JP2013121787A - Vehicle control system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle control system which can improve responsiveness at the start of an internal combustion engine.SOLUTION: The vehicle control system 1 comprises: a planetary mechanism 50; the internal combustion engine 10 having a starter 12; a rotating electric machine MG1; an output rotating member 23; an engagement device 80; and a control device 40. When performing starter start control for starting the internal combustion engine 10 by the starter 12 in the released state of the engagement device 80, the control device 40 performs synchronization control for controlling the rotating electric machine MG1 and making the rotation speed of a third rotating element 50r and that of the output rotating member 23 synchronized with each other, and brings the engagement device 80 into an engaged state after the rotation speed of the third rotating element 50r and that of the output rotating member 23 are synchronized with each other. Accordingly, the vehicle control system 1 exhibits an effect that the responsiveness at the start of the internal combustion engine can be improved.

Description

本発明は、車両制御システムに関する。   The present invention relates to a vehicle control system.

車両に搭載される従来の車両制御システムとして、例えば、特許文献1には、シリーズ式走行モードとシリーズパラレル式走行モードとの間で走行モードを切り替えるハイブリッド車両の制御装置が開示されている。このハイブリッド車両の制御装置は、エンジン、動力分割機構である遊星歯車機構、モータMG1、モータMG2を有するハイブリッド駆動装置に適用される。このハイブリッド駆動装置は、遊星歯車機構の出力回転要素と、伝達される動力を車両の駆動輪側に出力可能である出力回転部材との間にクラッチが設けられている。   As a conventional vehicle control system mounted on a vehicle, for example, Patent Document 1 discloses a control device for a hybrid vehicle that switches a travel mode between a series travel mode and a series parallel travel mode. This hybrid vehicle control device is applied to a hybrid drive device having an engine, a planetary gear mechanism that is a power split mechanism, a motor MG1, and a motor MG2. In this hybrid drive device, a clutch is provided between an output rotation element of the planetary gear mechanism and an output rotation member capable of outputting transmitted power to the drive wheel side of the vehicle.

特開2011−156997号公報JP 2011-156997 A

ところで、上述のような特許文献1に記載されているハイブリッド車両の制御装置は、例えば、内燃機関始動時の応答性の向上の点で、更なる改善の余地がある。   By the way, the hybrid vehicle control device described in Patent Document 1 as described above has room for further improvement, for example, in terms of improving the responsiveness when starting the internal combustion engine.

そこで本発明は、内燃機関始動時の応答性を向上することができる車両制御システムを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle control system that can improve the response at the time of starting an internal combustion engine.

上記目的を達成するために、本発明に係る車両制御システムは、差動回転可能な複数の回転要素を含む遊星機構と、始動時に機関出力軸を回転駆動するスタータを有し前記遊星機構の第1回転要素に連結される内燃機関と、前記遊星機構の前記第1回転要素とは異なる第2回転要素に連結される回転電機と、伝達される動力を車両の駆動輪側に出力可能である出力回転部材と、前記遊星機構の前記第1回転要素及び前記第2回転要素とは異なる第3回転要素と前記出力回転部材とを動力伝達可能に係合した係合状態と、前記係合を解除した解放状態とに切り替え可能である係合装置と、前記係合装置の解放状態で前記スタータにより前記内燃機関を始動するスタータ始動制御の際に、前記回転電機を制御し前記第3回転要素と前記出力回転部材との回転速度を同期させる同期制御を行い、当該第3回転要素と当該出力回転部材との回転速度が同期した後に前記係合装置を係合状態とする制御装置とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a vehicle control system according to the present invention includes a planetary mechanism including a plurality of rotational elements capable of differential rotation, and a starter that rotationally drives an engine output shaft during start-up. An internal combustion engine connected to one rotating element, a rotating electrical machine connected to a second rotating element different from the first rotating element of the planetary mechanism, and transmitted power can be output to the drive wheel side of the vehicle. An engagement state in which an output rotation member, a third rotation element different from the first rotation element and the second rotation element of the planetary mechanism, and the output rotation member are engaged so as to be able to transmit power, and the engagement An engagement device that can be switched to the released release state; and the starter start control for starting the internal combustion engine by the starter in the release state of the engagement device to control the rotating electrical machine to control the third rotating element And the output rotating part And a control device that engages the engagement device after the rotation speeds of the third rotation element and the output rotation member are synchronized. .

また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記スタータ始動制御と並行して前記同期制御を行うものとすることができる。   Moreover, in the said vehicle control system, the said control apparatus shall perform the said synchronous control in parallel with the said starter starting control.

また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記内燃機関の機関回転速度を、要求される駆動力に応じた最終目標回転速度より低い係合時目標回転速度まで自立上昇させるものとすることができる。   Further, in the vehicle control system, the control device autonomously increases the engine rotation speed of the internal combustion engine to an engagement target rotation speed lower than a final target rotation speed corresponding to a required driving force. Can do.

また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記同期制御として、前記内燃機関の機関回転速度が、当該内燃機関の燃焼が安定する燃焼安定目標回転速度以上になるまで前記回転電機を停止状態で維持し、前記内燃機関の機関回転速度が前記燃焼安定目標回転速度以上になった後、当該燃焼安定目標回転速度より高くかつ要求される駆動力に応じた最終目標回転速度より低い係合時目標回転速度以上になるまで前記第3回転要素と前記出力回転部材との回転速度差に基づいたフィードバック制御により前記回転電機を駆動し、前記第3回転要素と前記出力回転部材との回転速度を同期させるものとすることができる。   Further, in the vehicle control system, as the synchronous control, the control device stops the rotating electrical machine until the engine rotation speed of the internal combustion engine becomes equal to or higher than a stable combustion target rotation speed at which combustion of the internal combustion engine is stable. And after the engine speed of the internal combustion engine becomes equal to or higher than the combustion stable target rotational speed, the engagement is higher than the combustion stable target rotational speed and lower than the final target rotational speed corresponding to the required driving force. The rotating electrical machine is driven by feedback control based on a rotational speed difference between the third rotating element and the output rotating member until the rotational speed exceeds a target rotating speed, and the rotational speeds of the third rotating element and the output rotating member are adjusted. It can be synchronized.

また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記同期制御として、前記回転電機を駆動し、前記第3回転要素と前記出力回転部材との回転速度を同期させる際に、前記回転電機が出力するトルクを制限するものとすることができる。   In the vehicle control system, the control device drives the rotating electrical machine as the synchronization control, and the rotating electrical machine outputs an output when synchronizing the rotational speeds of the third rotating element and the output rotating member. The torque to be performed can be limited.

また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記内燃機関の機関回転速度が、要求される駆動力に応じた最終目標回転速度より低い係合時目標回転速度以上になった後、当該内燃機関の機関回転速度を当該係合時目標回転速度で維持し、前記第3回転要素と前記出力回転部材との回転速度差が予め設定される目標速度差以下である状態で予め設定される同期判定時間継続した後に、前記係合装置を係合状態とするものとすることができる。   Further, in the vehicle control system, the control device causes the internal combustion engine to move to the internal combustion engine after the engine rotational speed of the internal combustion engine becomes equal to or higher than a target rotational speed at engagement lower than a final target rotational speed corresponding to a required driving force. The engine rotation speed of the engine is maintained at the target rotation speed at the time of engagement, and the synchronization is set in advance in a state where the rotation speed difference between the third rotation element and the output rotation member is equal to or less than a preset target speed difference. The engagement device can be brought into an engaged state after the determination time has continued.

また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記同期制御として、前記内燃機関の機関回転速度が、当該内燃機関の燃焼が安定する燃焼安定目標回転速度以上になるまで前記回転電機を停止状態で維持し、前記内燃機関の機関回転速度が前記燃焼安定目標回転速度以上になった後、当該燃焼安定目標回転速度より高くかつ要求される駆動力に応じた最終目標回転速度より低い係合時目標回転速度以上になるまで、前記内燃機関の機関回転速度の上昇速度に応じて当該内燃機関の機関回転速度が前記係合時目標回転速度以上になるまでの時間と、当該内燃機関の機関回転速度が前記係合時目標回転速度以上になる際の前記回転電機の出力回転速度とに基づいて、当該回転電機の出力回転速度を一定の上昇速度で上昇させるものとすることができる。   Further, in the vehicle control system, as the synchronous control, the control device stops the rotating electrical machine until the engine rotation speed of the internal combustion engine becomes equal to or higher than a stable combustion target rotation speed at which combustion of the internal combustion engine is stable. And after the engine speed of the internal combustion engine becomes equal to or higher than the combustion stable target rotational speed, the engagement is higher than the combustion stable target rotational speed and lower than the final target rotational speed corresponding to the required driving force. The time until the engine rotation speed of the internal combustion engine becomes equal to or higher than the target rotation speed at the time of engagement according to the increasing speed of the engine rotation speed of the internal combustion engine until the rotation speed exceeds the target rotation speed, and the engine rotation of the internal combustion engine Based on the output rotational speed of the rotating electrical machine when the speed is equal to or higher than the target rotational speed during engagement, the output rotational speed of the rotating electrical machine is increased at a constant increase speed. Can.

また、上記車両制御システムでは、前記係合装置は、前記第3回転要素及び前記出力回転部材の回転軸線に沿って移動することで、前記係合状態と前記解放状態とを切り替え可能である係合移動部材を有するものとすることができる。   In the vehicle control system, the engagement device can switch between the engagement state and the release state by moving along the rotation axis of the third rotation element and the output rotation member. It can have a joint moving member.

本発明に係る車両制御システムは、内燃機関始動時の応答性を向上することができる、という効果を奏する。   The vehicle control system according to the present invention has an effect that the responsiveness at the time of starting the internal combustion engine can be improved.

図1は、実施形態1に係る車両制御システムの概略構成を表す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the vehicle control system according to the first embodiment. 図2は、実施形態1に係る車両制御システムの遊星歯車機構周辺の概略構成を表す部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a schematic configuration around the planetary gear mechanism of the vehicle control system according to the first embodiment. 図3は、実施形態1に係る車両制御システムの動作を表す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the operation of the vehicle control system according to the first embodiment. 図4は、実施形態1に係る車両制御システムの動作を表す共線図である。FIG. 4 is a collinear diagram illustrating the operation of the vehicle control system according to the first embodiment. 図5は、実施形態1に係る車両制御システムの動作を表す共線図である。FIG. 5 is a collinear diagram illustrating the operation of the vehicle control system according to the first embodiment. 図6は、実施形態1に係る車両制御システムのECUによる制御の一例を説明するフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of control by the ECU of the vehicle control system according to the first embodiment. 図7は、実施形態2に係る車両制御システムの動作を表す共線図である。FIG. 7 is a collinear diagram illustrating the operation of the vehicle control system according to the second embodiment. 図8は、実施形態2に係る車両制御システムの動作を表す共線図である。FIG. 8 is a collinear diagram illustrating the operation of the vehicle control system according to the second embodiment. 図9は、実施形態2に係る車両制御システムのECUによる制御の一例を説明するフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of control by the ECU of the vehicle control system according to the second embodiment.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

[実施形態1]
図1は、実施形態1に係る車両制御システムの概略構成を表す模式図、図2は、実施形態1に係る車両制御システムの遊星歯車機構周辺の概略構成を表す部分断面図、図3は、実施形態1に係る車両制御システムの動作を表す模式図、図4、図5は、実施形態1に係る車両制御システムの動作を表す共線図、図6は、実施形態1に係る車両制御システムのECUによる制御の一例を説明するフローチャートである。
[Embodiment 1]
1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle control system according to the first embodiment, FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a schematic configuration around a planetary gear mechanism of the vehicle control system according to the first embodiment, and FIG. FIG. 4 and FIG. 5 are collinear diagrams showing the operation of the vehicle control system according to the first embodiment, and FIG. 6 is a vehicle control system according to the first embodiment. It is a flowchart explaining an example of control by this ECU.

図1に示す本実施形態の車両制御システム1は、車両2に搭載される。車両制御システム1は、車両2の駆動輪30を回転駆動して推進するために、走行用動力源(原動機)として、内燃機関及び回転電機を搭載したハイブリッド形式のハイブリッド駆動システムである。つまり、車両2は、いわゆるハイブリッド車両であり、内燃機関に加えて回転電機を動力源として備えた車両である。車両2は、内燃機関を可及的に効率の良い状態で運転する一方、駆動力やエンジンブレーキ力の過不足を回転電機で補い、さらには減速時にエネルギの回生をおこなう。これにより、車両2は、内燃機関による排気ガスを低減し、同時に燃費の向上を図るように構成された車両である。   A vehicle control system 1 according to this embodiment shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle 2. The vehicle control system 1 is a hybrid-type hybrid drive system in which an internal combustion engine and a rotating electrical machine are mounted as a driving power source (prime mover) for driving and driving the drive wheels 30 of the vehicle 2. That is, the vehicle 2 is a so-called hybrid vehicle, and includes a rotating electric machine as a power source in addition to the internal combustion engine. The vehicle 2 operates the internal combustion engine as efficiently as possible, compensates for excess or deficiency of driving force and engine braking force with a rotating electric machine, and regenerates energy during deceleration. Thus, the vehicle 2 is a vehicle configured to reduce exhaust gas from the internal combustion engine and simultaneously improve fuel consumption.

