JP2012183907A - Hybrid vehicle control device - Google Patents

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Eiji Maeda
英治 前田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To switch a travel mode to a parallel mode, without causing any of deterioration of an electric storage means, degradation of fuel consumption, and deterioration of drivability, when changing to an acceleration request from regenerative braking in a series mode.SOLUTION: In a hybrid vehicle (1) having a clutch device (CL1) capable of switching between the series mode and the parallel mode, a control device (100) includes: a generative control means for controlling one rotary electric machine (MG2) so that power regeneration is performed during deceleration in a travel period in the series mode; a SOC identification means for identifying SOC of an electric storage device; and a rotation synchronization control means for controlling the other rotary electric machine (MG1) so that an engagement device assumes a rotation synchronized state by consuming part of regenerative power produced by electric power regeneration when SOC of the electric storage device is a predetermined value or more in a period during which electric power regeneration is performed.

Description

本発明は、シリーズモードとパラレルモードとの間で走行モードを切り替えるための切替クラッチを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a hybrid vehicle control device that controls a hybrid vehicle including a switching clutch for switching a traveling mode between a series mode and a parallel mode.

この種のハイブリッド車両が、特許文献1に開示されている。特許文献1に開示されたハイブリッド車両によれば、切替クラッチを結合すればパラレルハイブリッド車両の構成が実現され、切替クラッチを切り離し、且つプラネタリギアのリングギアをブレーキで固定すればシリーズハイブリッド車両の構成が実現される。   This type of hybrid vehicle is disclosed in Patent Document 1. According to the hybrid vehicle disclosed in Patent Document 1, the configuration of a parallel hybrid vehicle can be realized by coupling the switching clutch, and the configuration of the series hybrid vehicle can be achieved by disconnecting the switching clutch and fixing the planetary gear ring gear with a brake. Is realized.

また、このハイブリッド車両は、エンジン、MG1及びMG2を直結する直結モードを有し、直結モードにおいては、パラレルモードよりも大きなトルクを出力可能であるとされている。   Further, this hybrid vehicle has a direct connection mode in which the engine, MG1 and MG2 are directly connected, and in the direct connection mode, it is possible to output a larger torque than in the parallel mode.

尚、特許文献2には、MG2で回生発電した電力をMG1に供給し、MG1をモータとして動作させ、MG1の動力によりエンジンをモータリングする技術が開示されている。   Patent Document 2 discloses a technology in which electric power regenerated by MG2 is supplied to MG1, MG1 is operated as a motor, and the engine is motored by the power of MG1.

また、特許文献3には、電動機の回生作動中、充電可能電力が回生電力を下回る場合、発電機を駆動させてエンジンを燃料噴射させることなく作動させる技術が開示されている。   Patent Document 3 discloses a technique for operating a generator without causing fuel injection by driving a generator when the rechargeable power is lower than the regenerative power during the regenerative operation of the electric motor.

また、特許文献4には、MG2回生時にMG1を力行させる技術が開示されている。   Patent Document 4 discloses a technique for powering MG1 during MG2 regeneration.

特開2003−237392号公報JP 2003-237392 A 特開2010−018212号公報JP 2010-018212 A 特開2001−238303号公報JP 2001-238303 A 特開2010−058579号公報JP 2010-058579 A

切替クラッチの制御により動力用モータをエンジンと切り離し、シリーズモードで走行する場合、例えば減速時等に適宜動力用モータを利用した電力回生が行われる。   When the power motor is disconnected from the engine by the control of the switching clutch and travels in the series mode, power regeneration is appropriately performed using the power motor, for example, during deceleration.

この際、電力回生によって生じた回生電力は、バッテリ等の蓄電手段への充電に供されるが、蓄電手段のSOC(State of Charge:容量に対する充電量の比率)が十分に高い領域においては、回生電力が蓄電手段の充電制限値Winを上回ることがある。   At this time, the regenerative power generated by the power regeneration is supplied to the power storage means such as a battery, but in a region where the SOC of the power storage means is sufficiently high (State of Charge: the ratio of the charge amount to the capacity) The regenerative power may exceed the charge limit value Win of the power storage means.

この場合、エンジン側の発電用モータを駆動することによって、この余剰な回生電力を運動エネルギ(回転エネルギ)に変換することは、上記各種従来技術の開示内容からして可能である。   In this case, it is possible to convert this surplus regenerative power into kinetic energy (rotational energy) by driving a power generation motor on the engine side based on the disclosure contents of the above-described various conventional techniques.

一方、このような、動力用モータのみを動力源とするシリーズモードでの走行(即ち、端的には、EV(Electric Vehicle)走行)制御下においては、減速終了後に加速要求が
生じることも珍しくない。
On the other hand, it is not uncommon for an acceleration request to be generated after the end of deceleration under traveling control in series mode using only the power motor as a power source (ie, EV (Electric Vehicle) traveling). .

ここで、このような減速後に生じる加速要求により、エンジンの始動、即ち、パラレルモードへの移行が必要となる場合、切替クラッチを係合させる必要が生じる。   Here, when the engine start, that is, the shift to the parallel mode is required due to the acceleration request generated after the deceleration, it is necessary to engage the switching clutch.

ここで特に、切替クラッチが係合要素同士の回転同期を必要とする場合、エンジン側の係合要素の回転速度を車軸側(動力用モータ側)の回転速度に同期させるための時間的ロスが生じるため、動力性能の一時的低下が顕在化する。   Here, in particular, when the switching clutch requires rotation synchronization between the engagement elements, there is a time loss for synchronizing the rotation speed of the engagement element on the engine side with the rotation speed on the axle side (power motor side). As a result, a temporary decrease in power performance becomes apparent.

また、このような時間的ロスの発生を前提として実際にパラレルモードへの切替要求が生じる以前にエンジン始動を行ってしまうと、元来エンジンの始動が不要な運転領域においてエンジンを始動させることからして、明らかに燃費の低下を招く。   Also, if the engine is started before the request to switch to the parallel mode is actually generated on the assumption that such a time loss occurs, the engine is started in an operating region where the engine is not originally required to start. As a result, fuel consumption is clearly reduced.

即ち、上記各種従来技術及びこれらから想到可能な技術には、シリーズモードにおける回生制動時に加速要求が生じるケースにおいて、パラレルモードへの移行制御に改善の余地がある。また、この種の問題は、蓄電手段の物理的蓄電能力にも関係するものであることから、蓄電装置の小体格化が必要である場合には、顕著に切実な問題となり得る。   That is, the above-described various conventional technologies and technologies conceivable therefrom have room for improvement in the transition control to the parallel mode in the case where an acceleration request is generated during regenerative braking in the series mode. Further, since this type of problem is also related to the physical power storage capability of the power storage means, it can be a significant and serious problem when it is necessary to downsize the power storage device.

本発明は、上述した技術的問題点に鑑みてなされたものであって、シリーズモードにおける回生制動から加速要求に転じる場合において、蓄電手段の相対的劣化、燃費の相対的悪化、及びドライバビリティの相対的低下のいずれをも生じさせることなくパラレルモードへの移行を行い得るハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the technical problems described above, and in the case of switching from regenerative braking to acceleration request in the series mode, the relative deterioration of the power storage means, the relative deterioration of fuel consumption, and the drivability are improved. It is an object of the present invention to provide a control device for a hybrid vehicle that can shift to a parallel mode without causing any relative decrease.

上述した課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、複数の回転電機と、一対の係合要素を備え、該一対の係合要素が係合された状態に対応し、車軸に対し前記内燃機関の動力を伝達可能なパラレルモードと、前記一対の係合要素が解放された状態に対応し、前記車軸に対し前記複数の回転電機のうち一の回転電機の動力を伝達すると共に前記内燃機関及び前記複数の回転電機のうち他の回転電機と前記車軸とを切り離すシリーズモードとの間で走行モードを切り替え可能なクラッチ装置と、前記複数の回転電機との間で電力の入出力が可能な蓄電装置とを備えたハイブリッド車両を制御する、ハイブリッド車両の制御装置であって、前記シリーズモードによる走行期間における減速時に電力回生がなされるように前記一の回転電機を制御する回生制御手段と、前記蓄電装置のSOCを特定するSOC特定手段と、前記電力回生がなされる期間において前記特定されたSOCが所定値以上である場合に、前記電力回生により生じた回生電力の一部を消費して、前記一対の係合要素が回転同期状態となるように前記他の回転電機を制御する回転同期制御手段とを具備することを特徴とする(請求項1)。
In order to solve the above-described problem, a control device for a hybrid vehicle according to the present invention includes an internal combustion engine, a plurality of rotating electrical machines, and a pair of engagement elements, and the pair of engagement elements are in an engaged state. Corresponding to the parallel mode capable of transmitting the power of the internal combustion engine to the axle and the state where the pair of engagement elements are released, Between the plurality of rotating electrical machines and a clutch device capable of transmitting power and switching a traveling mode between the internal combustion engine and a series mode in which another rotating electrical machine of the plurality of rotating electrical machines is separated from the axle. A hybrid vehicle control device that includes a power storage device capable of inputting / outputting electric power, wherein power regeneration is not performed during deceleration during the traveling period in the series mode. Regenerative control means for controlling the one rotating electric machine, SOC specifying means for specifying the SOC of the power storage device, and when the specified SOC is equal to or greater than a predetermined value during the period of power regeneration. And a rotation synchronization control means for controlling the other rotating electrical machine so that a part of the regenerative power generated by the power regeneration is consumed and the pair of engagement elements are in a rotation synchronization state. (Claim 1).

