JP2013151194A - Control device of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of a hybrid vehicle that can prevent the rattling noise of the hybrid vehicle when traveling a bad road.SOLUTION: A control device of a hybrid vehicle is equipped in the hybrid vehicle that includes a traveling driving source having both an internal combustion engine and an electric motor and generates the traveling driving force corresponding to the total driving torque transmitted from the output shaft of the traveling driving source to the driving wheel side, and controls the output of the internal combustion engine and the electric motor according to the command value, while setting the command value of the total driving torque. The control device enlarges the motor torque command value Ttms based on the output of the electric motor of total drive torques to reduce the ratio of an engine torque direct delivery command value Tengs based on the output of the internal combustion engine of total drive torques, on condition that the fluctuation of the actual torque on the MG2 axis periodically reversing the torque acting direction of the total drive torque is caused.

Description

本発明は、走行駆動源に内燃機関および電動機を併用するハイブリッド車両に装備されるハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle equipped in a hybrid vehicle that uses both an internal combustion engine and an electric motor as a travel drive source.

近時、車両の走行駆動源に内燃機関(以下、エンジンともいう)と電動機(以下、モータともいう)を併用することで、アイドル運転時間の短縮やエネルギ回生に加えてエンジンの小型化を可能にして、大幅な燃費低減を実現したハイブリッド車両が普及してきた。このようなハイブリッド車両では、走行駆動源側の静粛性の向上に伴って、走行駆動源から駆動車輪に至るまでの動力伝達機構における振動騒音の低減が高度に要求されるようになっており、動力伝達系の振動騒音の低減に寄与し得る制御装置が提案されている。   Recently, by using an internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine) and an electric motor (hereinafter also referred to as a motor) as a vehicle driving source, it is possible to reduce idle operation time and reduce the size of the engine in addition to energy regeneration. As a result, hybrid vehicles that have achieved a significant reduction in fuel consumption have become widespread. In such a hybrid vehicle, with the improvement of quietness on the travel drive source side, reduction of vibration noise in the power transmission mechanism from the travel drive source to the drive wheels is highly required, A control device that can contribute to the reduction of vibration noise in the power transmission system has been proposed.

そのような制御装置としては、例えば凹凸路面による車輪のスリップと駆動トルクの周期的な変動が発生し、そのトルク変動の周期が車両のバネ下共振周波数域に一致する場合に、エンジンの出力を一時的に低下(または停止)させることで、トルクリミッタ機構を設けることなく、エンジンから動力伝達機構への入力軸に捩り共振による過大なトルクが発生するのを防止するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As such a control device, for example, when the wheel slips due to the uneven road surface and the periodic fluctuation of the driving torque occurs and the period of the torque fluctuation coincides with the unsprung resonance frequency range of the vehicle, the engine output is reduced. It is known that an excessive torque due to torsional resonance is prevented from being generated on the input shaft from the engine to the power transmission mechanism without providing a torque limiter mechanism by temporarily lowering (or stopping). (For example, refer to Patent Document 1).

特開2009−40174号公報JP 2009-40174 A

しかしながら、上述のような従来のハイブリッド車両の制御装置は、走行駆動トルクの変動周期が車両のバネ下共振周波数域に一致するような悪路走行に入ると、エンジン出力を低下させて総駆動トルクを低下させるというものに過ぎなかった。   However, the conventional hybrid vehicle control device as described above reduces the engine output and reduces the total drive torque when the vehicle travels on a rough road such that the fluctuation cycle of the travel drive torque coincides with the unsprung resonance frequency range of the vehicle. It was just a matter of lowering.

そのため、ハイブリッド車両が加速や減速の状態でなく、そのハイブリッド駆動装置がフローティング(浮動)状態で回っているような場合に、悪路走行に入ると、駆動車輪のタイヤが波状路等の凹凸路面により繰返しスリップしたりグリップされたりしてドライブシャフトにトルク変動や捩れが発生し易く、ドライブシャフト上のトルク作用方向(駆動トルクの正負)が周期的に反転することで、歯車を有する動力伝達機構に連続する歯打ち音が生じ易くなるという問題があった。   Therefore, if the hybrid vehicle is not in an accelerated or decelerated state and the hybrid drive device is rotating in a floating state, the tires of the drive wheels become uneven road surfaces such as wavy roads when entering a rough road. Power transmission mechanism with gears due to the possibility of torque fluctuations and torsion on the drive shaft due to repeated slips and grips, and the direction of torque action (positive or negative of drive torque) on the drive shaft periodically reversed There is a problem that a continuous rattling noise is likely to occur.

そこで、本発明は、ハイブリッド車両の悪路走行時における歯打ち音を防止する制御を実行することのできるハイブリッド車両の制御装置を提供するものである。   Therefore, the present invention provides a control device for a hybrid vehicle capable of executing control for preventing rattling noise when the hybrid vehicle travels on a rough road.

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、上記目的達成のため、(1)内燃機関および電動機を併有する走行駆動源を備え、該走行駆動源の出力軸から駆動車輪側に伝達される総駆動トルクに応じた走行駆動力を発生させるハイブリッド車両に装備され、前記総駆動トルクの指令値を設定するとともに、該指令値に応じて前記内燃機関および前記電動機の出力を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、前記総駆動トルクに該総駆動トルクの作用方向を周期的に反転させるトルク変動が生じることを条件に、前記総駆動トルクのうち前記内燃機関の出力に基づく第1トルクの比率を小さくするよう前記総駆動トルクのうち前記電動機の出力に基づく第2トルクを大きくすることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention includes (1) a total drive that is provided with a travel drive source having both an internal combustion engine and an electric motor, and is transmitted from the output shaft of the travel drive source to the drive wheel side. A control device for a hybrid vehicle that is installed in a hybrid vehicle that generates a driving force according to torque, sets a command value of the total driving torque, and controls outputs of the internal combustion engine and the electric motor according to the command value And the ratio of the first torque based on the output of the internal combustion engine out of the total drive torque on condition that torque fluctuation that periodically reverses the direction of action of the total drive torque occurs in the total drive torque. The second torque based on the output of the electric motor is increased in the total driving torque so as to decrease.

