JP2013071499A - Driving device of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも3つの回転要素を有する差動歯車装置と、制御装置とを備えるハイブリッド車両の駆動装置に関する。 The present invention includes an input member drivingly connected to an engine, an output member drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, a differential gear device having at least three rotating elements, and a control The present invention relates to a drive device for a hybrid vehicle including the device.
従来から、この種のハイブリッド車両の駆動装置は知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示される構成では、係合装置が直結係合状態となり、エンジンの回転駆動力を差動歯車装置により第一回転電機と出力部材とに分配しながら車両を走行させるスプリット走行や、係合装置が解放状態となり、エンジンを停止させるとともに第二回転電機の回転駆動力を用いて車両を走行させる電動走行を行なうことが可能である。
Conventionally, a drive device for this type of hybrid vehicle is known (see, for example, Patent Document 1). In the configuration disclosed in
特許文献1に開示される構成では、電動走行を行なう際、係合装置が解放状態となり、エンジンが入力部材から切り離されるので、第二回転電機の回転時には差動歯車装置を介して入力部材及び第二回転要素のみが回転し(エンジンは回転せず)、第一回転要素及び第一回転電機が回転しないため、回転損失が比較的大きい第一回転要素及び第一回転電機の回転による損失を防止することができる。
In the configuration disclosed in
しかしながら、係合装置の解放動作に異常が発生すると、係合装置の解放状態への切り替えが実現されないため、燃費の悪化につながる。従って、このような係合装置の解放動作の異常を検出することが有用である。 However, if an abnormality occurs in the releasing operation of the engaging device, switching to the releasing state of the engaging device is not realized, leading to deterioration of fuel consumption. Therefore, it is useful to detect such an abnormality in the releasing operation of the engaging device.
そこで、本発明は、係合装置の解放指令に応じた係合装置の解放動作の異常を検出することができるハイブリッド車両の駆動装置の提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle drive device that can detect an abnormality in the release operation of the engagement device in response to a release command of the engagement device.
上記目的を達成するため、本発明の一局面によれば、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも3つの回転要素を有する差動歯車装置と、制御装置とを備えるハイブリッド車両の駆動装置であって、
前記入力部材、前記出力部材、及び前記第一回転電機が、それぞれ前記差動歯車装置の異なる回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、
前記第二回転電機が、前記第一回転電機が駆動連結された回転要素以外の回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、
前記入力部材、前記出力部材、及び前記第一回転電機のいずれかと、前記差動歯車装置の回転要素との駆動連結を解放可能な係合装置を備え、
前記制御装置は、前記係合装置が係合状態とされていると共に前記第一回転電機、前記第二回転電機、及びエンジンが停止している状態で、前記係合装置の解放を指令し、該解放指令後に、前記第一回転電機の回転トルクの発生を指令し、該第一回転電機による回転トルクの発生時における該第一回転電機の回転状態の変化態様に基づいて、前記係合装置の解放指令に応じた前記係合装置の解放動作の異常を検出することを特徴とする、ハイブリッド車両の駆動装置が提供される。
To achieve the above object, according to one aspect of the present invention, an input member that is drivingly connected to an engine, an output member that is drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and at least 3 A hybrid vehicle drive device comprising a differential gear device having two rotating elements and a control device,
The input member, the output member, and the first rotating electrical machine are drivingly connected to different rotating elements of the differential gear device without passing through other rotating elements of the differential gear device,
The second rotating electrical machine is drivingly connected to a rotating element other than the rotating element to which the first rotating electrical machine is drive-connected without passing through other rotating elements of the differential gear device,
An engagement device capable of releasing the drive connection between any one of the input member, the output member, and the first rotating electrical machine and the rotating element of the differential gear device,
The control device commands the release of the engaging device in a state where the engaging device is in an engaged state and the first rotating electrical machine, the second rotating electrical machine, and the engine are stopped. After the release command, the engagement device is instructed to generate a rotational torque of the first rotating electrical machine, and the engagement device is based on a change mode of the rotational state of the first rotating electrical machine when the rotational torque is generated by the first rotating electrical machine. An abnormality in the releasing operation of the engaging device in response to the release command is detected, and a hybrid vehicle drive device is provided.
本発明によれば、係合装置の解放指令に応じた係合装置の解放動作の異常を検出することができるハイブリッド車両の駆動装置が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drive device of the hybrid vehicle which can detect abnormality of the releasing operation | movement of the engaging device according to the releasing command of the engaging device is obtained.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例(実施例1)によるハイブリッド車両の駆動装置101の構成を示すスケルトン図である。図2は、ハイブリッド車両の駆動装置101のシステム構成を示す模式図である。図2において、実線の矢印は各種情報の伝達経路を示し、破線は電力の伝達経路を示している。尚、ハイブリッド車両は、外部からの充電が可能なプラグインハイブリッド車両であってもよいし、通常のハイブリッド車両であってもよい。
FIG. 1 is a skeleton diagram showing the configuration of a
図1及び図2に示すように、このハイブリッド車両の駆動装置101は、エンジンEに接続される入力軸Iと、クラッチ12と、第一モータ・ジェネレータMG1と、第二モータ・ジェネレータMG2と、カウンタ減速機構C及び出力用差動歯車装置18を介して車輪Wに接続される出力ギヤOと、遊星歯車装置Pと、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2等の制御を行なう制御ユニット41と、を備えている。ここで、遊星歯車装置Pは、第一モータ・ジェネレータMG1に接続される第一回転要素と、入力軸Iに接続される第二回転要素と、出力ギヤO及び第二モータ・ジェネレータMG2に接続される第三回転要素と、の3つの回転要素を有している。また、入力軸Iはクラッチ12を介してエンジンEに選択的に接続される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the hybrid
尚、図示の例では、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2が、それぞれ「第一回転電機」及び「第二回転電機」に相当する。また、入力軸I及び出力ギヤOが、それぞれ「入力部材」及び「出力部材」に相当し、遊星歯車装置Pが「差動歯車装置」に相当する。また、クラッチ12が「係合装置」に相当する。
In the illustrated example, the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 correspond to a “first rotating electrical machine” and a “second rotating electrical machine”, respectively. Further, the input shaft I and the output gear O correspond to “input member” and “output member”, respectively, and the planetary gear device P corresponds to “differential gear device”. The
ここでは、先ず、ハイブリッド車両の駆動装置101の各部の機械的構成について説明する。図1に示すように、入力軸Iは、エンジンEに接続されている。ここで、エンジンEは燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの任意のエンジンであってよい。本例では、入力軸Iは、クラッチ12を介して、エンジンEのクランクシャフト等のエンジン出力軸Eoに接続されている。なお、図示の例では、入力軸Iはダンパ11を介してエンジンEに接続されているが、ダンパ11は省略されてもよい。なお、図示の例では、入力軸IはエンジンEのエンジン出力軸Eoと一体的に回転するため、入力軸Iの回転はエンジンEの回転と同じであり、入力軸Iの回転駆動力(トルク、以下同様)はエンジンEの回転駆動力と同じである。また、入力軸Iは、遊星歯車装置Pのキャリアcaに接続される。
Here, first, the mechanical configuration of each part of the
第一モータ・ジェネレータMG1は、図示しないケースに固定された第一ステータSt1と、この第一ステータSt1の径方向内側に回転自在に支持された第一ロータRo1と、を有している。第一モータ・ジェネレータMG1は、遊星歯車装置Pに対してエンジンEとは反対側における入力軸Iの径方向外側に、入力軸Iと同軸上に配置されている。すなわち、本例では、エンジンE側から、遊星歯車装置P、第一モータ・ジェネレータMG1の順に同軸上に配置されている。第一モータ・ジェネレータMG1の第一ロータRo1は、遊星歯車装置Pのサンギヤsと一体回転するように接続されている。また、第二モータ・ジェネレータMG2は、図示しないケースに固定された第二ステータSt2と、この第二ステータSt2の径方向内側に回転自在に支持された第二ロータRo2と、を有している。この第二モータ・ジェネレータMG2の第二ロータRo2は、第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ13と一体回転するように接続されている。第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2は、図2に示すように、それぞれ第一インバータ32、第二インバータ33を介して蓄電装置としてのバッテリ31に電気的に接続されている。そして、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2は、それぞれ電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能を果たすことが可能とされている。
The first motor / generator MG1 includes a first stator St1 fixed to a case (not shown) and a first rotor Ro1 rotatably supported on the radially inner side of the first stator St1. The first motor / generator MG1 is arranged coaxially with the input shaft I on the radially outer side of the input shaft I on the side opposite to the engine E with respect to the planetary gear set P. That is, in this example, the planetary gear device P and the first motor / generator MG1 are arranged coaxially in this order from the engine E side. The first rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 is connected to rotate integrally with the sun gear s of the planetary gear set P. Further, the second motor / generator MG2 includes a second stator St2 fixed to a case (not shown), and a second rotor Ro2 rotatably supported on the radially inner side of the second stator St2. . The second rotor Ro2 of the second motor / generator MG2 is connected to rotate integrally with the second motor /
第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2は、それぞれ回転方向と回転駆動力の向きとの関係に応じてジェネレータ及びモータのいずれか一方として機能する。そして、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2は、ジェネレータとして機能する場合には、発電した電力をバッテリ31に供給して充電し、或いは当該電力をモータとして機能する他方のモータ・ジェネレータMG1、MG2に供給して力行させる。また、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2は、モータとして機能する場合には、バッテリ31に充電され、或いはジェネレータとして機能する他方のモータ・ジェネレータMG1、MG2により発電された電力の供給を受けて力行する。そして、第一モータ・ジェネレータMG1の動作は、第一モータ・ジェネレータ制御部43からの制御指令に従って第一インバータ32を介して行われ、第二モータ・ジェネレータMG2の動作は、第二モータ・ジェネレータ制御部44からの制御指令に従って第二インバータ33を介して行われる。
The first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 function as either a generator or a motor according to the relationship between the rotational direction and the direction of the rotational driving force, respectively. When the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 function as generators, the generated electric power is supplied to the battery 31 to be charged, or the other motor / motor MG2 functions as a motor. Power is supplied to generators MG1 and MG2. Further, when the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 function as motors, the battery 31 is charged, or the electric power generated by the other motor / generators MG1 and MG2 functioning as generators. Powered with supply. The operation of the first motor / generator MG1 is performed via the
図示の例では、遊星歯車装置Pは、入力軸Iと同軸上に配置されたシングルピニオン型の遊星歯車機構とされている。すなわち、遊星歯車装置Pは、複数のピニオンギヤを支持するキャリアcaと、ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤs及びリングギヤrと、を回転要素として有している。サンギヤsは、第一モータ・ジェネレータMG1の第一ロータRo1の回転軸と一体回転するように接続されている。キャリアcaは、入力軸Iと一体回転するように接続されている。リングギヤrは、出力ギヤOと一体回転するように接続されている。このように、差動歯車装置としての遊星歯車装置Pは3つの回転要素を有しており、図示の例では、サンギヤs、キャリアca、及びリングギヤrが、「3つの回転要素」に相当する。なお、この遊星歯車装置Pでは、3つの回転要素は、回転速度の順にサンギヤs(第一回転要素)、キャリアca(第二回転要素)、及びリングギヤr(第三回転要素)となっている。 In the illustrated example, the planetary gear device P is a single pinion type planetary gear mechanism arranged coaxially with the input shaft I. That is, the planetary gear device P includes a carrier ca that supports a plurality of pinion gears, and a sun gear s and a ring gear r that mesh with the pinion gears, respectively, as rotating elements. The sun gear s is connected to rotate integrally with the rotation shaft of the first rotor Ro1 of the first motor / generator MG1. The carrier ca is connected to rotate integrally with the input shaft I. The ring gear r is connected to rotate integrally with the output gear O. Thus, the planetary gear device P as a differential gear device has three rotating elements, and in the illustrated example, the sun gear s, the carrier ca, and the ring gear r correspond to “three rotating elements”. . In this planetary gear device P, the three rotating elements are a sun gear s (first rotating element), a carrier ca (second rotating element), and a ring gear r (third rotating element) in the order of rotation speed. .