本発明に係る「パラレルモード」とは、車軸との間で動力(好適にはトルク)の入出力が可能な一の動力用回転電機(端的には、モータジェネレータ)と共に、燃料種別、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等、その物理的、機械的又は電気的構成を問わない各種の態様を採り得る、燃料の燃焼により動力を生成可能な機関としての内燃機関を、車軸への動力供給要素として適宜使用しつつ、車両を走行せしめるモードを意味する。尚、パラレルモードでは、好適には、内燃機関の動力と動力用回転電機の動力とが相互に協調して要求動力を賄い得るが、必要に応じて、内燃機関の動力のみ、或いは動力用回転電機の動力のみで車両を走行せしめることもまた可能である。
“Parallel mode” according to the present invention refers to a power rotating electrical machine (in short, a motor generator) capable of inputting / outputting power (preferably torque) to / from an axle, fuel type, fuel As an engine capable of generating power by combustion of fuel, which can take various modes regardless of its physical, mechanical or electrical configuration, such as supply mode, fuel combustion mode, intake / exhaust system configuration and cylinder arrangement It means a mode in which the vehicle is allowed to travel while appropriately using the internal combustion engine as a power supply element for the axle. In the parallel mode, it is preferable that the power of the internal combustion engine and the power of the rotating electrical machine for power supply can cooperate with each other to provide the required power. It is also possible to run the vehicle only with the power of the electric machine.

一方、本発明に係る「シリーズモード」とは、内燃機関及び複数の回転電機のうち他の回転電機と車軸とを切り離し、これらの間の動力伝達を遮断しつつ、上述の動力用回転電機を走行用動力源として車両を走行させるモードを意味する。   On the other hand, the “series mode” according to the present invention refers to the power rotating electrical machine described above while disconnecting the other rotating electrical machine and the axle from the internal combustion engine and the plurality of rotating electrical machines and blocking power transmission therebetween. It means a mode in which the vehicle is driven as a driving power source.

尚、パラレルモードにおいて動力源として機能し得る内燃機関は、シリーズモードでは、上記動力用回転電機の駆動電力を生成するために適宜駆動される。即ち、複数の回転電機のうち他の回転電機は、この内燃機関により駆動されることにより電力回生(即ち、発電)可能な、上記動力用回転電機とは異なる回生用回転電機(端的には、モータジェネレータ)として機能し得る。   In the series mode, the internal combustion engine that can function as a power source in the parallel mode is appropriately driven to generate drive power for the power rotating electrical machine. That is, among the plurality of rotating electrical machines, the other rotating electrical machines can be regenerated (that is, generate electric power) by being driven by the internal combustion engine. It can function as a motor generator.

但し、シリーズモードとパラレルモードとの間で走行モードの切替が可能なこの種のハイブリッド車両においては、パラレルモードにおいて上記回生用回転電機から車軸への動力供給もまた可能であることは言うまでもない。同様に、動力用回転電機とは便宜上の呼称であって、当然ながら車軸への動力(好適には、トルク)供給が必要でない各種の状況においては、この動力用回転電機により適宜電力回生(即ち、発電)が行われ得る。   However, it goes without saying that in this type of hybrid vehicle in which the traveling mode can be switched between the series mode and the parallel mode, power can be supplied from the regenerative rotating electrical machine to the axle in the parallel mode. Similarly, the power rotary electric machine is a name for convenience. Naturally, in various situations where it is not necessary to supply power (preferably torque) to the axle, the power rotary electric machine appropriately regenerates power (that is, , Power generation) can be performed.

シリーズモードとパラレルモードとの定義からして、これらを選択的に切替可能に構成される本発明に係るクラッチ装置は、この動力用回転電機から車軸に至る動力パス(好適にはトルクパス)を遮断することなく、且つ内燃機関及び上記回生用回転電機から車軸に至る動力パス(好適にはトルクパス)を遮断し得る位置に設置される。   The clutch device according to the present invention, which is configured to be selectively switchable based on the definitions of the series mode and the parallel mode, cuts off the power path (preferably torque path) from the power rotating electrical machine to the axle. The power path (preferably the torque path) from the internal combustion engine and the regenerative rotating electrical machine to the axles can be cut off.

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、このようなハイブリッド車両を制御する装置であって、例えば、一又は複数のCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のECU(Electronic Controlled Unit)等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る。   The hybrid vehicle control device according to the present invention is a device for controlling such a hybrid vehicle, for example, one or a plurality of CPUs (Central Processing Units), MPUs (Micro Processing Units), various processors or various controllers, Alternatively, various processing units such as a single or a plurality of ECUs (Electronic Controlled Units), which may appropriately include various storage means such as ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), buffer memory or flash memory, Various computer systems such as various controllers or microcomputer devices can be used.

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、シリーズモードでのEV走行中における減速回生要求時に、回生制御手段により、適宜一の回転電機による電力回生が実行される。この電力回生における回生トルクは、車両にとっては一種の制動力であり、通常の車両におけるエンジンブレーキと同様に物理的制動力に代替し得る合理的な制動力である。   According to the control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention, when the deceleration regeneration request is made during EV traveling in the series mode, the regeneration control unit appropriately executes power regeneration by one rotating electrical machine. The regenerative torque in the power regeneration is a kind of braking force for the vehicle, and is a reasonable braking force that can be replaced with a physical braking force in the same manner as an engine brake in a normal vehicle.

この電力回生により生じた回生電力(発電電力)は、然るべき電力変換器や充電装置等を介して蓄電装置に供給され、蓄電装置が充電される。蓄電装置は、例えば、ニッケル水素電池セルやリチウムイオン電池セル等、出力数V程度の二次電池セルが数百個単位で直列接続されてなる出力数百V程度の高圧バッテリである。   The regenerative power (generated power) generated by this power regeneration is supplied to the power storage device via an appropriate power converter, charging device, etc., and the power storage device is charged. The power storage device is, for example, a high-voltage battery having an output of about several hundred volts, in which secondary battery cells having an output of about several volts, such as nickel metal hydride battery cells and lithium ion battery cells, are connected in series in units of several hundred pieces.

ここで、電力バッファとして機能するこの種の蓄電装置のSOCには物理的な或いは制御上の上限値がある。物理的な上現値とは、即ち、充電量=容量に相当する場合のSOCであり、例えば、100(%)である(尚、このようなSOCの表現方法は一例であり、本発明の技術範囲を何ら限定するものでない)。また、制御上の上限値とは、予め、蓄電装置の実運用上、定常的に超えるべきでないものとして設定される、例えば、80〜90(%)程度の相対的に高い値である。   Here, the SOC of this type of power storage device that functions as a power buffer has a physical or control upper limit value. The physical actual value is the SOC when the amount of charge corresponds to the capacity, and is, for example, 100 (%) (Note that such an expression method of the SOC is an example, It does not limit the technical scope at all). Further, the upper limit value for control is a relatively high value, for example, about 80 to 90 (%), which is set in advance as a value that should not be constantly exceeded in actual operation of the power storage device.

ここで特に、電力回生が継続する過程においては、蓄電装置のSOCがこの種の上限値を超える場合が、或いは将来的に超えると予測される場合がある。このような場合、蓄電装置の保護のために適宜設定される充電制限値Winが減少し、回生電力の全てを蓄電装置に供給することが出来なくなる。   Here, in particular, in the process of continuing power regeneration, the SOC of the power storage device may exceed this type of upper limit value or may be predicted to exceed in the future. In such a case, the charge limit value Win that is appropriately set for protecting the power storage device decreases, and it becomes impossible to supply all of the regenerative power to the power storage device.

そこで、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、SOC特定手段により特定される蓄電装置のSOCが所定値以上である場合において、回転同期制御手段の作用により、回生電力の一部を、上述の回生用回転電機により吸収させる構成となっている。   Therefore, according to the control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention, when the SOC of the power storage device specified by the SOC specifying means is a predetermined value or more, a part of the regenerative power is obtained by the action of the rotation synchronization control means. It is configured to be absorbed by the regenerative rotating electrical machine described above.

尚、「吸収する」とは、回生用回転電機を力行状態に維持することを意味する。即ち、電気エネルギである回生電力の一部を、回生用回転電機の回転エネルギ(運動エネルギ)に変換して貯留するのである。   Note that “absorb” means that the regenerative rotating electrical machine is maintained in a power running state. That is, a part of regenerative electric power, which is electric energy, is converted into rotational energy (kinetic energy) of a regenerative rotating electrical machine and stored.

尚、本発明における「特定」に係る実践的態様は、例えば検出、算出、推定、同定、選択或いは取得等を含むものであって、如何様にも限定されない趣旨である。   The practical aspect related to “specific” in the present invention includes, for example, detection, calculation, estimation, identification, selection or acquisition, and is not intended to be limited in any way.

本発明に係る「SOC」とは、蓄電手段の容量(即ち、最大充電量)に対する実際の充電量の割合に相当する指標値を意味し、言うなれば充電率に相当する。SOCは、通常、セルの満充電状態において100(%)、完全放電状態において0(%)となるように設定されるが、予め設定された規則に従って設定される或いは規格化される限りにおいて、その実践的態様に制限は無い。   “SOC” according to the present invention means an index value corresponding to the ratio of the actual charge amount to the capacity of the power storage means (that is, the maximum charge amount), in other words, the charge rate. The SOC is normally set to be 100 (%) in the fully charged state of the cell and 0 (%) in the fully discharged state, but as long as it is set or standardized according to a preset rule, There is no limit to its practical aspect.

蓄電手段のSOCは、例えば、バッテリ又はセルの出力電圧、出力電流或いは温度等に基づいたマップ適合等の手法により、或いは公知の各種演算等により特定されてもよい。或いは、バッテリの入出力電流が把握可能である場合には、当該入出力電流の時間積分値や時間積算値等の各種時間推移に関する情報から、ある時点からのSOCの変化量が推定され、SOCの特定に適宜利用されてもよい。また、セル各々のSOCを特定可能な構成であれば、このセルSOCと、セル各々の容量とに基づいてSOCが特定されてもよい。尚、SOCの特定手法については、ここに例示したものに限らず公知の各種手法を適用可能であることは言うまでもない。   The SOC of the power storage means may be specified by a technique such as map fitting based on the output voltage, output current, temperature, or the like of the battery or cell, or by various known calculations. Alternatively, when the input / output current of the battery can be grasped, the amount of change in the SOC from a certain point in time is estimated from information on various time transitions such as the time integrated value and the time integrated value of the input / output current, and the SOC It may be used as appropriate for identification. In addition, as long as the SOC of each cell can be specified, the SOC may be specified based on the cell SOC and the capacity of each cell. Needless to say, the SOC specifying method is not limited to the one exemplified here, and various known methods can be applied.