具体的には、車両制御システム1は、内燃機関としてのエンジン10と、動力伝達装置20と、駆動輪30と、制御装置としてのECU40とを備える。動力伝達装置20は、走行用動力源が発生させる動力を伝達するものである。動力伝達装置20は、エンジン10と結合されると共に、回転電機としてのモータジェネレータ(以下、特に断りのない限り「モータ」と略記する)MG1、MG2を含んで構成される。駆動輪30は、動力伝達装置20を介して伝達される動力により回転駆動する。ECU40は、CPU、ROM、RAM及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体として構成される電子制御装置である。車両制御システム1は、このECU40によって制御されることでエンジン10とモータMG1、MG2を原動機として併用又は選択使用することが可能に構成される。   Specifically, the vehicle control system 1 includes an engine 10 as an internal combustion engine, a power transmission device 20, drive wheels 30, and an ECU 40 as a control device. The power transmission device 20 transmits power generated by the traveling power source. The power transmission device 20 is coupled to the engine 10 and includes motor generators (hereinafter abbreviated as “motors” unless otherwise specified) MG1 and MG2 as rotating electric machines. The drive wheels 30 are rotationally driven by the power transmitted through the power transmission device 20. The ECU 40 is an electronic control unit mainly composed of a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and an interface. The vehicle control system 1 is configured to be able to use the engine 10 and the motors MG1 and MG2 together or as a prime mover by being controlled by the ECU 40.

より詳細には、エンジン10は、燃料を燃焼させることにより燃料のエネルギを機械的仕事に変換して出力する熱機関である。エンジン10は、燃料の燃焼に伴って機関出力軸としてのクランク軸11に機械的な動力(エンジントルク)を発生させ、この機械的動力をクランク軸11から駆動輪30に向けて出力可能である。エンジン10は、車両2の停車中、走行中にかかわらず、作動状態と非作動状態とを切り替え可能である。   More specifically, the engine 10 is a heat engine that converts the energy of the fuel into mechanical work and outputs it by burning the fuel. The engine 10 can generate mechanical power (engine torque) on a crankshaft 11 serving as an engine output shaft along with fuel combustion, and can output this mechanical power from the crankshaft 11 toward the drive wheels 30. . The engine 10 can switch between an operating state and a non-operating state regardless of whether the vehicle 2 is stopped or traveling.

ここで、エンジン10の作動状態(エンジン10を作動させた状態)とは、駆動輪30に作用させる動力を発生する状態であり、燃焼室で燃料を燃焼して生じる熱エネルギをトルクなどの機械的エネルギの形で出力する状態である。つまり、エンジン10は、作動状態では燃焼室で燃料を燃焼させて車両2の駆動輪30に作用させる動力を発生する。一方、エンジン10の非作動状態、すなわち、エンジン10の作動を停止させた状態とは、動力の発生を停止した状態であり、燃焼室への燃料の供給をカットし(フューエルカット)、燃焼室で燃料を燃焼させずトルクなどの機械的エネルギを出力しない状態である。   Here, the operating state of the engine 10 (the state in which the engine 10 is operated) is a state in which power to be applied to the drive wheels 30 is generated, and thermal energy generated by burning fuel in the combustion chamber is converted to a machine such as torque. It is the state which outputs in the form of dynamic energy. That is, in the operating state, the engine 10 generates power that burns fuel in the combustion chamber and acts on the drive wheels 30 of the vehicle 2. On the other hand, the non-operating state of the engine 10, that is, the state in which the operation of the engine 10 is stopped is a state in which generation of power is stopped, fuel supply to the combustion chamber is cut (fuel cut), and the combustion chamber In this state, the fuel is not burned and no mechanical energy such as torque is output.

また、このエンジン10は、始動時にクランク軸11を回転駆動するスタータ12を有する。スタータ12は、例えば、電動機等によって構成され、発生させた動力によってクランク軸11を回転始動(クランキング)する。エンジン10は、スタータ12からの動力によりクランク軸11の回転が開始した後に、燃焼室に燃料を噴射して点火することで始動することができる。なお、このエンジン10は、後述するようにモータMG1をスタータモータとして利用して始動することもできる。   The engine 10 has a starter 12 that rotationally drives the crankshaft 11 at the time of starting. The starter 12 is constituted by, for example, an electric motor or the like, and starts rotating (cranking) the crankshaft 11 with the generated power. The engine 10 can be started by injecting and igniting fuel into the combustion chamber after the rotation of the crankshaft 11 is started by the power from the starter 12. The engine 10 can also be started using the motor MG1 as a starter motor, as will be described later.

動力伝達装置20は、走行用動力源が発生させた動力を駆動輪30に伝達するものである。動力伝達装置20は、上記モータMG1、MG2、遊星機構としての遊星歯車機構50、減速機構60、差動機構70、係合装置としてのクラッチ80などを含んで構成される。   The power transmission device 20 transmits the power generated by the travel power source to the drive wheels 30. The power transmission device 20 includes the motors MG1, MG2, a planetary gear mechanism 50 as a planetary mechanism, a speed reduction mechanism 60, a differential mechanism 70, a clutch 80 as an engagement device, and the like.

モータMG1、MG2は、供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能(力行機能)と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能(回生機能)とを兼ね備えた回転電機、いわゆるモータジェネレータである。モータMG1は、主にエンジン10の出力を受けて発電する発電機として用いられ、モータMG2は、主に走行用の動力を出力する電動機として用いられる。モータMG2は、交流同期電動機等で構成されており、インバータ(不図示)から交流電力の供給を受けて駆動し、ロータに機械的な動力(モータトルク)を発生させ、この機械的動力をロータから駆動輪30に向けて出力可能である。モータMG1もモータMG2と同様に交流同期電動機としての構成を有している。モータMG1は、ロータに回転軸線C1を中心に回転可能な回転電機出力軸としての回転軸21が結合される。モータMG2は、ロータに回転軸線C1と平行な回転軸線C2を中心に回転可能な回転電機出力軸としての回転軸22が結合される。なお、回転軸線C1は、クランク軸11の回転軸線と一致している。   The motors MG1 and MG2 have a function (power running function) as an electric motor that converts supplied electric power into mechanical power and a function (regenerative function) as a generator that converts input mechanical power into electric power. A rotating electric machine, a so-called motor generator. The motor MG1 is mainly used as a generator that generates power upon receiving the output of the engine 10, and the motor MG2 is mainly used as an electric motor that outputs driving power. The motor MG2 is composed of an AC synchronous motor or the like, is driven by receiving AC power supplied from an inverter (not shown), generates mechanical power (motor torque) in the rotor, and this mechanical power is transmitted to the rotor. To the drive wheel 30 can be output. Similarly to the motor MG2, the motor MG1 has a configuration as an AC synchronous motor. The motor MG1 is coupled to a rotor with a rotating shaft 21 as an output shaft of a rotating electrical machine that can rotate around a rotation axis C1. The motor MG2 is coupled to a rotor with a rotary shaft 22 as a rotating electrical machine output shaft that can rotate around a rotary axis C2 parallel to the rotary axis C1. Note that the rotation axis C1 coincides with the rotation axis of the crankshaft 11.

遊星歯車機構50は、エンジン10が出力した機械的動力をモータMG1側と駆動輪30側とに分割(振り分け)可能である。この遊星歯車機構50は、相互に差動回転可能な複数の回転要素を含んで構成される。遊星歯車機構50は、複数の回転要素として、同一の回転軸線C1を中心に回転可能な第1回転要素としてのキャリヤ50c、第1回転要素とは異なる第2回転要素としてのサンギヤ50s、及び、第1回転要素及び第2回転要素とは異なる第3回転要素としてのリングギヤ50rを含んで構成される。サンギヤ50sは、外歯歯車である。リングギヤ50rは、サンギヤ50sと同軸上に配置された内歯歯車である。キャリヤ50cは、サンギヤ50s又はリングギヤ50r、ここでは両方に噛み合っているピニオンギヤ50pを自転可能かつ公転可能に支持する。   The planetary gear mechanism 50 can divide (distribute) the mechanical power output from the engine 10 into the motor MG1 side and the drive wheel 30 side. The planetary gear mechanism 50 includes a plurality of rotating elements that are differentially rotatable with respect to each other. The planetary gear mechanism 50 includes, as a plurality of rotating elements, a carrier 50c as a first rotating element that can rotate around the same rotation axis C1, a sun gear 50s as a second rotating element different from the first rotating element, and A ring gear 50r as a third rotating element different from the first rotating element and the second rotating element is included. The sun gear 50s is an external gear. The ring gear 50r is an internal gear arranged coaxially with the sun gear 50s. The carrier 50c supports the sun gear 50s or the ring gear 50r, here the pinion gear 50p meshing with both, so as to be able to rotate and revolve.

本実施形態の遊星歯車機構50は、キャリヤ50cがエンジン10からの動力が入力される入力回転要素であり、リングギヤ50rがキャリヤ50cに伝達された動力を出力する出力回転要素となっている。キャリヤ50cは、クランク軸11が一体回転可能に結合される。すなわち、エンジン10は、第1回転要素であるキャリヤ50cに連結される。サンギヤ50sは、回転軸21が一体回転可能に結合される。すなわち、モータMG1は、第2回転要素であるサンギヤ50sに連結される。リングギヤ50rは、出力回転部材であり駆動歯車である第1カウンタドライブギヤ23が後述するクラッチ80を介して係合、及び、解放可能に接続される。遊星歯車機構50は、エンジン10が発生させた動力がキャリヤ50cに入力され、このキャリヤ50cに入力された動力をリングギヤ50rから出力可能である。第1カウンタドライブギヤ23は、伝達される動力を車両2の駆動輪30側に出力可能な出力回転部材である。   In the planetary gear mechanism 50 of the present embodiment, the carrier 50c is an input rotation element to which power from the engine 10 is input, and the ring gear 50r is an output rotation element that outputs the power transmitted to the carrier 50c. The crankshaft 11 is coupled to the carrier 50c so as to be integrally rotatable. That is, the engine 10 is connected to the carrier 50c that is the first rotating element. The sun gear 50s is coupled so that the rotary shaft 21 can rotate integrally. That is, motor MG1 is connected to sun gear 50s that is the second rotating element. The ring gear 50r is connected to a first counter drive gear 23, which is an output rotating member and a drive gear, via a clutch 80, which will be described later, so as to be engaged and disengageable. In the planetary gear mechanism 50, the power generated by the engine 10 is input to the carrier 50c, and the power input to the carrier 50c can be output from the ring gear 50r. The first counter drive gear 23 is an output rotating member that can output the transmitted power to the drive wheel 30 side of the vehicle 2.

減速機構60は、遊星歯車機構50から伝達される機械的動力と回転軸22から伝達される機械的動力とを統合し駆動輪30側に伝達する。減速機構60は、カウンタシャフト61、被駆動歯車としてのカウンタドリブンギヤ62、ファイナルドライブギヤ63を含んで構成される。カウンタシャフト61は、回転軸線C1、C2と平行な回転軸線C3を中心に回転可能な回転軸である。カウンタドリブンギヤ62は、カウンタシャフト61に結合され、第1カウンタドライブギヤ23と噛み合っている。ファイナルドライブギヤ63は、カウンタシャフト61に結合される。   The speed reduction mechanism 60 integrates the mechanical power transmitted from the planetary gear mechanism 50 and the mechanical power transmitted from the rotary shaft 22 and transmits them to the drive wheel 30 side. The speed reduction mechanism 60 includes a counter shaft 61, a counter driven gear 62 as a driven gear, and a final drive gear 63. The counter shaft 61 is a rotation shaft that can rotate around a rotation axis C3 parallel to the rotation axes C1 and C2. The counter driven gear 62 is coupled to the counter shaft 61 and meshes with the first counter drive gear 23. The final drive gear 63 is coupled to the counter shaft 61.

ここで、上述したモータMG2は、回転軸22に第2カウンタドライブギヤ24が結合されている。カウンタドリブンギヤ62は、第1カウンタドライブギヤ23と共にこの第2カウンタドライブギヤ24にも噛み合っている。モータMG2が出力する機械的動力は、回転軸22、第2カウンタドライブギヤ24を介してカウンタドリブンギヤ62に伝達される。このとき、減速機構60は、回転軸22から伝達される機械的動力、言い換えれば、モータMG2が発生させた機械的動力を減速しトルクを増大させて、駆動輪30側に伝達する。   Here, in the motor MG2 described above, the second counter drive gear 24 is coupled to the rotating shaft 22. The counter driven gear 62 meshes with the second counter drive gear 24 together with the first counter drive gear 23. The mechanical power output from the motor MG2 is transmitted to the counter driven gear 62 via the rotary shaft 22 and the second counter drive gear 24. At this time, the speed reduction mechanism 60 decelerates the mechanical power transmitted from the rotating shaft 22, in other words, the mechanical power generated by the motor MG2, increases the torque, and transmits it to the drive wheel 30 side.

差動機構70は、減速機構60から伝達された機械的動力を左右の駆動軸71に分配して出力する。差動機構70は、リングギヤ72などを含んで構成される。リングギヤ72は、ファイナルドライブギヤ63と噛み合っている。駆動輪30は、左右の駆動軸71にそれぞれ結合されており、駆動軸71と共に一体に回転する。   The differential mechanism 70 distributes the mechanical power transmitted from the speed reduction mechanism 60 to the left and right drive shafts 71 and outputs it. The differential mechanism 70 includes a ring gear 72 and the like. Ring gear 72 meshes with final drive gear 63. The drive wheels 30 are respectively coupled to the left and right drive shafts 71 and rotate together with the drive shaft 71.

クラッチ80は、遊星歯車機構50の第3回転要素であるリングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態とに切り替え可能である。クラッチ80の解放状態とは、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23とを切り離して、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との動力伝達を遮断した状態である。   The clutch 80 can be switched between an engaged state in which the ring gear 50r, which is the third rotating element of the planetary gear mechanism 50, and the first counter drive gear 23 are engaged to transmit power, and a released state in which the engagement is released. It is. The released state of the clutch 80 is a state in which the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 are disconnected and the power transmission between the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 is cut off.