出力ギヤOは、動力伝達経路上における遊星歯車装置Pの下流側において、入力軸Iと同軸上に配置されている。図示の例では、出力ギヤOは、遊星歯車装置Pに対してエンジンE側における入力軸Iの径方向外側に、入力軸Iと同軸上に配置されている。出力ギヤOは、後述するカウンタ減速機構Cの第一ギヤ14と噛み合っており、出力ギヤOに伝達された回転駆動力は、カウンタ減速機構C、出力用差動歯車装置18、及び出力軸19を介して車輪Wに伝達可能とされている。なお、第一ギヤ14には第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ13も噛み合っており、これにより、第二モータ・ジェネレータMG2の回転駆動力も、カウンタ減速機構C、出力用差動歯車装置18、及び出力軸19を介して車輪Wに伝達可能とされている。また、図示の例では、出力ギヤO、遊星歯車装置P、及び第一モータ・ジェネレータMG1が入力軸Iと同軸上に配置されるとともに、第二モータ・ジェネレータMG2、カウンタ減速機構C、及び出力用差動歯車装置18は、それぞれ入力軸Iと異なる軸上に互いに平行に配置されている。すなわち、このハイブリッド車両の駆動装置101は、入力軸I、出力ギヤO、遊星歯車装置P、及び第一モータ・ジェネレータMG1が配置される第一軸、第二モータ・ジェネレータMG2が配置される第二軸、カウンタ減速機構Cが配置される第三軸、並びに出力用差動歯車装置18が配置される第四軸、を備えた4軸構成とされている。
The output gear O is disposed coaxially with the input shaft I on the downstream side of the planetary gear device P on the power transmission path. In the illustrated example, the output gear O is disposed coaxially with the input shaft I on the radially outer side of the input shaft I on the engine E side with respect to the planetary gear device P. The output gear O meshes with a
カウンタ減速機構Cは、出力ギヤOに噛み合う第一ギヤ14と、差動入力ギヤ17に噛み合う第二ギヤ16と、第一ギヤ14と第二ギヤ16とを連結するカウンタ軸15と、を備えている。ここで、第二ギヤ16は、第一ギヤ14に対して径が小さく、歯数も少なく設定されている。これにより、第一ギヤ14の回転は、歯数の上で減速されて第二ギヤ16に伝達される。また、第一ギヤ14には、第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ13が噛み合っている。すなわち、第一ギヤ14には出力ギヤO及び第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ13が共通に噛み合う構成となっている。したがって、出力ギヤOの回転駆動力及び第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ13の回転駆動力は、第一ギヤ14に伝達されるとともに、カウンタ軸15、第二ギヤ16及び差動入力ギヤ17を介して出力用差動歯車装置18に伝達される。
The counter reduction mechanism C includes a
出力用差動歯車装置18は、差動入力ギヤ17に伝達された回転駆動力を分配し、当該分配された回転駆動力を出力軸19を介して二つの車輪Wに伝達する。上述の如く、エンジンE、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2は、カウンタ減速機構C(第二ギヤ16)に接続されている。したがって、ハイブリッド車両の駆動装置101は、エンジンE、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2により発生され、差動入力ギヤ17に伝達された回転駆動力を、出力用差動歯車装置18及び出力軸19を介して左右二つの車輪Wに伝達し、車両を走行させることができる。
The output
第一モータ・ジェネレータMG1は、上述の如く、遊星歯車装置Pに対してエンジンEとは反対側における入力軸Iの径方向外側に、入力軸Iと同軸上に配置されている。入力軸I(キャリアca)には、油を吐出するためのオイルポンプ21が接続される。オイルポンプ21は、例えばインナロータとアウタロータとを有する内接型のギヤポンプであってよい。オイルポンプ21により吐出された油は、クラッチ12の係合及び解放を制御するための油圧を供給するため、遊星歯車装置P、出力ギヤO、及びカウンタ減速機構C等を潤滑するため、或いは第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2を冷却するため、等の目的に利用されてもよい。オイルポンプ21には、オイルポンプ21により発生させられた油圧を蓄積することが可能なアキュムレータが接続されてもよい。
As described above, the first motor / generator MG1 is disposed coaxially with the input shaft I on the radially outer side of the input shaft I on the side opposite to the engine E with respect to the planetary gear unit P.
クラッチ12は、油圧等で動作する任意のタイプのクラッチであってよい。例えば、クラッチ12は、油圧による動作する湿式多板クラッチである。クラッチ12の係合状態と解放状態の切り替えは、クラッチ12へのオイルポンプ21からの油圧の供給を制御することにより実現されてもよいし、他のオイルポンプ(例えば電動オイルポンプ)からの油圧が利用されてもよい。
The clutch 12 may be any type of clutch that operates by hydraulic pressure or the like. For example, the clutch 12 is a wet multi-plate clutch that operates by hydraulic pressure. Switching between the engaged state and the released state of the clutch 12 may be realized by controlling the supply of hydraulic pressure from the
次に、ハイブリッド車両の駆動装置101の基本的な動作について説明する。ハイブリッド車両の駆動装置101は、電動走行モードとスプリット走行モードとを切替可能に備えている。図3及び図4は、各モードにおける遊星歯車装置Pの動作状態を表す速度線図である。これらの速度線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度に対応している。すなわち、縦軸に対応して記載している「0」は回転速度が零であることを示しており、上側が正回転(回転速度が正)、下側が負回転(回転速度が負)である。また、各回転要素に対応する縦線の間隔は、遊星歯車装置Pのギヤ比λ(サンギヤとリングギヤとの歯数比=〔サンギヤの歯数〕/〔リングギヤの歯数〕)に対応している。そして、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、遊星歯車装置Pの各回転要素に対応している。すなわち、各縦線の上側に記載されている「s」、「ca」、「r」はそれぞれ遊星歯車装置Pのサンギヤs、キャリアca、リングギヤrに対応している。
Next, the basic operation of the hybrid
一方、各縦線の下側に記載されている「E」、「I」、「MG1」、「MG2」、「O」は、それぞれ遊星歯車装置Pの各回転要素に接続されているエンジンE、入力軸I、第一モータ・ジェネレータMG1、第二モータ・ジェネレータMG2、出力ギヤOに対応している。但し、第二モータ・ジェネレータMG2及び出力ギヤOについて、出力ギヤOは、第二モータ・ジェネレータMG2に対して所定の速度比で回転している。このため、「MG2」については括弧で囲って縦線の下側に示されている。また、各回転要素の回転速度を示す点に隣接して配置された矢印は、各モードでの走行時に各回転要素に作用するトルクの方向を示しており、上向き矢印が正トルク(正方向のトルク)を表し、下向き矢印が負トルク(負方向のトルク)を表している。そして、「TE」はエンジンEからキャリアcaに伝達されるエンジントルクTE、「T1」は第一モータ・ジェネレータMG1からサンギヤsに伝達されるMG1トルクT1、「T2」は第二モータ・ジェネレータMG2からリングギヤrに伝達されるMG2トルクT2、「TO」は出力ギヤO(車輪W)側からリングギヤrに伝達される走行トルクTOを示している。以下、各モードについて、ハイブリッド車両の駆動装置101の動作状態を説明する。
On the other hand, “E”, “I”, “MG1”, “MG2”, and “O” described below each vertical line are engine E connected to each rotating element of the planetary gear unit P, respectively. , Input shaft I, first motor / generator MG1, second motor / generator MG2, and output gear O. However, for the second motor / generator MG2 and the output gear O, the output gear O rotates at a predetermined speed ratio with respect to the second motor / generator MG2. For this reason, “MG2” is enclosed in parentheses and shown below the vertical line. An arrow arranged adjacent to a point indicating the rotation speed of each rotating element indicates a direction of torque acting on each rotating element during traveling in each mode, and an upward arrow indicates a positive torque (in the positive direction). Torque), and a downward arrow represents negative torque (torque in the negative direction). “TE” is the engine torque TE transmitted from the engine E to the carrier ca, “T1” is the MG1 torque T1 transmitted from the first motor / generator MG1 to the sun gear s, and “T2” is the second motor / generator MG2. MG2 torque T2 and “TO” transmitted from the ring gear r to the ring gear r indicate the running torque TO transmitted from the output gear O (wheel W) side to the ring gear r. Hereinafter, the operation state of the
スプリット走行モードでは、制御ユニット41によりクラッチ駆動信号がONとされ、クラッチ12が係合状態となるように制御される。これにより、エンジンEの回転駆動力がエンジン出力軸Eo及び入力軸Iを介して遊星歯車装置Pに入力される。そして、スプリット走行モードでは、エンジンEの回転駆動力が第一モータ・ジェネレータMG1と出力ギヤOとに分配して伝達される。すなわち、このスプリット走行モードでは、遊星歯車装置Pは、エンジンEの回転駆動力を第一モータ・ジェネレータMG1と出力ギヤOとに分配する機能を果たす。図3は、スプリット走行モードにおける遊星歯車装置Pの動作状態を表す速度線図である。この図に示すように、遊星歯車装置Pは、回転速度の順で中間となるキャリアcaがエンジンEと一体的に回転する。そして、このキャリアcaの回転が、その回転が回転速度の順で一方端となるサンギヤs、及び回転速度の順で他方端となるリングギヤrに分配される。サンギヤsに分配された回転は第一モータ・ジェネレータMG1に伝達される。リングギヤrに分配された回転駆動力は、出力ギヤO、カウンタ減速機構C、出力用差動歯車装置18、出力軸19を介して車輪Wに伝達される。
In the split travel mode, the
スプリット走行モードにおける車両の通常走行時には、図3に示すように、エンジンEは、効率が高く排気ガスの少ない状態に(一般に最適燃費特性に沿うように)維持されるよう制御されつつ、制御ユニット41からの制御指令に応じた正方向のエンジントルクTEを出力し、このエンジントルクTEが入力軸Iを介してキャリアcaに伝達される。一方、第一モータ・ジェネレータMG1は、負方向のMG1トルクT1を出力することにより、エンジントルクTEの反力をサンギヤsに伝達する。すなわち、第一モータ・ジェネレータMG1は、エンジントルクTEの反力を支持する反力受けとして機能し、それによりエンジントルクTEが出力ギヤO側のリングギヤrに分配される。この際、エンジンEの回転速度が所定の目標値になるように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転速度が制御され、結果として、リングギヤrの回転速度、すなわち出力ギヤOの回転速度が変化する。したがって、第一モータ・ジェネレータMG1の回転速度を制御することにより、エンジンEの回転駆動力を無段階に変速して出力ギヤOに伝達する電気的無段変速が実現される。 During normal running of the vehicle in the split running mode, as shown in FIG. 3, the engine E is controlled so as to be maintained in a state of high efficiency and low exhaust gas (generally in line with optimum fuel consumption characteristics). The engine torque TE in the positive direction corresponding to the control command from 41 is output, and this engine torque TE is transmitted to the carrier ca via the input shaft I. On the other hand, the first motor / generator MG1 transmits a reaction force of the engine torque TE to the sun gear s by outputting a negative MG1 torque T1. That is, the first motor / generator MG1 functions as a reaction force receiver that supports the reaction force of the engine torque TE, whereby the engine torque TE is distributed to the ring gear r on the output gear O side. At this time, the rotation speed of the first motor / generator MG1 is controlled so that the rotation speed of the engine E becomes a predetermined target value. As a result, the rotation speed of the ring gear r, that is, the rotation speed of the output gear O changes. . Therefore, by controlling the rotational speed of the first motor / generator MG1, an electric continuously variable transmission in which the rotational driving force of the engine E is steplessly changed and transmitted to the output gear O is realized.
スプリット走行モードにおける車両の通常走行時には、第一モータ・ジェネレータMG1は、正回転しつつ負方向のトルクを発生して発電を行う。そして、第二モータ・ジェネレータMG2は、第一モータ・ジェネレータMG1が発電して得た電力を消費して力行し、正方向のMG2トルクT2を出力して出力ギヤOに伝達されるエンジントルクTEを補助する。また、車両の減速時には、第二モータ・ジェネレータMG2は正回転しつつ負方向のトルクを発生して回生制動を行い、発電する。 During normal travel of the vehicle in the split travel mode, the first motor / generator MG1 generates power by generating torque in the negative direction while rotating forward. Then, the second motor / generator MG2 consumes the electric power obtained by the first motor / generator MG1 and runs, and outputs the positive MG2 torque T2 to be transmitted to the output gear O. To assist. Further, when the vehicle is decelerated, the second motor / generator MG2 generates torque in the negative direction while rotating positively to perform regenerative braking to generate electric power.
電動走行モードでは、制御ユニット41によりクラッチ駆動信号がOFFとされ、クラッチ12が解放状態となるように制御される。これにより、エンジンEと入力軸Iとが分離される。そして、電動走行モードでは、車両の駆動力源として第二モータ・ジェネレータMG2の回転駆動力のみが車輪Wに伝達される。すなわち、電動走行モードは、基本的にはバッテリ31の電力を消費して第二モータ・ジェネレータMG2の回転駆動力のみにより車両を走行させるモードである。この電動走行モードでは、第二モータ・ジェネレータMG2は、車速及びスロットル開度等に基づいて決まる車両要求トルクTC(図2を参照)に応じて、適切な回転速度及びMG2トルクT2を出力するように制御される。すなわち、第二モータ・ジェネレータMG2は、車両を加速又は巡航させる方向の駆動力が要求されている場合には、出力ギヤOに負方向に作用する走行抵抗に相当する走行トルクTOに抗して車両を加速させるべく、正方向に回転しながら力行して正方向のMG2トルクT2を出力する。一方、第二モータ・ジェネレータMG2は、車両を減速させる方向の駆動力が要求されている場合には、出力ギヤOに正方向に作用する車両の慣性力に相当する走行トルクTOに抗して車両を減速させるべく、正方向に回転しながら回生(発電)して負方向のMG2トルクT2を出力する。なお、車両を後進させる際にもこの電動走行モードが用いられ、この場合、第二モータ・ジェネレータMG2の回転方向及びMG2トルクT2の向きを上記とは反対方向とする。
In the electric travel mode, the
電動走行モードでは、上述の如く、クラッチ12が解放状態となり、これによりエンジンEと遊星歯車装置Pのキャリアca及び入力軸Iとの間が非接続状態となる。そのため、図4においては、キャリアcaを示す縦線の下側にはエンジンEに対応する「E」が記載されておらず、入力軸Iに対応する「I」のみが記載されている。そして、このキャリアcaは、車速に比例して決まるリングギヤrの回転速度と、第一モータ・ジェネレータMG1の回転速度に等しくなるサンギヤsの回転速度(ゼロ回転付近)とに基づいて決まる回転速度で回転することになる。即ち、図4における細実線Q0で示すように、サンギヤs及び第一モータ・ジェネレータMG1は回転せず、キャリアcaがリングギヤrの回転に応じて回転する。 In the electric travel mode, as described above, the clutch 12 is disengaged, and thereby, the engine E and the carrier ca and the input shaft I of the planetary gear device P are disconnected. Therefore, in FIG. 4, “E” corresponding to the engine E is not described below the vertical line indicating the carrier ca, and only “I” corresponding to the input shaft I is described. The carrier ca has a rotational speed determined based on the rotational speed of the ring gear r determined in proportion to the vehicle speed and the rotational speed of the sun gear s (near zero rotation) equal to the rotational speed of the first motor / generator MG1. Will rotate. That is, as indicated by a thin solid line Q0 in FIG. 4, the sun gear s and the first motor / generator MG1 do not rotate, and the carrier ca rotates according to the rotation of the ring gear r.