ところで、ハイブリッド車両の走行条件は多様であり、このような減速回生時において、急加速が要求される場合も少なからず起こり得る。係る状況において要求出力が動力用回転電機の性能限界を超えた場合、或いは、将来的に超えることが予見出来る場合、シリーズモードからパラレルモードへの移行が必要となる。   By the way, there are various driving conditions for the hybrid vehicle, and during such deceleration regeneration, sudden acceleration may be required in many cases. In such a situation, when the required output exceeds the performance limit of the power rotating electrical machine, or when it can be predicted in the future, it is necessary to shift from the series mode to the parallel mode.

ところが、シリーズモードからパラレルモードへの移行には、クラッチ装置における係合要素同士の回転同期が必要となるため、この回転同期に要する時間的なロスが、動力性能の一時的な低下に繋がり、ドライバビリティを低下させる要因となる。   However, since the rotation from the series mode to the parallel mode requires the rotation synchronization between the engagement elements in the clutch device, the time loss required for this rotation synchronization leads to a temporary decrease in power performance, It becomes a factor which reduces drivability.

尚、係合要素同士の回転同期は、ドグクラッチ装置やカムロック装置等の噛合式係合装置においては必須であり、また、湿式多板型クラッチ装置のように、係合要素同士の回転同期を物理構成上必要としない係合装置であっても、クラッチ装置の磨耗を防止する観点からみて有効である。   Note that the rotation synchronization between the engagement elements is indispensable in a meshing engagement device such as a dog clutch device or a cam lock device, and the rotation synchronization between engagement elements is physically performed like a wet multi-plate clutch device. Even an engagement device that is not required in construction is effective from the viewpoint of preventing wear of the clutch device.

そこで、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置では、上記回転同期制御手段が、動力用回転電機の電力回生過程で余剰となった回生電力の一部を回生用回転電機の回転エネルギに変換して消費(貯留)する過程において、クラッチ装置の一対の係合要素のうち車軸と一義的な回転関係にある一方の係合要素と異なる他方の係合要素の回転を、この一方の係合要素の回転速度まで引き上げる構成となっている。   Therefore, in the hybrid vehicle control device according to the present invention, the rotation synchronization control means converts a part of the regenerative power surplus in the power regeneration process of the power rotating electrical machine into the rotational energy of the regenerative rotating electrical machine. In the process of consumption (storage), the rotation of the other engagement element, which is different from the one engagement element that is uniquely in a rotational relationship with the axle, out of the pair of engagement elements of the clutch device, It is configured to pull up to the rotational speed.

その結果、クラッチ装置は、減速回生期間において既に係合準備が整った状態となり、加速要求等が生じることによりシリーズモードをパラレルモードへ切り替える必要が生じた場合に、迅速且つ円滑に、パラレルモードへの移行を実現することが出来る。また、この際、内燃機関を前倒して始動させる必要はないから、燃費の相対的悪化も生じることがない。   As a result, the clutch device is already ready for engagement during the deceleration regeneration period, and when it is necessary to switch the series mode to the parallel mode due to an acceleration request or the like, the clutch device quickly and smoothly enters the parallel mode. Can be realized. At this time, since it is not necessary to start the internal combustion engine forward, there is no relative deterioration in fuel consumption.

即ち、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、蓄電手段の相対的劣化、燃費の相対的悪化、及びドライバビリティの相対的低下のいずれをも生じさせることなく、シリーズモードからパラレルモードへの移行を実現することが出来るのである。   In other words, according to the hybrid vehicle control apparatus of the present invention, the series mode is changed to the parallel mode without causing any of the relative deterioration of the power storage means, the relative deterioration of the fuel consumption, and the relative decrease of the drivability. Can be realized.

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、アクセル開度を特定するアクセル開度特定手段と、前記特定されたアクセル開度が所定値以上である場合に、前記回転同期状態にある一対の係合要素を係合させることによって、前記ハイブリッド車両の走行モードを前記パラレルモードに切り替える切替制御手段とを更に具備する(請求項2)。   In one aspect of the control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention, the accelerator opening specifying means for specifying the accelerator opening, and when the specified accelerator opening is equal to or greater than a predetermined value, the rotation synchronization state is established. Further comprising switching control means for switching the driving mode of the hybrid vehicle to the parallel mode by engaging a pair of engaging elements (claim 2).

この態様によれば、車両の要求出力或いは要求駆動力と相関するアクセル開度に基づいて、パラレルモードへの移行要求の有無が迅速且つ正確に判定される。   According to this aspect, the presence / absence of a request to shift to the parallel mode is quickly and accurately determined based on the accelerator opening that correlates with the required output of the vehicle or the required driving force.

このため、切替制御手段は、車両の要求出力或いは要求駆動力を満たし、且つ燃費の悪化を抑制した上で、迅速且つ円滑に走行モードをパラレルモードへ切り替えることが出来る。   For this reason, the switching control means can quickly and smoothly switch the traveling mode to the parallel mode while satisfying the required output or required driving force of the vehicle and suppressing deterioration of fuel consumption.

尚、切替制御手段が走行モードをパラレルモードへ切り替えるにあたっての実践的態様は、クラッチ装置の実践的態様に応じて各種態様を採り得る。   In addition, the practical aspect in which the switching control means switches the traveling mode to the parallel mode can take various aspects according to the practical aspect of the clutch device.

尚、この態様では、少なくともアクセル操作が生じている状態において前記検出されたアクセル開度が前記所定値未満である場合に、前記他の回転電機の回転エネルギを電気エネルギに変換すると共に、該変換された結果生じた電気エネルギにより前記一の回転電機を力行駆動する駆動制御手段を更に具備してもよい(請求項3)。   In this aspect, when the detected accelerator opening is less than the predetermined value at least in a state where the accelerator operation is occurring, the rotational energy of the other rotating electrical machines is converted into electrical energy, and the conversion is performed. Drive control means for powering the one rotating electrical machine with electric energy generated as a result of the operation may be further provided.

この場合、減速回生が終了した後、シリーズモードが維持されるが、駆動制御手段が、回生用回転電機に貯留された回転エネルギを電気エネルギに変換して(即ち、回生用回転電機を電力回生側で駆動して)、減速回生時に貯留された余剰な回生電力の一部を有効に利用しつつ、回生電力で動力用回転電機を駆動することができる。   In this case, the series mode is maintained after the deceleration regeneration is completed, but the drive control means converts the rotational energy stored in the regenerative rotating electrical machine into electrical energy (that is, the regenerative rotating electrical The power rotating electrical machine can be driven by the regenerative power while effectively using a part of the surplus regenerative power stored during the deceleration regeneration.

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記ハイブリッド車両は、前記他の回転電機としての第1回転電機と、車軸との間で前記動力としてトルクを入出力可能な前記一の回転電機としての第2回転電機と、前記第1回転電機に連結された第1回転要素、前記内燃機関に連結された第2回転要素及び前記車軸に繋がる出力軸に連結された第3回転要素を含む相互に差動作用をなす複数の回転要素を備えた動力伝達機構とを更に備え、前記クラッチ装置は、前記一対の係合要素が解放された状態において前記出力軸と前記車軸との間のトルク伝達を遮断し、前記回生制御手段は、前記電力回生がなされるように前記第2回転電機を制御し、前記回転同期制御手段は、前記一対の係合要素が回転同期状態となるように前記第1回転電機を制御する(請求項4)。   In another aspect of the hybrid vehicle control device according to the present invention, the hybrid vehicle is capable of inputting and outputting torque as the power between a first rotating electrical machine as the other rotating electrical machine and an axle. A second rotating electric machine as a rotating electric machine, a first rotating element connected to the first rotating electric machine, a second rotating element connected to the internal combustion engine, and a third rotating element connected to an output shaft connected to the axle. And a power transmission mechanism including a plurality of rotating elements having a differential action with respect to each other, wherein the clutch device is disposed between the output shaft and the axle in a state where the pair of engaging elements are released. The regenerative control means controls the second rotating electrical machine so that the power regeneration is performed, and the rotation synchronization control means is configured so that the pair of engagement elements are in a rotation synchronization state. The first Rolling electric machine to control (claim 4).

動力伝達機構は、第1回転電機に連結された第1回転要素と、内燃機関に連結された第2回転要素と、動力伝達機構の出力軸に連結された第3回転要素とを少なくとも含む、相互に差動作用をなす複数の回転要素を備えた、好適には回転二自由度の差動機構として構成される。   The power transmission mechanism includes at least a first rotation element coupled to the first rotating electrical machine, a second rotation element coupled to the internal combustion engine, and a third rotation element coupled to the output shaft of the power transmission mechanism. It is preferably configured as a differential mechanism having two degrees of freedom of rotation, which includes a plurality of rotating elements that make a differential action.

この際、動力伝達機構に備わる回転要素或いは差動機構の数量は多義的であってよく、例えば、動力伝達機構は、遊星歯車機構等の各種差動ギア機構を一又は複数備えてもよい。複数の遊星歯車機構を含む場合、各遊星歯車機構を構成する回転要素の一部が複数の遊星歯車機構相互間で適宜共有されてもよい。   At this time, the number of rotating elements or differential mechanisms provided in the power transmission mechanism may be ambiguous. For example, the power transmission mechanism may include one or a plurality of various differential gear mechanisms such as a planetary gear mechanism. In the case of including a plurality of planetary gear mechanisms, a part of the rotating element constituting each planetary gear mechanism may be appropriately shared between the plurality of planetary gear mechanisms.