ここで、図2を参照して遊星歯車機構50、クラッチ80のより詳細な構成を説明する。   Here, a more detailed configuration of the planetary gear mechanism 50 and the clutch 80 will be described with reference to FIG.

本実施形態のクラッチ80は、係合移動部材としてのドグクラッチスリーブ81を有するいわゆる噛み合い式係合装置であるドグクラッチ装置が用いられる。このクラッチ80は、ドグクラッチスリーブ81がリングギヤ50r及び第1カウンタドライブギヤ23の回転軸線C1に沿って移動することで係合状態と解放状態とを切り替え可能である。ここでは、動力伝達装置20は、遊星歯車機構50の出力回転要素であるリングギヤ50rと、出力回転部材である第1カウンタドライブギヤ23と、クラッチ80の係合移動部材であるドグクラッチスリーブ81とを、適切な位置関係で配置することで、よりコンパクトな構成で動力の伝達状態を切り替えることができる構成を実現している。   As the clutch 80 of this embodiment, a dog clutch device which is a so-called meshing engagement device having a dog clutch sleeve 81 as an engagement moving member is used. The clutch 80 can be switched between an engaged state and a released state when the dog clutch sleeve 81 moves along the rotation axis C <b> 1 of the ring gear 50 r and the first counter drive gear 23. Here, the power transmission device 20 includes a ring gear 50r that is an output rotation element of the planetary gear mechanism 50, a first counter drive gear 23 that is an output rotation member, and a dog clutch sleeve 81 that is an engagement movement member of the clutch 80. By arranging them in an appropriate positional relationship, a configuration capable of switching the power transmission state with a more compact configuration is realized.

なお、以下の説明では、特に断りのない限り、回転軸線C1に沿った方向を軸方向といい、回転軸線C1に直交する方向、すなわち、軸方向に直交する方向を径方向といい、回転軸線C1周りの方向を周方向という。また、径方向において回転軸線C1側を径方向内側といい、反対側を径方向外側という。   In the following description, unless otherwise specified, the direction along the rotation axis C1 is referred to as the axial direction, the direction orthogonal to the rotation axis C1, that is, the direction orthogonal to the axial direction is referred to as the radial direction, and the rotation axis The direction around C1 is referred to as the circumferential direction. Further, in the radial direction, the rotation axis C1 side is referred to as a radial inner side, and the opposite side is referred to as a radial outer side.

遊星歯車機構50は、上述したようにサンギヤ50sが回転軸21と一体回転可能に結合され、キャリヤ50cがクランク軸11と一体回転可能に結合される。リングギヤ50rは、円筒状に形成された円筒部材であり、中心軸線が回転軸線C1と同軸となるように配置される。リングギヤ50rは、径方向内側(内周面側)にキャリヤ50c及びピニオンギヤ50p、サンギヤ50s、回転軸21の一部、クランク軸11の一部等が挿入される。そして、リングギヤ50rは、内周面側が軸受(例えば、ボールベアリング)25、26を介してケーシング27に回転自在に支持される。この2つの軸受25、26は、軸方向に対してピニオンギヤ50pやキャリヤ50cを挟むようにして対向して配置される。そして、軸受25は、リングギヤ50rのクランク軸11側の端部を回転自在に支持し、軸受26は、リングギヤ50rの回転軸21側の端部を回転自在に支持する。   In the planetary gear mechanism 50, as described above, the sun gear 50s is coupled to the rotary shaft 21 so as to be integrally rotatable, and the carrier 50c is coupled to the crankshaft 11 so as to be integrally rotatable. The ring gear 50r is a cylindrical member formed in a cylindrical shape, and is arranged so that the center axis is coaxial with the rotation axis C1. In the ring gear 50r, the carrier 50c, the pinion gear 50p, the sun gear 50s, a part of the rotating shaft 21, a part of the crankshaft 11, and the like are inserted on the radially inner side (inner peripheral surface side). The ring gear 50r is rotatably supported on the casing 27 through bearings (for example, ball bearings) 25 and 26 on the inner peripheral surface side. The two bearings 25 and 26 are arranged opposite to each other so as to sandwich the pinion gear 50p and the carrier 50c with respect to the axial direction. The bearing 25 rotatably supports the end of the ring gear 50r on the crankshaft 11 side, and the bearing 26 rotatably supports the end of the ring gear 50r on the rotating shaft 21 side.

第1カウンタドライブギヤ23及びドグクラッチスリーブ81は、ともに円筒状に形成された円筒部材であり、ともに中心軸線が回転軸線C1と同軸となるように配置される。第1カウンタドライブギヤ23及びドグクラッチスリーブ81は、リングギヤ50rの径方向外側を覆うように配置される。すなわち、第1カウンタドライブギヤ23及びドグクラッチスリーブ81は、径方向内側(内周面側)にリングギヤ50rが挿入される。そして、第1カウンタドライブギヤ23とドグクラッチスリーブ81とは、軸方向に対して隣接して設けられる。ここでは、第1カウンタドライブギヤ23は、リングギヤ50rの、軸受25によって支持されている側の一方の端部側に配置される。ドグクラッチスリーブ81は、リングギヤ50rの、軸受26によって支持されている側の他方の端部側に配置される。つまり、第1カウンタドライブギヤ23とドグクラッチスリーブ81とは、軸方向に対して、第1カウンタドライブギヤ23がクランク軸11側に、ドグクラッチスリーブ81が回転軸21側に配置される。なお、この動力伝達装置20は、後述するパーキングポール82がリングギヤ50rのほぼ中央部に配置されている。つまり、動力伝達装置20は、リングギヤ50rの径方向外側に、軸方向に沿ってドグクラッチスリーブ81、パーキングポール82、第1カウンタドライブギヤ23の順で各構成が配置されている。   The first counter drive gear 23 and the dog clutch sleeve 81 are both cylindrical members formed in a cylindrical shape, and both are arranged so that the center axis is coaxial with the rotation axis C1. The first counter drive gear 23 and the dog clutch sleeve 81 are arranged so as to cover the radially outer side of the ring gear 50r. That is, in the first counter drive gear 23 and the dog clutch sleeve 81, the ring gear 50r is inserted radially inward (inner peripheral surface side). The first counter drive gear 23 and the dog clutch sleeve 81 are provided adjacent to each other in the axial direction. Here, the 1st counter drive gear 23 is arrange | positioned at the one edge part side of the side currently supported by the bearing 25 of the ring gear 50r. The dog clutch sleeve 81 is disposed on the other end side of the ring gear 50r on the side supported by the bearing 26. That is, the first counter drive gear 23 and the dog clutch sleeve 81 are arranged such that the first counter drive gear 23 is on the crankshaft 11 side and the dog clutch sleeve 81 is on the rotating shaft 21 side in the axial direction. In the power transmission device 20, a parking pole 82, which will be described later, is disposed at substantially the center of the ring gear 50r. In other words, the power transmission device 20 is configured such that the dog clutch sleeve 81, the parking pole 82, and the first counter drive gear 23 are arranged in this order along the axial direction outside the ring gear 50r in the radial direction.

そして、第1カウンタドライブギヤ23は、内周面側が軸受(例えば、ニードルベアリング)28を介してリングギヤ50rの外周面に回転自在に支持される。したがって、第1カウンタドライブギヤ23は、回転軸線C1を回転中心としてリングギヤ50rと相対回転可能に構成される。ここでは、リングギヤ50rは、軸受25によって支持されている側の一方の端部(クランク軸11側の端部)の外周面に円環状の凹部51が形成されている。軸受28は、軸方向に対して、軸受25と軸受26との間に位置し、この凹部51内にて第1カウンタドライブギヤ23を回転自在に支持する。   The first counter drive gear 23 is rotatably supported on the outer peripheral surface of the ring gear 50r through the bearing (for example, needle bearing) 28 on the inner peripheral surface side. Accordingly, the first counter drive gear 23 is configured to be rotatable relative to the ring gear 50r with the rotation axis C1 as the rotation center. Here, in the ring gear 50r, an annular recess 51 is formed on the outer peripheral surface of one end portion on the side supported by the bearing 25 (end portion on the crankshaft 11 side). The bearing 28 is located between the bearing 25 and the bearing 26 with respect to the axial direction, and rotatably supports the first counter drive gear 23 in the recess 51.

第1カウンタドライブギヤ23は、噛合部としてのドグ歯23aと、歯車を形成する歯筋23bとを有する。ドグ歯23aは、第1カウンタドライブギヤ23の円筒状の本体部23cにおいて、ドグクラッチスリーブ81側の端部の外周面に設けられる。ドグ歯23aは、本体部23cの軸方向端面に形成された複数の噛み合い突起部等により構成され、クラッチ80の係合状態にて、ドグクラッチスリーブ81のドグ歯81aの端面と噛み合う部分となる。歯筋23bは、第1カウンタドライブギヤ23の本体部23cの、ドグクラッチスリーブ81とは反対側の端部の外周面に設けられる。歯筋23bは、本体部23cの外周面に形成された複数の線状の噛み合い突起部等によって構成され、カウンタドリブンギヤ62と噛み合う部分となる。第1カウンタドライブギヤ23は、本体部23cのドグ歯23aとは反対側の端面がワッシャ29aを介して受け部材としてのスナップリング29bによって位置決めされている。   The first counter drive gear 23 has dog teeth 23a as meshing portions and tooth traces 23b forming a gear. The dog teeth 23 a are provided on the outer peripheral surface of the end portion on the dog clutch sleeve 81 side in the cylindrical main body portion 23 c of the first counter drive gear 23. The dog teeth 23a are constituted by a plurality of meshing protrusions formed on the axial end surface of the main body portion 23c, and become portions that mesh with the end surfaces of the dog teeth 81a of the dog clutch sleeve 81 when the clutch 80 is engaged. The tooth traces 23b are provided on the outer peripheral surface of the end portion of the main body portion 23c of the first counter drive gear 23 opposite to the dog clutch sleeve 81. The tooth trace 23b is constituted by a plurality of linear meshing protrusions formed on the outer peripheral surface of the main body 23c, and is a portion that meshes with the counter driven gear 62. The end face of the first counter drive gear 23 opposite to the dog teeth 23a of the main body 23c is positioned by a snap ring 29b as a receiving member via a washer 29a.

ドグクラッチスリーブ81は、内周面に軸方向に沿って一体で形成されるドグ歯81aを有している。ここで、リングギヤ50rは、ドグクラッチスリーブ81の内周面と径方向に対向する外周面がドグクラッチハブとして機能する。リングギヤ50rは、この外周面に歯部としてのドグ歯52を有する。ドグ歯52は、リングギヤ50rの外周面に軸方向に沿って一体で形成され、ドグクラッチスリーブ81のドグ歯81aと噛み合う部分となる。ドグクラッチスリーブ81は、内周面側にリングギヤ50rが挿入された状態でドグ歯81aとドグ歯52とが噛み合う。これにより、ドグクラッチスリーブ81は、リングギヤ50rの外周面に、このリングギヤ50rと一体回転可能かつ軸方向に沿って相対移動可能に支持される。したがって、ドグクラッチスリーブ81は、リングギヤ50rとの間で動力伝達可能かつ軸方向に沿って移動可能に構成される。ドグクラッチスリーブ81は、軸方向に沿って移動することで、ドグ歯81aがドグ歯52と第1カウンタドライブギヤ23のドグ歯23aとの双方に噛み合う係合位置と、ドグ歯23aとの噛み合いが解放される解放位置とに移動することができる。   The dog clutch sleeve 81 has dog teeth 81a formed integrally on the inner peripheral surface along the axial direction. Here, the ring gear 50r functions as a dog clutch hub at the outer peripheral surface that is radially opposed to the inner peripheral surface of the dog clutch sleeve 81. The ring gear 50r has dog teeth 52 as tooth portions on the outer peripheral surface. The dog teeth 52 are formed integrally with the outer peripheral surface of the ring gear 50 r along the axial direction, and are portions that mesh with the dog teeth 81 a of the dog clutch sleeve 81. In the dog clutch sleeve 81, the dog teeth 81a and the dog teeth 52 mesh with each other in a state where the ring gear 50r is inserted on the inner peripheral surface side. Thus, the dog clutch sleeve 81 is supported on the outer peripheral surface of the ring gear 50r so as to be able to rotate integrally with the ring gear 50r and to be relatively movable along the axial direction. Therefore, the dog clutch sleeve 81 is configured to be able to transmit power to the ring gear 50r and move along the axial direction. The dog clutch sleeve 81 moves along the axial direction so that the dog teeth 81a mesh with both the dog teeth 52 and the dog teeth 23a of the first counter drive gear 23, and the dog teeth 23a mesh with each other. It can move to the release position to be released.

したがって、クラッチ80は、ドグクラッチスリーブ81が不図示のアクチュエータから動力を受けて回転軸線C1に沿って移動することで、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態とに切り替え可能となる。リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23とは、クラッチ80が係合状態である場合には、一体回転する状態となり、すなわち、ドグクラッチスリーブ81を介して動力伝達が可能な状態となる。一方、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23とは、クラッチ80が解放状態である場合には、一体回転する状態が解除され、相対回転可能な状態となり、すなわち、ドグクラッチスリーブ81を介した動力伝達が遮断された状態となる。   Therefore, in the clutch 80, the dog clutch sleeve 81 receives power from an actuator (not shown) and moves along the rotation axis C1, thereby engaging the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 so as to transmit power. It is possible to switch between a state and a released state in which this engagement is released. When the clutch 80 is in the engaged state, the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 are in an integrally rotating state, that is, in a state in which power transmission is possible via the dog clutch sleeve 81. On the other hand, when the clutch 80 is in the released state, the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 are released from the integrally rotating state and are in a relatively rotatable state, that is, the power transmission via the dog clutch sleeve 81. Is cut off.