図4における太破線Q1は、電動走行モードでクラッチ12を係合状態とする比較例の場合の線図を示す。即ち、図4における太破線Q1は、クラッチ12が存在しない比較例による線図を示す。このような比較例では、電動走行モード時に、入力軸I及びキャリアcaが回転せず、サンギヤs及び第一モータ・ジェネレータMG1が回転する。これは、エンジンEのエンジン出力軸Eoが入力軸Iに接続されていることにより、入力軸I及びキャリアcaを回転させるのに必要なトルクがサンギヤs及び第一モータ・ジェネレータMG1を回転させるのに必要なトルクよりも有意に大きくなるためである。かかる比較例では、電動走行モード時に、入力軸I及びキャリアcaよりも回転時の損失が有意に大きいサンギヤs及び第一モータ・ジェネレータMG1(第一ロータRo1)が回転するので、その分だけ燃費(電費)が悪化するという欠点がある。これに対して、本実施例においては、上述の如く、電動走行モード時には、基本的に(例えば異常が無い限り)クラッチ12が解放状態となるので、サンギヤs及び第一モータ・ジェネレータMG1よりも回転時の損失が有意に小さい入力軸I及びキャリアcaが回転するので、その分だけ比較例に比べて燃費(電費)が向上する。 A thick broken line Q1 in FIG. 4 shows a diagram for the comparative example in which the clutch 12 is engaged in the electric travel mode. That is, a thick broken line Q1 in FIG. 4 shows a diagram according to a comparative example in which the clutch 12 is not present. In such a comparative example, in the electric travel mode, the input shaft I and the carrier ca do not rotate, and the sun gear s and the first motor / generator MG1 rotate. This is because when the engine output shaft Eo of the engine E is connected to the input shaft I, the torque required to rotate the input shaft I and the carrier ca rotates the sun gear s and the first motor generator MG1. This is because the torque is significantly larger than the torque required for the operation. In this comparative example, the sun gear s and the first motor / generator MG1 (first rotor Ro1), which have a significantly larger loss during rotation than the input shaft I and the carrier ca, rotate in the electric travel mode. There is a drawback that (electricity costs) deteriorates. In contrast, in the present embodiment, as described above, in the electric travel mode, the clutch 12 is basically in a disengaged state (for example, as long as there is no abnormality), so that it is more than the sun gear s and the first motor / generator MG1. Since the input shaft I and the carrier ca having a significantly small loss during rotation are rotated, the fuel consumption (electricity cost) is improved by that amount compared to the comparative example.
電動走行モードでは、制御ユニット41によりクラッチ駆動信号がOFFとされてクラッチ12が解放状態となるとともに、エンジンEは停止されている。この電動走行モードでの走行時(エンジンEの停止中)において、クラッチ12を解放状態から係合状態へ切り替え、第一モータ・ジェネレータMG1の回転駆動力によりエンジンEを始動させることにより、電動走行モードからスプリット走行モードへの切り替えがなされる。
In the electric travel mode, the clutch drive signal is turned off by the
一方、スプリット走行モードでは、制御ユニット41によりクラッチ駆動信号がONとされてクラッチ12が係合状態となるとともに、エンジンE、エンジン出力軸Eo及び入力軸Iは一体回転している。このスプリット走行モードでの走行時において、クラッチ12を係合状態から解放状態へ切り替え、車両の走行に必要となる車両要求トルクTCを第二モータ・ジェネレータMG2に出力させることにより、スプリット走行モードから電動走行モードへの切り替えがなされる。
On the other hand, in the split travel mode, the clutch drive signal is turned ON by the
次に、ハイブリッド車両の駆動装置101の電気的なシステム構成について説明する。図2に示すように、このハイブリッド車両の駆動装置101では、第一モータ・ジェネレータMG1を駆動制御するための第一インバータ32が、第一モータ・ジェネレータMG1の第一ステータSt1のコイルに電気的に接続されている。また、第二モータ・ジェネレータMG2を駆動制御するための第二インバータ33が、第二モータ・ジェネレータMG2の第二ステータSt2のコイルに電気的に接続されている。第一インバータ32と第二インバータ33とは、互いに電気的に接続されるとともに、蓄電装置としてのバッテリ31に電気的に接続されている。そして、第一インバータ32は、バッテリ31から供給される直流電力、又は第二モータ・ジェネレータMG2で発電されて第二インバータ33で直流に変換されて供給される直流電力を、交流電力に変換して第一モータ・ジェネレータMG1に供給する。また、第一インバータ32は、第一モータ・ジェネレータMG1で発電された電力を交流から直流に変換してバッテリ31又は第二インバータ33に供給する。同様に、第二インバータ33は、バッテリ31から供給される直流電力、又は第一モータ・ジェネレータMG1で発電されて第一インバータ32で直流に変換されて供給される直流電力を、交流電力に変換して第二モータ・ジェネレータMG2に供給する。また、第二インバータ33は、第二モータ・ジェネレータMG2で発電された電力を交流から直流に変換してバッテリ31又は第一インバータ32に供給する。
Next, an electrical system configuration of the hybrid
第一インバータ32は、制御ユニット41の第一モータ・ジェネレータ制御部43からの制御信号に従い、第一モータ・ジェネレータMG1に供給する電流値、交流波形の周波数や位相等を制御する。第二インバータ33は、制御ユニット41の第二モータ・ジェネレータ制御部44からの制御信号に従い、第二モータ・ジェネレータMG2に供給する電流値、交流波形の周波数や位相等を制御する。これにより、第一インバータ32及び第二インバータ33は、制御ユニット41からの制御信号に応じた出力トルク及び回転数となるように、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2を駆動制御する。
The
バッテリ31は、第一インバータ32及び第二インバータ33に電気的に接続されている。バッテリ31は、例えば、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池等で構成される。そして、バッテリ31は、直流電力を第一インバータ32及び第二インバータ33に供給するとともに、第一モータ・ジェネレータMG1又は第二モータ・ジェネレータMG2により発電され、第一インバータ32又は第二インバータ33を介して供給される直流電力により充電される。なお、バッテリ31は蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。
The battery 31 is electrically connected to the
制御ユニット41は、ハイブリッド車両の駆動装置101の各部の動作制御を行う。本実施例においては、制御ユニット41は、図2に示すように、エンジン制御部42、第一モータ・ジェネレータ制御部43、第二モータ・ジェネレータ制御部44、クラッチ制御部47、及び、クラッチ解放異常検出部48を備えている。この制御ユニット41は、一又は二以上の演算処理装置、及びソフトウェア(プログラム)やデータ等を格納するためのRAMやROM等の記憶媒体等を備えて構成されている。そして、制御ユニット41の各機能部は、演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウェア又はソフトウェア或いはその両方により実装されて構成されている。尚、制御ユニット41は、車載状態において、例えばエンジンEを制御するEFI・ECUとして具現化されてもよい。また、制御ユニット41の各部42,43,44,47,48は、単独のECUで実現されてもよい。
The
制御ユニット41には、エンジン出力軸Eoの回転速度NEを検出するエンジン回転速度センサSe1、及び、第一モータ・ジェネレータ回転速度センサ(以下「MG1回転速度センサ」という)Se2が接続される。MG1回転速度センサSe2は、第一モータ・ジェネレータMG1の第一ロータRo1の回転速度N1を検出するセンサである。MG1回転速度センサSe2は、レゾルバのような回転角センサにより構成されてもよい。
The
制御ユニット41には、各種車載電子機器(各種ECU,センサ等を含む)から車両情報IC及び操作情報SCが入力される。
The
車両要求トルクTCは、運転者の操作に応じて適切に車両を走行させるために車輪Wに伝達することが要求されるトルクである。この車両要求トルクTCは、典型的には、スロットル開度と車速に応じて、予め定められたマップに従って決定される。図示の例では、この車両要求トルクTCは、ハイブリッド車両の駆動装置101の出力部材としての出力ギヤOに伝達されるべきトルクとして決定される。尚、車両要求トルクTCは、制御ユニット41により算出・決定されてもよい。
The vehicle request torque TC is a torque required to be transmitted to the wheels W in order to appropriately drive the vehicle in accordance with the driver's operation. The vehicle required torque TC is typically determined according to a predetermined map according to the throttle opening and the vehicle speed. In the illustrated example, the vehicle required torque TC is determined as a torque to be transmitted to the output gear O as an output member of the
車両情報ICは、車両の状態を示す各種情報であり、例えば、車速、車両位置等であってよい。 The vehicle information IC is various information indicating the state of the vehicle, and may be, for example, a vehicle speed, a vehicle position, or the like.
操作情報SCは、例えばブレーキペダルの操作量、シフトポジション、パーキングブレーキの操作状態等であってよい。 The operation information SC may be, for example, an operation amount of a brake pedal, a shift position, an operation state of a parking brake, or the like.
エンジン制御部42は、エンジン動作点を決定し、当該エンジン動作点でエンジンEを動作させるように制御する処理を行う。ここで、エンジン動作点は、エンジンEの制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、エンジン動作点は、車両要求トルクTC及びエンジン回転速度と最適燃費とを考慮して決定されるエンジンEの制御目標点を表す指令値であって、エンジン回転速度指令値とエンジントルク指令値により定まる。そして、エンジン制御部42は、エンジン動作点に示されるトルク及び回転速度で動作するようにエンジンEを制御する。
The
第一モータ・ジェネレータ制御部43は、第一モータ・ジェネレータ動作点を決定し、当該第一モータ・ジェネレータ動作点で第一モータ・ジェネレータMG1を動作させるように制御する。ここで、第一モータ・ジェネレータ動作点は、第一モータ・ジェネレータMG1の制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、MG1動作点は、スプリット走行モード時においては、上記のように決定されたエンジン動作点と、動力分配用の遊星歯車装置Pより車輪W側に接続された回転部材(ここでは、リングギヤr)の回転速度と、に基づいて決定される第一モータ・ジェネレータMG1の制御目標点を表す指令値であって、MG1回転速度指令値とMG1トルク指令値とにより定まる。なお、リングギヤrの回転速度は、車速センサにより検出される出力軸19の回転速度、又は第二モータ・ジェネレータMG2の回転速度に基づいて求められる。そして、第一モータ・ジェネレータ制御部43は、決定した第一モータ・ジェネレータ動作点に示されるトルク及び回転速度で第一モータ・ジェネレータMG1を動作させるように第一インバータ32を制御する。
The first motor / generator control unit 43 determines a first motor / generator operating point and controls the first motor / generator MG1 to operate at the first motor / generator operating point. Here, the first motor / generator operating point is a control command value that represents the control target point of the first motor / generator MG1, and is determined by the rotational speed and torque. More specifically, in the split travel mode, the MG1 operating point includes the engine operating point determined as described above and a rotating member (here, a rotating member connected to the wheel W side from the planetary gear unit P for power distribution). , A command value representing a control target point of the first motor / generator MG1 determined based on the rotation speed of the ring gear r), and is determined by the MG1 rotation speed command value and the MG1 torque command value. The rotational speed of the ring gear r is obtained based on the rotational speed of the
第二モータ・ジェネレータ制御部44は、第二モータ・ジェネレータ動作点を決定し、当該第二モータ・ジェネレータ動作点で第二モータ・ジェネレータMG2を動作させるように制御する。ここで、第二モータ・ジェネレータ動作点は、第二モータ・ジェネレータMG2の制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、第二モータ・ジェネレータ動作点は、車両要求トルクTCとエンジン動作点と第一モータ・ジェネレータ動作点とに基づいて決定される第二モータ・ジェネレータMG2の制御目標点を表す制御指令値であって、MG2回転速度指令値とMG2トルク指令値とにより定まる。そして、第二モータ・ジェネレータ制御部44は、決定した第二モータ・ジェネレータ動作点に示されるトルク及び回転速度で第二モータ・ジェネレータMG2を動作させるように第二インバータ33を制御する。なお、MG2回転速度指令値は車速に常に比例して自動的に決定されるため、第二モータ・ジェネレータMG2は、基本的に第二モータ・ジェネレータ動作点のMG2トルク指令値に従ってトルク制御される。
The second motor /
クラッチ制御部47は、クラッチ12の解放状態と係合状態の間の切り替えを制御する。例えば、クラッチ制御部47は、電動走行モードからスプリット走行モードへの切り替え時、クラッチ12の係合指令を出力し、クラッチ12を解放状態から係合状態へ切り替える。また、クラッチ制御部47は、スプリット走行モードから電動走行モードへの切り替え時、クラッチ12の解放指令を出力し、クラッチ12を係合状態から解放状態へ切り替える。
The
クラッチ解放異常検出部48は、クラッチ12の解放動作の異常を検出する。この検出方法について以下で説明する。 The clutch release abnormality detection unit 48 detects an abnormality in the release operation of the clutch 12. This detection method will be described below.