動力伝達機構における回転要素相互間の差動作用に鑑みれば、第1回転電機に連結された第1回転要素は、内燃機関に反力トルクを付与する反力要素として機能する。第2回転要素を介して入力される内燃機関のトルクは、この反力トルクに対応する一部の直行トルクが、第3回転要素を介して出力軸に伝達される。このような動力伝達機構の構成においては、内燃機関の動作点は、第1回転電機により、少なくとも所定の範囲で連続的に可変となり得る。従って、動力伝達機構及び第1回転電機は、パラレルモードにおいて、好適には一種の電気的CVT(Continuously Variable Transmission:無段変速装置)として機能する。   In view of the differential action between the rotating elements in the power transmission mechanism, the first rotating element coupled to the first rotating electrical machine functions as a reaction force element that applies reaction torque to the internal combustion engine. As for the torque of the internal combustion engine input through the second rotating element, a part of the direct torque corresponding to the reaction torque is transmitted to the output shaft through the third rotating element. In the configuration of such a power transmission mechanism, the operating point of the internal combustion engine can be continuously variable at least within a predetermined range by the first rotating electrical machine. Therefore, the power transmission mechanism and the first rotating electrical machine preferably function as a kind of electric CVT (Continuously Variable Transmission) in the parallel mode.

一方、第2回転電機は、クラッチ装置よりも車軸側において、動力伝達機構の出力軸と直結され、或いは車軸に対し各種減速ギア機構等を介して間接的に連結され、車軸との間でトルクの入出力が可能二構成される。第2回転電機は、例えば正回転領域において、例えば駆動輪及び車軸を順次介する動力伝達経路でトルクが入力された場合(即ち、負トルクである)等に、係る入力トルクを利用した電力回生が可能である。また、例えば正回転領域において車軸に対し正トルクを供給(即ち、力行)することにより、車軸に供給される駆動トルクの少なくとも一部を負担することが可能である。   On the other hand, the second rotating electrical machine is directly connected to the output shaft of the power transmission mechanism on the axle side of the clutch device, or indirectly connected to the axle via various reduction gear mechanisms, etc. Two inputs and outputs are possible. In the second rotating electrical machine, for example, when torque is input through a power transmission path that sequentially passes through the drive wheels and the axle in the positive rotation region (that is, negative torque), etc., power regeneration using the input torque is performed. Is possible. In addition, for example, by supplying a positive torque (that is, powering) to the axle in the positive rotation region, it is possible to bear at least a part of the driving torque supplied to the axle.

このような車両構成は、本発明に係るハイブリッド車両の採り得る構成の一つであると共に、所謂シリーズ・パラレルハイブリッドと称されるハイブリッドシステムを構築する好適な一形態である。   Such a vehicle configuration is one of the configurations that can be adopted by the hybrid vehicle according to the present invention, and is also a preferred form for constructing a hybrid system called a so-called series / parallel hybrid.

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。   Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.

本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram conceptually illustrating a configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 図1のハイブリッド車両におけるハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram conceptually showing a configuration of a hybrid drive device in the hybrid vehicle of FIG. 1. 図2のハイブリッド駆動装置の一動作状態を例示する動作共線図である。FIG. 3 is an operation alignment chart illustrating one operation state of the hybrid drive device of FIG. 2. 図1のハイブリッド車両においてECUにより実行されるシリーズEV制御のフローチャートである。2 is a flowchart of series EV control executed by an ECU in the hybrid vehicle of FIG. 図4のシリーズEV制御におけるハイブリッド駆動装置の一動作状態を例示する動作共線図である。FIG. 5 is an operation alignment chart illustrating one operation state of the hybrid drive device in the series EV control of FIG. 4.

<発明の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
<Embodiment of the Invention>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<実施形態の構成>
始めに、図1を参照し、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両1の構成について説明する。ここに、図1は、ハイブリッド車両1の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
<Configuration of Embodiment>
First, with reference to FIG. 1, the structure of the hybrid vehicle 1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a schematic configuration diagram conceptually showing the configuration of the hybrid vehicle 1.

図1において、ハイブリッド車両1は、ECU100、PCU(Power Control Unit)11、バッテリ12、アクセル開度センサ13及び車速センサ14並びにハイブリッド駆動装置10を備えた、本発明に係る「ハイブリッド車両」の一例である。   In FIG. 1, the hybrid vehicle 1 includes an ECU 100, a PCU (Power Control Unit) 11, a battery 12, an accelerator position sensor 13, a vehicle speed sensor 14, and a hybrid drive device 10 according to the present invention. It is.

ECU100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM等を備え、ハイブリッド車両1の各部の動作を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例である。ECU100は、ROMに格納された制御プログラムに従って、後述するシリーズEV制御制御を実行可能に構成されている。   The ECU 100 is an electronic control unit that includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM, and the like, and is configured to be able to control the operation of each part of the hybrid vehicle 1. It is an example of a “control device for a hybrid vehicle”. The ECU 100 is configured to be able to execute a series EV control control described later according to a control program stored in the ROM.

尚、ECU100は、本発明に係る「回生制御手段」、「SOC特定手段」、「回転同期制御手段」、「アクセル開度特定手段」及び「駆動制御手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てECU100によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のECU、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。   The ECU 100 is configured to function as an example of each of “regeneration control means”, “SOC specification means”, “rotation synchronization control means”, “accelerator opening specification means”, and “drive control means” according to the present invention. The integrated electronic control unit is configured such that all the operations related to these means are executed by the ECU 100. However, the physical, mechanical, and electrical configurations of each of the units according to the present invention are not limited to this. For example, each of these units includes a plurality of ECUs, various processing units, various controllers, a microcomputer device, and the like. It may be configured as various computer systems.

ハイブリッド駆動装置10は、ハイブリッド車両1の車軸たる左車軸DSL(左前輪FLに対応)及び右車軸DSR(右前輪FRに対応)に駆動力としての駆動トルクを供給することによりハイブリッド車両1を駆動するドライブユニットである。ハイブリッド駆動装置10の詳細な構成については後述する。尚、これ以降、左右の別なく車軸を指し示す言葉として適宜「車軸DS」なる言葉を使用することとする。   The hybrid drive device 10 drives the hybrid vehicle 1 by supplying drive torque as drive force to the left axle DSL (corresponding to the left front wheel FL) and the right axle DSR (corresponding to the right front wheel FR), which are the axles of the hybrid vehicle 1. Drive unit. The detailed configuration of the hybrid drive device 10 will be described later. In the following description, the term “axle DS” will be used as appropriate to indicate the axle regardless of whether it is left or right.

PCU11は、バッテリ12から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2に供給すると共に、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ12に供給可能に構成された不図示のインバータを含み、バッテリ12と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力(即ち、この場合、バッテリ12を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる)を制御可能に構成された制御ユニットである。PCU11は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100によってその動作が制御される構成となっている。   The PCU 11 converts the DC power extracted from the battery 12 into AC power and supplies it to a motor generator MG1 and a motor generator MG2, which will be described later, and also converts AC power generated by the motor generator MG1 and the motor generator MG2 into DC power. Including an inverter (not shown) configured to be supplied to the battery 12, and the power input / output between the battery 12 and each motor generator or the power input / output between the motor generators (ie, in this case, This is a control unit configured to be able to control power transfer between the motor generators without passing through the battery 12. The PCU 11 is electrically connected to the ECU 100, and its operation is controlled by the ECU 100.

バッテリ12は、例えばリチウムイオンバッテリセル等の単位電池セルを複数(例えば、数百個)直列に接続した構成を有し、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2を力行するための電力に係る電力供給源として機能する電池ユニットであり、本発明に係る「蓄電装置」の一例である。   The battery 12 has a configuration in which a plurality (for example, several hundreds) of unit battery cells such as lithium ion battery cells are connected in series, and a power supply source related to power for powering the motor generator MG1 and the motor generator MG2. And is an example of the “power storage device” according to the present invention.

アクセル開度センサ13は、ハイブリッド車両1の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Taを検出可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ13は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Taは、ECU100によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。   The accelerator opening sensor 13 is a sensor configured to be able to detect an accelerator opening Ta as an operation amount of an accelerator pedal (not shown) of the hybrid vehicle 1. The accelerator opening sensor 13 is electrically connected to the ECU 100, and the detected accelerator opening Ta is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

車速センサ14は、ハイブリッド車両1の車速Vを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ14は、ECU100と電気的に接続されており、検出された車速Vは、ECU100によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。   The vehicle speed sensor 14 is a sensor configured to be able to detect the vehicle speed V of the hybrid vehicle 1. The vehicle speed sensor 14 is electrically connected to the ECU 100, and the detected vehicle speed V is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

ここで、図2を参照し、ハイブリッド駆動装置10の詳細な構成について説明する。ここに、図2は、ハイブリッド駆動装置10の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。   Here, the detailed configuration of the hybrid drive apparatus 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram conceptually showing the configuration of the hybrid drive apparatus 10. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 1, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図2において、ハイブリッド駆動装置10は、エンジン200、動力分割機構300、モータジェネレータMG1(以下、適宜「MG1」と略称する)、モータジェネレータMG2(以下、適宜「MG2」と略称する)、入力軸400、MG1出力軸500、出力軸600、MG2リダクション機構700及びMG2出力軸800並びに、ブレーキ装置BR1、クラッチ装置CL1及びクラッチ装置CL2を備える。   In FIG. 2, the hybrid drive device 10 includes an engine 200, a power split mechanism 300, a motor generator MG1 (hereinafter appropriately referred to as “MG1”), a motor generator MG2 (hereinafter appropriately referred to as “MG2”), an input shaft. 400, an MG1 output shaft 500, an output shaft 600, an MG2 reduction mechanism 700, an MG2 output shaft 800, a brake device BR1, a clutch device CL1, and a clutch device CL2.

エンジン200は、ハイブリッド車両1の主たる動力源として機能するように構成された、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。エンジン200は、公知のガソリンエンジンであり、ここでは、その詳細な構成を割愛するが、エンジン200の出力動力たるエンジントルクTeは、不図示のクランク軸を介して、動力分割機構300の入力軸400に伝達される構成となっている。   The engine 200 is a gasoline engine that is an example of an “internal combustion engine” according to the present invention that is configured to function as a main power source of the hybrid vehicle 1. The engine 200 is a known gasoline engine, and a detailed configuration thereof is omitted here, but the engine torque Te that is the output power of the engine 200 is input to the input shaft of the power split mechanism 300 via a crankshaft (not shown). 400 is transmitted.