本発明では、走行駆動源の出力軸から駆動車輪側に伝達される総駆動トルクの作用方向を反転させるような周期的なトルク変動が生じると、総駆動トルクのうち内燃機関の出力に基づく第1トルクの比率を小さくし、電動機の出力に基づく第2トルクを大きくするように、内燃機関および電動機の出力が制御される。したがって、総駆動トルクに作用方向の周期的な反転を生じさせる捩り方向の振動入力に対して、内燃機関の出力に基づく第1トルクの比率を低下させるよう電動機出力に基づく第2トルクが高められることで、総駆動トルクがトルク増加方向に迅速にシフトされ、出力軸上で総駆動トルクの作用方向が反転することが有効に抑制される。その結果、ハイブリッド車両の悪路走行時における歯打ち音を防止することができる。   In the present invention, when a periodic torque fluctuation that reverses the direction of operation of the total drive torque transmitted from the output shaft of the travel drive source to the drive wheel side occurs, the first of the total drive torque based on the output of the internal combustion engine. The outputs of the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the ratio of one torque is reduced and the second torque based on the output of the electric motor is increased. Accordingly, the second torque based on the motor output is increased so as to reduce the ratio of the first torque based on the output of the internal combustion engine with respect to the vibration input in the torsional direction that causes a periodic reversal of the direction of action in the total drive torque. Thus, the total drive torque is quickly shifted in the torque increasing direction, and it is effectively suppressed that the action direction of the total drive torque is reversed on the output shaft. As a result, it is possible to prevent rattling noise when the hybrid vehicle travels on a rough road.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、好ましくは、(2)前記第1トルクの比率を小さくするよう前記第2トルクを大きくするとき、前記総駆動トルクのうち前記第1トルクを小さくするとともに、前記総駆動トルクのうち前記第2トルクを大きくするものである。   In the hybrid vehicle control device of the present invention, preferably, (2) when the second torque is increased so as to decrease the ratio of the first torque, the first torque of the total drive torque is decreased, Of the total driving torque, the second torque is increased.

この場合、総駆動トルクのうち第1トルクを小さくし、第2トルクを大きくすることから、総駆動トルクのうち電動機出力に応じた第2トルクの比率を十分に高めて、総駆動トルクの作用方向の反転を第2トルクの増加によって抑制する制御の効果を高めることができる。   In this case, since the first torque of the total drive torque is reduced and the second torque is increased, the ratio of the second torque corresponding to the motor output is sufficiently increased in the total drive torque, and the action of the total drive torque is achieved. The effect of control that suppresses the reversal of the direction by increasing the second torque can be enhanced.

上記(2)の構成を有するハイブリッド車両の制御装置においては、(3)前記第2トルクを大きくするときの前記第2トルクの増加分は、前記総駆動トルクの前記作用方向が正方向に維持される範囲内で設定されるのがよい。   In the control apparatus for a hybrid vehicle having the configuration of (2) above, (3) the amount of increase in the second torque when the second torque is increased maintains the operating direction of the total drive torque in the positive direction. It is better to set within the range.

この場合、総駆動トルクの作用方向が正方向に維持されることから、総駆動トルクの反転を伴うトルク変動によって生じる歯打ちが確実に防止可能となる。   In this case, since the direction of action of the total drive torque is maintained in the positive direction, rattling caused by torque fluctuation accompanying reversal of the total drive torque can be reliably prevented.

上記(3)の構成を有するハイブリッド車両の制御装置においては、(4)前記第2トルクの増加分が、前記トルク変動の変動幅に応じて可変設定されるのがより好ましい。   In the hybrid vehicle control device having the configuration of (3), it is more preferable that (4) the increase amount of the second torque is variably set according to the fluctuation range of the torque fluctuation.

この場合、第2トルクの増加分が必要以上に大きくなることがなく、通常の制御への復帰や第2トルクを増加させるための駆動力配分の切替えが容易化される。   In this case, the increase amount of the second torque does not become larger than necessary, and the return to the normal control and the switching of the driving force distribution for increasing the second torque are facilitated.

本発明においては、(5)前記トルク変動の変動幅が予め設定された閾値変動幅を超えることを条件に、前記第2トルクの増加分が前記トルク変動の変動幅に応じて可変設定されるのがよい。   In the present invention, (5) the increase amount of the second torque is variably set according to the fluctuation range of the torque fluctuation on condition that the fluctuation range of the torque fluctuation exceeds a preset threshold fluctuation width. It is good.

これにより、ばね下共振を惹起し易い波状路等の悪路走行時に、出力軸におけるトルクの作用方向が反転することが有効に抑制される。なお、ここにいう閾値変動幅は、走行駆動源の出力軸上のトルク変動が耳障りな歯打ち音を惹起する程度の振動入力に相当するときのそのトルク変動幅として予め設定され、例えば総駆動力の指令値の2倍に近いトルク変動の振幅として設定される。   This effectively suppresses reversal of the direction of torque acting on the output shaft when traveling on rough roads such as wavy roads that tend to cause unsprung resonance. The threshold fluctuation range here is set in advance as the torque fluctuation range when the torque fluctuation on the output shaft of the traveling drive source corresponds to a vibration input that causes an annoying rattling noise, for example, the total drive It is set as the amplitude of torque fluctuation close to twice the force command value.