先ず、前提として、クラッチ12の状態としては、クラッチ12を構成する2つの係合部材間で回転及びトルクが伝達されない「解放状態」と、2つの係合部材が回転速度を有する状態で係合する「スリップ係合状態」と、2つの係合部材が一体回転する状態で係合する「直結係合状態」とがありうる。以下、単に「係合状態」というときは、クラッチ12の係合指令が出され、直結係合状態が形成されているだろう状態を指す。尚、クラッチ12の係合動作に異常が無いと仮定すると、「係合状態」は、「直結係合状態」に対応する。 First, as a premise, the clutch 12 is in a “released state” in which rotation and torque are not transmitted between the two engaging members constituting the clutch 12 and in a state where the two engaging members have a rotational speed. There may be a “slip engagement state” to be engaged, and a “direct engagement state” in which the two engagement members are engaged with each other while rotating integrally. Hereinafter, the term “engaged state” simply refers to a state in which an engagement command for the clutch 12 is issued and a direct engagement state will be formed. Assuming that there is no abnormality in the engagement operation of the clutch 12, the “engaged state” corresponds to the “directly engaged state”.
クラッチ12に何ら異常がない場合、クラッチ12を係合状態から解放状態へ切り替えるために、クラッチ12の解放指令が出されると、解放状態が形成される。しかしながら、例えばクラッチ12の解放動作に何らかの異常がある場合、クラッチ12の解放指令が出された場合であっても、解放状態が形成されず、スリップ係合状態や直結係合状態しか形成されない場合がある。尚、このような場合、電動走行モードにおいてクラッチ12の解放状態が実現されないため、燃費の悪化につながる。 If there is no abnormality in the clutch 12, a release state is formed when a release command for the clutch 12 is issued to switch the clutch 12 from the engaged state to the released state. However, for example, when there is some abnormality in the release operation of the clutch 12, even when a release command for the clutch 12 is issued, the release state is not formed, and only the slip engagement state or the direct engagement state is formed There is. In such a case, the released state of the clutch 12 is not realized in the electric travel mode, which leads to deterioration in fuel consumption.
図5は、本実施例によるクラッチ12の解放動作の異常検出方法の原理を説明する図である。図5は、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)における遊星歯車装置Pの動作状態を表す速度線図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of the abnormality detection method for the release operation of the clutch 12 according to this embodiment. FIG. 5 is a velocity diagram showing the operation state of the planetary gear device P in each state of the clutch 12 (released state, slip engagement state, direct connection engagement state).
図5において、実線R0は、クラッチ12の解放指令が出された状態で、第一モータ・ジェネレータMG1、エンジンE、第二モータ・ジェネレータMG2の回転数がゼロの初期状態を表す。この初期状態から、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数を上昇させると、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)に応じて、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様が異なる。具体的には、クラッチ12の解放動作に何ら異常がない場合には、解放状態が形成されているので、図5(A)にて破線R1で示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇する。即ち、解放状態が形成されていると、エンジン出力軸Eoから抵抗を受けることが無いので、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が上昇する。 In FIG. 5, a solid line R <b> 0 represents an initial state in which the first motor / generator MG <b> 1, the engine E, and the second motor / generator MG <b> 2 are zero in a state in which a clutch 12 release command is issued. When the rotational speed of the first motor / generator MG1 is increased from this initial state, the rotation of the first motor / generator MG1 is made according to each state of the clutch 12 (released state, slip engagement state, direct engagement state). The state of change is different. Specifically, when there is no abnormality in the releasing operation of the clutch 12, the released state is formed, and therefore, as shown by the broken line R1 in FIG. 5A, the rotation of the first motor / generator MG1. The number increases as commanded. That is, when the release state is formed, resistance is not received from the engine output shaft Eo, so the rotation speed of the first motor / generator MG1 increases.
これに対して、クラッチ12の解放動作に何らかの異常があり、クラッチ12の解放指令が出されているにも拘らず、直結係合状態が形成されている場合には、図5(B)に示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇しない(図示の例では、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が変化しない)。これは、直結係合状態では、エンジンEのエンジン出力軸Eoが入力軸Iに接続されていることにより、第一モータ・ジェネレータMG1を回転させるためにはエンジン出力軸Eoを回転させるトルクが必要となるためである。尚、第一モータ・ジェネレータMG1の回転トルクを、エンジン出力軸Eoを回転させるのに必要なトルク以上にすれば、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数は上昇するが、この場合も、エンジン出力軸Eoを回転させるのに必要なトルク分だけ第一モータ・ジェネレータMG1の回転数の上昇が遅くなる。 On the other hand, when there is some abnormality in the release operation of the clutch 12 and the direct engagement state is formed despite the release command of the clutch 12 being issued, FIG. As shown, the rotation speed of the first motor / generator MG1 does not increase as instructed (in the illustrated example, the rotation speed of the first motor / generator MG1 does not change). This is because, in the directly coupled state, the engine output shaft Eo of the engine E is connected to the input shaft I, so that torque for rotating the engine output shaft Eo is required to rotate the first motor / generator MG1. It is because it becomes. If the rotational torque of the first motor / generator MG1 exceeds the torque required to rotate the engine output shaft Eo, the rotational speed of the first motor / generator MG1 increases. The increase in the rotational speed of the first motor / generator MG1 is delayed by the amount of torque required to rotate the shaft Eo.
また、クラッチ12の解放動作に何らかの異常があり、クラッチ12の解放指令が出されているにも拘らず、スリップ係合状態が形成されている場合には、図5(C)にて破線R2で示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇しない。これは、スリップ係合状態では、エンジンEのエンジン出力軸Eoからの抵抗を受けるためである。 Further, when there is some abnormality in the release operation of the clutch 12 and the slip engagement state is formed even though the release command of the clutch 12 is issued, the broken line R2 in FIG. As shown, the rotational speed of the first motor / generator MG1 does not increase as instructed. This is because the resistance from the engine output shaft Eo of the engine E is received in the slip engagement state.
本実施例では、このようなクラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)に応じて、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様が異なる点に着目して、クラッチ12の解放動作の異常を検出する。即ち、第一モータ・ジェネレータMG1の回転指令に応じた第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様に基づいて、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)を判別する。第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様は、好ましくは、第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度(回転角速度変化)で評価されるが、他のパラメータが使用されてもよい。例えば、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が一定回転数までに到達するまでの時間等が使用されてもよい。また、所定回転数を実現するように印加された第一モータ・ジェネレータMG1の駆動電流(第一モータ・ジェネレータMG1の出力トルク)が、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様を評価するのに利用されてもよい。また、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様は、キャリアcaの回転状態の変化態様に基づいて判断されてもよい。例えば、キャリアca(入力軸I)の回転速度を検出するセンサが設けられる場合には、このセンサの出力信号に基づいて第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様を判断してもよい。 In the present embodiment, attention is paid to the fact that the change state of the rotation state of the first motor / generator MG1 differs depending on each state (release state, slip engagement state, direct engagement state) of the clutch 12 as described above. Then, an abnormality in the release operation of the clutch 12 is detected. That is, each state (release state, slip engagement state, direct engagement state) of the clutch 12 is determined based on the change state of the rotation state of the first motor / generator MG1 according to the rotation command of the first motor / generator MG1. Determine. The change state of the rotation state of the first motor / generator MG1 is preferably evaluated by the rotation acceleration (change in rotation angular velocity) of the first motor / generator MG1, but other parameters may be used. For example, the time until the rotational speed of the first motor / generator MG1 reaches a certain rotational speed may be used. Further, the driving current of the first motor / generator MG1 (the output torque of the first motor / generator MG1) applied so as to realize the predetermined rotation number evaluates the change state of the rotation state of the first motor / generator MG1. May be used. The change state of the rotation state of the first motor / generator MG1 may be determined based on the change state of the rotation state of the carrier ca. For example, when a sensor for detecting the rotational speed of the carrier ca (input shaft I) is provided, the change state of the rotational state of the first motor / generator MG1 may be determined based on the output signal of the sensor.
このように本実施例によれば、クラッチ12の係合状態及び第一モータ・ジェネレータMG1、エンジンE、第二モータ・ジェネレータMG2の停止状態において、クラッチ12の解放指令を出し、その後、第一モータ・ジェネレータMG1の回転指令を出し、その際の第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様を監視することで、クラッチ12の解放動作の異常を、精度良く検出することができる。 As described above, according to the present embodiment, the clutch 12 is released when the clutch 12 is engaged and the first motor / generator MG1, the engine E, and the second motor / generator MG2 are stopped. By issuing a rotation command of the motor / generator MG1 and monitoring the change state of the rotation state of the first motor / generator MG1 at that time, it is possible to accurately detect an abnormality in the releasing operation of the clutch 12.
図6は、本実施例の制御ユニット41により実行される主要処理の一例を示すフローチャート(その1)である。図6に示す処理ルーチンは、クラッチ12が係合状態とされていると共に第一モータ・ジェネレータMG1、エンジンE、第二モータ・ジェネレータMG2が停止している状態で実行される。図6に示す処理ルーチンは、例えばイグニッションスイッチがオンになった時点で実行されてもよい。また、図6に示す処理ルーチンは、車両の停止状態で実行されてもよい。例えば、図6に示す処理ルーチンは、シフトレバーがパーキング位置にあり、パーキングブレーキがオンである状態で実行されてもよい。尚、この図6に示す処理ルーチンを開始するにあたり、必要に応じて、クラッチ12の係合状態、及び、第一モータ・ジェネレータMG1、エンジンE、第二モータ・ジェネレータMG2の各停止状態が形成されてもよい。
FIG. 6 is a flowchart (part 1) illustrating an example of main processing executed by the
ステップ602では、クラッチ制御部47は、クラッチ12の解放指令を出力する。クラッチ12の解放指令が出力されると、例えばクラッチ12がリザーバに連通される。クラッチ12の解放指令が出されてから所定時間(異常がない場合にクラッチ12が解放状態へと移行するのに要する時間)後に、ステップ604に進んでよい。
In
ステップ604では、第一モータ・ジェネレータ制御部43は、所定の回転トルク(以下、判定用回転トルクという)が出力されるようにMG1トルク指令値を設定し、モータ・ジェネレータMG1を制御する(トルク制御)。また、これと同時に、第二モータ・ジェネレータ制御部44は、モータ・ジェネレータMG1により出力されるトルクが出力ギヤOで相殺(キャンセル)されるようにトルクを発生するように、モータ・ジェネレータMG2を制御する(MG2反力キャンセル制御)。即ち、モータ・ジェネレータMG1により回転トルクが出力されると、遊星歯車装置Pを介してリングギヤr(出力ギヤO)にトルクが伝達される。モータ・ジェネレータMG2は、この伝達されるトルクを打ち消すようなトルクを出力するように制御される。この際、モータ・ジェネレータMG2のMG2トルク指令値は、クラッチ12が解放状態であることを前提として、MG1トルク指令値に基づいてフィードフォワード的に設定されてよい。
In
モータ・ジェネレータMG1により出力される判定用回転トルクは、クラッチ12が解放状態である場合においてモータ・ジェネレータMG1が回転できる限り、任意であってよい。但し、判定用回転トルクは、好ましくは、クラッチ12が直結係合状態である場合において停止状態のエンジンEに駆動連結された入力軸Iの回転を開始させるために必要なトルク未満である。即ち、判定用回転トルクは、停止状態のエンジンE等のフリクションに打ち勝って入力軸Iの回転を開始させることができる最小トルク(クランキングを開始させるのに必要な最小トルク)より小さいトルクである。これにより、仮にクラッチ12が直結係合状態である場合であっても、過大な負トルクが出力ギヤOに作用しないようにすることができる。また、クラッチ12が直結係合状態である場合には、モータ・ジェネレータMG1が回転できないので(図5(B)参照)、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)を精度良く判別することができる。 The determination rotational torque output by the motor / generator MG1 may be arbitrary as long as the motor / generator MG1 can rotate when the clutch 12 is in the released state. However, the rotational torque for determination is preferably less than the torque required to start the rotation of the input shaft I that is drivingly connected to the stopped engine E when the clutch 12 is in the direct engagement state. That is, the rotational torque for determination is smaller than the minimum torque that can overcome the friction of the stopped engine E or the like and can start the rotation of the input shaft I (the minimum torque necessary to start cranking). . As a result, even if the clutch 12 is in the direct engagement state, excessive negative torque can be prevented from acting on the output gear O. Further, when the clutch 12 is in the direct engagement state, the motor / generator MG1 cannot rotate (see FIG. 5B), so each state of the clutch 12 (released state, slip engagement state, direct connection engagement state). ) With high accuracy.