尚、エンジン200は、本発明に係る内燃機関の採り得る実践的態様の一例に過ぎず、本発明に係る内燃機関の実践的態様としては、エンジン200に限らず、公知の各種エンジンを採用可能である。   The engine 200 is merely an example of a practical aspect that can be adopted by the internal combustion engine according to the present invention. The practical aspect of the internal combustion engine according to the present invention is not limited to the engine 200, and various known engines can be employed. It is.

モータジェネレータMG1は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機であり、本発明に係る「第1回転電機」の一例であり、上述した回生用回転電機の一例である。   Motor generator MG1 is a motor generator having a power running function that converts electrical energy into kinetic energy and a regeneration function that converts kinetic energy into electrical energy, and is an example of the “first rotating electrical machine” according to the present invention. Yes, it is an example of the regenerative rotating electrical machine described above.

モータジェネレータMG2は、モータジェネレータMG1よりも体格の大きい、本発明に係る「第2回転電機」及び上述した動力用回転電機の一例たる電動発電機であり、モータジェネレータMG1と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。   The motor generator MG2 is a motor generator that is an example of the “second rotating electrical machine” according to the present invention, which is larger than the motor generator MG1, and the power rotating electrical machine described above. It has a power running function that converts kinetic energy and a regenerative function that converts kinetic energy into electrical energy.

尚、モータジェネレータMG1及びMG2は、同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有するが、無論他の構成を有していてもよい。   Motor generators MG1 and MG2 are configured as synchronous motor generators, and include, for example, a rotor having a plurality of permanent magnets on the outer peripheral surface and a stator wound with a three-phase coil that forms a rotating magnetic field. Of course, other configurations may be used.

動力分割機構300は、本発明に係る「動力伝達機構」の一例たる遊星歯車機構である。   The power split mechanism 300 is a planetary gear mechanism that is an example of the “power transmission mechanism” according to the present invention.

動力分割機構300は、中心部に設けられた、本発明に係る「第1回転要素」の一例たるサンギアS1と、サンギアS1の外周に同心円状に設けられた、本発明に係る「第3回転要素」の他の一例たるリングギアR1と、サンギアS1とリングギアR1との間に配置されてサンギアS1の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア(不図示)と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支する、本発明に係る「第2回転要素」の更に他の一例たるキャリアC1とを備える。   The power split mechanism 300 includes a sun gear S1 as an example of the “first rotating element” according to the present invention provided in the center, and a “third rotation” according to the present invention provided concentrically around the outer periphery of the sun gear S1. The ring gear R1, which is another example of the “element”, a plurality of pinion gears (not shown) which are arranged between the sun gear S1 and the ring gear R1 and revolve around the outer periphery of the sun gear S1, and each of the pinion gears And a carrier C1 as another example of the “second rotating element” according to the present invention, which supports the rotating shaft.

サンギアS1は、エンジントルクTeに拮抗する反力トルクを負担する反力要素であり、モータジェネレータMG1の出力回転軸たるMG1出力軸500に固定されている。従って、サンギアS1の回転速度は、モータジェネレータMG1の回転速度たるMG1回転速度Nmg1と等価である。   The sun gear S1 is a reaction force element that bears a reaction force torque that antagonizes the engine torque Te, and is fixed to the MG1 output shaft 500 that is an output rotation shaft of the motor generator MG1. Therefore, the rotational speed of sun gear S1 is equivalent to MG1 rotational speed Nmg1, which is the rotational speed of motor generator MG1.

リングギアR1は、動力分割機構300の出力要素であり、動力分割機構300の出力軸600に、その回転軸を共有する形で連結されている。   The ring gear R1 is an output element of the power split mechanism 300, and is connected to the output shaft 600 of the power split mechanism 300 so as to share the rotation axis.

キャリアC1は、先に述べたように、エンジン200のクランク軸に連結された入力軸400にその回転軸を共有する形で連結されており、その回転速度は、エンジン200の機関回転速度Neと等価である。   As described above, the carrier C1 is coupled to the input shaft 400 coupled to the crankshaft of the engine 200 so as to share its rotational axis, and the rotational speed thereof is equal to the engine rotational speed Ne of the engine 200. Is equivalent.

MG2リダクション機構700は、動力分割機構300の出力軸600と一体回転可能なリングギアR2、モータジェネレータMG2の出力回転軸であるMG2出力軸800に連結されたサンギアS2並びにリングギアR2及びサンギアS2と噛合する複数のピニオンギア(不図示)の回転軸を軸支すると共に固定要素に回転不能に固定されたキャリアC2を備えてなる遊星歯車機構である。   MG2 reduction mechanism 700 includes ring gear R2 that can rotate integrally with output shaft 600 of power split device 300, sun gear S2 that is connected to MG2 output shaft 800 that is the output rotation shaft of motor generator MG2, and ring gear R2 and sun gear S2. It is a planetary gear mechanism that includes a carrier C2 that rotatably supports the rotation shafts of a plurality of meshing pinion gears (not shown) and that is non-rotatably fixed to a fixed element.

MG2リダクション機構700は、モータジェネレータMG2の回転速度Nmg2を、動力分割機構300の出力軸600に対し、各ギアのギア比に応じて定まる減速比に従って減速して伝達する減速機構である。   MG2 reduction mechanism 700 is a reduction mechanism that reduces and transmits rotation speed Nmg2 of motor generator MG2 to output shaft 600 of power split device 300 according to a reduction ratio determined according to the gear ratio of each gear.

尚、MG2リダクション機構400の構成は、モータジェネレータMG2の回転を減速する機構の採り得る一形態に過ぎず、この種の減速機構は、多様な形態を有し得る。また、この種の減速機構は、必ずしもハイブリッド駆動装置に備わっておらずともよい。   The configuration of MG2 reduction mechanism 400 is merely one form that can be adopted by a mechanism that decelerates the rotation of motor generator MG2, and this type of reduction mechanism can have various forms. Further, this type of reduction mechanism is not necessarily provided in the hybrid drive device.

ブレーキ装置BR1は、動力伝達機構300のリングギアR1を回転不能にロック可能な、公知の各種ブレーキ装置である。ブレーキ装置BR1としては、例えば、湿式多板ブレーキ装置やドグクラッチ装置等を使用可能である。   The brake device BR1 is a well-known various brake device that can lock the ring gear R1 of the power transmission mechanism 300 in a non-rotatable manner. As the brake device BR1, for example, a wet multi-plate brake device or a dog clutch device can be used.

クラッチ装置CL1は、MG2リダクション機構700のリングギアR2と動力分割機構300のリングギアR1とを係合させることが可能な、例えば、ドグクラッチ装置等の回転同期式係合装置であり、本発明に係る「クラッチ装置」の一例である。   The clutch device CL1 is a rotation-synchronized engagement device such as a dog clutch device that can engage the ring gear R2 of the MG2 reduction mechanism 700 and the ring gear R1 of the power split mechanism 300. It is an example of such a “clutch device”.

尚、補足すると、ドグクラッチ装置等の噛合式係合装置においては、一対の係合要素の対向面に形成された噛合歯同士を噛み合せる構成上、係合時には、これら噛合歯同士の位相が整合している必要がある。即ち、実際に一対の係合要素の一方或いは両方を対向方向に沿ってストロークさせ、両者を係合させるにあたっては、その準備段階として、一対の係合要素の回転同期が必要となる。   As a supplement, in a meshing engagement device such as a dog clutch device, the meshing teeth formed on the opposing surfaces of the pair of engagement elements are meshed with each other. Need to be. That is, when one or both of the pair of engaging elements is actually stroked along the facing direction and engaged with each other, rotational synchronization of the pair of engaging elements is required as a preparation stage.

本実施形態では、MG2リダクション機構700のリングギアR2が、車軸と一義的な回転関係を有する(キャリアC2が固定される関係上、リングギアR2の回転速度は車速(∝車軸DSの回転速度)に対して一義的となる)ことから、動力分割機構300のリングギアR1の回転速度を調整することによって、両者の回転同期が図られる構成となっている。   In the present embodiment, the ring gear R2 of the MG2 reduction mechanism 700 has a unique rotational relationship with the axle (the rotational speed of the ring gear R2 is the vehicle speed (the rotational speed of the saddle axle DS) because the carrier C2 is fixed). Therefore, by adjusting the rotation speed of the ring gear R1 of the power split mechanism 300, the rotation of both is synchronized.

クラッチ装置CL2は、動力分割機構300のサンギアS1とリングギアR1とを係合させることが可能な、例えば、ドグクラッチ装置等の回転同期式係合装置である。クラッチ装置CL2の係合要素同士が係合した係合状態においては、サンギアS1とリングギアR1とが固定されるため、回転二自由度の差動機構としての動力分割機構300の構成上、キャリアC1もこれらと同速度で回転することなり、所謂「直結走行モード」が実現される。尚、直結走行モードに関しては、本発明との相関が薄いため、これ以上の説明は省略する。   The clutch device CL2 is a rotation-synchronized engagement device such as a dog clutch device that can engage the sun gear S1 and the ring gear R1 of the power split mechanism 300. In the engaged state in which the engagement elements of the clutch device CL2 are engaged, the sun gear S1 and the ring gear R1 are fixed. Therefore, the carrier is arranged on the structure of the power split mechanism 300 as a differential mechanism with two degrees of rotation. C1 also rotates at the same speed as these, and a so-called “directly connected running mode” is realized. In addition, since the correlation with this invention is thin regarding direct drive mode, further description is abbreviate | omitted.

尚、ハイブリッド駆動装置10においては、各出力軸に、レゾルバ等の回転センサが適宜付設されており、検出部位の回転速度を検出可能な構成となっている。これら回転センサは、ECU100と電気的に接続された状態にあり、検出された回転速度は、夫々ECU100に対し一定又は不定の周期で送出されている。   In the hybrid drive device 10, a rotation sensor such as a resolver is appropriately attached to each output shaft so that the rotation speed of the detection part can be detected. These rotation sensors are in a state of being electrically connected to the ECU 100, and the detected rotation speed is sent to the ECU 100 at a constant or indefinite period.