本発明においては、(6)前記総駆動トルクの指令値が略一定値に設定され、かつ、前記出力軸に前記作用方向が周期的に反転するトルク変動が生じることを条件に、前記第1トルクの比率を小さくするよう前記第2トルクを大きくすることが望ましい。   In the present invention, (6) on the condition that the command value of the total driving torque is set to a substantially constant value and torque fluctuation in which the action direction is periodically reversed occurs on the output shaft. It is desirable to increase the second torque so as to reduce the torque ratio.

この場合、総駆動トルクの変動に応じた第2トルクの増加分によって、出力軸における総駆動トルクの作用方向が反転することが有効に抑制される。   In this case, the reversal of the direction of action of the total drive torque on the output shaft is effectively suppressed by the increase in the second torque corresponding to the change in the total drive torque.

また、本発明においては、(7)前記電動機が、前記内燃機関によって駆動されるとき発電機として作動することができる第1電動機と、前記内燃機関に駆動されることなく前記出力軸に前記第2トルクを作用させることができる第2電動機と、によって構成され、前記内燃機関の出力および前記第1電動機の発電負荷のうち少なくとも一方の制御によって前記第1トルクを変化させることもできる。   In the present invention, (7) the first electric motor that can operate as a generator when the electric motor is driven by the internal combustion engine, and the output shaft without being driven by the internal combustion engine. A second electric motor capable of applying two torques, and the first torque can be changed by controlling at least one of an output of the internal combustion engine and a power generation load of the first electric motor.

この場合、内燃機関および第1電動機のいずれかにより第1トルクを、第2電動機により第2トルクを、それぞれ総駆動トルクの変動に応じて迅速にかつ的確に制御できる。   In this case, the first torque can be controlled by either the internal combustion engine or the first electric motor, and the second torque can be controlled quickly and accurately by the second electric motor according to the variation of the total driving torque.

本発明によれば、総駆動トルクに周期的な正負反転を伴うトルク変動を生じさせる捩り方向の振動入力に対して、第1トルクの低下によってトルク変動の悪化が有効に抑制されるとともに電動機出力に基づく第2トルクの比率が高められ、その第2トルクが増大されるようにしているので、総駆動トルクをトルク増加方向に迅速にシフトさせることで、出力軸上での総駆動トルクの作用方向の反転を有効に抑制することができる。その結果、ハイブリッド車両の悪路走行時における歯打ち音を防止することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。   According to the present invention, with respect to the vibration input in the torsional direction that causes torque fluctuation with periodic positive / negative reversal in the total driving torque, the deterioration of torque fluctuation is effectively suppressed by the decrease in the first torque and the motor output. Since the ratio of the second torque based on the above is increased and the second torque is increased, the action of the total drive torque on the output shaft can be achieved by quickly shifting the total drive torque in the torque increasing direction. Direction reversal can be effectively suppressed. As a result, it is possible to provide a control device for a hybrid vehicle that can prevent rattling noise when the hybrid vehicle travels on a rough road.

本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置を備えたハイブリッド車両の走行駆動システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle travel drive system including a hybrid vehicle control device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置において悪路走行時に実行される駆動力配分制御を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart explaining the driving force distribution control performed at the time of rough road driving | running | working in the control apparatus of the hybrid vehicle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置において実行される悪路走行時の駆動力配分制御の概略処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the schematic process sequence of the driving force distribution control at the time of rough road driving | running | working performed in the control apparatus of the hybrid vehicle which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(一実施形態)
図1ないし図3は、本発明の一実施形態を示している。
(One embodiment)
1 to 3 show an embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態のハイブリッド車両1は、要求出力に応じて制御される走行駆動用の原動機として、内燃機関であるエンジン10と、それぞれ発電可能な電動機であるモータジェネレータ(以下、単にモータという)MG1、MG2とを含む、ハイブリッド駆動装置20を備えている。   As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 1 of the present embodiment includes an engine 10 that is an internal combustion engine and a motor generator that is an electric motor capable of generating electric power (hereinafter referred to as “motor generators”) as driving motors that are controlled according to a required output. The hybrid drive device 20 including MG1 and MG2 (simply called motors) is provided.

ハイブリッド駆動装置20は、ハイブリッド車両の制御装置30によって制御され、エンジン10およびモータMG1、MG2のうち少なくとも1つから出力される動力によって、ハイブリッド車両1を走行駆動することができるようになっている。   The hybrid drive device 20 is controlled by the control device 30 of the hybrid vehicle, and can drive the hybrid vehicle 1 by power output from at least one of the engine 10 and the motors MG1 and MG2. .

エンジン10は、多気筒の内燃機関、例えば4サイクルのガソリンエンジンである。また、モータMG1、MG2は、それぞれ変速機ケース5(詳細図示せず)の内部に収納されており、変速機ケース5はエンジン10に締結されている。   The engine 10 is a multi-cylinder internal combustion engine, for example, a 4-cycle gasoline engine. The motors MG1 and MG2 are housed in a transmission case 5 (not shown in detail), and the transmission case 5 is fastened to the engine 10.

モータMG1、MG2は、それぞれ永久磁石同期発電電動機として構成され、供給される電力を回転動力に変換して出力する電動機の機能と、入力された回転動力を電力に変換して出力する発電機の機能とを併有している。また、モータMG1は主に発電機として用いられ、モータMG2は主に電動機として用いられるようになっている。   The motors MG1 and MG2 are each configured as a permanent magnet synchronous generator motor, and function of an electric motor that converts supplied electric power into rotational power and outputs it, and a generator that converts input rotational power into electric power and outputs it. It has both functions. The motor MG1 is mainly used as a generator, and the motor MG2 is mainly used as an electric motor.

