用コンプレッサ112のトルク変動がカウンタ軸14に影響を与えうる状態においてエアコン用コンプレッサ112を作動させる場合ついて説明したが、偶数段ギヤで走行中、即ち、第1主軸11とカウンタ軸14を必ずしも連結する必要がない状態であれば、上述した(i)で説明したように、奇数段ギヤをニュートラルにするとともにモータ7で第1主軸11を回転させることでエアコン用コンプレッサ112を作動させることが好ましい。図7は、偶数段ギヤで走行中の一例として第2速走行のトルク伝達状況を示している。これにより、第1主軸11とカウンタ軸14とが連結されていないため、上述した制御を行なわなくてもエアコン用コンプレッサ112のトルク変動がカウンタ軸14に伝達されることはない。
In the above embodiment, the case where the
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、車両用駆動装置1は、ツインクラッチ式変速機のモータ7が接続された入力軸である第1主軸11に奇数段ギヤを配置し、モータ7が接続されていない入力軸である第2中間軸16に偶数段ギヤを配置したが、これに限定されず、モータ7が接続された入力軸である第1主軸11に偶数段ギヤを配置し、モータ7が接続されていない入力軸である第2中間軸16に奇数段ギヤを配置してもよい。
In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
For example, the
また、カウンタ軸14に取り付けられる従動ギヤを第2速用駆動ギヤ22aと第3速用駆動ギヤ23aと共同して噛合する第1共用従動ギヤ23bと、第4速用駆動ギヤ24aと第5速用駆動ギヤ25aと共同して噛合する第2共用従動ギヤ24bとしたが、これに限らず、それぞれのギヤと噛合する従動ギヤを複数設けてもよい。また、第1速用駆動ギヤとして遊星歯車機構30を例示したが、これに限らず第3速用駆動ギヤ23aなどと同様に第1速用駆動ギヤを設けてもよい。
In addition, a first common driven
また、奇数段の変速段として第1速用駆動ギヤとしての遊星歯車機構30と、第3速用駆動ギヤ23aと第5速用駆動ギヤ25aに加えて、第7、9・・速用駆動ギヤを、偶数段の変速段として第2速用駆動ギヤ22aと第4速用駆動ギヤ24aに加えて、第6、8・・速用駆動ギヤを設けてもよい。図8は、車両用駆動装置1の変形例として、第1主軸11にさらに第7速用駆動ギヤ97aが設けられ、第2中間軸16にさらに第6速用駆動ギヤ96aが設けられ、カウンタ軸14に第7速用駆動ギヤ97aと噛合して第7速用ギヤ対97を構成するとともに、第6速用駆動ギヤ96aと噛合して第6速用ギヤ対26を構成する第3共用従動ギヤ96bがさらに設けられた車両用駆動装置を示している。なお、図8中、符号51Aは第1主軸11と第3速用駆動ギヤ23a又は第7速用駆動ギヤ97aとを連結又は開放する変速用シフターであり、符号51Bは、第1主軸11と第5速用駆動ギヤ25aとを連結又は開放する変速用シフター51Bであり、符号52Aは、第2速用駆動ギヤ22a又は第6速用駆動ギヤ96aとを連結又は開放する変速用シフター52Aであり、符号52Bは、第2中間軸16と第4速用駆動ギヤ24aとを連結又は開放する変速用シフターである。
Further, in addition to the
1 車両用駆動装置
2 制御装置
2a トルク変動抑制手段
2b 周波数解析手段
3 バッテリ(蓄電手段)
6 エンジン(内燃機関)
7 モータ(電動機)
11 第1主軸(第1の入力軸)
14 カウンタ軸(出力軸)
16 第2中間軸(第2の入力軸)
20 変速機
22a 第2速用駆動ギヤ
23a 第3速用駆動ギヤ
23b 第1共用従動ギヤ
24a 第4速用駆動ギヤ
24b 第2共用従動ギヤ
25a 第5速用駆動ギヤ
30 遊星歯車機構
41 第1クラッチ(第1断接手段)
42 第2クラッチ(第2断接手段)
51 第1変速用シフター(第1同期装置)
52 第2変速用シフター(第2同期装置)
61 ロック機構(第1同期装置)
112 エアコン用コンプレッサ
121 エアコン用クラッチ
DESCRIPTION OF
6 Engine (Internal combustion engine)
7 Motor (electric motor)
11 First spindle (first input shaft)
14 Counter shaft (output shaft)
16 Second intermediate shaft (second input shaft)
20
42 Second clutch (second connecting / disconnecting means)
51 First shifter (first synchronizer)
52 Second shifter (second synchronizer)
61 Lock mechanism (first synchronizer)
112
Claims (4)
電動機と、
前記電動機に接続されるとともに第1断接手段を介して選択的に前記内燃機関に接続される第1入力軸と、第2断接手段を介して選択的に前記内燃機関に接続される第2入力軸と、被駆動部に動力を出力する出力軸と、前記第1入力軸上に配置され第1同期装置を介して前記第1入力軸に選択的に連結される複数のギヤからなる第1のギヤ群と、前記第2入力軸上に配置され第2同期装置を介して前記第2入力軸に選択的に連結される複数のギヤからなる第2のギヤ群と、前記出力軸上に配置され前記第1のギヤ群のギヤと前記第2のギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤからなる第3のギヤ群と、を備えた変速機構と、
エアコン用クラッチを介して前記第1入力軸に連結されるエアコン用コンプレッサと、を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記エアコン用コンプレッサのトルク変動に対し、該トルク変動と逆位相となる逆位相トルクをモータトルク指令に重畳し、前記出力軸に生じるトルク変動を打ち消すトルク変動抑制手段を有することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 An internal combustion engine;
An electric motor,
A first input shaft connected to the electric motor and selectively connected to the internal combustion engine via first connecting / disconnecting means, and a first input shaft selectively connected to the internal combustion engine via second connecting / disconnecting means. 2 input shafts, an output shaft for outputting power to the driven part, and a plurality of gears arranged on the first input shaft and selectively connected to the first input shaft via a first synchronization device A first gear group; a second gear group comprising a plurality of gears disposed on the second input shaft and selectively coupled to the second input shaft via a second synchronization device; and the output shaft A transmission mechanism comprising: a third gear group comprising a plurality of gears arranged on the first gear group and a gear of the second gear group;
An air conditioner compressor coupled to the first input shaft via an air conditioner clutch;
A vehicle having torque fluctuation suppression means for superimposing a reverse phase torque having a phase opposite to the torque fluctuation of the compressor for an air conditioner on a motor torque command and canceling the torque fluctuation generated in the output shaft. Drive device controller.
前記トルク変動抑制手段は、前記周波数解析手段に基づいて検出された位相差情報を用いて、前記逆位相トルクの算出を行なうことを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置の制御装置。 Frequency analysis means for performing frequency analysis based on the frequency of the air conditioner compressor after engaging the air conditioner clutch to obtain phase difference information of the reverse phase torque;
2. The vehicle drive device control device according to claim 1, wherein the torque fluctuation suppression unit calculates the antiphase torque using phase difference information detected based on the frequency analysis unit. 3. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010138610A JP2012001122A (en) | 2010-06-17 | 2010-06-17 | Apparatus for control of vehicle drive device |
Applications Claiming Priority (1)
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