<実施形態の動作>
<走行モードの詳細>
本実施形態に係るハイブリッド車両1は、ハイブリッド駆動装置10に備わるクラッチ装置CL1の作用により、走行モードとして、パラレルモードとシリーズモードとを選択することができる。
<Operation of Embodiment>
<Details of driving mode>
The hybrid vehicle 1 according to the present embodiment can select the parallel mode and the series mode as the travel mode by the action of the clutch device CL1 provided in the hybrid drive device 10.

ここで、図3を参照し、ハイブリッド車両1の走行モードについて説明する。ここに、図3は、ハイブリッド駆動装置10の一動作状態を例示する動作共線図である。尚、同図において、図2と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。   Here, the travel mode of the hybrid vehicle 1 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 3 is an operation alignment chart illustrating one operation state of the hybrid drive apparatus 10. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 2, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図3において、縦軸は回転速度を表しており、横軸には、左から順にサンギアS1(一義的にモータジェネレータMG1)、キャリアC1(一義的にエンジン200)及びリングギアR1(一義的に出力軸600)並びにリングギアR2(車速Vと一義的である)、キャリアC2及びサンギアS2(一義的にモータジェネレータMG2)が表されている。全体としては、図3(a)、図3(b)及び図3(c)の各々において、左側半分が動力分割機構300の状態を表し、右側半分がMG2リダクション機構600の状態を表す。   In FIG. 3, the vertical axis represents the rotation speed, and the horizontal axis represents the sun gear S1 (uniquely motor generator MG1), carrier C1 (uniquely engine 200) and ring gear R1 (uniquely) in order from the left. The output shaft 600), the ring gear R2 (unique with the vehicle speed V), the carrier C2 and the sun gear S2 (uniquely the motor generator MG2) are shown. As a whole, in each of FIGS. 3A, 3B, and 3C, the left half represents the state of the power split mechanism 300, and the right half represents the state of the MG2 reduction mechanism 600.

ここで、動力分割機構300及びMG2リダクション機構600は、夫々、相互に差動関係にある複数の回転要素により構成された回転二自由度の遊星歯車機構であり、サンギア、キャリア及びリングギアのうち二要素の回転速度が定まった場合に、残余の一回転要素の回転速度が必然的に定まる構成となっている。即ち、動作共線図上において、各回転要素の動作状態は、ハイブリッド駆動装置10の一動作状態に一対一に対応する一の動作共線によって表すことができる。   Here, power split mechanism 300 and MG2 reduction mechanism 600 are two-degree-of-freedom planetary gear mechanisms each composed of a plurality of rotational elements that are in a differential relationship with each other. Of the sun gear, carrier, and ring gear, When the rotational speeds of the two elements are determined, the rotational speed of the remaining one rotational element is inevitably determined. That is, on the operation collinear diagram, the operation state of each rotary element can be represented by one operation collinear line corresponding to one operation state of the hybrid drive device 10 on a one-to-one basis.

図3(a)には、シリーズEVモードに対応する動作共線図が表される。   FIG. 3A shows an operation alignment chart corresponding to the series EV mode.

シリーズEVモードは、本発明に係る「シリーズモード」の概念に含まれるEV走行(電気自動車走行)モードである。   The series EV mode is an EV traveling (electric vehicle traveling) mode included in the concept of the “series mode” according to the present invention.

シリーズEVモード及び後述するシリーズHVモード(いずれも、本発明に係る「シリーズモード」の一例である)では、クラッチ装置CL1を構成する一対の係合要素は相互に解放状態とされる。その結果、動力分割機構300は、少なくともトルクの伝達において車軸DSから切り離された関係とされる。   In the series EV mode and the series HV mode described later (both are examples of the “series mode” according to the present invention), the pair of engaging elements constituting the clutch device CL1 are mutually released. As a result, the power split mechanism 300 is separated from the axle DS at least in transmission of torque.

その結果、特にバッテリ12のSOCを勘案せずともよい状況においては、シリーズEVモードとしてモータジェネレータMG2がバッテリ12からの電力供給により駆動され、ハイブリッド車両1は、モータジェネレータMG2のトルクのみによって走行する。   As a result, in a situation where the SOC of battery 12 does not need to be taken into consideration, motor generator MG2 is driven by power supply from battery 12 as the series EV mode, and hybrid vehicle 1 travels only by the torque of motor generator MG2. .

図3(a)に例示されるように、シリーズEVモードにおいては、モータジェネレータMG2が力行駆動される。尚、MG2リダクション機構の構成上、MG2の回転速度は正負が反転した状態で伝達される。従って、この場合、図示ゼロ点よりも下側が、前進走行に相当する回転領域となる。   As illustrated in FIG. 3A, in the series EV mode, the motor generator MG2 is driven. Note that due to the configuration of the MG2 reduction mechanism, the rotational speed of the MG2 is transmitted in a state where the sign is reversed. Therefore, in this case, the lower side than the illustrated zero point is a rotation region corresponding to forward traveling.

一方、図3(b)には、パラレルHVモードに対応する動作共線図が表される。   On the other hand, FIG. 3B shows an operation alignment chart corresponding to the parallel HV mode.

パラレルHVモードは、本発明に係る「パラレルモード」の一例であり、モータジェネレータMG2とエンジン200とを協調的に動力源として使用する走行モードである。   The parallel HV mode is an example of the “parallel mode” according to the present invention, and is a traveling mode in which the motor generator MG2 and the engine 200 are cooperatively used as a power source.

パラレルHVモードにおいては、クラッチ装置CL1の一対の係合要素が係合状態とされる。その結果、動力分割機構300の出力要素たるリングギアR1に出力された、エンジントルクの一部たる直行トルク(動力分割機構300のギア比により定まる)がクラッチ装置CL1及びリングギアR2を介して車軸DSに供与される。また、モータジェネレータMG2は、ハイブリッド駆動装置10の構成上、動力分割機構300から独立して車軸DSへトルクを伝達することができる。   In the parallel HV mode, the pair of engagement elements of the clutch device CL1 are engaged. As a result, the direct torque (determined by the gear ratio of the power split mechanism 300) output to the ring gear R1 as the output element of the power split mechanism 300 is determined through the clutch device CL1 and the ring gear R2. Provided to DS. In addition, motor generator MG2 can transmit torque to axle DS independently of power split mechanism 300 because of the configuration of hybrid drive device 10.

その結果、例えば、エンジン200の直行トルクでは不足する分をモータジェネレータMG2から出力する等の措置が可能となる。また、動力分割機構300の構成上、モータジェネレータMG1は、エンジントルクの一部に対応する反力トルクを負担しており、エンジン200の回転速度制御機構として機能する。このため、パラレルHVモードにおいては、エンジン200の動作点を常時最適な動作点に維持することが出来る。   As a result, for example, it is possible to take measures such as outputting from the motor generator MG2 what is insufficient with the direct torque of the engine 200. Further, due to the configuration of power split mechanism 300, motor generator MG1 bears a reaction torque corresponding to a part of the engine torque, and functions as a rotation speed control mechanism of engine 200. For this reason, in the parallel HV mode, the operating point of the engine 200 can always be maintained at the optimal operating point.

他方、図3(c)には、シリーズHVモードに対応する動作共線図が示される。シリーズHVモードでは、上述したシリーズEVモードと同様にクラッチ装置CL1の一対の係合要素は相互に切り離された状態に維持される。   On the other hand, FIG. 3C shows an operation alignment chart corresponding to the series HV mode. In the series HV mode, the pair of engaging elements of the clutch device CL1 are maintained in a state of being separated from each other, as in the above-described series EV mode.

ここで、モータジェネレータMG2からトルク供給に際して、バッテリ12のSOCが十分でない場合、モータジェネレータMG1を発電機として利用して、モータジェネレータMG2を、このMG1の回生電力により駆動することが出来る。エンジン200は、このMG1に回生駆動を行わしめるために駆動される。   Here, when the SOC of battery 12 is insufficient when supplying torque from motor generator MG2, motor generator MG1 can be driven by the regenerative power of MG1 using motor generator MG1 as a generator. Engine 200 is driven to cause MG1 to perform regenerative driving.

尚、エンジン200を始動するためには、モータジェネレータMG1を力行駆動してエンジン200をクランキングする必要がある。ところが、何らの対策も講じられないと、回転フリーなリングギアR1の方が、エンジン200よりもフリクションロスが小さいことに起因して、エンジン200の回転速度が上昇する代わりに、リングギアR1の回転速度が上昇してしまう。その様な事態を防止するため、シリーズHVモードにおいては、ブレーキ装置BR1によってリングギアR1が固定される。その結果、エンジン200の回転速度は、MG1回転速度Nmg1に応じて一義的となり、クランキング→始動→トルク供与のフローを実現することができる。   In order to start engine 200, it is necessary to crank engine 200 by driving power generator motor MG1. However, if no measures are taken, the rotation-free ring gear R1 has a smaller friction loss than the engine 200, so that the rotation speed of the engine 200 is increased instead of the ring gear R1. The rotational speed will increase. In order to prevent such a situation, in the series HV mode, the ring gear R1 is fixed by the brake device BR1. As a result, the rotation speed of the engine 200 becomes unambiguous according to the MG1 rotation speed Nmg1, and the flow of cranking → starting → torque providing can be realized.

<シリーズEV制御の詳細>
次に、図4を参照し、ECU100により実行されるシリーズEV制御の詳細について説明する。ここに、図4は、シリーズEV制御のフローチャートである。尚、シリーズEV制御は、上述したシリーズEVモード及びシリーズHVモード(これらは、端的にはバッテリ12の充電が必要であるか否かの差異である)の実行期間において実行される制御である。
<Details of Series EV Control>
Next, the details of the series EV control executed by the ECU 100 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of the series EV control. Note that the series EV control is control that is executed during the execution period of the series EV mode and the series HV mode described above (which is simply a difference between whether or not the battery 12 needs to be charged).