なお、この動力伝達装置20は、第1カウンタドライブギヤ23の外周面に一体で形成されるドグ歯23aが係止部材としてのパーキングポール82によって係止可能であるパーキングギヤとしても兼用される。つまり、動力伝達装置20は、ドグ歯23aを、クラッチ80のドグ歯とパーキングギヤ係止用の歯として共用する。動力伝達装置20は、パーキングポール82の先端部が径方向内側に移動する動作に応じて、このパーキングポール82の先端部がドグ歯23aに係合することで、第1カウンタドライブギヤ23の回転が規制される。これにより、動力伝達装置20は、例えば、駐停車時等において車両2の駆動軸71等への動力伝達を遮断し、車両2の前後進を防止することができるよう構成される。   The power transmission device 20 is also used as a parking gear in which dog teeth 23a formed integrally with the outer peripheral surface of the first counter drive gear 23 can be locked by a parking pole 82 as a locking member. That is, the power transmission device 20 shares the dog teeth 23a as the dog teeth of the clutch 80 and the parking gear locking teeth. The power transmission device 20 rotates the first counter drive gear 23 by engaging the distal end portion of the parking pole 82 with the dog teeth 23a in accordance with the operation of moving the distal end portion of the parking pole 82 radially inward. Is regulated. Thereby, the power transmission device 20 is configured to be able to block power transmission to the drive shaft 71 of the vehicle 2 when parked or stopped, for example, and prevent the vehicle 2 from moving forward and backward.

図1に戻って、ECU40は、エンジン10及びモータMG1、MG2を協調して制御するための制御装置である。ECU40は、CPU、ROM、RAM及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体として構成される。   Returning to FIG. 1, the ECU 40 is a control device for controlling the engine 10 and the motors MG1, MG2 in a coordinated manner. The ECU 40 is mainly composed of a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and an interface.

ECU40は、アクセル開度センサ90、車速センサ91、エンジン回転数センサ92、MG1回転数センサ93、MG2回転数センサ94、リングギヤ回転数センサ95、第1カウンタドライブギヤ回転数センサ96等の種々のセンサが電気的に接続されており、これらが検出した検出結果に対応した電気信号が入力される。アクセル開度センサ90は、運転者による車両2のアクセルペダルの操作量(アクセル操作量、加速要求操作量)に相当するアクセル開度を検出する。車速センサ91は、車両2の走行速度である車速を検出する。エンジン回転数センサ92は、エンジン10のクランク軸11の回転速度に相当するエンジン回転数を検出する。MG1回転数センサ93は、モータMG1の回転軸21の回転速度に相当するMG1回転数を検出する。MG2回転数センサ94は、モータMG2の回転軸22の回転速度に相当するMG2回転数を検出する。リングギヤ回転数センサ95は、リングギヤ50rの回転速度に相当するリングギヤ回転数を検出する。第1カウンタドライブギヤ回転数センサ96は、第1カウンタドライブギヤ23の回転速度に相当する第1カウンタドライブギヤ回転数を検出する。   The ECU 40 includes various types such as an accelerator opening sensor 90, a vehicle speed sensor 91, an engine speed sensor 92, an MG1 speed sensor 93, an MG2 speed sensor 94, a ring gear speed sensor 95, a first counter drive gear speed sensor 96, and the like. The sensors are electrically connected, and an electric signal corresponding to the detection result detected by these sensors is input. The accelerator opening sensor 90 detects an accelerator opening corresponding to an operation amount (accelerator operation amount, acceleration request operation amount) of the accelerator pedal of the vehicle 2 by the driver. The vehicle speed sensor 91 detects a vehicle speed that is the traveling speed of the vehicle 2. The engine speed sensor 92 detects an engine speed corresponding to the rotational speed of the crankshaft 11 of the engine 10. The MG1 rotation speed sensor 93 detects the MG1 rotation speed corresponding to the rotation speed of the rotation shaft 21 of the motor MG1. The MG2 rotation speed sensor 94 detects the MG2 rotation speed corresponding to the rotation speed of the rotation shaft 22 of the motor MG2. Ring gear rotation speed sensor 95 detects the ring gear rotation speed corresponding to the rotation speed of ring gear 50r. The first counter drive gear rotational speed sensor 96 detects the first counter drive gear rotational speed corresponding to the rotational speed of the first counter drive gear 23.

ECU40は、入力された検出結果に応じてエンジン10の燃料噴射装置やスロットル弁装置、モータMG1、MG2、インバータなどの車両2の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御可能である。車両2の車両制御システム1は、このECU40によって制御されることでエンジン10とモータMG1、MG2を原動機として併用又は選択使用することが可能に構成される。   The ECU 40 can control the drive by outputting a drive signal to each part of the vehicle 2 such as the fuel injection device, the throttle valve device, the motors MG1, MG2, and the inverter of the engine 10 according to the input detection result. The vehicle control system 1 of the vehicle 2 is configured to be able to use the engine 10 and the motors MG1 and MG2 together or as a prime mover by being controlled by the ECU 40.

ECU40は、エンジン10による動力によって車両2を走行させるエンジン走行時、エンジン10による動力及びモータMG2による動力によって車両2を走行させるHV走行時には、図1に示すように、クラッチ80を係合状態に制御する。この場合、動力伝達装置20は、エンジン10のクランク軸11からキャリヤ50cに出力された機械的動力を遊星歯車機構50のピニオンギヤ50pからサンギヤ50sとリングギヤ50rとに分割する。そして、動力伝達装置20は、例えば、エンジン走行時にはリングギヤ50rから第1カウンタドライブギヤ23に伝達されたエンジン10からの機械的動力をカウンタドリブンギヤ62、差動機構70、駆動軸71等を介して駆動輪30に伝達する。また、動力伝達装置20は、例えば、HV走行時にはリングギヤ50rから第1カウンタドライブギヤ23に伝達されたエンジン10からの機械的動力と、回転軸22から第2カウンタドライブギヤ24に伝達されたモータMG2からの機械的動力とをカウンタドリブンギヤ62にて統合し差動機構70、駆動軸71等を介して駆動輪30に伝達する。   The ECU 40 engages the clutch 80 in the engaged state as shown in FIG. 1 when the engine travels the vehicle 2 with the power of the engine 10 and when the vehicle 2 travels with the power of the engine 10 and the power of the motor MG2. Control. In this case, the power transmission device 20 divides the mechanical power output from the crankshaft 11 of the engine 10 to the carrier 50c into the sun gear 50s and the ring gear 50r from the pinion gear 50p of the planetary gear mechanism 50. The power transmission device 20 transmits, for example, mechanical power from the engine 10 transmitted from the ring gear 50r to the first counter drive gear 23 during engine running via the counter driven gear 62, the differential mechanism 70, the drive shaft 71, and the like. This is transmitted to the drive wheel 30. In addition, the power transmission device 20 includes, for example, mechanical power from the engine 10 transmitted from the ring gear 50r to the first counter drive gear 23 during HV traveling, and a motor transmitted from the rotary shaft 22 to the second counter drive gear 24. The mechanical power from the MG 2 is integrated by the counter driven gear 62 and transmitted to the drive wheel 30 via the differential mechanism 70, the drive shaft 71 and the like.

一方、ECU40は、エンジン10による動力によらずにモータMG2による動力によって車両2を走行させるEV走行時、車両2の制動時にモータMG2によって回生制動を行う回生走行時には、図3に示すように、クラッチ80を解放状態に制御する。動力伝達装置20は、例えば、EV走行時には回転軸22から第2カウンタドライブギヤ24に伝達されたモータMG2からの機械的動力をカウンタドリブンギヤ62、差動機構70、駆動軸71等を介して駆動輪30に伝達する。動力伝達装置20は、例えば、回生走行時には、駆動輪30側からの動力を駆動軸71、差動機構70、カウンタドリブンギヤ62等を介して第2カウンタドライブギヤ24に伝達し、これにより、モータMG2が回生により発電する。   On the other hand, as shown in FIG. 3, during the EV travel in which the vehicle 2 travels by the power of the motor MG2 instead of the power of the engine 10, the ECU 40 performs the regenerative braking by the motor MG2 when the vehicle 2 is braked. The clutch 80 is controlled to the released state. The power transmission device 20 drives, for example, the mechanical power from the motor MG2 transmitted from the rotary shaft 22 to the second counter drive gear 24 during EV traveling via the counter driven gear 62, the differential mechanism 70, the drive shaft 71, and the like. Transmit to wheel 30. For example, during regenerative travel, the power transmission device 20 transmits power from the drive wheel 30 side to the second counter drive gear 24 via the drive shaft 71, the differential mechanism 70, the counter driven gear 62, and the like. MG2 generates electricity by regeneration.

そして、動力伝達装置20は、上記のようにクラッチ80が解放状態である場合、典型的には車両2のEV走行時、回生走行時には、クラッチ80にて第1カウンタドライブギヤ23からリングギヤ50rが切り離された状態となっている。これにより、動力伝達装置20は、動力の伝達に寄与しないリングギヤ50rを含む遊星歯車機構50の回転要素、回転軸21、モータMG1のロータ等が第1カウンタドライブギヤ23の回転に伴ってつれまわされることを防止することができ、これにより、いわゆる引き摺り損失を低減できる。   When the clutch 80 is in the disengaged state as described above, the power transmission device 20 typically has the ring gear 50r from the first counter drive gear 23 to the clutch 80 when the vehicle 2 is traveling in EV or regenerative. It is in a disconnected state. As a result, in the power transmission device 20, the rotating elements of the planetary gear mechanism 50 including the ring gear 50r that does not contribute to power transmission, the rotating shaft 21, the rotor of the motor MG1, and the like are swung with the rotation of the first counter drive gear 23. This can prevent so-called drag loss.

上記のように構成される車両制御システム1の動力伝達装置20の動作状態は、例えば、図4に示すような共線図で表すことができる。動力伝達装置20は、図4に示す共線図に基づいた回転数(回転速度に相当)で作動する。図4に示す共線図は、動力伝達装置20の遊星歯車機構50、減速機構60の各回転要素の回転速度の相対関係を直線で表した速度線図である。図4に示す共線図は、縦軸をサンギヤ50s、キャリヤ50c、リングギヤ50r、第1カウンタドライブギヤ23、カウンタドリブンギヤ62及び第2カウンタドライブギヤ24のそれぞれの回転の速度比(相対回転数比に相当)としている。図4に示す共線図では、横軸において左から順にサンギヤ50s(図中「s」と略記。)、キャリヤ50c(図中「c」と略記。)、リングギヤ50r(図中「r」と略記。)、第1カウンタドライブギヤ23(図中「23」と略記。)、カウンタドリブンギヤ62(図中「62」と略記。)、第2カウンタドライブギヤ24(図中「24」と略記。)としている。図4に示す共線図は、横軸に沿った互いの間隔がリングギヤ50r、サンギヤ50sの歯数比、カウンタドライブギヤ23、カウンタドリブンギヤ62、第2カウンタドライブギヤ24の歯数比に応じた間隔となるように各縦軸が配置されている。また、図4中、動作点GはMG1回転数Ng、動作点Eはエンジン回転数Ne、動作点Cはリングギヤ回転数Nr(ドグクラッチスリーブ81の回転数に相当)、動作点Oは第1カウンタドライブギヤ回転数Ncodr(Output回転数に相当)、動作点MはMG2回転数Nm、をそれぞれ表している。以下で示す共線図も同様である。   The operation state of the power transmission device 20 of the vehicle control system 1 configured as described above can be represented by, for example, an alignment chart as shown in FIG. The power transmission device 20 operates at a rotational speed (corresponding to a rotational speed) based on the alignment chart shown in FIG. The collinear chart shown in FIG. 4 is a velocity diagram that represents the relative relationship between the rotational speeds of the rotating elements of the planetary gear mechanism 50 and the speed reduction mechanism 60 of the power transmission device 20 as straight lines. In the collinear chart shown in FIG. 4, the vertical axis represents the speed ratio (relative rotational speed ratio) of the sun gear 50s, the carrier 50c, the ring gear 50r, the first counter drive gear 23, the counter driven gear 62, and the second counter drive gear 24. Equivalent). 4, the sun gear 50s (abbreviated as “s” in the figure), the carrier 50c (abbreviated as “c” in the figure), and the ring gear 50r (indicated as “r” in the figure) from the left in the horizontal axis. Abbreviation), first counter drive gear 23 (abbreviated as “23” in the figure), counter driven gear 62 (abbreviated as “62” in the figure), and second counter drive gear 24 (abbreviated as “24” in the figure). ). In the collinear chart shown in FIG. 4, the distance along the horizontal axis depends on the gear ratio of the ring gear 50 r and the sun gear 50 s, the gear ratio of the counter drive gear 23, the counter driven gear 62, and the second counter drive gear 24. Each vertical axis is arranged so as to be spaced. In FIG. 4, the operating point G is the MG1 rotational speed Ng, the operating point E is the engine rotational speed Ne, the operating point C is the ring gear rotational speed Nr (corresponding to the rotational speed of the dog clutch sleeve 81), and the operating point O is the first counter. The drive gear rotational speed Ncodr (corresponding to the Output rotational speed) and the operating point M represent the MG2 rotational speed Nm, respectively. The same applies to the alignment chart shown below.

そして、本実施形態のECU40は、スタータ12を用いたスタータ始動制御の際に、モータMG1を制御して同期制御を行うことで、エンジン始動時の応答性の向上を図っている。   The ECU 40 according to the present embodiment controls the motor MG1 and performs synchronous control during starter start control using the starter 12, thereby improving responsiveness when starting the engine.