具体的には、モータMG1は、複数の永久磁石をそれぞれ略V字型に配置してリラクタンストルクを利用可能にした内部磁石型のロータ51と、3相コイルが巻回されたステータ53とを有しており、ステータ53がインバータ61から交流電力の供給を受けて回転磁界を形成するとき、その回転磁界によってロータ51が回転するようになっている。同様に、モータMG2は、複数の永久磁石をそれぞれ略V字型に配置してリラクタンストルクを利用可能にした内部磁石型のロータ52と、3相コイルが巻回されたステータ54とを有しており、ステータ54がインバータ62から交流電力の供給を受けて回転磁界を形成するとき、その回転磁界によってロータ52が回転するようになっている。また、モータMG1、MG2には、それぞれロータ51、52の回転角位置を検出する図示しないレゾルバが設けられている。   Specifically, the motor MG1 includes an internal magnet type rotor 51 in which a plurality of permanent magnets are arranged in a substantially V shape so that reluctance torque can be used, and a stator 53 around which a three-phase coil is wound. Thus, when the stator 53 receives supply of AC power from the inverter 61 to form a rotating magnetic field, the rotor 51 is rotated by the rotating magnetic field. Similarly, motor MG2 has an internal magnet type rotor 52 in which a plurality of permanent magnets are arranged in a substantially V shape so that reluctance torque can be used, and stator 54 around which a three-phase coil is wound. When the stator 54 receives AC power from the inverter 62 and forms a rotating magnetic field, the rotor 52 is rotated by the rotating magnetic field. The motors MG1 and MG2 are provided with resolvers (not shown) that detect the rotation angle positions of the rotors 51 and 52, respectively.

また、ハイブリッド駆動装置20は、エンジン10およびモータMG1、MG2のうち少なくとも1つから出力される回転動力を動力分割統合機構40により統合し、総駆動力として出力するようになっている。すなわち、ハイブリッド駆動装置20は、エンジン10およびモータMG1、MG2に加えて、これらの原動機からの動力を統合可能な動力分割統合機構40を含んだ構成となっている。   Further, the hybrid drive device 20 integrates the rotational power output from at least one of the engine 10 and the motors MG1 and MG2 by the power split and integration mechanism 40 and outputs it as a total driving force. That is, the hybrid drive device 20 includes a power split and integration mechanism 40 capable of integrating power from these prime movers in addition to the engine 10 and the motors MG1 and MG2.

さらに、ハイブリッド駆動装置20は、動力分割統合機構40から出力する回転動力である総駆動力を、減速機構70を介して差動機構80に伝達し、その差動機構80から左右のドライブシャフト3を介して左右の駆動車輪2に差動可能に伝達するようになっている。そして、左右の駆動車輪2は、その伝達動力に応じてハイブリッド車両1の走行駆動力を発生させるようになっている。これら減速機構70および差動機構80は、動力分割統合機構40から出力される総駆動力を左右の駆動車輪2に伝達する動力伝達機構となっている。   Further, the hybrid drive device 20 transmits the total driving force, which is the rotational power output from the power split and integration mechanism 40, to the differential mechanism 80 via the speed reduction mechanism 70, and the left and right drive shafts 3 from the differential mechanism 80. Is transmitted to the left and right drive wheels 2 in a differential manner. The left and right drive wheels 2 generate a driving force for driving the hybrid vehicle 1 according to the transmission power. The speed reduction mechanism 70 and the differential mechanism 80 are power transmission mechanisms that transmit the total driving force output from the power split and integration mechanism 40 to the left and right driving wheels 2.

動力分割統合機構40は、第1および第2の遊星歯車機構40a、40cと、両遊星歯車機構40a、40cに共通の出力要素40b(出力軸)と、によって構成されており、エンジン10からの動力を走行駆動用と発電用の動力に分割したり、エンジン10およびモータMG1、MG2のうちいずれか1つまたは複数からの原動機出力を統合し総駆動力として出力したりする機能を有している。   The power split and integration mechanism 40 includes first and second planetary gear mechanisms 40a and 40c and an output element 40b (output shaft) common to both planetary gear mechanisms 40a and 40c. It has a function to divide the power into driving power and power for driving, or to integrate the motor output from any one or more of the engine 10 and the motors MG1, MG2 and output it as a total driving force. Yes.

第1の遊星歯車機構40aは、エンジン10からの回転動力を、発電機モードのモータMG1を駆動する動力と、ハイブリッド車両1の走行駆動のために減速機構70側に出力される動力とに分割することができる動力分割機能を有している。また、モータMG1が電動機モードで動作するときには、その動力を減速して出力する機能を併有している。   The first planetary gear mechanism 40a divides the rotational power from the engine 10 into power for driving the motor MG1 in the generator mode and power output to the speed reduction mechanism 70 side for driving the hybrid vehicle 1 to travel. It has a power split function that can do. Further, when the motor MG1 operates in the electric motor mode, it also has a function of decelerating and outputting the power.

この第1の遊星歯車機構40aは、図示しないダンパ要素を介してエンジン10の機関出力軸12に結合された入力要素としての第1プラネタリキャリア44と、モータMG1のロータ51に結合された入出力要素としての第1サンギヤ42と、第1プラネタリキャリア44に自転可能に支持されて第1サンギヤ42の周りを公転することができる複数の第1プラネタリピニオン43と、これら第1プラネタリピニオン43が内接噛合する出力要素としての第1リングギヤ45aと、によって構成されている。   The first planetary gear mechanism 40a includes an input / output coupled to the first planetary carrier 44 as an input element coupled to the engine output shaft 12 of the engine 10 via a damper element (not shown) and the rotor 51 of the motor MG1. A first sun gear 42 serving as an element, a plurality of first planetary pinions 43 supported by the first planetary carrier 44 so as to be capable of rotating and revolving around the first sun gear 42, and the first planetary pinions 43 are included. And a first ring gear 45a as an output element that meshes with each other.