図4において、ECU100は、ハイブリッド車両1の走行条件が、電力回生条件を満たすか否かを判定する(ステップS101)。ここで、「電力回生条件」とは、モータジェネレータMG2を回生駆動して発電を行うべきものとして規定された条件であり、シリーズモードにおける動力源がモータジェネレータMG2のみである点を勘案すれば、端的には、車両が減速状態にあるか否かに相当する。電力回生条件にない場合(ステップS101:NO)、例えば、アクセルペダルの操作を伴う走行中や車両停止中である場合、処理はステップS101で待機状態となる。   In FIG. 4, ECU 100 determines whether or not the traveling condition of hybrid vehicle 1 satisfies the power regeneration condition (step S101). Here, the “power regeneration condition” is a condition defined as a condition that the motor generator MG2 should be regeneratively driven to generate power, and considering that the power source in the series mode is only the motor generator MG2. In short, this corresponds to whether or not the vehicle is in a deceleration state. If the power regeneration condition is not satisfied (step S101: NO), for example, if the vehicle is traveling with an accelerator pedal operation or the vehicle is stopped, the process enters a standby state in step S101.

電力回生条件が満たされる場合(ステップS101:YES)、ECU100は、PCU11の制御を介してモータジェネレータMG2を電力回生状態に制御する(ステップS102)。   When the power regeneration condition is satisfied (step S101: YES), ECU 100 controls motor generator MG2 to the power regeneration state via control of PCU 11 (step S102).

モータジェネレータMG2が電力回生状態に制御されると、ECU100は、バッテリ12のSOCが閾値よりも大きいか否かを判定する(ステップS103)。尚、バッテリ12のSOCは、ECU100が、バッテリ電圧及びバッテリ温度をパラメータとして制御マップから選択された基準値に対し、適宜バッテリの入出力電流値の積算値に基づいた補正を加えることにより、ECU100自身が常時把握しているものとする。但し、バッテリ12にSOCセンサ等の各種検出手段が付設される場合には、それらの検出値を取得することによって参照してもよい。   When motor generator MG2 is controlled to the power regeneration state, ECU 100 determines whether or not the SOC of battery 12 is greater than the threshold value (step S103). The SOC of the battery 12 is determined by the ECU 100 appropriately correcting the reference value selected from the control map using the battery voltage and the battery temperature as parameters, based on the integrated value of the input / output current value of the battery. Assume that you are always aware. However, when various detection means such as an SOC sensor are attached to the battery 12, they may be referred to by acquiring their detection values.

ここで、SOCの閾値とは、その時点の電力回生に係る回生電力の規模に応じて可変であるが、例えば、SOCにして80〜90%程度の領域に属する値を指す。定性的には、その時点の回生電力が継続して得られた場合に、或いは、過去一定の期間における回生電力の平均値が継続して得られた場合に、近い将来においてバッテリ12が過充電領域に到達すると判断され得る値である。   Here, the SOC threshold value is variable according to the scale of the regenerative power related to the power regeneration at that time, but for example, refers to a value belonging to an area of about 80 to 90% in terms of SOC. Qualitatively, when the regenerative power at that time is continuously obtained, or when the average value of the regenerative power in a certain past period is continuously obtained, the battery 12 is overcharged in the near future. It is a value that can be determined to reach the region.

或いは、SOCの閾値とは、バッテリ12の充電制限値Win(単位時間当たりに充電が許容される電力値)が、その時点の回生電力値未満となるSOC値であってもよい。充電制限値Winは、通常バッテリ12のSOCに応じて変化するため、このような判断もまた好適である。   Alternatively, the SOC threshold value may be an SOC value at which the charging limit value Win of the battery 12 (the power value allowed to be charged per unit time) is less than the regenerative power value at that time. Since the charging limit value Win normally changes according to the SOC of the battery 12, such a determination is also suitable.

SOCが閾値以下である場合(ステップS103:NO)、ECU100は、処理をステップS102に戻し、MG2による電力回生を継続する。即ち、この場合、バッテリ12の実運用上問題が無いので、通常の電力回生(減速回生制御)が継続される。   When the SOC is equal to or less than the threshold value (step S103: NO), ECU 100 returns the process to step S102 and continues power regeneration by MG2. That is, in this case, since there is no problem in actual operation of the battery 12, normal power regeneration (deceleration regeneration control) is continued.

一方、SOCが閾値よりも高い場合(ステップS103:YES)、ECU100は、MG2の回生電力のうち余剰となる一部の電力を利用して、モータジェネレータMG1を負回転力行状態に制御する(ステップS104)。尚、負回転力行状態とは、即ち、負トルク状態であることを意味し、負回転力行状態に制御するとは、モータジェネレータMG2の電力回生によって生じた電気エネルギを、運動エネルギとしての回転エネルギに変換して貯留することを意味する。   On the other hand, when the SOC is higher than the threshold value (step S103: YES), ECU 100 controls motor generator MG1 to the negative rotational power running state by using a part of the surplus power among the regenerative power of MG2 (step S103). S104). Note that the negative rotational power running state means a negative torque state, and controlling to the negative rotational power running state means that the electric energy generated by the power regeneration of the motor generator MG2 is converted into rotational energy as kinetic energy. It means to convert and store.

尚、ここでは、MG2の回生電力の一部としたが、バッテリ12のSOCによっては、回生電力の大部分或いは全てをMG1の力行に消費してもよい。この場合、MG1の出力トルクをMG2の回生トルクとバランスさせればよい。   Here, a part of the regenerative power of MG2 is used, but depending on the SOC of battery 12, most or all of the regenerative power may be consumed by powering of MG1. In this case, the output torque of MG1 may be balanced with the regenerative torque of MG2.

ここで、ECU100は、このモータジェネレータMG1による力行制御の過程において、リングギアR1の回転速度をクラッチ装置CL1の同期回転速度相当値まで上昇させる(ステップS105)。先に述べたように、一対の係合要素が相互に回転同期状態に移行すると、クラッチ装置CL1の係合準備が完了する。   Here, ECU 100 increases the rotational speed of ring gear R1 to a value corresponding to the synchronous rotational speed of clutch device CL1 in the process of powering control by motor generator MG1 (step S105). As described above, when the pair of engagement elements shifts to the rotationally synchronized state, the preparation for engagement of the clutch device CL1 is completed.

回転同期制御を実行すると、ECU100は、アクセル開度Taが閾値よりも大きいか否かを判定する(ステップS106)。アクセル開度Taが閾値以下であれば、それまでモータジェネレータMG1に貯留されていた回転エネルギを電気エネルギに変換し(即ち、力行→回生への変換)(ステップS111)、この変換された電気エネルギを利用する形でモータジェネレータMG2を力行駆動し、車両を走行させる(ステップS112)。   When the rotation synchronization control is executed, the ECU 100 determines whether or not the accelerator opening degree Ta is larger than a threshold value (step S106). If accelerator opening degree Ta is equal to or smaller than the threshold value, the rotational energy previously stored in motor generator MG1 is converted into electric energy (ie, conversion from power running to regeneration) (step S111), and this converted electric energy is converted. The motor generator MG2 is power-driven in such a manner that the vehicle is used to run the vehicle (step S112).

尚、モータジェネレータMG1に貯留されたエネルギが枯渇した段階で、走行モードは通常のシリーズEVモードに復帰する。ステップS112が実行されると、シリーズEV制御は終了する。   Note that the traveling mode returns to the normal series EV mode when the energy stored in motor generator MG1 is exhausted. When step S112 is executed, the series EV control ends.

尚、図示は省略するが、ステップS106の前段階として、運転者によるアクセル操作の有無が判定されてもよい。アクセル操作が検出されないか、所謂不感帯程度の微小領域に留まる場合、処理が待機状態とされてもよい。   In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the presence or absence of the accelerator operation by a driver | operator may be determined as a step before step S106. If the accelerator operation is not detected or stays in a very small area such as a so-called dead zone, the process may be in a standby state.

一方、ステップS106において、アクセル開度Taが閾値以上である場合(ステップS106:YES)、ECU100は、先ずクラッチ装置CL1を係合させる(ステップS107)。即ち、この段階で走行モードはパラレルモードに切り替わる。   On the other hand, when the accelerator opening degree Ta is not less than the threshold value in step S106 (step S106: YES), the ECU 100 first engages the clutch device CL1 (step S107). That is, at this stage, the traveling mode is switched to the parallel mode.

続いて、ECU100は、ステップS111と同様にモータジェネレータMG1を回生駆動する。この際、クラッチ装置CL1が係合状態にあるため、必然的にエンジン200の回転速度が上昇し、エンジン200は所謂クランキング状態となる。   Subsequently, ECU 100 regeneratively drives motor generator MG1 as in step S111. At this time, since the clutch device CL1 is in an engaged state, the rotational speed of the engine 200 inevitably increases, and the engine 200 enters a so-called cranking state.

エンジン200がクランキングされて所定のクランキング回転速度に到達すると、ECU100は、エンジン200の燃料噴射装置からの燃料供給を開始する等してエンジン200の始動させる(ステップS109)。   When engine 200 is cranked and reaches a predetermined cranking rotation speed, ECU 100 starts engine 200 by, for example, starting fuel supply from the fuel injection device of engine 200 (step S109).

エンジン始動後は、既に説明したようにパラレルモードの制御則に従って、ハイブリッド車両1の走行状態が制御される(ステップS110)。   After the engine is started, the traveling state of the hybrid vehicle 1 is controlled in accordance with the parallel mode control law as already described (step S110).

ステップS110が実行されると、シリーズEV制御は終了する。   When step S110 is executed, the series EV control ends.