ステップ606では、クラッチ解放異常検出部48は、MG1回転速度センサSe2に基づいて、上記ステップ604の制御中の第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度(回転角速度変化)を監視し、第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度が第1判定閾値以上であるか否かを判定する。第1判定閾値は、クラッチ12が解放状態である場合において第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度の取りうる範囲の最小値に対応してよく、試験等を通して適合されてもよい。上記ステップ604の制御中の第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度が第1判定閾値以上である場合には、ステップ608に進み、第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度が第1判定閾値未満である場合には、図7に示す処理ルーチンが実行される。
In step 606, the clutch disengagement abnormality detection unit 48 monitors the rotational acceleration (change in rotational angular velocity) of the first motor / generator MG1 being controlled in
第1判定閾値(又は後述の第2判定閾値)との比較に使用される第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度は、モータ・ジェネレータMG1によりトルクが判定用回転トルクへと増加する過程で得られる回転加速度であってもよいし、モータ・ジェネレータMG1によりトルクが判定用回転トルクで維持されている際の回転加速度であってもよいし、任意のタイミングで取得された回転加速度であってもよい。また、第1判定閾値(又は後述の第2判定閾値)との比較に使用される第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度は、ある1つの時点で検出された回転加速度であってもよいし、複数の時点で検出された回転加速度の平均値や最大値等であってもよい。 The rotational acceleration of the first motor / generator MG1 used for comparison with the first determination threshold (or the second determination threshold described later) is obtained in the process of increasing the torque to the determination rotational torque by the motor / generator MG1. The rotational acceleration may be the rotational acceleration when the torque is maintained at the rotational torque for determination by the motor / generator MG1, or the rotational acceleration acquired at an arbitrary timing. . Further, the rotational acceleration of the first motor / generator MG1 used for the comparison with the first determination threshold (or the second determination threshold described later) may be the rotational acceleration detected at a certain point in time, It may be an average value or maximum value of rotational accelerations detected at a plurality of times.
ステップ608では、クラッチ解放異常検出部48は、クラッチ12が解放状態であると判定する。この場合、クラッチ12の解放動作に異常はないことになる。クラッチ解放異常検出部48は、クラッチ12の解放動作が正常である旨を表す判定結果を記憶(又は出力)してもよい。 In step 608, the clutch release abnormality detector 48 determines that the clutch 12 is in a released state. In this case, there is no abnormality in the release operation of the clutch 12. The clutch release abnormality detection unit 48 may store (or output) a determination result indicating that the release operation of the clutch 12 is normal.
ステップ610では、第一モータ・ジェネレータ制御部43及び第二モータ・ジェネレータ制御部44は、上記ステップ604の制御を終了する。即ち、第一モータ・ジェネレータ制御部43は、トルク制御を終了し、第二モータ・ジェネレータ制御部44は、MG2反力キャンセル制御を終了する。
In
図7は、本実施例の制御ユニット41により実行される主要処理の一例を示すフローチャート(その2)である。図7に示す処理ルーチンは、上述の図6に示す処理ルーチンのステップ606において否定判定された場合に実行される。即ち、上記ステップ604の制御中の第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度が第1判定閾値未満である場合に実行される。
FIG. 7 is a flowchart (part 2) illustrating an example of main processing executed by the
ステップ702では、クラッチ解放異常検出部48は、上記ステップ604の制御中の第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度が第2判定閾値以下であるか否かを判定する。第2判定閾値は、上記ステップ606における第1判定閾値よりも小さい値である。第2判定閾値は、クラッチ12が直結係合状態である場合において第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度の取りうる範囲の最大値であってよく、試験等を通して適合されてもよい。尚、判定用回転トルクがクランキングを開始させるのに必要な最小トルクよりも小さい場合には、第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度の取りうる範囲はゼロである。従って、この場合、第2判定閾値は、MG1回転速度センサSe2の検出誤差分を考慮した実質的にゼロに近い値であってもよい。上記ステップ604の制御中の第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度が第2判定閾値以下である場合は、ステップ704に進み、上記ステップ604の制御中の第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度が第2判定閾値以下で無い場合、即ち第2判定閾値より大きいが第1判定閾値より小さい場合には、ステップ708に進む。
In step 702, the clutch release abnormality detecting unit 48 determines whether or not the rotational acceleration of the first motor / generator MG1 being controlled in
ステップ704では、クラッチ解放異常検出部48は、クラッチ12が直結係合状態であると判定する。この場合、クラッチ12の解放動作に異常があることになる。クラッチ解放異常検出部48は、クラッチ12の解放動作が異常である旨を表す判定結果を記憶(又は出力)してもよい。この場合、ユーザに警報等により異常が通知されてよい。 In step 704, the clutch release abnormality detecting unit 48 determines that the clutch 12 is in the direct engagement state. In this case, the release operation of the clutch 12 is abnormal. The clutch release abnormality detection unit 48 may store (or output) a determination result indicating that the release operation of the clutch 12 is abnormal. In this case, the user may be notified of the abnormality by an alarm or the like.
ステップ706では、第二モータ・ジェネレータ制御部44は、MG2反力キャンセル制御の態様を変更する。即ち、上記ステップ604にて開始したMG2反力キャンセル制御におけるMG2トルク指令値は、クラッチ12が解放状態であることを前提として設定されているので、クラッチ12が直結係合状態であることを前提として設定され直される。
In step 706, the second motor /
ステップ708では、クラッチ解放異常検出部48は、クラッチ12がスリップ係合状態であると判定する。この場合、クラッチ12の解放動作に異常があることになる。クラッチ解放異常検出部48は、クラッチ12の解放動作が異常である旨を表す判定結果を記憶(又は出力)してもよい。この場合、ユーザに警報等により異常が通知されてよい。尚、クラッチ12がスリップ係合状態である場合の警報等は、クラッチ12が直結係合状態である場合(ステップ704)に対して、異なる態様で実行されてもよい。
In
ステップ710では、第二モータ・ジェネレータ制御部44は、MG2反力キャンセル制御の態様を変更する。即ち、上記ステップ604にて開始したMG2反力キャンセル制御におけるMG2トルク指令値は、クラッチ12が解放状態であることを前提として設定されているので、クラッチ12がスリップ係合状態であることを前提として設定され直される。例えば、MG2トルク指令値は、第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度の変化量に応じて決定されてもよい。
In step 710, the second motor /
ステップ712では、第一モータ・ジェネレータ制御部43及び第二モータ・ジェネレータ制御部44は、上記ステップ604及びステップ706又はステップ710の制御を終了する。即ち、第一モータ・ジェネレータ制御部43は、トルク制御を終了し、第二モータ・ジェネレータ制御部44は、MG2反力キャンセル制御を終了する。尚、上記ステップ704又はステップ708にて判定結果が得られたら、直ぐに上記ステップ604の制御を終了することになる。従って、上記ステップ706又はステップ710の変更内容は、この終了までの短時間の制御に反映されるだけであるので、上記ステップ706又はステップ710の処理は省略されてもよい。
In step 712, the first motor / generator control unit 43 and the second motor /
図8乃至図10は、図6及び図7に示す処理に関連したタイミングチャートであり、図8は、クラッチ12が解放状態である場合のタイミングチャートであり、図9は、クラッチ12が直結係合状態である場合のタイミングチャートであり、図10は、クラッチ12がスリップ係合状態である場合のタイミングチャートである。 FIGS. 8 to 10 are timing charts related to the processing shown in FIGS. 6 and 7, FIG. 8 is a timing chart when the clutch 12 is in a released state, and FIG. FIG. 10 is a timing chart when the clutch 12 is in the slip engagement state.
図8乃至図10には、上から順に、(A)第一モータ・ジェネレータMG1の回転数、(B)第一モータ・ジェネレータMG1の回転角速度変化、(C)第一モータ・ジェネレータMG1のトルク、(D)第二モータ・ジェネレータMG2のトルク、(E)キャリアcaの回転数、(F)エンジン回転数、及び、(G)クラッチ操作量(指令値)の時系列変化が示されている。尚、エンジン回転数については、常にゼロとなっている。また、クラッチ操作量は、係合圧等(指令値)であってよい。 8 to 10, in order from the top, (A) the rotational speed of the first motor / generator MG1, (B) the change in the rotational angular velocity of the first motor / generator MG1, and (C) the torque of the first motor / generator MG1. , (D) torque of the second motor / generator MG2, (E) rotation speed of the carrier ca, (F) engine rotation speed, and (G) clutch operation amount (command value) over time. . The engine speed is always zero. Further, the clutch operation amount may be an engagement pressure or the like (command value).
先ず、クラッチ12が解放状態である場合について説明する。図8に示すように、時刻t1にて、例えば車両の停止状態が検出され、クラッチ12の解放指令が出力される(図6のステップ602)。これに伴い、クラッチ12のクラッチ操作量(指令値)が低下し、ゼロに至る。時刻t1から所定時間後の時刻t2にて、第一モータ・ジェネレータMG1のトルク制御及び第二モータ・ジェネレータMG2のMG2反力キャンセル制御が開始される。これに伴い、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数、回転角速度変及びトルクが上昇し始める。図示のトルク制御では、第一モータ・ジェネレータMG1のトルクは、(C)に示すように、判定用回転トルクまで上昇され、そこで維持される。この間、クラッチ12が解放状態である場合、(B)に示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転角速度変化が急峻に上昇し、第1判定閾値を超える。また、キャリアcaの回転数についても、(E)に示すように、上昇する。これにより、時刻t3にて、クラッチ12が解放状態であると判定される(図6のステップ608)。そして、時刻t4にて、第一モータ・ジェネレータMG1のトルク制御及び第二モータ・ジェネレータMG2のMG2反力キャンセル制御が終了される。尚、判定が確定した場合には、時刻t3にて、第一モータ・ジェネレータMG1のトルク制御及び第二モータ・ジェネレータMG2のMG2反力キャンセル制御を終了させてもよい。 First, a case where the clutch 12 is in a released state will be described. As shown in FIG. 8, at time t1, for example, a stop state of the vehicle is detected, and a release command for the clutch 12 is output (step 602 in FIG. 6). Along with this, the clutch operation amount (command value) of the clutch 12 decreases and reaches zero. At time t2 after a predetermined time from time t1, torque control of the first motor / generator MG1 and MG2 reaction force cancellation control of the second motor / generator MG2 are started. Along with this, the rotational speed, rotational angular velocity variation, and torque of the first motor / generator MG1 start to increase. In the illustrated torque control, the torque of the first motor / generator MG1 is increased to the determination rotational torque and maintained there as shown in (C). During this time, when the clutch 12 is in the disengaged state, as shown in (B), the change in the rotational angular velocity of the first motor / generator MG1 rises sharply and exceeds the first determination threshold. Further, the rotational speed of the carrier ca also increases as shown in (E). Thereby, it is determined that the clutch 12 is in the released state at time t3 (step 608 in FIG. 6). At time t4, the torque control of the first motor / generator MG1 and the MG2 reaction force cancellation control of the second motor / generator MG2 are completed. If the determination is confirmed, the torque control of the first motor / generator MG1 and the MG2 reaction force cancellation control of the second motor / generator MG2 may be terminated at time t3.
次に、クラッチ12が直結係合状態である場合について説明する。図9に示すように、時刻t1にて、例えば車両の停止状態が検出され、クラッチ12の解放指令が出力される(図6のステップ602)。これに伴い、クラッチ12のクラッチ操作量(指令値)が低下し、ゼロに至る。時刻t1から所定時間後の時刻t2にて、第一モータ・ジェネレータMG1のトルク制御及び第二モータ・ジェネレータMG2のMG2反力キャンセル制御が開始される。図示のトルク制御では、第一モータ・ジェネレータMG1のトルクは、(C)に示すように、判定用回転トルクまで上昇され、そこで維持される。この間、クラッチ12が直結係合状態である場合、(B)に示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転角速度変化は変化しない(ゼロのままとなる)。また、キャリアcaの回転数についても、(E)に示すように、変化しない(ゼロのままとなる)。従って、時刻t3にて、回転角速度変化が第1判定閾値未満であると判定されると共に、回転角速度変化が第2判定閾値以下であると判定され、クラッチ12が直結係合状態であると判定される(図7のステップ704)。これに伴い、時刻t4にて、MG2反力キャンセル制御におけるMG2トルク指令値が、クラッチ12が直結係合状態であることを前提として設定され直される(図7のステップ706)。そして、時刻t5にて、第一モータ・ジェネレータMG1のトルク制御及び第二モータ・ジェネレータMG2のMG2反力キャンセル制御が終了される。 Next, a case where the clutch 12 is in a direct engagement state will be described. As shown in FIG. 9, at time t1, for example, a stop state of the vehicle is detected, and a release command for the clutch 12 is output (step 602 in FIG. 6). Along with this, the clutch operation amount (command value) of the clutch 12 decreases and reaches zero. At time t2 after a predetermined time from time t1, torque control of the first motor / generator MG1 and MG2 reaction force cancellation control of the second motor / generator MG2 are started. In the illustrated torque control, the torque of the first motor / generator MG1 is increased to the determination rotational torque and maintained there as shown in (C). During this time, when the clutch 12 is in the direct engagement state, as shown in (B), the change in the rotational angular velocity of the first motor / generator MG1 does not change (becomes zero). Also, the rotation speed of the carrier ca does not change (is kept at zero) as shown in (E). Therefore, at time t3, it is determined that the change in rotational angular velocity is less than the first determination threshold value, and it is determined that the change in rotational angular velocity is equal to or less than the second determination threshold value, and it is determined that the clutch 12 is in the direct engagement state. (Step 704 in FIG. 7). Accordingly, at time t4, the MG2 torque command value in the MG2 reaction force cancellation control is reset on the assumption that the clutch 12 is in the direct engagement state (step 706 in FIG. 7). At time t5, the torque control of the first motor / generator MG1 and the MG2 reaction force cancellation control of the second motor / generator MG2 are completed.