第2の遊星歯車機構40cは、電動機モードのモータMG2が出力した回転動力を減速してその出力トルクを増大させる減速機能を有しており、動力分割用の遊星歯車機構40aと同一の回転中心軸線上に配置されている。また、モータMG2が発電機モードで動作するときには、出力要素40b側からの動力をモータMG2に取り込む機能を併有している。   The second planetary gear mechanism 40c has a speed reducing function that reduces the rotational power output by the motor MG2 in the motor mode and increases the output torque, and has the same rotation center as that of the planetary gear mechanism 40a for power split. It is arranged on the axis. Further, when the motor MG2 operates in the generator mode, it also has a function of taking the power from the output element 40b side into the motor MG2.

この第2の遊星歯車機構40cは、モータMG2のロータ52に結合された入出力要素としての第2サンギヤ46と、変速機ケース5に支持された固定要素としての第2プラネタリキャリア47と、第2プラネタリキャリア47に自転可能に支持された複数の第2プラネタリピニオン48と、これら第2プラネタリピニオン48が内接噛合する出力要素としての第2リングギヤ45cと、によって構成されている。そして、この第2リングギヤ45cが第1の遊星歯車機構40aの第1リングギヤ45aと一体に結合されて環状の出力要素40bが構成され、その出力要素40bにカウンタドライブギヤ49が装着されている。すなわち、カウンタドライブギヤ49が装着された出力要素40bは、ハイブリッド駆動装置20の出力軸となっており、この出力要素40bから出力される総駆動力が減速機構70を介して駆動車輪2側に伝達されるようになっている。   The second planetary gear mechanism 40c includes a second sun gear 46 as an input / output element coupled to the rotor 52 of the motor MG2, a second planetary carrier 47 as a fixed element supported by the transmission case 5, and a second planetary carrier 47. The second planetary pinion 48 is rotatably supported by the two planetary carrier 47, and a second ring gear 45c serving as an output element in which these second planetary pinions 48 are in mesh with each other. The second ring gear 45c is integrally coupled with the first ring gear 45a of the first planetary gear mechanism 40a to form an annular output element 40b, and a counter drive gear 49 is mounted on the output element 40b. That is, the output element 40b to which the counter drive gear 49 is attached serves as the output shaft of the hybrid drive device 20, and the total driving force output from the output element 40b is transferred to the drive wheel 2 side via the speed reduction mechanism 70. It is to be transmitted.

減速機構70は、例えばカウンタドライブギヤ49に噛合するカウンタドリブンギヤ74と、カウンタドリブンギヤ74に一体に結合するファイナルドライブギヤ78とを含んで構成されている。また、差動機構80は、ファイナルドライブギヤ78に噛合するリングギヤ82を有し、リングギヤ82に伝達される動力を左右のドライブシャフト3を介して左右の駆動車輪2に差動可能に出力する公知のものである。これら減速機構70および差動機構80は、左右の駆動車輪2に、ハイブリッド駆動装置20の動力分割統合機構40から出力される総駆動力に応じた走行駆動力を発生させることができる。なお、左右の駆動車輪2およびドライブシャフト3の近傍には、車速センサ102として機能する左右の車輪速センサ(詳細図示せず)が設けられている。   The reduction mechanism 70 includes, for example, a counter driven gear 74 that meshes with the counter drive gear 49 and a final drive gear 78 that is integrally coupled to the counter driven gear 74. The differential mechanism 80 has a ring gear 82 that meshes with the final drive gear 78, and outputs the power transmitted to the ring gear 82 to the left and right drive wheels 2 in a differential manner via the left and right drive shafts 3. belongs to. The speed reduction mechanism 70 and the differential mechanism 80 can cause the left and right drive wheels 2 to generate a travel drive force corresponding to the total drive force output from the power split and integration mechanism 40 of the hybrid drive device 20. In the vicinity of the left and right drive wheels 2 and the drive shaft 3, left and right wheel speed sensors (not shown in detail) functioning as the vehicle speed sensor 102 are provided.

一方、ハイブリッド駆動装置20の出力を制御する制御装置30(ハイブリッド車両の制御装置)は、図1に示すように、モータECU60、インバータ61、62、HVECU100、アクセルポジションセンサ101、車速センサ102、EV走行選択スイッチ103、エコスイッチ104、主電池105(ハイブリッド駆動用の二次電池)、昇圧コンバータ106、電池監視ユニット107および図示しないスキッド制御ECU等を含んで構成されている。   On the other hand, as shown in FIG. 1, a control device 30 (control device for a hybrid vehicle) that controls the output of the hybrid drive device 20 includes a motor ECU 60, inverters 61 and 62, an HVECU 100, an accelerator position sensor 101, a vehicle speed sensor 102, and an EV. A travel selection switch 103, an eco switch 104, a main battery 105 (secondary battery for hybrid drive), a boost converter 106, a battery monitoring unit 107, a skid control ECU (not shown), and the like are configured.

モータECU60は、インバータ61、62を介してモータMG1、MG2を制御するための制御プログラムを格納しており、HVECU100からのトルク指令値に応じて作動する。このモータECU60は、モータMG1、MG2の電動機としての出力トルクや回転速度あるいは発電機出力を、HVECU100からの指令値に応じて制御するようになっている。また、モータECU60は、例えばモータMG1、MG2の内部磁石型のロータ51、52内の永久磁石の回転位置と両ロータ51、52の回転速度とを、前記レゾルバの検出信号を基に把握して、モータMG1、MG2を高効率に制御できるようになっている。さらに、モータECU60は、モータMG1、MG2のいずれか、例えばモータMG1によってエンジン10を始動させる場合に、その始動に必要な電力量を算出できるようになっている。   Motor ECU 60 stores a control program for controlling motors MG1 and MG2 via inverters 61 and 62, and operates in accordance with a torque command value from HVECU 100. The motor ECU 60 controls the output torque, rotation speed, or generator output as motors of the motors MG1 and MG2 in accordance with a command value from the HVECU 100. Further, the motor ECU 60 grasps, for example, the rotational positions of the permanent magnets in the internal magnet type rotors 51 and 52 of the motors MG1 and MG2 and the rotational speeds of the rotors 51 and 52 based on the detection signal of the resolver. The motors MG1 and MG2 can be controlled with high efficiency. Furthermore, when the engine 10 is started by one of the motors MG1 and MG2, for example, the motor MG1, the motor ECU 60 can calculate the amount of electric power required for the start.