ここで、スタータ始動制御とは、クラッチ80の解放状態でスタータ12によりエンジン10を始動する始動制御である。これに対して、ECU40は、モータMG1をスタータモータとして利用したMG1始動制御も実行可能である。   Here, the starter start control is start control for starting the engine 10 by the starter 12 in the released state of the clutch 80. On the other hand, the ECU 40 can also execute MG1 start control using the motor MG1 as a starter motor.

上述したように、この車両制御システム1は、EV走行時など、エンジン10が非作動状態である場合には基本的にはクラッチ80が解放状態になっている。したがって、ECU40は、MG1始動制御を実行する場合には、解放状態にあるクラッチ80を、クランキングトルク反力を受けるために係合状態にした後、モータMG1によってクランク軸11をクランキングしエンジン10を始動する。一方、ECU40は、スタータ始動制御を実行する場合、クラッチ80を解放状態のままで維持し、スタータ12によってクランク軸11をクランキングしエンジン10を始動し、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転が同期した後にクラッチ80を係合状態とする。このため、エンジン10の始動に際し、スタータ始動制御は、MG1始動制御と比較して相対的に応答性に優れる傾向にある。   As described above, in the vehicle control system 1, the clutch 80 is basically in a disengaged state when the engine 10 is in an inoperative state, such as during EV travel. Therefore, when executing the MG1 start control, the ECU 40 engages the clutch 80 in the disengaged state to receive the cranking torque reaction force, and then cranks the crankshaft 11 by the motor MG1 to engine. 10 is started. On the other hand, when executing the starter start control, the ECU 40 keeps the clutch 80 in a released state, cranks the crankshaft 11 with the starter 12, starts the engine 10, and the ring gear 50r, the first counter drive gear 23, The clutch 80 is brought into the engaged state after the rotations of the two are synchronized. For this reason, when the engine 10 is started, the starter start control tends to be relatively responsive compared to the MG1 start control.

ECU40は、エンジン始動時に高い応答性が要求される場合、例えば、EV走行からの加速要求操作(運転者によるアクセルペダルの踏み込み、踏み増し操作)に伴ったエンジン始動要求時にスタータ始動制御を実行する。これにより、車両制御システム1は、EV走行からの加速要求時等、高い応答性が要求される場合に、スタータ始動制御によってエンジン始動時の応答性を向上することができる。この結果、車両制御システム1は、運転者による加速要求操作に対する車両2の加速応答性を向上することができる。一方、ECU40は、エンジン始動時に高い応答性が要求されないエンジン始動要求時にはMG1始動制御を実行する。これにより、車両制御システム1は、高い応答性が要求されない場合にはMG1始動制御によってエンジン10を始動することで、スタータ12の耐久性を向上することができる。また、車両制御システム1は、スタータ12を用いずにモータMG1を用いてエンジン10を始動することで、例えば、NV(Noise−Vibration、騒音・振動)の悪化を抑制することができる。   When high responsiveness is required at the time of engine start, the ECU 40 executes starter start control at the time of engine start request accompanying, for example, an acceleration request operation (depressing an accelerator pedal or a stepping operation by a driver) from EV traveling. . Thereby, the vehicle control system 1 can improve the responsiveness at the time of engine start by starter start control, when high responsiveness is requested | required at the time of the acceleration request | requirement from EV driving | running | working. As a result, the vehicle control system 1 can improve the acceleration response of the vehicle 2 with respect to the acceleration request operation by the driver. On the other hand, the ECU 40 executes MG1 start control at the time of engine start request that does not require high responsiveness at engine start. Thereby, the vehicle control system 1 can improve the durability of the starter 12 by starting the engine 10 by the MG1 start control when high responsiveness is not required. Moreover, the vehicle control system 1 can suppress deterioration of NV (Noise-Vibration, noise and vibration), for example, by starting the engine 10 using the motor MG1 without using the starter 12.

そして、ECU40は、応答性の高いスタータ始動制御の際に、さらにこのスタータ始動制御と並行して同期制御を行うことで、さらなら応答性の向上を実現することができる。この同期制御は、モータMG1を制御しリングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転速度を同期させる制御である。典型的には、ECU40は、スタータ始動制御によりエンジン始動すると同時にこの同期制御を行う。そして、ECU40は、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転速度が同期した後にクラッチ80を係合状態とする。ここで、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転速度を同期させるとは、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転速度差(回転数差)を予め設定される目標速度差以下とし、典型的には、当該回転速度差をなくすことをいう。ECU40は、同期制御として、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転速度差がなくなるようにモータMG1を制御する。   The ECU 40 can further improve responsiveness by performing synchronous control in parallel with the starter start control during the starter start control with high responsiveness. This synchronization control is a control for controlling the motor MG1 to synchronize the rotational speeds of the ring gear 50r and the first counter drive gear 23. Typically, the ECU 40 performs this synchronous control simultaneously with the start of the engine by the starter start control. The ECU 40 engages the clutch 80 after the rotational speeds of the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 are synchronized. Here, synchronizing the rotational speeds of the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 means that the rotational speed difference (rotational speed difference) between the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 is equal to or less than a preset target speed difference. Typically, this means eliminating the rotational speed difference. As the synchronous control, the ECU 40 controls the motor MG1 so that the difference in rotational speed between the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 is eliminated.

以下では、図5を参照してECU40による制御をより詳細に説明する。ここでは、エンジン始動時に高い応答性が要求される場合として、EV走行から運転者によって加速要求操作に伴ってエンジン10を始動し車両2をフル加速させる場合を例にとって説明する。   Below, with reference to FIG. 5, the control by ECU40 is demonstrated in detail. Here, as a case where high responsiveness is required at the time of engine start, a case will be described as an example in which the engine 10 is started and the vehicle 2 is fully accelerated in accordance with the acceleration request operation by the driver from EV traveling.

この車両制御システム1は、車両2がEV走行する場合にはエンジン10が非作動状態にあり、クラッチ80が解放状態にある。これにより、車両制御システム1は、ST1に示すように、サンギヤ50s、リングギヤ50r、キャリヤ50cの回転が停止した状態となっている。つまり、この場合、MG1回転数Ng(動作点G)、エンジン回転数Ne(動作点E)、リングギヤ回転数Nr(動作点C)は、0となっている(Ng=Ne=Nr=0)。このとき、第1カウンタドライブギヤ23は、モータMG2からの動力によって回転するカウンタドリブンギヤ62によってつれまわされた状態となっている。よって、第1カウンタドライブギヤ回転数Ncodr(動作点O)は、MG2回転数Nm(動作点M)に応じた回転数となっている。   In the vehicle control system 1, when the vehicle 2 travels by EV, the engine 10 is in an inoperative state and the clutch 80 is in a released state. Thereby, as shown in ST1, the vehicle control system 1 is in a state in which the rotation of the sun gear 50s, the ring gear 50r, and the carrier 50c is stopped. That is, in this case, the MG1 rotational speed Ng (operating point G), the engine rotational speed Ne (operating point E), and the ring gear rotational speed Nr (operating point C) are 0 (Ng = Ne = Nr = 0). . At this time, the first counter drive gear 23 is entrained by the counter driven gear 62 that is rotated by the power from the motor MG2. Therefore, the first counter drive gear rotational speed Ncodr (operating point O) is a rotational speed corresponding to the MG2 rotational speed Nm (operating point M).

ECU40は、この状態で運転者によって加速要求操作がなされエンジン始動要求が発生すると、スタータ始動制御を実行する。すなわち、ECU40は、スタータ12を駆動してクランク軸11のクランキングを開始すると共に、燃焼室に燃料を噴射して点火することで燃焼を開始する。これにより、エンジン回転数Neは、ST2に示すように、自立上昇する。並行して、ECU40は、同期制御として、エンジン回転数Neが燃焼安定目標回転数(燃焼安定目標回転速度)以上になるまでモータMG1を停止状態、すなわち、MG1回転数Ngを0(Ng=0)で維持する。これにより、リングギヤ回転数Nrは、ST2に示すように、エンジン回転数Neの上昇に伴って成り行きで上昇する。   In this state, the ECU 40 executes starter start control when an acceleration request operation is performed by the driver and an engine start request is generated. That is, the ECU 40 starts the cranking of the crankshaft 11 by driving the starter 12 and also starts combustion by injecting and igniting fuel into the combustion chamber. As a result, the engine speed Ne rises independently as shown in ST2. In parallel, as a synchronous control, the ECU 40 stops the motor MG1 until the engine rotational speed Ne becomes equal to or higher than the combustion stable target rotational speed (combustion stable target rotational speed), that is, sets the MG1 rotational speed Ng to 0 (Ng = 0). ). As a result, the ring gear rotation speed Nr increases as the engine rotation speed Ne increases as shown in ST2.

ここで、燃焼安定目標回転数は、エンジン10の燃焼が安定するエンジン回転数であり、エンジン10が完爆し燃焼が安定し、安定した燃焼トルクを出力できる回転数に応じて設定される。燃焼安定目標回転数は、好ましくは駆動系の共振抑制回転数を回避できる範囲でできるだけ低い回転数に設定される。また、燃焼安定目標回転数は、クラッチ80の係合後のリングギヤ回転数Nrに関係するパラメータ、例えば、車速センサ91が検出する車速等に応じて変更されてもよい。   Here, the combustion stable target rotational speed is an engine rotational speed at which the combustion of the engine 10 is stabilized, and is set according to the rotational speed at which the engine 10 completes explosion, the combustion is stabilized, and a stable combustion torque can be output. The combustion stable target rotational speed is preferably set as low as possible within a range in which the resonance suppression rotational speed of the drive system can be avoided. The combustion stable target rotational speed may be changed according to a parameter related to the ring gear rotational speed Nr after engagement of the clutch 80, for example, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 91.

ECU40は、エンジン回転数Neが燃焼安定目標回転数以上になるまでMG1回転数Ngを0で維持することで、例えば、モータMG1を負回転させる場合と比較して、リングギヤ50r(出力回転要素)のイナーシャによるキャリヤ50c(入力回転要素)の回転上昇を抑える逆トルクの発生を抑制、低減することができる。この結果、車両制御システム1は、エンジン回転数Neを上昇させやすくすることができ、結果的にトータルでの応答性を向上することができる。   The ECU 40 maintains the MG1 rotational speed Ng at 0 until the engine rotational speed Ne becomes equal to or higher than the combustion stable target rotational speed, for example, compared with a case where the motor MG1 is rotated negatively, the ring gear 50r (output rotational element). The generation of reverse torque that suppresses the increase in rotation of the carrier 50c (input rotation element) due to the inertia can be suppressed and reduced. As a result, the vehicle control system 1 can easily increase the engine speed Ne, and as a result, the total response can be improved.

また、ECU40は、例えば、エンジン低回転状態でモータMG1を負回転にしてリングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23とを同期させようとした場合、エンジン回転数Neが急上昇した際にリングギヤ回転数Nrがオーバーシュートしてしまうおそれがある。これに対して、ECU40は、エンジン回転数Neが燃焼安定目標回転数以上になるまでMG1回転数Ngを0で維持することで、リングギヤ回転数Nrがオーバーシュートしてしまうことを抑制することができる。この結果、車両制御システム1は、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との同期遅れや無駄な電力消費を抑制することができる。   Further, for example, when the ECU 40 attempts to synchronize the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 by negatively rotating the motor MG1 in a low engine rotation state, the ring gear rotation speed Nr when the engine rotation speed Ne increases rapidly. May overshoot. In contrast, the ECU 40 keeps the MG1 rotational speed Ng at 0 until the engine rotational speed Ne becomes equal to or higher than the combustion stable target rotational speed, thereby suppressing the ring gear rotational speed Nr from overshooting. it can. As a result, the vehicle control system 1 can suppress a delay in synchronization between the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 and wasteful power consumption.

そして、ECU40は、エンジン回転数Neを係合時目標回転数(係合時目標回転速度)まで自立上昇させる。ここで、係合時目標回転数は、クラッチ80の係合時の目標のエンジン回転数であり、上記燃焼安定目標回転数より高く、かつ、要求される駆動力に応じた最終目標回転数(最終目標回転速度)より低いエンジン回転数に設定される。上記最終目標回転数は、車速及びアクセル開度などの条件に基づいた要求駆動力を満足するエンジン回転数である。係合時目標回転数は、エンジン始動時の加速応答性とドライバビリティの悪化抑制とを両立できるエンジン回転数に設定される。より詳細には、係合時目標回転数は、クラッチ80が係合されるまでに運転者によって応答性の悪化が体感されない程度の時間を見込んで設定される回転数であって、ドライバビリティが悪化しない程度の大きさのエンジントルクが得られる回転数に設定される。   Then, the ECU 40 independently increases the engine speed Ne to the target rotation speed at engagement (target rotation speed at engagement). Here, the target rotational speed at the time of engagement is a target engine rotational speed at the time of engagement of the clutch 80, is higher than the combustion stable target rotational speed, and is the final target rotational speed (in accordance with the required driving force ( The engine speed is set lower than the final target speed. The final target rotational speed is an engine rotational speed that satisfies a required driving force based on conditions such as vehicle speed and accelerator opening. The target rotational speed at the time of engagement is set to an engine rotational speed that can achieve both acceleration response at engine startup and suppression of deterioration of drivability. More specifically, the target rotational speed at the time of engagement is a rotational speed set in anticipation of a time when the driver does not experience a deterioration in responsiveness until the clutch 80 is engaged. The engine speed is set to a value that can obtain an engine torque that does not deteriorate.