次に、クラッチ12がスリップ係合状態である場合について説明する。図10に示すように、時刻t1にて、例えば車両の停止状態が検出され、クラッチ12の解放指令が出力される(図6のステップ602)。これに伴い、クラッチ12のクラッチ操作量(指令値)が低下し、ゼロに至る。時刻t1から所定時間後の時刻t2にて、第一モータ・ジェネレータMG1のトルク制御及び第二モータ・ジェネレータMG2のMG2反力キャンセル制御が開始される。図示のトルク制御では、第一モータ・ジェネレータMG1のトルクは、(C)に示すように、判定用回転トルクまで上昇され、そこで維持される。この間、クラッチ12がスリップ係合状態である場合、(B)に示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転角速度変化は上昇して、第2判定閾値を超えるものの、第1判定閾値は超えない。即ち、第一モータ・ジェネレータMG1の回転角速度変化は、第2判定閾値と第1判定閾値の間となる。従って、時刻t3にて、クラッチ12がスリップ係合状態であると判定される(図7のステップ708)。これに伴い、時刻t4にて、MG2反力キャンセル制御におけるMG2トルク指令値が、クラッチ12がスリップ係合状態であることを前提として設定され直される(図7のステップ710)。そして、時刻t5にて、第一モータ・ジェネレータMG1のトルク制御及び第二モータ・ジェネレータMG2のMG2反力キャンセル制御が終了される。 Next, a case where the clutch 12 is in the slip engagement state will be described. As shown in FIG. 10, at time t1, for example, a stop state of the vehicle is detected, and a release command for the clutch 12 is output (step 602 in FIG. 6). Along with this, the clutch operation amount (command value) of the clutch 12 decreases and reaches zero. At time t2 after a predetermined time from time t1, torque control of the first motor / generator MG1 and MG2 reaction force cancellation control of the second motor / generator MG2 are started. In the illustrated torque control, the torque of the first motor / generator MG1 is increased to the determination rotational torque and maintained there as shown in (C). During this time, when the clutch 12 is in the slip engagement state, as shown in (B), the rotational angular speed change of the first motor / generator MG1 increases and exceeds the second determination threshold, but exceeds the first determination threshold. Absent. That is, the change in the rotational angular velocity of the first motor / generator MG1 is between the second determination threshold and the first determination threshold. Therefore, it is determined that the clutch 12 is in the slip engagement state at time t3 (step 708 in FIG. 7). Accordingly, at time t4, the MG2 torque command value in the MG2 reaction force cancellation control is reset on the assumption that the clutch 12 is in the slip engagement state (step 710 in FIG. 7). At time t5, the torque control of the first motor / generator MG1 and the MG2 reaction force cancellation control of the second motor / generator MG2 are completed.
図11は、本発明の他の一実施例(実施例2)によるハイブリッド車両の駆動装置102の構成を示すスケルトン図である。
FIG. 11 is a skeleton diagram showing a configuration of a
本実施例2は、上述の実施例1に対して、主にクラッチ12の配置位置が異なり、その他の構成については同様であってよい。本実施例2では、クラッチ12は、出力ギヤOと遊星歯車装置Pのリングギヤr間に設けられる。クラッチ12が解放状態にある場合、出力ギヤO及び第二モータ・ジェネレータMG2が遊星歯車装置Pから切り離され、その結果、出力ギヤO及び第二モータ・ジェネレータMG2が第一モータ・ジェネレータMG1及びエンジンEから切り離されることになる。 The second embodiment is mainly different from the first embodiment in the arrangement position of the clutch 12, and the other configurations may be the same. In the second embodiment, the clutch 12 is provided between the output gear O and the ring gear r of the planetary gear device P. When the clutch 12 is in the disengaged state, the output gear O and the second motor / generator MG2 are disconnected from the planetary gear unit P. As a result, the output gear O and the second motor / generator MG2 are connected to the first motor / generator MG1 and the engine. Will be separated from E.
図12は、実施例2によるクラッチ12の解放動作の異常検出方法の原理を説明する図である。図12は、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)における遊星歯車装置Pの動作状態を表す速度線図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating the principle of the abnormality detection method for the release operation of the clutch 12 according to the second embodiment. FIG. 12 is a velocity diagram showing the operation state of the planetary gear device P in each state of the clutch 12 (release state, slip engagement state, direct engagement state).
図12において、実線R0は、クラッチ12の解放指令が出された状態で、第一モータ・ジェネレータMG1、エンジンE、第二モータ・ジェネレータMG2の回転数がゼロの初期状態を表す。この初期状態から、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数を上昇させると、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)に応じて、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様が異なる。具体的には、クラッチ12の解放動作に何ら異常がない場合には、解放状態が形成されているので、図12(A)にて破線R1で示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇する。即ち、解放状態が形成されていると、リングギヤrが拘束されないため、リングギヤrが負方向に回転し、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が上昇する。尚、この際、キャリアcaは、エンジンE側からの抵抗に起因して回転しない。 In FIG. 12, a solid line R0 represents an initial state in which the number of revolutions of the first motor / generator MG1, the engine E, and the second motor / generator MG2 is zero in a state where a release command for the clutch 12 is issued. When the rotational speed of the first motor / generator MG1 is increased from this initial state, the rotation of the first motor / generator MG1 is made according to each state of the clutch 12 (released state, slip engagement state, direct engagement state). The state of change is different. Specifically, when there is no abnormality in the releasing operation of the clutch 12, the released state is formed, so that the rotation of the first motor / generator MG1 as shown by the broken line R1 in FIG. The number increases as commanded. That is, if the release state is formed, the ring gear r is not restrained, so the ring gear r rotates in the negative direction, and the rotation speed of the first motor / generator MG1 increases. At this time, the carrier ca does not rotate due to the resistance from the engine E side.
これに対して、クラッチ12の解放動作に何らかの異常があり、クラッチ12の解放指令が出されているにも拘らず、直結係合状態が形成されている場合には、図12(B)に示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇しない(図示の例では、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が変化しない)。これは、直結係合状態では、リングギヤrと出力ギヤOがトルク伝達可能に一体回転するように接続されており、第一モータ・ジェネレータMG1を回転させるためにはエンジン出力軸Eoを回転させるトルクが必要となるためである。 On the other hand, when there is some abnormality in the release operation of the clutch 12 and the direct engagement state is formed even though the release command of the clutch 12 is issued, FIG. As shown, the rotation speed of the first motor / generator MG1 does not increase as instructed (in the illustrated example, the rotation speed of the first motor / generator MG1 does not change). In the direct engagement state, the ring gear r and the output gear O are connected so as to rotate integrally so as to transmit torque, and the torque for rotating the engine output shaft Eo is required to rotate the first motor / generator MG1. Is necessary.
また、クラッチ12の解放動作に何らかの異常があり、クラッチ12の解放指令が出されているにも拘らず、スリップ係合状態が形成されている場合には、図12(C)にて破線R2で示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇しない。これは、スリップ係合状態では、リングギヤrと出力ギヤOがスリップ係合状態でトルク伝達するため、エンジンEのエンジン出力軸Eoからの抵抗を受けるためである。 Further, when there is some abnormality in the release operation of the clutch 12 and the slip engagement state is formed even though the release command of the clutch 12 is issued, the broken line R2 in FIG. As shown, the rotational speed of the first motor / generator MG1 does not increase as instructed. This is because in the slip engagement state, the ring gear r and the output gear O transmit torque in the slip engagement state, and therefore receive resistance from the engine output shaft Eo of the engine E.
本実施例2では、上述の実施例1と同様に、このようなクラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)に応じて、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様が異なる点に着目して、クラッチ12の解放動作の異常を検出する。即ち、第一モータ・ジェネレータMG1の回転指令に応じた第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様に基づいて、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)を判別する。第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様は、好ましくは、第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度(回転角速度変化)で評価されるが、上述の実施例1と同様、他のパラメータが使用されてもよい。 In the second embodiment, as in the first embodiment described above, the rotation state of the first motor / generator MG1 according to each state (release state, slip engagement state, direct connection engagement state) of the clutch 12 as described above. Focusing on the difference in the change mode, the abnormality of the release operation of the clutch 12 is detected. That is, each state (release state, slip engagement state, direct engagement state) of the clutch 12 is determined based on the change state of the rotation state of the first motor / generator MG1 according to the rotation command of the first motor / generator MG1. Determine. The change state of the rotation state of the first motor / generator MG1 is preferably evaluated by the rotation acceleration (change in rotation angular velocity) of the first motor / generator MG1, but other parameters are used as in the first embodiment. May be.
尚、本実施例2においても、上述の実施例1において説明した図6及び図7の処理と同様の処理が実現されてもよい。但し、MG2反力キャンセル制御については、適宜、変更される。例えば、ステップ604では、モータ・ジェネレータMG2のMG2トルク指令値は、クラッチ12が解放状態であることを前提として、実質的にゼロであってよい。
In the second embodiment, the same processing as that shown in FIGS. 6 and 7 described in the first embodiment may be realized. However, the MG2 reaction force cancellation control is changed as appropriate. For example, in
図13は、本発明の他の一実施例(実施例3)によるハイブリッド車両の駆動装置103の構成を示すスケルトン図である。
FIG. 13 is a skeleton diagram showing the configuration of a hybrid
本実施例3は、上述の実施例1に対して、主にクラッチ12の配置位置が異なり、その他の構成については同様であってよい。本実施例3では、クラッチ12は、第一モータ・ジェネレータMG1と遊星歯車装置Pのサンギヤs間に設けられる。クラッチ12が解放状態にある場合、第一モータ・ジェネレータMG1が遊星歯車装置Pから切り離され、その結果、第一モータ・ジェネレータMG1がエンジンE、出力ギヤO及び第二モータ・ジェネレータMG2から切り離されることになる。 The third embodiment is mainly different from the first embodiment in the arrangement position of the clutch 12, and the other configurations may be the same. In the third embodiment, the clutch 12 is provided between the first motor / generator MG1 and the sun gear s of the planetary gear set P. When the clutch 12 is in the disengaged state, the first motor / generator MG1 is disconnected from the planetary gear unit P. As a result, the first motor / generator MG1 is disconnected from the engine E, the output gear O, and the second motor / generator MG2. It will be.
図14は、実施例3によるクラッチ12の解放動作の異常検出方法の原理を説明する図である。図14は、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)における遊星歯車装置Pの動作状態を表す速度線図である。 FIG. 14 is a diagram illustrating the principle of the abnormality detection method for the release operation of the clutch 12 according to the third embodiment. FIG. 14 is a velocity diagram showing the operation state of the planetary gear device P in each state of the clutch 12 (release state, slip engagement state, direct engagement state).
図14において、実線R0は、クラッチ12の解放指令が出された状態で、第一モータ・ジェネレータMG1、エンジンE、第二モータ・ジェネレータMG2の回転数がゼロの初期状態を表す。この初期状態から、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数を上昇させると、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)に応じて、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様が異なる。具体的には、クラッチ12の解放動作に何ら異常がない場合には、解放状態が形成されているので、図14(A)にて黒丸R1で示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇する。即ち、解放状態が形成されていると、第一モータ・ジェネレータMG1がエンジンE、出力ギヤO及び第二モータ・ジェネレータMG2から切り離されるので、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数だけが上昇する。 In FIG. 14, a solid line R0 represents an initial state in which the number of revolutions of the first motor / generator MG1, the engine E, and the second motor / generator MG2 is zero when a release command for the clutch 12 is issued. When the rotational speed of the first motor / generator MG1 is increased from this initial state, the rotation of the first motor / generator MG1 is made according to each state of the clutch 12 (released state, slip engagement state, direct engagement state). The state of change is different. Specifically, when there is no abnormality in the releasing operation of the clutch 12, the released state is formed, and therefore, as shown by the black circle R1 in FIG. 14A, the rotation of the first motor / generator MG1. The number increases as commanded. That is, when the release state is formed, the first motor / generator MG1 is disconnected from the engine E, the output gear O, and the second motor / generator MG2, so that only the rotation speed of the first motor / generator MG1 increases.
これに対して、クラッチ12の解放動作に何らかの異常があり、クラッチ12の解放指令が出されているにも拘らず、直結係合状態が形成されている場合には、図14(B)に示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇しない(図示の例では、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が変化しない)。これは、直結係合状態では、エンジンEのエンジン出力軸Eoが入力軸Iに接続されていることにより、第一モータ・ジェネレータMG1を回転させるためにはエンジン出力軸Eoを回転させるトルクが必要となるためである。 On the other hand, when there is some abnormality in the release operation of the clutch 12 and the direct engagement state is formed even though the release command for the clutch 12 is issued, FIG. As shown, the rotation speed of the first motor / generator MG1 does not increase as instructed (in the illustrated example, the rotation speed of the first motor / generator MG1 does not change). This is because, in the directly coupled state, the engine output shaft Eo of the engine E is connected to the input shaft I, so that torque for rotating the engine output shaft Eo is required to rotate the first motor / generator MG1. It is because it becomes.