インバータ61、62は、モータMG1、MG2に対応して設けられ、ハイブリッド駆動用の主電池105の電圧を高電圧に昇圧させる昇圧コンバータ106と協働して、高電圧の電流とモータMG1、MG2の3相交流の間の変換を行う機能を有している。これら複数のインバータ61、62では、モータECU60からの指令値に応じて所定範囲内の任意の電圧と周波数でモータMG1、MG2に駆動電流を供給できる。また、各インバータ61、62では、対応するモータMG1またはMG2で発電された交流電流を主電池105に充電するための直流電流に変換することができるようになっている。なお、モータMG1、MG2に対するこのようなインバータ61、62を介した電力供給や電力回収は、モータECU60およびHVECU100により制御される。   The inverters 61 and 62 are provided corresponding to the motors MG1 and MG2, and cooperate with the boost converter 106 that boosts the voltage of the main battery 105 for hybrid driving to a high voltage, so that the high voltage current and the motors MG1 and MG2 are combined. It has the function to perform conversion between the three-phase alternating current. In the plurality of inverters 61 and 62, a drive current can be supplied to the motors MG1 and MG2 at an arbitrary voltage and frequency within a predetermined range in accordance with a command value from the motor ECU 60. In addition, each inverter 61, 62 can convert an alternating current generated by the corresponding motor MG1 or MG2 into a direct current for charging the main battery 105. The power supply and the power recovery via the inverters 61 and 62 for the motors MG1 and MG2 are controlled by the motor ECU 60 and the HVECU 100.

アクセルポジションセンサ101は、ハイブリッド車両1に装備された図示しないアクセルペダルの操作量に対応する信号を、運転者からの要求アクセル開度Accとして出力するものである。車速センサ102は、例えば公知の車輪速センサで構成される。   The accelerator position sensor 101 outputs a signal corresponding to an operation amount of an accelerator pedal (not shown) mounted on the hybrid vehicle 1 as a requested accelerator opening Acc from the driver. The vehicle speed sensor 102 is composed of, for example, a known wheel speed sensor.

また、EV走行選択スイッチ103は、ハイブリッド駆動装置20のモータMG1、MG2のうちいずれか一方の電動機出力のみでハイブリッド車両1を走行させる電気自動車モードを選択したり、その選択状態を解除したりすることができるスイッチであり、運転者によってその選択状態(ON状態)と選択解除状態(OFF状態)とに操作される。   Further, the EV travel selection switch 103 selects an electric vehicle mode in which the hybrid vehicle 1 travels with only one of the motor outputs of the motors MG1 and MG2 of the hybrid drive device 20, or cancels the selected state. The switch can be operated by the driver between a selected state (ON state) and a selected release state (OFF state).

エコスイッチ104は、HVECU100に対して、ハイブリッド駆動装置20の単位走行距離当りのエネルギ消費量を低減させることを通常より優先する走行駆動制御を要求する燃費優先走行モードの選択用および選択解除用のスイッチとして設けられている。   The eco switch 104 is for selecting and deselecting the fuel efficiency priority travel mode that requires the HVECU 100 to perform travel drive control that gives priority to reducing the energy consumption per unit travel distance of the hybrid drive device 20 over the normal range. It is provided as a switch.

ハイブリッド駆動用の主電池105は、ハイブリッド車両1の発進時や加速時、登坂時等に電動機モードで作動するモータMG1、MG2のいずれかに電力を供給する一方、発電機モードで作動するモータMG1、MG2のいずれかからの発電電力(例えば、減速時の回生発電電流)によって充電され、蓄電することができるようになっている。   The main battery 105 for hybrid drive supplies electric power to one of the motors MG1 and MG2 that operates in the motor mode when the hybrid vehicle 1 starts, accelerates, or climbs, and the motor MG1 that operates in the generator mode. , MG2 can be charged and stored by the generated power (for example, regenerative power generation current during deceleration).

電池監視ユニット107は、電源監視プログラムを有しており、主電池105の電圧、電流および温度を表す電源監視情報をHVECU100に出力できるようになっている。   The battery monitoring unit 107 has a power supply monitoring program, and can output power supply monitoring information representing the voltage, current, and temperature of the main battery 105 to the HVECU 100.

HVECU100は、ハイブリッド駆動制御用の電子制御ユニットであり、本発明における駆動力配分の制御機構として機能する。   The HVECU 100 is an electronic control unit for hybrid drive control, and functions as a drive force distribution control mechanism in the present invention.

このHVECU100は、原動機であるエンジン10およびモータMG1、MG2を要求出力に応じて作動するように統合制御する統合制御プログラムを内蔵している。なお、ここにいう要求出力(要求パワー)とは、運転者のアクセルペダル操作量等に応じた要求出力、もしくはクルーズコントロール等の他の走行制御機能から要求される要求出力、またはそのような複数の要求出力に基づいて算出される要求出力である。   The HVECU 100 incorporates an integrated control program for performing integrated control so that the engine 10 and the motors MG1 and MG2 that are the prime movers operate according to the required output. The required output (required power) mentioned here is a required output corresponding to the driver's accelerator pedal operation amount, etc., a required output required from other travel control functions such as cruise control, or a plurality of such required outputs. Is a requested output calculated based on the requested output.