ECU40は、後述するように、エンジン回転数Neを最終目標回転数より低い係合時目標回転数まで自立上昇させることとすることで、EV走行からの、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転同期時間を相対的に短くすることができ、早期にクラッチ80を係合状態とすることができる。これにより、車両制御システム1は、要求される最終的な駆動力ではないものの、エンジン10からの動力による駆動力の立ち上がりまでの時間を短くすることができ、加速応答性を向上することができる。   As will be described later, the ECU 40 increases the engine speed Ne up to the target rotational speed at the time of engagement lower than the final target rotational speed, whereby the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 from the EV traveling are Can be relatively shortened, and the clutch 80 can be brought into an engaged state at an early stage. Thereby, although the vehicle control system 1 is not the required final driving force, the vehicle control system 1 can shorten the time until the driving force rises by the power from the engine 10 and can improve the acceleration response. .

この間、ECU40は、ST3、ST4に示すように、エンジン回転数Neが自立上昇し燃焼安定目標回転数以上になった後、係合時目標回転速度以上になるまで、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転数差に基づいたフィードバック制御によりモータMG1を駆動(力行)する。ECU40は、リングギヤ回転数センサ95、第1カウンタドライブギヤ回転数センサ96が検出したリングギヤ回転数Nrと第1カウンタドライブギヤ回転数Ncodrとの回転数差(以下、「クラッチ回転数差」という場合がある。)を算出する。そして、ECU40は、このクラッチ回転数差に基づいて、モータMG1をフィードバック制御し、実際のクラッチ回転数差を目標回転数差(目標速度差≒0)に収束させる。つまり、ECU40は、フィードバック制御によりモータMG1を制御し、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転数をほぼ一致させ、回転速度を同期させる。ECU40は、エンジン回転数Neの自立上昇と並行して、同期制御としてクラッチ回転数差に基づいたモータMG1のフィードバック制御を行う。これにより、車両制御システム1は、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転同期時間を相対的に短くすることができ、早期にクラッチ80を係合状態とすることができ、応答性を向上することができる。   During this time, as shown in ST3 and ST4, the ECU 40 increases the ring gear 50r and the first counter drive until the engine rotational speed Ne rises independently and becomes equal to or higher than the combustion stable target rotational speed until it becomes equal to or higher than the target rotational speed during engagement. The motor MG1 is driven (powered) by feedback control based on the rotational speed difference with the gear 23. The ECU 40 determines the difference in rotation speed between the ring gear rotation speed Nr detected by the ring gear rotation speed sensor 95 and the first counter drive gear rotation speed sensor 96 and the first counter drive gear rotation speed Ncodr (hereinafter referred to as “clutch rotation speed difference”). Is calculated). Then, the ECU 40 feedback-controls the motor MG1 based on the clutch rotational speed difference, and converges the actual clutch rotational speed difference to the target rotational speed difference (target speed difference≈0). That is, the ECU 40 controls the motor MG1 by feedback control, makes the rotation speeds of the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 substantially coincide, and synchronizes the rotation speed. The ECU 40 performs feedback control of the motor MG1 based on the clutch rotational speed difference as synchronous control in parallel with the self-sustaining increase of the engine rotational speed Ne. As a result, the vehicle control system 1 can relatively shorten the rotation synchronization time between the ring gear 50r and the first counter drive gear 23, can bring the clutch 80 into an engaged state at an early stage, and can improve responsiveness. Can be improved.

このとき、ECU40は、同期制御として、モータMG1を駆動し、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転速度を同期させる際に、モータMG1が出力するトルクを制限することが好ましい。ECU40は、リングギヤ50rのイナーシャによるキャリヤ50cの回転上昇を抑える逆トルクが予め設定される目標値以下となるように、モータMG1の出力トルクに上限リミットを設定する。上記目標値は、典型的には、エンジン回転数Neの上昇速度が低くなりすぎず、エンジン回転数Neが係合時目標回転速度以上になるまでの期間が長くなりすぎないように予め設定される。ECU40は、モータMG1の出力トルクの上限リミットに基づいて、トルクガードを行う。したがって、ECU40は、エンジン回転数Neが燃焼安定目標回転数以上になった後、係合時目標回転速度以上になるまでの間に、同期制御によって上記逆トルクが発生することを極力抑制することができる。この結果、車両制御システム1は、エンジン回転数Neを上昇させやすくすることができ、エンジン回転数Neが係合時目標回転速度以上になるまでの期間が長くなりすぎないようにでき、結果的にトータルでの応答性を向上することができる。   At this time, as the synchronous control, the ECU 40 preferably drives the motor MG1 and limits the torque output by the motor MG1 when synchronizing the rotational speeds of the ring gear 50r and the first counter drive gear 23. The ECU 40 sets an upper limit on the output torque of the motor MG1 so that the reverse torque that suppresses the rotation increase of the carrier 50c due to the inertia of the ring gear 50r is equal to or less than a preset target value. Typically, the target value is set in advance so that the increasing speed of the engine speed Ne does not become too low and the period until the engine speed Ne becomes equal to or higher than the target rotational speed during engagement does not become too long. The The ECU 40 performs torque guard based on the upper limit of the output torque of the motor MG1. Therefore, the ECU 40 suppresses the occurrence of the reverse torque by synchronous control as much as possible after the engine speed Ne becomes equal to or higher than the combustion stable target speed and until it becomes equal to or higher than the target rotational speed at engagement. Can do. As a result, the vehicle control system 1 can easily increase the engine speed Ne, and the period until the engine speed Ne becomes equal to or higher than the engagement target rotational speed can be prevented from becoming too long. In addition, the total response can be improved.

ECU40は、エンジン回転数Neが係合時目標回転数以上になった後、エンジン回転数Neを係合時目標回転数で維持する。ECU40は、エンジン回転数センサ92が検出するエンジン回転数Neに基づいて、エンジン10をフィードバック制御し、エンジン回転数Neを係合時目標回転数で維持する。そして、ECU40は、クラッチ回転数差が予め設定される目標回転数差以下である状態で予め設定される同期判定時間継続した後に、同期が完了したと判定し、ST5に示すように、クラッチ80を係合状態とする。上記同期判定時間は、例えば、実車評価等に応じて適宜予め設定すればよい。これにより、車両制御システム1は、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転速度を確実に同期させた後に、クラッチ80を係合状態とすることができる。よって、車両制御システム1は、クラッチ80の信頼性、耐久性を向上することができると共に、係合動作時にショックが発生することを抑制することができる。   The ECU 40 maintains the engine rotation speed Ne at the engagement target rotation speed after the engine rotation speed Ne becomes equal to or higher than the engagement rotation speed. The ECU 40 feedback-controls the engine 10 based on the engine speed Ne detected by the engine speed sensor 92, and maintains the engine speed Ne at the engagement target speed. Then, the ECU 40 determines that the synchronization is completed after continuing the preset synchronization determination time in a state where the clutch rotational speed difference is equal to or smaller than the preset target rotational speed difference, and as shown in ST5, the clutch 80 Is in the engaged state. The synchronization determination time may be appropriately set in advance according to, for example, actual vehicle evaluation. Thus, the vehicle control system 1 can bring the clutch 80 into an engaged state after reliably synchronizing the rotation speeds of the ring gear 50r and the first counter drive gear 23. Therefore, the vehicle control system 1 can improve the reliability and durability of the clutch 80 and can suppress the occurrence of a shock during the engaging operation.

ECU40は、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23とが同期しクラッチ80が係合状態となった後、ST6に示すように、エンジン10の出力を制御し、エンジン回転数Neを最終目標回転数まで上昇させる。このとき、ECU40は、回転上昇によるイナーシャトルクの影響を踏まえて、駆動力の大きさと加速感とが両立するような目標の上昇速度(上昇レート)でエンジン回転数Neを上昇させて、車両2をフル加速させる。この結果、車両制御システム1は、絶対的な駆動力の大きさと加速感とを両立する加速度を実現することができる。   After the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 are synchronized and the clutch 80 is engaged, the ECU 40 controls the output of the engine 10 and sets the engine speed Ne to the final target speed as shown in ST6. Raise to. At this time, the ECU 40 increases the engine speed Ne at a target increase speed (increase rate) such that the magnitude of the driving force and the acceleration feeling are compatible based on the influence of the inertia torque due to the increase in rotation. Full acceleration. As a result, the vehicle control system 1 can realize acceleration that achieves both an absolute driving force and acceleration feeling.

次に、図6のフローチャートを参照して車両制御システム1のECU40による同期制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数msないし数十ms毎の制御周期で繰り返し実行される。   Next, an example of synchronous control by the ECU 40 of the vehicle control system 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that these control routines are repeatedly executed at a control cycle of several ms to several tens of ms.

まず、ECU40は、エンジン始動要求があるか否かを判定する(ST101)。ECU40は、例えば、アクセル開度センサ90、車速センサ91が検出した車速、アクセル開度等に応じた要求駆動力に基づいて、エンジン始動要求があるか否かを判定する。ECU40は、エンジン始動要求がないと判定した場合(ST101:No)、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。   First, the ECU 40 determines whether or not there is an engine start request (ST101). For example, the ECU 40 determines whether or not there is an engine start request based on the required driving force according to the vehicle speed, the accelerator opening, and the like detected by the accelerator opening sensor 90 and the vehicle speed sensor 91. When it is determined that there is no engine start request (ST101: No), the ECU 40 ends the current control cycle and shifts to the next control cycle.

ECU40は、エンジン始動要求があると判定した場合(ST101:Yes)、クラッチ80の動作状態に基づいて、このクラッチ80が解放状態であるか否かを判定する(ST102)。   When it is determined that there is an engine start request (ST101: Yes), the ECU 40 determines whether or not the clutch 80 is in a released state based on the operating state of the clutch 80 (ST102).

ECU40は、クラッチ80が解放状態であると判定した場合(ST102:Yes)、アクセル開度センサ90が検出したアクセル開度等に基づいて、今回のエンジン始動が運転者による加速要求によるエンジン始動であるか否かを判定する(ST103)。   When the ECU 40 determines that the clutch 80 is in the disengaged state (ST102: Yes), the engine start this time is based on the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 90, etc., and the engine is started by an acceleration request from the driver. It is determined whether or not there is (ST103).

ECU40は、今回のエンジン始動が運転者による加速要求によるエンジン始動であると判定した場合(ST103:Yes)、スタータ始動制御を実行してエンジン10を始動する(ST104)。すなわち、ECU40は、クラッチ80を解放状態のままで維持し、スタータ12によってクランク軸11をクランキングし燃焼室に燃料を噴射して点火し燃焼を開始する。   When it is determined that the current engine start is an engine start due to an acceleration request by the driver (ST103: Yes), the ECU 40 executes starter start control and starts the engine 10 (ST104). That is, the ECU 40 maintains the clutch 80 in a released state, cranks the crankshaft 11 with the starter 12, injects fuel into the combustion chamber, ignites it, and starts combustion.

次に、ECU40は、モータMG1を停止状態で維持し、すなわち、MG1回転数Ngを0(Ng=0)で維持する(ST105)。   Next, ECU 40 maintains motor MG1 in a stopped state, that is, maintains MG1 rotation speed Ng at 0 (Ng = 0) (ST105).

次に、ECU40は、エンジン回転数センサ92が検出するエンジン回転数Neが燃焼安定目標回転数以上であるか否かを判定する(ST106)。ECU40は、エンジン回転数Neが燃焼安定目標回転数以上でないと判定した場合(ST106:No)、ST104に戻って以降の処理を繰り返し実行する。   Next, the ECU 40 determines whether or not the engine speed Ne detected by the engine speed sensor 92 is equal to or higher than the combustion stable target speed (ST106). When it is determined that the engine speed Ne is not equal to or higher than the combustion stable target speed (ST106: No), the ECU 40 returns to ST104 and repeatedly executes the subsequent processing.

ECU40は、エンジン回転数Neが燃焼安定目標回転数以上であると判定した場合(ST106:Yes)、エンジン回転数Neの自立上昇を継続する(ST107)。   When the ECU 40 determines that the engine speed Ne is equal to or higher than the combustion stable target speed (ST106: Yes), the ECU 40 continues to increase the engine speed Ne independently (ST107).

そして、ECU40は、クラッチ回転数同期F/B制御として、リングギヤ回転数センサ95、第1カウンタドライブギヤ回転数センサ96が検出したクラッチ回転数差に基づいて、モータMG1をフィードバック制御する(ST108)。これにより、ECU40は、実際のクラッチ回転数差を目標回転数差に収束させる。   Then, ECU 40 performs feedback control of motor MG1 based on the clutch rotational speed difference detected by ring gear rotational speed sensor 95 and first counter drive gear rotational speed sensor 96 as clutch rotational speed synchronous F / B control (ST108). . Thereby, the ECU 40 converges the actual clutch rotational speed difference to the target rotational speed difference.

このとき、ECU40は、モータMG1の出力トルクに上限リミットを設定しトルクガードを行い、モータMG1が出力するトルクを制限する(ST109)。   At this time, the ECU 40 sets an upper limit for the output torque of the motor MG1, performs torque guard, and limits the torque output by the motor MG1 (ST109).

次に、ECU40は、エンジン回転数センサ92が検出するエンジン回転数Neが係合時目標回転数以上であるか否かを判定する(ST110)。ECU40は、エンジン回転数Neが係合時目標回転数以上でないと判定した場合(ST110:No)、ST107に戻って以降の処理を繰り返し実行する。   Next, the ECU 40 determines whether or not the engine speed Ne detected by the engine speed sensor 92 is equal to or higher than the target rotational speed during engagement (ST110). When it is determined that the engine speed Ne is not equal to or higher than the target rotational speed during engagement (ST110: No), the ECU 40 returns to ST107 and repeats the subsequent processes.