また、クラッチ12の解放動作に何らかの異常があり、クラッチ12の解放指令が出されているにも拘らず、スリップ係合状態が形成されている場合には、図14(C)にて黒丸R2で示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇しない。これは、スリップ係合状態では、エンジンEのエンジン出力軸Eoからの抵抗を受けるためである。 Further, when there is some abnormality in the release operation of the clutch 12 and the slip engagement state is formed even though the release command of the clutch 12 is issued, the black circle R2 in FIG. As shown, the rotational speed of the first motor / generator MG1 does not increase as instructed. This is because the resistance from the engine output shaft Eo of the engine E is received in the slip engagement state.
本実施例3では、上述の実施例1と同様に、このようなクラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)に応じて、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様が異なる点に着目して、クラッチ12の解放動作の異常を検出する。即ち、第一モータ・ジェネレータMG1の回転指令に応じた第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様に基づいて、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)を判別する。第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様は、好ましくは、第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度(回転角速度変化)で評価されるが、上述の実施例1と同様、他のパラメータが使用されてもよい。 In the third embodiment, as in the first embodiment described above, the rotation state of the first motor / generator MG1 according to each state of the clutch 12 (released state, slip engagement state, direct engagement state). Focusing on the difference in the change mode, the abnormality of the release operation of the clutch 12 is detected. That is, each state (release state, slip engagement state, direct engagement state) of the clutch 12 is determined based on the change state of the rotation state of the first motor / generator MG1 according to the rotation command of the first motor / generator MG1. Determine. The change state of the rotation state of the first motor / generator MG1 is preferably evaluated by the rotation acceleration (change in rotation angular velocity) of the first motor / generator MG1, but other parameters are used as in the first embodiment. May be.
尚、本実施例3においても、上述の実施例1において説明した図6及び図7の処理と同様の処理が実現されてもよい。但し、MG2反力キャンセル制御については、適宜、変更される。例えば、ステップ604では、モータ・ジェネレータMG2のMG2トルク指令値は、クラッチ12が解放状態であることを前提として、実質的にゼロであってよい。
In the third embodiment, the same processing as the processing in FIGS. 6 and 7 described in the first embodiment may be realized. However, the MG2 reaction force cancellation control is changed as appropriate. For example, in
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述した実施例では、解放状態、スリップ係合状態及び直結係合状態の3つの状態を判別して、クラッチ12の解放動作の異常を検出しているが、解放状態とスリップ係合状態又は直結係合状態の2つの状態を判別して、クラッチ12の解放動作の異常を検出してもよい。尚、解放状態と直結係合状態の2つの状態を判別する構成であれば、第一モータ・ジェネレータMG1の回転加速度に代えて、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数の変化に基づいて、解放状態と直結係合状態の2つの状態を判別することも可能である(例えば図5(A)及び図5(B)参照)。 For example, in the above-described embodiment, an abnormal state of the release operation of the clutch 12 is detected by determining three states of a released state, a slip engagement state, and a direct engagement state, but the release state and the slip engagement state Alternatively, the abnormality of the release operation of the clutch 12 may be detected by discriminating two states of the direct engagement state. If the configuration is such that the two states of the released state and the direct connection state are discriminated, the release is based on the change in the rotational speed of the first motor / generator MG1 instead of the rotational acceleration of the first motor / generator MG1. It is also possible to discriminate between two states, a state and a direct engagement state (see, for example, FIGS. 5A and 5B).
また、上述した実施例では、クラッチ12は、油圧による動作する摩擦係合装置であったが、クラッチ12は、電磁力により制御さえる電磁式のクラッチであってもよい。また、クラッチ12は、摩擦係合式でなくてもよく、例えば噛み合い式の係合装置(ドグクラッチ)であってもよい。 In the above-described embodiment, the clutch 12 is a friction engagement device that operates by hydraulic pressure. However, the clutch 12 may be an electromagnetic clutch that can be controlled by electromagnetic force. Further, the clutch 12 may not be a friction engagement type, and may be a meshing type engagement device (dog clutch), for example.
また、図6及び図7に示す処理において、MG2反力キャンセル制御は省略されてもよい。 Further, in the processing shown in FIGS. 6 and 7, the MG2 reaction force cancellation control may be omitted.
また、上述では、ハイブリッド車両の駆動装置101,102,103の各部の機械的構成や電気的なシステム構成等について図1及び図2等を参照して説明したが、かかる構成は多様な態様で変更可能である。特に、遊星歯車装置Pと、第一モータ・ジェネレータMG1、エンジンE、出力ギヤO及び第二モータ・ジェネレータMG2との接続態様のバリエーションは多様であり、本発明は、多種多様なバリエーションに対して適用可能である。以下では、幾つかのバリエーションを示す。ここでは、図15乃至図20の速度線図を用いて、バリエーションを説明する。尚、以下の説明において、「ある要素が、遊星歯車装置Pの回転要素に駆動連結される」とは、ある要素が、遊星歯車装置Pの回転要素に、当該遊星歯車装置Pの他の回転要素を介することなく駆動連結されることを意味する。
In the above description, the mechanical configuration and electrical system configuration of each part of the driving
図15に示す例では、サンギヤsに入力軸I(エンジンE)が駆動連結され、キャリアcaに出力ギヤO及び第二モータ・ジェネレータMG2が駆動連結され、リングギヤrに第一モータ・ジェネレータMG1が駆動連結されている。クラッチ12は、入力軸Iと遊星歯車装置P(サンギヤs)の間に配置される。尚、この例では、上述の実施例1,2,3とは異なり、エンジンEと第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2との双方の出力トルクにより走行するスプリット走行モードでは、基本的に、エンジンEの出力トルクに対して増幅されたトルクが出力ギヤOに伝達されるトルクコンバーターモードとなる。 In the example shown in FIG. 15, the input shaft I (engine E) is drivingly connected to the sun gear s, the output gear O and the second motor / generator MG2 are drivingly connected to the carrier ca, and the first motor / generator MG1 is connected to the ring gear r. Drive coupled. The clutch 12 is disposed between the input shaft I and the planetary gear device P (sun gear s). In this example, unlike the first, second, and third embodiments described above, in the split traveling mode in which the traveling is performed by the output torques of both the engine E, the first motor / generator MG1, and the second motor / generator MG2, the basic Thus, the torque converter mode in which the torque amplified with respect to the output torque of the engine E is transmitted to the output gear O is set.
図15において、実線R0は、クラッチ12の解放指令が出された状態で、第一モータ・ジェネレータMG1、エンジンE、第二モータ・ジェネレータMG2の回転数がゼロの初期状態を表す。この初期状態から、矢印で示すように第一モータ・ジェネレータMG1の回転数を減少させると(負方向のトルクを発生させると)、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)に応じて、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様が異なる。例えば、解放状態の場合には、破線R1で示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り減少する。他方、直結係合状態やスリップ係合状態の場合には、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り減少しない。従って、同様に、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様に基づいて、クラッチ12の解放動作の異常を検出することができる。 In FIG. 15, a solid line R0 represents an initial state in which the first motor / generator MG1, the engine E, and the second motor / generator MG2 have zero rotational speeds in a state in which a clutch 12 release command has been issued. From this initial state, when the rotational speed of the first motor / generator MG1 is decreased as indicated by an arrow (when a negative torque is generated), each state of the clutch 12 (released state, slip engagement state, direct coupling state) The change state of the rotation state of the first motor / generator MG1 differs depending on the combined state. For example, in the released state, as indicated by a broken line R1, the rotational speed of the first motor / generator MG1 decreases as instructed. On the other hand, in the direct engagement state or the slip engagement state, the rotation speed of the first motor / generator MG1 does not decrease as commanded. Accordingly, similarly, it is possible to detect an abnormality in the releasing operation of the clutch 12 based on the change state of the rotation state of the first motor / generator MG1.
尚、図15に示す例において、クラッチ12は、入力軸Iと遊星歯車装置Pのサンギヤsの間ではなく、出力ギヤO及び第二モータ・ジェネレータMG2と遊星歯車装置Pのキャリアca間や、第一モータ・ジェネレータMG1と遊星歯車装置Pのリングギヤr間に設けられてもよい。 In the example shown in FIG. 15, the clutch 12 is not between the input shaft I and the sun gear s of the planetary gear device P, but between the output gear O and the second motor / generator MG2 and the carrier ca of the planetary gear device P, It may be provided between the first motor / generator MG1 and the ring gear r of the planetary gear set P.
図16に示す例は、第二モータ・ジェネレータMG2が、出力ギヤOが駆動連結されている遊星歯車装置Pの回転要素以外の回転要素に駆動連結される構成に関する。 The example shown in FIG. 16 relates to a configuration in which the second motor / generator MG2 is drivingly connected to a rotating element other than the rotating element of the planetary gear device P to which the output gear O is drivingly connected.
図16に示す例では、サンギヤsに第一モータ・ジェネレータMG1が駆動連結され、キャリアcaに入力軸I(エンジンE)及び第二モータ・ジェネレータMG2が駆動連結され、リングギヤrに出力ギヤOが駆動連結されている。このように、第二モータ・ジェネレータMG2は、出力ギヤOが駆動連結されている遊星歯車装置Pの回転要素(本例ではリングギヤr)以外の回転要素(本例ではキャリアca)に駆動連結されてもよい。この構成では、クラッチ12は、入力軸Iと入力軸Iが駆動連結されたキャリアcaとの間に設けられるが、第二モータ・ジェネレータMG2とキャリアcaとの間に位置しない構成とされる。 In the example shown in FIG. 16, the first motor / generator MG1 is drivingly connected to the sun gear s, the input shaft I (engine E) and the second motor / generator MG2 are drivingly connected to the carrier ca, and the output gear O is connected to the ring gear r. Drive coupled. Thus, the second motor / generator MG2 is drivingly connected to a rotating element (in this example, the carrier ca) other than the rotating element (in this example, the ring gear r) of the planetary gear device P to which the output gear O is drivingly connected. May be. In this configuration, the clutch 12 is provided between the input shaft I and the carrier ca to which the input shaft I is drivingly connected, but is not positioned between the second motor / generator MG2 and the carrier ca.
図16において、実線R0は、クラッチ12の解放指令が出された状態で、第一モータ・ジェネレータMG1、エンジンE、第二モータ・ジェネレータMG2の回転数がゼロの初期状態を表す。この初期状態から、矢印で示すように第一モータ・ジェネレータMG1の回転数を増加させると、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)に応じて、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様が異なる。例えば、解放状態の場合には、破線R1で示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇する。他方、直結係合状態やスリップ係合状態の場合には、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇しない。従って、同様に、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様に基づいて、クラッチ12の解放動作の異常を検出することができる。 In FIG. 16, a solid line R0 represents an initial state in which the number of revolutions of the first motor / generator MG1, the engine E, and the second motor / generator MG2 is zero in a state where a release command for the clutch 12 is issued. When the rotational speed of the first motor / generator MG1 is increased from this initial state as indicated by an arrow, the first motor is changed according to each state of the clutch 12 (release state, slip engagement state, direct engagement state). The change mode of the rotation state of the generator MG1 is different. For example, in the released state, as indicated by a broken line R1, the rotational speed of the first motor / generator MG1 increases as instructed. On the other hand, in the direct engagement state or the slip engagement state, the rotation speed of the first motor / generator MG1 does not increase as instructed. Accordingly, similarly, it is possible to detect an abnormality in the releasing operation of the clutch 12 based on the change state of the rotation state of the first motor / generator MG1.
尚、第二モータ・ジェネレータMG2は、出力ギヤOが駆動連結されている遊星歯車装置Pの回転要素以外の回転要素に駆動連結される他の構成として、図15に示す構成において、第二モータ・ジェネレータMG2がキャリアcaに代えてサンギヤsに駆動連結されてもよい。この場合、クラッチ12は、入力軸Iと入力軸Iが駆動連結されたサンギヤsとの間に設けられるが、第二モータ・ジェネレータMG2とサンギヤsとの間に位置しない構成とされる。 Note that the second motor / generator MG2 is different from the second motor / generator MG2 in the configuration shown in FIG. The generator MG2 may be drivingly connected to the sun gear s instead of the carrier ca. In this case, the clutch 12 is provided between the input shaft I and the sun gear s to which the input shaft I is drivingly connected, but is not positioned between the second motor / generator MG2 and the sun gear s.
図17に示す例は、エンジンEの出力トルクを利用して走行するスプリット走行モード時に、基本的に、出力ギヤOの回転速度がエンジンEの回転速度とは異なり負方向とされる構成に関する。 The example shown in FIG. 17 relates to a configuration in which the rotational speed of the output gear O is basically negative, unlike the rotational speed of the engine E, in the split travel mode in which the engine E travels using the output torque.