ここで、図5を参照し、シリーズEV制御の実行過程を視覚的説明する。ここに、図5は、シリーズEV制御の実行過程におけるハイブリッド駆動装置10の一動作状態を例示する動作共線図である。尚、同図において、図3と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。   Here, the execution process of the series EV control will be described visually with reference to FIG. FIG. 5 is an operation collinear diagram illustrating one operation state of the hybrid drive apparatus 10 in the execution process of the series EV control. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 3, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図5において、図5(a)は、シリーズEV制御の前提となるシリーズEVモードでの走行状態を表す。この状態では、MG2が、車速に応じて一義に定まる回転速度で電力回生状態(即ち、負トルク状態)となる。   In FIG. 5, FIG. 5 (a) shows a traveling state in the series EV mode which is a premise of the series EV control. In this state, MG2 enters a power regeneration state (that is, a negative torque state) at a rotational speed that is uniquely determined according to the vehicle speed.

図5(b)は、シリーズEV制御における、ステップS104及びS105が実行された状態を表す。この状態では、MG2の回生電力の一部を利用してMG1が力行状態(負回転負トルク状態)となりエネルギを貯留する。その過程で、動力分割機構300のリングギアR1の回転速度が、MG2リダクション機構600のリングギアR2と同期せしめられる。この段階では、図示破線で示すように、クラッチ装置CL1は係合準備状態にある。   FIG. 5B shows a state in which steps S104 and S105 are executed in the series EV control. In this state, MG1 enters a power running state (negative rotation negative torque state) using a part of the regenerative power of MG2, and stores energy. In the process, the rotational speed of the ring gear R1 of the power split mechanism 300 is synchronized with the ring gear R2 of the MG2 reduction mechanism 600. At this stage, as indicated by a broken line in the figure, the clutch device CL1 is in an engagement preparation state.

図5(c)は、シリーズEV制御における、ステップS110の状態を表す。この状態では、クラッチCL1が係合しており(実線)、エンジントルクTeとMG2のトルクとを協調させてハイブリッド車両1の走行状態が制御される。   FIG. 5C shows the state of step S110 in the series EV control. In this state, the clutch CL1 is engaged (solid line), and the traveling state of the hybrid vehicle 1 is controlled by coordinating the engine torque Te and the torque of the MG2.

以上説明したように、本実施形態に係るシリーズEV制御によれば、シリーズEVモードでの走行中における減速回生時にバッテリ12のSOCが閾値を超えた場合において、余剰な回生電力を利用してMG1にエネルギを貯留すると共に、クラッチ装置CL1を係合準備状態に維持することが出来る。   As described above, according to the series EV control according to the present embodiment, when the SOC of the battery 12 exceeds the threshold at the time of deceleration regeneration during traveling in the series EV mode, the surplus regenerative power is used to generate MG1. In addition to storing energy, the clutch device CL1 can be maintained in the engagement ready state.

このため、実際に運転者のアクセル操作等により加速要求が生じた場合等において、迅速且つ円滑にクラッチ装置CL1を係合せしめ、走行モードをパラレルHVモードへ切り替えることが出来る。   Therefore, when an acceleration request is actually generated by the driver's accelerator operation or the like, the clutch device CL1 can be engaged quickly and smoothly, and the traveling mode can be switched to the parallel HV mode.

従って、バッテリ12を過充電による劣化から保護し、燃費の相対的悪化を生じさせることなく、ドライバビリティの相対的低下を好適に抑制することが可能となるのである。   Therefore, it is possible to protect the battery 12 from deterioration due to overcharging and to suitably suppress a relative decrease in drivability without causing a relative deterioration in fuel consumption.

尚、バッテリ12のSOCが閾値を超える状況は、SOCが経時変化する過程で自然に上昇することによっても(回生期間が長い)、回生トルクが不連続に急上昇することによっても生じ得る。本実施形態に係るシリーズEV制御によれば、如何なる理由であれ、上述した効果が確実に担保される。   Note that the situation where the SOC of the battery 12 exceeds the threshold value may be caused by a natural increase in the process of changing the SOC with time (long regeneration period) or a sudden increase in regenerative torque. According to the series EV control according to the present embodiment, the above-described effects are reliably ensured for any reason.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、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ハイブリッド車両の制御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, and control of a hybrid vehicle involving such a change. The apparatus is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、第1のモータジェネレータを選択的にロックすることにより無段変速モードと固定変速モードとの間で変速モードを切り替える第1の係合機構と、第2のモータジェネレータを駆動軸から切り離す第2の係合機構とを備えたハイブリッド車両に適用可能である。   According to the present invention, a first engagement mechanism that switches between a continuously variable transmission mode and a fixed transmission mode by selectively locking the first motor generator, and a second motor generator from a drive shaft. The present invention can be applied to a hybrid vehicle including a second engagement mechanism to be separated.

1…ハイブリッド車両、10…ハイブリッド駆動装置、100…ECU、200…エンジン、300…動力分割機構、400…入力軸、500…MG1出力軸、600…出力軸、700…MG2リダクション機構、800…MG2出力軸、BR1…ブレーキ、CL1…クラッチ装置、CL2…クラッチ装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hybrid vehicle, 10 ... Hybrid drive device, 100 ... ECU, 200 ... Engine, 300 ... Power split mechanism, 400 ... Input shaft, 500 ... MG1 output shaft, 600 ... Output shaft, 700 ... MG2 reduction mechanism, 800 ... MG2 Output shaft, BR1 ... brake, CL1 ... clutch device, CL2 ... clutch device.

Claims (4)

内燃機関と、
複数の回転電機と、
一対の係合要素を備え、該一対の係合要素が係合された状態に対応し、車軸に対し前記内燃機関の動力を伝達可能なパラレルモードと、前記一対の係合要素が解放された状態に対応し、前記車軸に対し前記複数の回転電機のうち一の回転電機の動力を伝達すると共に前記内燃機関及び前記複数の回転電機のうち他の回転電機と前記車軸とを切り離すシリーズモードとの間で走行モードを切り替え可能なクラッチ装置と、
前記複数の回転電機との間で電力の入出力が可能な蓄電装置と
を備えたハイブリッド車両を制御する、ハイブリッド車両の制御装置であって、
前記シリーズモードによる走行期間における減速時に電力回生がなされるように前記一の回転電機を制御する回生制御手段と、
前記蓄電装置のSOCを特定するSOC特定手段と、
前記電力回生がなされる期間において前記特定されたSOCが所定値以上である場合に、前記電力回生により生じた回生電力の一部を消費して、前記一対の係合要素が回転同期状態となるように前記他の回転電機を制御する回転同期制御手段と
を具備することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
An internal combustion engine;
A plurality of rotating electrical machines;
A parallel mode capable of transmitting the power of the internal combustion engine to an axle corresponding to a state in which the pair of engagement elements are engaged, and the pair of engagement elements are released. A series mode corresponding to a state and transmitting power of one rotating electric machine among the plurality of rotating electric machines to the axle and separating the axle from the other rotating electric machine of the internal combustion engine and the plurality of rotating electric machines; A clutch device capable of switching between driving modes,
A hybrid vehicle control device that controls a hybrid vehicle including a power storage device capable of inputting / outputting electric power to / from the plurality of rotating electrical machines,
Regenerative control means for controlling the one rotating electric machine so that power regeneration is performed at the time of deceleration during the traveling period in the series mode;
SOC specifying means for specifying the SOC of the power storage device;
When the specified SOC is greater than or equal to a predetermined value during the period in which the power regeneration is performed, a part of the regenerative power generated by the power regeneration is consumed, and the pair of engagement elements are in a rotation synchronization state. And a rotation synchronization control means for controlling the other rotating electric machine.
アクセル開度を特定するアクセル開度特定手段と、
前記特定されたアクセル開度が所定値以上である場合に、前記回転同期状態にある一対の係合要素を係合させることによって、前記ハイブリッド車両の走行モードを前記パラレルモードに切り替える切替制御手段と
を更に具備する
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
Accelerator opening specifying means for specifying the accelerator opening;
Switching control means for switching the driving mode of the hybrid vehicle to the parallel mode by engaging a pair of engaging elements in the rotation-synchronized state when the specified accelerator opening is equal to or greater than a predetermined value; The hybrid vehicle control device according to claim 1, further comprising:
少なくともアクセル操作が生じている場合において前記検出されたアクセル開度が前記所定値未満である場合に、前記他の回転電機の回転エネルギを電気エネルギに変換すると共に、該変換された結果生じた電気エネルギにより前記一の回転電機を力行駆動する駆動制御手段を更に具備する
ことを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両の制御装置。
When at least the accelerator operation is occurring and the detected accelerator opening is less than the predetermined value, the rotational energy of the other rotating electric machine is converted into electric energy, and the electric power generated as a result of the conversion is converted. The hybrid vehicle control device according to claim 3, further comprising drive control means for powering the one rotating electrical machine with energy.
前記ハイブリッド車両は、
前記他の回転電機としての第1回転電機と、
車軸との間で前記動力としてトルクを入出力可能な前記一の回転電機としての第2回転電機と、
前記第1回転電機に連結された第1回転要素、前記内燃機関に連結された第2回転要素及び前記車軸に繋がる出力軸に連結された第3回転要素を含む相互に差動作用をなす複数の回転要素を備えた動力伝達機構と
を更に備え、
前記クラッチ装置は、前記一対の係合要素が解放された状態において前記出力軸と前記車軸との間のトルク伝達を遮断し、
前記回生制御手段は、前記電力回生がなされるように前記第2回転電機を制御し、
前記回転同期制御手段は、前記一対の係合要素が回転同期状態となるように前記第1回転電機を制御する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
The hybrid vehicle
A first rotating electrical machine as the other rotating electrical machine;
A second rotating electrical machine as the one rotating electrical machine capable of inputting / outputting torque as power as to the axle;
A plurality of mutually differential actions including a first rotating element connected to the first rotating electrical machine, a second rotating element connected to the internal combustion engine, and a third rotating element connected to an output shaft connected to the axle. A power transmission mechanism having a rotating element of
The clutch device interrupts torque transmission between the output shaft and the axle in a state where the pair of engagement elements are released;
The regeneration control means controls the second rotating electric machine so that the power regeneration is performed,
4. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the rotation synchronization control unit controls the first rotating electric machine so that the pair of engagement elements are in a rotation synchronization state. 5. Control device.
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