ECU40は、エンジン回転数Neが係合時目標回転数以上であると判定した場合(ST110:Yes)、エンジン回転数F/B制御として、エンジン回転数Neに基づいて、エンジン10をフィードバック制御し、エンジン回転数Neを係合時目標回転数で維持する(ST111)。   When it is determined that the engine speed Ne is equal to or higher than the target engine speed when engaged (ST110: Yes), the ECU 40 performs feedback control of the engine 10 based on the engine speed Ne as engine speed F / B control. The engine speed Ne is maintained at the target speed at the time of engagement (ST111).

次に、ECU40は、リングギヤ回転数センサ95、第1カウンタドライブギヤ回転数センサ96が検出したクラッチ回転数差に基づいて、クラッチ同期判定として、クラッチ回転数差が目標回転数差以下である状態で同期判定時間継続したか否かを判定する(ST112)。ECU40は、クラッチ回転数差が目標回転数差以下である状態で同期判定時間継続していないと判定した場合(ST112:No)、ST111に戻って以降の処理を繰り返し実行する。   Next, the ECU 40 determines that the clutch rotational speed difference is equal to or smaller than the target rotational speed difference as a clutch synchronization determination based on the clutch rotational speed difference detected by the ring gear rotational speed sensor 95 and the first counter drive gear rotational speed sensor 96. It is then determined whether or not the synchronization determination time has continued (ST112). When it is determined that the synchronization determination time is not continued in a state where the clutch rotation speed difference is equal to or less than the target rotation speed difference (ST112: No), the ECU 40 returns to ST111 and repeatedly executes the subsequent processing.

ECU40は、クラッチ回転数差が目標回転数差以下である状態で同期判定時間継続したと判定した場合(ST112:Yes)、不図示のアクチュエータを制御してドグクラッチスリーブ81を係合位置にストロークさせ、クラッチ80を係合状態とする(ST113)。   If the ECU 40 determines that the synchronization determination time has continued with the clutch rotational speed difference being equal to or less than the target rotational speed difference (ST112: Yes), the ECU 40 controls the actuator (not shown) to stroke the dog clutch sleeve 81 to the engaged position. The clutch 80 is engaged (ST113).

次に、ECU40は、ドグクラッチスリーブ81が係合位置にストロークし、クラッチ80が係合状態になったか否かを判定する(ST114)。ECU40は、クラッチ80を係合状態になっていないと判定した場合(ST114:No)、ST113に戻って以降の処理を繰り返し実行する。   Next, the ECU 40 determines whether or not the dog clutch sleeve 81 has moved to the engaged position and the clutch 80 has been engaged (ST114). When it is determined that the clutch 80 is not engaged (ST114: No), the ECU 40 returns to ST113 and repeats the subsequent processes.

ECU40は、クラッチ80が係合状態になったと判定した場合(ST114:Yes)、エンジン10の出力を制御し、目標の上昇速度(目標レート)でエンジン回転数Neを最終目標回転数まで上昇させる(ST115)。   When it is determined that the clutch 80 has been engaged (ST114: Yes), the ECU 40 controls the output of the engine 10 and increases the engine speed Ne to the final target speed at the target increase speed (target rate). (ST115).

そして、ECU40は、エンジン回転数センサ92が検出するエンジン回転数Neが最終目標回転数以上であるか否かを判定する(ST116)。ECU40は、エンジン回転数Neが最終目標回転数以上でないと判定した場合(ST116:No)、ST115に戻って以降の処理を繰り返し実行する。ECU40は、エンジン回転数Neが最終目標回転数以上であると判定した場合(ST116:Yes)、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。   Then, ECU 40 determines whether or not engine speed Ne detected by engine speed sensor 92 is equal to or greater than the final target speed (ST116). When it is determined that the engine speed Ne is not equal to or higher than the final target speed (ST116: No), the ECU 40 returns to ST115 and repeats the subsequent processes. When it is determined that the engine speed Ne is equal to or higher than the final target speed (ST116: Yes), the ECU 40 ends the current control cycle and shifts to the next control cycle.

ECU40は、ST102にて、クラッチ80が係合状態であると判定した場合(ST102:No)、ST103にて、今回のエンジン始動が運転者による加速要求によるエンジン始動でないと判定した場合(ST103:No)、MG1始動制御を実行してエンジン10を始動し(ST117)、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。すなわち、ECU40は、クラッチ80を係合状態にした後、モータMG1によってクランク軸11をクランキングし燃焼室に燃料を噴射して点火し燃焼を開始する。   When it is determined in ST102 that the clutch 80 is in an engaged state (ST102: No), the ECU 40 determines in ST103 that the current engine start is not an engine start due to an acceleration request by the driver (ST103: No), MG1 start control is executed to start the engine 10 (ST117), the current control cycle is terminated, and the next control cycle is started. That is, the ECU 40 engages the clutch 80, cranks the crankshaft 11 with the motor MG1, injects fuel into the combustion chamber, ignites it, and starts combustion.

以上で説明した本発明の実施形態に係る車両制御システム1によれば、遊星歯車機構50と、エンジン10と、モータMG1と、第1カウンタドライブギヤ23と、クラッチ80と、ECU40とを備える。遊星歯車機構50は、差動回転可能な複数の回転要素を含む。エンジン10は、始動時にクランク軸11を回転駆動するスタータ12を有し遊星歯車機構50のキャリヤ50cに連結される。モータMG1は、遊星歯車機構50のキャリヤ50cとは異なるサンギヤ50sに連結される。第1カウンタドライブギヤ23は、伝達される動力を車両2の駆動輪30側に出力可能である。クラッチ80は、遊星歯車機構50のキャリヤ50c及びサンギヤ50sとは異なるリングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23とを動力伝達可能に係合した係合状態と、係合を解除した解放状態とに切り替え可能である。ECU40は、クラッチ80の解放状態でスタータ12によりエンジン10を始動するスタータ始動制御の際に、モータMG1を制御しリングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転速度を同期させる同期制御を行う。ECU40は、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転速度が同期した後にクラッチ80を係合状態とする。   The vehicle control system 1 according to the embodiment of the present invention described above includes the planetary gear mechanism 50, the engine 10, the motor MG1, the first counter drive gear 23, the clutch 80, and the ECU 40. The planetary gear mechanism 50 includes a plurality of rotating elements capable of differential rotation. The engine 10 has a starter 12 that rotationally drives the crankshaft 11 at the time of starting, and is connected to a carrier 50c of the planetary gear mechanism 50. The motor MG1 is coupled to a sun gear 50s different from the carrier 50c of the planetary gear mechanism 50. The first counter drive gear 23 can output the transmitted power to the drive wheel 30 side of the vehicle 2. The clutch 80 switches between an engaged state in which the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 different from the carrier 50c and the sun gear 50s of the planetary gear mechanism 50 and the first counter drive gear 23 are engaged so that power can be transmitted, and a released state in which the engagement is released. Is possible. The ECU 40 performs synchronous control for controlling the motor MG1 to synchronize the rotational speeds of the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 during starter start control in which the starter 12 starts the engine 10 with the clutch 80 released. The ECU 40 engages the clutch 80 after the rotation speeds of the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 are synchronized.

したがって、車両制御システム1は、クラッチ80が解放状態であっても、スタータ12を用いたスタータ始動制御によってエンジン10を始動することができると共に、並行してモータMG1を用いた同期制御によってリングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23とを早期に同期させることができる。この結果、車両制御システム1は、エンジン始動時の応答性を向上することができ、例えば、運転者による加速要求操作に対する車両2の加速応答性を向上することができる。   Therefore, the vehicle control system 1 can start the engine 10 by the starter start control using the starter 12 even when the clutch 80 is in the released state, and at the same time, the ring gear 50r by the synchronous control using the motor MG1. And the first counter drive gear 23 can be synchronized early. As a result, the vehicle control system 1 can improve the responsiveness when starting the engine, and can improve the acceleration responsiveness of the vehicle 2 with respect to the acceleration request operation by the driver, for example.

[実施形態2]
図7、図8は、実施形態2に係る車両制御システムの動作を表す共線図、図9は、実施形態2に係る車両制御システムのECUによる制御の一例を説明するフローチャートである。実施形態2に係る車両制御システムは、同期制御の内容の一部が実施形態1に係る車両制御システムとは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。なお、実施形態2に係る車両制御システムの各構成については、適宜、図1、図2、図3等を参照する。
[Embodiment 2]
7 and 8 are collinear diagrams showing the operation of the vehicle control system according to the second embodiment, and FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of control by the ECU of the vehicle control system according to the second embodiment. The vehicle control system according to the second embodiment is different from the vehicle control system according to the first embodiment in part of the content of the synchronization control. In addition, about the structure, effect | action, and effect which are common in embodiment mentioned above, while overlapping description is abbreviate | omitted as much as possible, the same code | symbol is attached | subjected. In addition, about each structure of the vehicle control system which concerns on Embodiment 2, FIG.1, FIG.2, FIG.3 etc. are referred suitably.

本実施形態の車両制御システム201(図1参照)のECU40は、図7、図8に示すように、エンジン回転数Neが燃焼安定目標回転数以上になった後、係合時目標回転数以上になるまで、下記のようにしてモータMG1のMG1回転数(出力回転速度)を一定の上昇速度(上昇レート)で上昇させる。すなわち、ECU40は、エンジン回転数Neの上昇速度(上昇レート)に基づいてエンジン回転数Neが燃焼安定目標回転数以上になった後、係合時目標回転数Ne−t2(図7参照)以上になるまでの時間を予測、算出する。また、ECU40は、エンジン回転数Neが係合時目標回転数Ne−t2以上になる際のモータMG1のMG1回転数を算出し、これをMG1目標回転数Ng−t(図7参照)とする。ECU40は、上記で算出した時間が経過した際に、MG1回転数センサ93が検出する実際のMG1回転数Ngが上記MG1目標回転数Ng−tとなるような上昇速度を算出する。そして、ECU40は、図8に示すように、モータMG1の駆動を制御し、MG1回転数を上記で算出した一定の上昇速度で上昇させ、リングギヤ50rの回転数を上昇させ、第1カウンタドライブギヤ23の回転数と同期させる。   As shown in FIGS. 7 and 8, the ECU 40 of the vehicle control system 201 (see FIG. 1) according to the present embodiment performs an engagement higher than the target rotational speed after the engine rotational speed Ne becomes higher than the combustion stable target rotational speed. Until, the MG1 rotation speed (output rotation speed) of the motor MG1 is increased at a constant increase speed (an increase rate) as follows. That is, after the engine speed Ne becomes equal to or higher than the combustion stable target speed based on the increasing speed (increase rate) of the engine speed Ne, the ECU 40 increases the engagement target speed Ne−t2 (see FIG. 7) or higher. Predict and calculate the time until Further, the ECU 40 calculates the MG1 rotation speed of the motor MG1 when the engine rotation speed Ne becomes equal to or higher than the engagement target rotation speed Ne-t2, and sets this as the MG1 target rotation speed Ng-t (see FIG. 7). . The ECU 40 calculates an increasing speed such that the actual MG1 rotational speed Ng detected by the MG1 rotational speed sensor 93 becomes the MG1 target rotational speed Ng-t when the time calculated above elapses. Then, as shown in FIG. 8, the ECU 40 controls the driving of the motor MG1, increases the MG1 rotation speed at the constant increase speed calculated above, increases the rotation speed of the ring gear 50r, and increases the first counter drive gear. Synchronize with the number of revolutions of 23.

ここで、図9のフローチャートを参照して車両制御システム201のECU40による同期制御の一例を説明する。   Here, an example of synchronous control by the ECU 40 of the vehicle control system 201 will be described with reference to a flowchart of FIG.

ECU40は、エンジン回転数Neの自立上昇を継続した後(ST107)、エンジン回転数Neの上昇速度に基づいてエンジン回転数Neが係合時目標回転数に到達するまでの時間を予測、算出する(ST208)。   The ECU 40 predicts and calculates the time until the engine speed Ne reaches the target rotational speed during engagement based on the increasing speed of the engine speed Ne after continuing the self-sustaining increase of the engine speed Ne (ST107). (ST208).

次に、ECU40は、エンジン回転数Neが係合時目標回転数に到達した際のモータMG1のMG1回転数を算出し、これをMG1目標回転数とする。そして、ECU40は、このMG1目標回転数とST208で算出した予測時間とに基づいて、MG1回転数Ngの目標の上昇レート(上昇速度)を算出する。ECU40は、MG1回転数Ngを、算出した一定の上昇速度でMG1目標回転数へ上昇させ(ST209)、ST110に移行する。   Next, the ECU 40 calculates the MG1 rotation speed of the motor MG1 when the engine rotation speed Ne has reached the target rotation speed during engagement, and sets this as the MG1 target rotation speed. Then, ECU 40 calculates a target increase rate (an increase speed) of MG1 rotation speed Ng based on this MG1 target rotation speed and the predicted time calculated in ST208. The ECU 40 increases the MG1 rotation speed Ng to the MG1 target rotation speed at the calculated constant increase speed (ST209), and proceeds to ST110.

したがって、車両制御システム201は、リングギヤ50rのイナーシャによるキャリヤ50cの回転上昇を抑える逆トルクを一定でかつ最小とすることができる。この結果、車両制御システム201は、エンジン回転数Neを上昇させやすくすると共に、リングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23との回転同期時間をより短くすることができ、さらに応答性を向上することができる。   Therefore, the vehicle control system 201 can keep the reverse torque that suppresses the rotation increase of the carrier 50c due to the inertia of the ring gear 50r constant and minimum. As a result, the vehicle control system 201 can easily increase the engine speed Ne, can further shorten the rotation synchronization time between the ring gear 50r and the first counter drive gear 23, and can further improve the responsiveness. it can.