図17に示す例では、サンギヤsに入力軸I(エンジンE)が駆動連結され、キャリアcaに第一モータ・ジェネレータMG1が駆動連結され、リングギヤrに第二モータ・ジェネレータMG2及び出力ギヤOが駆動連結されている。この場合、クラッチ12は、入力軸Iと入力軸Iが駆動連結されたサンギヤsとの間に設けられてよい。 In the example shown in FIG. 17, the input shaft I (engine E) is drivingly connected to the sun gear s, the first motor / generator MG1 is drivingly connected to the carrier ca, and the second motor / generator MG2 and the output gear O are connected to the ring gear r. Drive coupled. In this case, the clutch 12 may be provided between the input shaft I and the sun gear s to which the input shaft I is drivingly connected.
図17において、実線R0は、クラッチ12の解放指令が出された状態で、第一モータ・ジェネレータMG1、エンジンE、第二モータ・ジェネレータMG2の回転数がゼロの初期状態を表す。この初期状態から、矢印で示すように第一モータ・ジェネレータMG1の回転数を増加させると、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)に応じて、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様が異なる。例えば、解放状態の場合には、破線R1で示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇する。他方、直結係合状態やスリップ係合状態の場合には、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り上昇しない。従って、同様に、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様に基づいて、クラッチ12の解放動作の異常を検出することができる。尚、図17に示す例では、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様は、最も変化が大きいサンギヤsの回転状態の変化態様に基づいて判断されてもよい。 In FIG. 17, a solid line R0 represents an initial state in which the number of revolutions of the first motor / generator MG1, the engine E, and the second motor / generator MG2 is zero in a state in which a clutch 12 release command is issued. When the rotational speed of the first motor / generator MG1 is increased from this initial state as indicated by an arrow, the first motor is changed according to each state of the clutch 12 (release state, slip engagement state, direct engagement state). The change mode of the rotation state of the generator MG1 is different. For example, in the released state, as indicated by a broken line R1, the rotational speed of the first motor / generator MG1 increases as instructed. On the other hand, in the direct engagement state or the slip engagement state, the rotation speed of the first motor / generator MG1 does not increase as instructed. Accordingly, similarly, it is possible to detect an abnormality in the releasing operation of the clutch 12 based on the change state of the rotation state of the first motor / generator MG1. In the example shown in FIG. 17, the change mode of the rotation state of the first motor / generator MG1 may be determined based on the change mode of the rotation state of the sun gear s that has the largest change.
尚、図17に示す例において、クラッチ12は、入力軸Iと遊星歯車装置Pのサンギヤsの間ではなく、出力ギヤO及び第二モータ・ジェネレータMG2と遊星歯車装置Pのリングギヤr間や、第一モータ・ジェネレータMG1と遊星歯車装置Pのキャリアca間に設けられてもよい。 In the example shown in FIG. 17, the clutch 12 is not between the input shaft I and the sun gear s of the planetary gear device P, but between the output gear O and the second motor / generator MG2 and the ring gear r of the planetary gear device P. It may be provided between the first motor / generator MG1 and the carrier ca of the planetary gear set P.
また、図17に示す例において、第二モータ・ジェネレータMG2は、リングギヤrに代えてサンギヤsに駆動連結されてもよい。この場合、クラッチ12は、入力軸Iと入力軸Iが駆動連結されたサンギヤsとの間に設けられるが、第二モータ・ジェネレータMG2とサンギヤsとの間に位置しない構成とされる。 In the example shown in FIG. 17, the second motor / generator MG2 may be drivingly connected to the sun gear s instead of the ring gear r. In this case, the clutch 12 is provided between the input shaft I and the sun gear s to which the input shaft I is drivingly connected, but is not positioned between the second motor / generator MG2 and the sun gear s.
図18乃至図20は、遊星歯車装置Pが4つの回転要素e1,e2,e3,e4を有する構成に関する。尚、遊星歯車装置Pは、2つの遊星歯車機構を組み合わせた構成(例えば、2組以上の遊星歯車機構の一部の回転要素間を互いに連結した構成等)であってもよい。 FIGS. 18 to 20 relate to a configuration in which the planetary gear device P includes four rotating elements e1, e2, e3, and e4. The planetary gear device P may have a configuration in which two planetary gear mechanisms are combined (for example, a configuration in which some rotating elements of two or more planetary gear mechanisms are connected to each other).
図18乃至図20に示す例では、入力軸I、出力ギヤO、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2が、それぞれ、遊星歯車装置Pの異なる回転要素に駆動連結される。即ち、図18乃至図20に示す例では、上述の各種バリエーション(上述の実施例1,2,3を含む)と異なり、第二モータ・ジェネレータMG2が、入力軸I、出力ギヤO及び第一モータ・ジェネレータMG1が駆動連結された遊星歯車装置Pの各回転要素以外の回転要素に駆動連結される。 In the example shown in FIGS. 18 to 20, the input shaft I, the output gear O, the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 are drivingly connected to different rotating elements of the planetary gear unit P, respectively. That is, in the examples shown in FIGS. 18 to 20, unlike the above-described various variations (including the above-described first, second, and third embodiments), the second motor / generator MG2 includes the input shaft I, the output gear O, and the first The motor / generator MG1 is drivably coupled to rotating elements other than the rotating elements of the planetary gear set P that is drivably coupled.
具体的には、図18に示す例では、第一回転要素e1に入力軸Iが駆動連結され、第二回転要素e2に出力ギヤOが駆動連結され、第三回転要素e3に第二モータ・ジェネレータMG2が駆動連結され、第四回転要素e4に第一モータ・ジェネレータMG1が駆動連結される。また、図19に示す例では、第一回転要素e1に第一モータ・ジェネレータMG1が駆動連結され、第二回転要素e2に入力軸Iが駆動連結され、第三回転要素e3に出力ギヤOが駆動連結され、第四回転要素e4に第二モータ・ジェネレータMG2が駆動連結される。また、図20に示す例では、第一回転要素e1に入力軸Iが駆動連結され、第二回転要素e2に第一モータ・ジェネレータMG1が駆動連結され、第三回転要素e3に第二モータ・ジェネレータMG2が駆動連結され、第四回転要素e4に出力ギヤOが駆動連結される。 Specifically, in the example shown in FIG. 18, the input shaft I is drivingly connected to the first rotating element e1, the output gear O is drivingly connected to the second rotating element e2, and the second motor The generator MG2 is drivingly connected, and the first motor / generator MG1 is drivingly connected to the fourth rotating element e4. In the example shown in FIG. 19, the first motor / generator MG1 is drivingly connected to the first rotating element e1, the input shaft I is drivingly connected to the second rotating element e2, and the output gear O is connected to the third rotating element e3. The second motor / generator MG2 is drivingly connected to the fourth rotating element e4. In the example shown in FIG. 20, the input shaft I is drivingly connected to the first rotating element e1, the first motor / generator MG1 is drivingly connected to the second rotating element e2, and the second motor Generator MG2 is drivingly connected, and output gear O is drivingly connected to fourth rotating element e4.
図18乃至図20に示す例では、クラッチ12は、入力軸Iと入力軸Iが駆動連結された回転要素との間に設けられる。そして、このような構成においても、クラッチ12の解放指令が出された状態で、第一モータ・ジェネレータMG1、エンジンE、第二モータ・ジェネレータMG2の回転数がゼロの初期状態から、矢印で示すように第一モータ・ジェネレータMG1の回転数を減少(図18)又は増加(図19及び図20)させると、クラッチ12の各状態(解放状態、スリップ係合状態、直結係合状態)に応じて、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様が異なる。例えば、解放状態の場合には、破線R1で示すように、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り減少(又は増加)する。他方、直結係合状態やスリップ係合状態の場合には、第一モータ・ジェネレータMG1の回転数が指令通り減少(又は増加)しない。従って、同様に、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様に基づいて、クラッチ12の解放動作の異常を検出することができる。尚、図20に示す例では、第一モータ・ジェネレータMG1の回転状態の変化態様は、最も変化が大きい第一回転要素e1の回転状態の変化態様に基づいて判断されてもよい。 In the example shown in FIGS. 18 to 20, the clutch 12 is provided between the input shaft I and a rotating element to which the input shaft I is drivingly connected. Even in such a configuration, the first motor / generator MG1, the engine E, and the second motor / generator MG2 are indicated by arrows from the initial state where the rotational speeds of the first motor / generator MG1, the engine E, and the second motor / generator MG2 are zero. Thus, when the rotational speed of the first motor / generator MG1 is decreased (FIG. 18) or increased (FIGS. 19 and 20), the clutch 12 depends on each state (release state, slip engagement state, direct engagement state). Thus, the change state of the rotation state of the first motor / generator MG1 is different. For example, in the released state, as indicated by a broken line R1, the rotational speed of the first motor / generator MG1 decreases (or increases) as instructed. On the other hand, in the direct engagement state or the slip engagement state, the rotation speed of the first motor / generator MG1 does not decrease (or increase) as instructed. Accordingly, similarly, it is possible to detect an abnormality in the releasing operation of the clutch 12 based on the change state of the rotation state of the first motor / generator MG1. In the example shown in FIG. 20, the change state of the rotation state of the first motor / generator MG1 may be determined based on the change state of the rotation state of the first rotation element e1 having the largest change.
尚、遊星歯車装置Pが4つの回転要素e1,e2,e3,e4を有する構成は、図18乃至図20に示す例に限られず、図18乃至図20に示す構成において、2つの回転要素の順番が入れ替えられた構成とすることも可能である。例えば、図18に示す構成において、第二回転要素e2と第三回転要素e3とが入れ替えられた構成としてもよい。また、図19に示す構成において、第三回転要素e3と第四回転要素e4とが入れ替えられた構成としてもよい。また、図20に示す構成において、第三回転要素e3と第四回転要素e4とが入れ替えられた後、更に第二回転要素e2と第三回転要素e3とが入れ替えられた構成としてもよい。 Note that the configuration in which the planetary gear device P includes the four rotating elements e1, e2, e3, and e4 is not limited to the example illustrated in FIGS. 18 to 20, and in the configuration illustrated in FIGS. A configuration in which the order is changed is also possible. For example, in the configuration shown in FIG. 18, the second rotating element e2 and the third rotating element e3 may be replaced. In the configuration shown in FIG. 19, the third rotating element e3 and the fourth rotating element e4 may be replaced. Further, in the configuration shown in FIG. 20, after the third rotating element e3 and the fourth rotating element e4 are replaced, the second rotating element e2 and the third rotating element e3 may be further replaced.
また、上述した各種バリエーション(上述した実施例1,2,3を含む)において、遊星歯車装置Pは、シングルピニオン型でなくてもよく、例えばダブルピニオン型やラビニヨ型の遊星歯車装置により構成されてもよい。 Further, in the above-described various variations (including the above-described first, second, and third embodiments), the planetary gear device P may not be a single pinion type, and may be a double pinion type or a Ravigneaux type planetary gear device, for example. May be.
101,102,103 ハイブリッド車両の駆動装置
12 クラッチ
21 オイルポンプ
41 制御ユニット
48 クラッチ解放異常検出部
E エンジン
I 入力軸(入力部材)
O 出力ギヤ(出力部材)
MG1 第一モータ・ジェネレータ(第一回転電機)
MG2 第二モータ・ジェネレータ(第二回転電機)
P 遊星歯車装置(差動歯車装置)
s サンギヤ
ca キャリア
r リングギヤ
W 車輪
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101,102,103 Drive device of
O Output gear (output member)
MG1 First motor / generator (first rotating electrical machine)
MG2 Second motor / generator (second rotating electrical machine)
P planetary gear unit (differential gear unit)
s sun gear ca carrier r ring gear W wheel
Claims (4)
前記入力部材、前記出力部材、及び前記第一回転電機が、それぞれ前記差動歯車装置の異なる回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、
前記第二回転電機が、前記第一回転電機が駆動連結された回転要素以外の回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、
前記入力部材、前記出力部材、及び前記第一回転電機のいずれかと、前記差動歯車装置の回転要素との駆動連結を解放可能な係合装置を備え、
前記制御装置は、前記係合装置が係合状態とされていると共に前記第一回転電機、前記第二回転電機、及びエンジンが停止している状態で、前記係合装置の解放を指令し、該解放指令後に、前記第一回転電機の回転トルクの発生を指令し、該第一回転電機による回転トルクの発生時における該第一回転電機の回転状態の変化態様に基づいて、前記係合装置の解放指令に応じた前記係合装置の解放動作の異常を検出することを特徴とする、ハイブリッド車両の駆動装置。 An input member drivingly connected to the engine, an output member drivingly connected to the wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, a differential gear device having at least three rotating elements, and a control device. A drive device for a hybrid vehicle,
The input member, the output member, and the first rotating electrical machine are drivingly connected to different rotating elements of the differential gear device without passing through other rotating elements of the differential gear device,
The second rotating electrical machine is drivingly connected to a rotating element other than the rotating element to which the first rotating electrical machine is drive-connected without passing through other rotating elements of the differential gear device,
An engagement device capable of releasing the drive connection between any one of the input member, the output member, and the first rotating electrical machine and the rotating element of the differential gear device,
The control device commands the release of the engaging device in a state where the engaging device is in an engaged state and the first rotating electrical machine, the second rotating electrical machine, and the engine are stopped. After the release command, the engagement device is instructed to generate a rotational torque of the first rotating electrical machine, and the engagement device is based on a change mode of the rotational state of the first rotating electrical machine when the rotational torque is generated by the first rotating electrical machine. An abnormality in the releasing operation of the engagement device in response to a release command is detected.
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