HVECU100は、その詳細なハードウェア構成を図示しないが、例えばCPU、ROM、RAMおよび書換え可能な不揮発性メモリを備えるとともに、A/D変換器を有する入力インターフェース回路、ドライバやリレースイッチを有する出力インターフェース回路、他の車載ECUとの間でデータ通信を行う通信ポート等を含んで構成されている。ROMおよび書換え可能な不揮発性メモリ(以下、ROM等という)には、例えば各種制御を実行するための制御プログラムが格納されるとともに、各種のマップや設定値データ等が格納されている。   Although the detailed hardware configuration is not illustrated, the HVECU 100 includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and a rewritable nonvolatile memory, an input interface circuit having an A / D converter, and an output interface having a driver and a relay switch. The circuit includes a communication port for performing data communication with other on-vehicle ECUs. A ROM and a rewritable nonvolatile memory (hereinafter referred to as a ROM or the like) store, for example, control programs for executing various controls, as well as various maps and set value data.

このHVECU100は、例えば運転者のアクセルペダル操作量に対応するアクセルポジションセンサ101からの要求アクセル開度Accと、車速センサ102からの車速信号、エンジン10内の図示しないクランク角センサからのエンジン回転数信号等を検出するとともに、エコスイッチ104からの燃費優先走行モードの選択信号(ON信号)またはその選択後の解除信号(OFF信号)を入力する。また、HVECU100は、例えば図示しないスキッド制御ECUからの駆動力分割比(エンジン10からの走行駆動のための配分動力と発電機作動時のモータMG1またはMG2への配分動力との比率)の要求値とを入力するようになっている。   The HVECU 100 is, for example, a required accelerator opening degree Acc from an accelerator position sensor 101 corresponding to a driver's accelerator pedal operation amount, a vehicle speed signal from a vehicle speed sensor 102, and an engine speed from a crank angle sensor (not shown) in the engine 10. While detecting a signal etc., the selection signal (ON signal) of the fuel consumption priority driving mode from the eco switch 104 or the release signal (OFF signal) after the selection is input. Further, the HVECU 100, for example, a required value of a driving force division ratio (a ratio between a distributed power for driving driving from the engine 10 and a distributed power to the motor MG1 or MG2 when the generator is activated) from a skid control ECU (not shown). And enter.

そして、これらの入力情報を基に、HVECU100は、ハイブリッド駆動装置20の総駆動力に相当する要求パワーと、エンジン10に要求されるパワー指令値(要求エンジンパワー)およびエンジン回転数と、モータMG1、MG2へのトルク指令値等を算出して、パワー指令値およびエンジン回転数指令値を内蔵するエンジンECUに出力するとともに、トルク指令値をモータECU60に出力するようになっている。   Based on these input information, the HVECU 100 determines the required power corresponding to the total driving force of the hybrid drive device 20, the power command value (required engine power) and the engine speed required for the engine 10, the motor MG1. The torque command value and the like for MG2 are calculated and output to the engine ECU incorporating the power command value and the engine speed command value, and the torque command value is output to the motor ECU 60.

より具体的には、HVECU100は、要求パワーを把握すると、その要求パワーに対応するハイブリッド駆動装置20のトータルの出力、すなわち、動力分割統合機構40の出力要素40bから出力される総駆動力に対応する総駆動トルクの指令値(および車速に依存する出力要素40bの出力回転数)と、車両走行状態に応じた駆動力配分比率とを設定し、エンジン10に要求されるパワー指令値およびエンジン回転数と、モータMG1、MG2へのトルク指令値等を算出するようになっている。   More specifically, when the HVECU 100 grasps the required power, the HVECU 100 corresponds to the total output of the hybrid drive device 20 corresponding to the required power, that is, the total driving force output from the output element 40b of the power split integration mechanism 40. The command value of the total driving torque to be performed (and the output rotation speed of the output element 40b depending on the vehicle speed) and the driving force distribution ratio according to the vehicle running state are set, and the power command value and engine rotation required for the engine 10 are set. And the torque command value for the motors MG1 and MG2 are calculated.

ここにいう駆動力配分比率とは、動力分割統合機構40の出力要素40bに入力されるエンジン直達トルクと、モータMG2から出力され第2の遊星歯車機構40cで減速されて出力要素40bに入力されるモータ側のトルク(以下、単にモータトルクという)との比率に対応するものであり、そのトルク比率と出力要素40bの回転数[rpm]とに応じた動力比率である。また、ここにいうエンジン直達トルクとは、モータMG1の反力トルクが第1の遊星歯車機構40aの第1サンギヤ42に加わる状態で第1プラネタリキャリア44にエンジン10の出力トルクが入力されるとき、複数の第1プラネタリピニオン43を介して第1リングギヤ45aに伝達されるトルクである。   The driving force distribution ratio here refers to the engine direct torque input to the output element 40b of the power split and integration mechanism 40 and the motor MG2 that is decelerated by the second planetary gear mechanism 40c and input to the output element 40b. This is a power ratio according to the torque ratio and the rotational speed [rpm] of the output element 40b. The engine direct torque referred to here is when the output torque of the engine 10 is input to the first planetary carrier 44 with the reaction torque of the motor MG1 applied to the first sun gear 42 of the first planetary gear mechanism 40a. , The torque transmitted to the first ring gear 45 a via the plurality of first planetary pinions 43.

より具体的には、図2に示すように、HVECU100は、総駆動力指令値Ttotalと共に、例えばモータMG2の出力に基づく第2トルクの指令値をモータトルク指令値Ttms[Nm]と、第1の遊星歯車機構40aの第1リングギヤ45aに伝達されるエンジン直達トルクに相当するエンジントルク直達分指令値Tengs[Nm]とを、それぞれ設定するようになっている。   More specifically, as shown in FIG. 2, the HVECU 100 sets the command value of the second torque based on the output of the motor MG2, for example, the motor torque command value Ttms [Nm] and the first driving force command value Ttotal. The engine torque directly reaching command value Tengs [Nm] corresponding to the engine directly reaching torque transmitted to the first ring gear 45a of the planetary gear mechanism 40a is set.