なお、上述した本発明の実施形態に係る車両制御システムは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係る車両制御システムは、以上で説明した各実施形態の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。   In addition, the vehicle control system which concerns on embodiment of this invention mentioned above is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible in the range described in the claim. The vehicle control system according to the present embodiment may be configured by appropriately combining the components of the embodiments described above.

以上で説明した遊星歯車機構は、いわゆる、シングルピニオン式の遊星歯車機構であるものとして説明したがこれに限らず、例えば、ダブルピニオン式の遊星歯車機構であってもよい。   The planetary gear mechanism described above has been described as a so-called single-pinion type planetary gear mechanism. However, the planetary gear mechanism is not limited to this and may be, for example, a double-pinion type planetary gear mechanism.

以上の説明では、遊星歯車機構50は、キャリヤ50cが第1回転要素(入力回転要素)であり、サンギヤ50sが第2回転要素であり、リングギヤ50rが第3回転要素(出力回転要素)であるものとして説明したがこれに限らない。遊星歯車機構50は、例えば、サンギヤ50sが第1回転要素(入力回転要素)であり、リングギヤ50rが第2回転要素であり、キャリヤ50cが第3回転要素(出力回転要素)であってもよい。   In the above description, in the planetary gear mechanism 50, the carrier 50c is the first rotating element (input rotating element), the sun gear 50s is the second rotating element, and the ring gear 50r is the third rotating element (output rotating element). Although described as a thing, it is not restricted to this. In the planetary gear mechanism 50, for example, the sun gear 50s may be a first rotating element (input rotating element), the ring gear 50r may be a second rotating element, and the carrier 50c may be a third rotating element (output rotating element). .

以上の説明では、ECU40は、図5のST2にて、同期制御として、エンジン回転数Neが燃焼安定目標回転数以上になるまでモータMG1を停止状態(Ng=0)で維持するものとして説明したがこれに限らない。ECU40は、エンジン回転数Neが燃焼安定目標回転数以上になるまでモータMG1を負回転になるように力行させてリングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23とを同期させるようにしてもよい。この場合でも、車両制御システム1、201は、クラッチ80が解放状態であっても、スタータ12を用いたスタータ始動制御によってエンジン10を始動することができると共に、並行してモータMG1を用いた同期制御によってリングギヤ50rと第1カウンタドライブギヤ23とを早期に同期させることができる。この結果、車両制御システム1、201は、エンジン始動時の応答性を向上することができる。   In the above description, the ECU 40 has been described as maintaining the motor MG1 in a stopped state (Ng = 0) until the engine speed Ne becomes equal to or higher than the combustion stable target speed in ST2 of FIG. However, it is not limited to this. The ECU 40 may synchronize the ring gear 50r and the first counter drive gear 23 by causing the motor MG1 to perform a negative rotation until the engine speed Ne becomes equal to or higher than the combustion stable target speed. Even in this case, the vehicle control systems 1 and 201 can start the engine 10 by the starter start control using the starter 12 even when the clutch 80 is in the released state, and at the same time, synchronize using the motor MG1. The ring gear 50r and the first counter drive gear 23 can be synchronized early by the control. As a result, the vehicle control systems 1 and 201 can improve the responsiveness when starting the engine.

1、201 車両制御システム
2 車両
10 エンジン(内燃機関)
11 クランク軸(機関出力軸)
12 スタータ
20 動力伝達装置
23 第1カウンタドライブギヤ(出力回転部材)
30 駆動輪
40 ECU(制御装置)
50c キャリヤ(第1回転要素)
50s サンギヤ(第2回転要素)
50r リングギヤ(第3回転要素)
50 遊星歯車機構(遊星機構)
80 クラッチ(係合装置)
81 ドグクラッチスリーブ(係合移動部材)
C1、C2、C3 回転軸線
MG1 モータジェネレータ(回転電機)
MG2 モータジェネレータ
1,201 Vehicle control system 2 Vehicle 10 Engine (internal combustion engine)
11 Crankshaft (engine output shaft)
12 Starter 20 Power transmission device 23 First counter drive gear (output rotating member)
30 drive wheels 40 ECU (control device)
50c carrier (first rotating element)
50s sun gear (second rotating element)
50r ring gear (third rotating element)
50 Planetary gear mechanism (Planet mechanism)
80 Clutch (engagement device)
81 Dog clutch sleeve (engagement moving member)
C1, C2, C3 Rotation axis MG1 Motor generator (rotary electric machine)
MG2 motor generator

Claims (8)

差動回転可能な複数の回転要素を含む遊星機構と、
始動時に機関出力軸を回転駆動するスタータを有し前記遊星機構の第1回転要素に連結される内燃機関と、
前記遊星機構の前記第1回転要素とは異なる第2回転要素に連結される回転電機と、
伝達される動力を車両の駆動輪側に出力可能である出力回転部材と、
前記遊星機構の前記第1回転要素及び前記第2回転要素とは異なる第3回転要素と前記出力回転部材とを動力伝達可能に係合した係合状態と、前記係合を解除した解放状態とに切り替え可能である係合装置と、
前記係合装置の解放状態で前記スタータにより前記内燃機関を始動するスタータ始動制御の際に、前記回転電機を制御し前記第3回転要素と前記出力回転部材との回転速度を同期させる同期制御を行い、当該第3回転要素と当該出力回転部材との回転速度が同期した後に前記係合装置を係合状態とする制御装置とを備えることを特徴とする、
車両制御システム。
A planetary mechanism including a plurality of rotational elements capable of differential rotation;
An internal combustion engine having a starter for rotationally driving the engine output shaft at start-up and connected to the first rotating element of the planetary mechanism;
A rotating electrical machine coupled to a second rotating element different from the first rotating element of the planetary mechanism;
An output rotating member capable of outputting the transmitted power to the drive wheel side of the vehicle;
An engagement state in which a third rotation element different from the first rotation element and the second rotation element of the planetary mechanism and the output rotation member are engaged so as to be able to transmit power, and a release state in which the engagement is released; An engagement device that is switchable to
In the starter start control for starting the internal combustion engine by the starter in the released state of the engagement device, synchronous control is performed to control the rotating electrical machine and synchronize the rotation speeds of the third rotating element and the output rotating member. And a control device for bringing the engaging device into an engaged state after the rotation speeds of the third rotating element and the output rotating member are synchronized.
Vehicle control system.
前記制御装置は、前記スタータ始動制御と並行して前記同期制御を行う、
請求項1に記載の車両制御システム。
The control device performs the synchronous control in parallel with the starter start control.
The vehicle control system according to claim 1.
前記制御装置は、前記内燃機関の機関回転速度を、要求される駆動力に応じた最終目標回転速度より低い係合時目標回転速度まで自立上昇させる、
請求項1又は請求項2に記載の車両制御システム。
The control device independently increases the engine rotation speed of the internal combustion engine to an engagement target rotation speed lower than a final target rotation speed corresponding to a required driving force.
The vehicle control system according to claim 1 or 2.
前記制御装置は、前記同期制御として、前記内燃機関の機関回転速度が、当該内燃機関の燃焼が安定する燃焼安定目標回転速度以上になるまで前記回転電機を停止状態で維持し、前記内燃機関の機関回転速度が前記燃焼安定目標回転速度以上になった後、当該燃焼安定目標回転速度より高くかつ要求される駆動力に応じた最終目標回転速度より低い係合時目標回転速度以上になるまで前記第3回転要素と前記出力回転部材との回転速度差に基づいたフィードバック制御により前記回転電機を駆動し、前記第3回転要素と前記出力回転部材との回転速度を同期させる、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の車両制御システム。
The control device, as the synchronous control, maintains the rotating electrical machine in a stopped state until the engine rotation speed of the internal combustion engine becomes equal to or higher than a combustion stable target rotation speed at which combustion of the internal combustion engine is stable, After the engine rotational speed becomes equal to or higher than the combustion stable target rotational speed, the engine rotational speed is higher than the combustion stable target rotational speed and until it becomes equal to or higher than the target rotational speed at engagement lower than the final target rotational speed corresponding to the required driving force. Driving the rotating electrical machine by feedback control based on a rotational speed difference between the third rotating element and the output rotating member, and synchronizing the rotating speeds of the third rotating element and the output rotating member;
The vehicle control system according to any one of claims 1 to 3.
前記制御装置は、前記同期制御として、前記回転電機を駆動し、前記第3回転要素と前記出力回転部材との回転速度を同期させる際に、前記回転電機が出力するトルクを制限する、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の車両制御システム。
The control device drives the rotating electrical machine as the synchronization control, and limits the torque output by the rotating electrical machine when synchronizing the rotation speeds of the third rotating element and the output rotating member.
The vehicle control system according to any one of claims 1 to 4.
前記制御装置は、前記内燃機関の機関回転速度が、要求される駆動力に応じた最終目標回転速度より低い係合時目標回転速度以上になった後、当該内燃機関の機関回転速度を当該係合時目標回転速度で維持し、前記第3回転要素と前記出力回転部材との回転速度差が予め設定される目標速度差以下である状態で予め設定される同期判定時間継続した後に、前記係合装置を係合状態とする、
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の車両制御システム。
The control device determines the engine rotational speed of the internal combustion engine after the engine rotational speed of the internal combustion engine becomes equal to or higher than the target rotational speed at engagement lower than the final target rotational speed corresponding to the required driving force. After maintaining a preset synchronization determination time in a state where the rotation speed difference between the third rotation element and the output rotation member is equal to or less than a preset target speed difference. The combined device is engaged,
The vehicle control system according to any one of claims 1 to 5.
前記制御装置は、前記同期制御として、前記内燃機関の機関回転速度が、当該内燃機関の燃焼が安定する燃焼安定目標回転速度以上になるまで前記回転電機を停止状態で維持し、前記内燃機関の機関回転速度が前記燃焼安定目標回転速度以上になった後、当該燃焼安定目標回転速度より高くかつ要求される駆動力に応じた最終目標回転速度より低い係合時目標回転速度以上になるまで、前記内燃機関の機関回転速度の上昇速度に応じて当該内燃機関の機関回転速度が前記係合時目標回転速度以上になるまでの時間と、当該内燃機関の機関回転速度が前記係合時目標回転速度以上になる際の前記回転電機の出力回転速度とに基づいて、当該回転電機の出力回転速度を一定の上昇速度で上昇させる、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の車両制御システム。
The control device, as the synchronous control, maintains the rotating electrical machine in a stopped state until the engine rotation speed of the internal combustion engine becomes equal to or higher than a combustion stable target rotation speed at which combustion of the internal combustion engine is stable, After the engine rotational speed becomes equal to or higher than the combustion stable target rotational speed, the engine rotational speed is higher than the combustion stable target rotational speed and lower than the final target rotational speed corresponding to the required driving force, and is higher than the target rotational speed at engagement. The time until the engine rotation speed of the internal combustion engine becomes equal to or higher than the target rotation speed during engagement according to the increase speed of the engine rotation speed of the internal combustion engine, and the engine rotation speed of the internal combustion engine is the target rotation during engagement Based on the output rotational speed of the rotating electrical machine when the speed becomes higher than the speed, the output rotational speed of the rotating electrical machine is increased at a constant increase speed,
The vehicle control system according to any one of claims 1 to 3.
前記係合装置は、前記第3回転要素及び前記出力回転部材の回転軸線に沿って移動することで、前記係合状態と前記解放状態とを切り替え可能である係合移動部材を有する、
請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の車両制御システム。
The engagement device includes an engagement movement member that can switch between the engagement state and the release state by moving along the rotation axis of the third rotation element and the output rotation member.
The vehicle control system according to any one of claims 1 to 7.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015033892A (en) * 2013-08-08 2015-02-19 トヨタ自動車株式会社 Controller of hybrid vehicle
CN104553728A (en) * 2013-10-23 2015-04-29 福特全球技术公司 Synchronous speed disconnect of a generator for a hybrid electric vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182261A (en) * 1997-08-29 1999-03-26 Aisin Aw Co Ltd On-vehicle hybrid drive device
JP2002130094A (en) * 2000-10-26 2002-05-09 Toyota Motor Corp Starting control device for vehicle
JP2003252082A (en) * 2002-03-04 2003-09-09 Toyota Motor Corp Power output device, and automobile equipped therewith
JP2008143407A (en) * 2006-12-12 2008-06-26 Toyota Motor Corp Power output unit, hybrid motor car with the unit, and control method for the unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182261A (en) * 1997-08-29 1999-03-26 Aisin Aw Co Ltd On-vehicle hybrid drive device
JP2002130094A (en) * 2000-10-26 2002-05-09 Toyota Motor Corp Starting control device for vehicle
JP2003252082A (en) * 2002-03-04 2003-09-09 Toyota Motor Corp Power output device, and automobile equipped therewith
JP2008143407A (en) * 2006-12-12 2008-06-26 Toyota Motor Corp Power output unit, hybrid motor car with the unit, and control method for the unit

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015033892A (en) * 2013-08-08 2015-02-19 トヨタ自動車株式会社 Controller of hybrid vehicle
CN105431340A (en) * 2013-08-08 2016-03-23 丰田自动车株式会社 Hybrid vehicle, and control method for hybrid vehicle
CN105431340B (en) * 2013-08-08 2018-04-13 丰田自动车株式会社 Motor vehicle driven by mixed power and the control method for motor vehicle driven by mixed power
CN104553728A (en) * 2013-10-23 2015-04-29 福特全球技术公司 Synchronous speed disconnect of a generator for a hybrid electric vehicle
CN104553728B (en) * 2013-10-23 2020-10-30 福特全球技术公司 Synchronous speed disconnect of generator for hybrid vehicle

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