また、HVECU100は、電池監視ユニット107からの電源監視情報に基づき、ハイブリッド駆動用の主電池105の放電量および回生量を常時把握して、主電池105の全電池容量に対する充電量比率に相当するSOC(State Of Charge)[%]を算出し、そのSOCの変動範囲を主電池105の信頼性および寿命の面等から設定された所定の利用変動範囲内に制限するようになっている。   Further, the HVECU 100 constantly grasps the discharge amount and the regeneration amount of the main battery 105 for hybrid driving based on the power supply monitoring information from the battery monitoring unit 107, and corresponds to the charge amount ratio with respect to the total battery capacity of the main battery 105. An SOC (State Of Charge) [%] is calculated, and the variation range of the SOC is limited to a predetermined utilization variation range set in view of reliability and life of the main battery 105.

加えて、HVECU100は、前記スキッド制御ECUと協働して、左右の駆動車輪2の回転速度を検出する車輪速センサ等の検出情報を基に、低μ路でのタイヤスリップ等により駆動力が急変し始めるときには、モータMG1、MG2のトルク指令値を変化させ、アクセルペダル操作等による要求出力に応じた駆動力を路面に伝えるトラクション制御を実行するようになっている。   In addition, the HVECU 100 cooperates with the skid control ECU to generate a driving force due to tire slip or the like on a low μ road based on detection information from a wheel speed sensor or the like that detects the rotational speed of the left and right driving wheels 2. When the sudden change starts, the torque command values of the motors MG1 and MG2 are changed, and the traction control for transmitting the driving force according to the required output by the accelerator pedal operation or the like to the road surface is executed.

HVECU100に内蔵されるエンジンECUは、HVECU100からのエンジンパワー指令値および各種センサ情報を基にエンジン10の出力を制御するための制御プログラムやマップを有している。このエンジンECUは、要求されるエンジン出力が得られるスロットル開度と、燃料噴射時間(燃料噴射時期および噴射期間)および点火時期とを、マップおよび各種センサ情報を基に算出するようになっている。そして、エンジンECUは、入力されたエンジンパワー指令値に応じて、図示しない電子制御スロットル弁、インジェクタおよびイグニッションコイルに対して制御信号を出力するようになっている。また、このエンジンECUは、ハイブリッド駆動装置20がエンジン10のみの動力で走行駆動力を発生させるときには、ROM等に格納されたエンジン10の機関回転速度および機関負荷に対して燃料消費率や機関出力の値を特定可能な機関性能マップ等に基づいて、エンジン10を最適燃費に近い動作点に制御するようになっている。   The engine ECU built in the HVECU 100 has a control program and a map for controlling the output of the engine 10 based on the engine power command value from the HVECU 100 and various sensor information. The engine ECU calculates a throttle opening at which a required engine output can be obtained, a fuel injection time (a fuel injection timing and an injection period), and an ignition timing based on a map and various sensor information. . The engine ECU outputs a control signal to an electronic control throttle valve, an injector and an ignition coil (not shown) according to the input engine power command value. In addition, when the hybrid drive device 20 generates the driving force by the power of the engine 10 alone, the engine ECU is configured such that the fuel consumption rate and the engine output with respect to the engine rotation speed and the engine load of the engine 10 stored in the ROM or the like. The engine 10 is controlled to an operating point close to the optimum fuel consumption based on an engine performance map that can specify the value of.

一方、HVECU100は、ROM等に格納された制御プログラムに従って、後述する推定トルク算出部111、積分算出部112および駆動力配分比率制御部113としての機能を発揮することができる。そして、これらの機能により、HVECU100は、ハイブリッド車両1が波状路等の悪路を走行するとき、総駆動トルクの作用方向を周期的に反転させるトルク変動が生じることを条件に、総駆動トルクのうちエンジン10の出力に基づく第1トルクの比率を小さくするよう、総駆動トルクのうちモータMG2の出力に基づく第2トルクを大きくするようになっている。   On the other hand, the HVECU 100 can exhibit functions as an estimated torque calculation unit 111, an integral calculation unit 112, and a driving force distribution ratio control unit 113, which will be described later, according to a control program stored in a ROM or the like. With these functions, the HVECU 100 is configured such that when the hybrid vehicle 1 travels on a rough road such as a wavy road, torque fluctuation that periodically reverses the direction of action of the total drive torque occurs. Of these, the second torque based on the output of the motor MG2 is increased in the total driving torque so as to reduce the ratio of the first torque based on the output of the engine 10.

推定トルク算出部111は、車速センサ102(車輪速センサ)で検出されるドライブシャフト3の回転速度に基づいて、左右のドライブシャフト3および出力要素40bに周期的なトルク変動を生じさせる捩り方向の振動入力、例えば駆動車輪2のタイヤが波状路等の凹凸路面にぶつかってドライブシャフト3にトルク変動や捩れが発生するときの振動入力を、検出できるようになっている。この推定トルク算出部111は、一定の測定時間毎のドライブシャフト3の回転速度の変化量(凹凸路面上でスリップにより回転速度が大きくなりグリップにより回転速度が小さくなるような変化量)またはそれに対応するモータMG2の回転変動量に基づいて、ROM等に予め記憶格納された推定マップを参照し、または計算式を用いて、ドライブシャフト3上に作用するトルクTds(図2中にD/S上トルクTdsと記す)に対応する動力分割統合機構40の出力要素40b上の実際の負荷トルク(以下、これを単にD/S推定入力トルクという)を推定・算出するようになっている。   The estimated torque calculation unit 111 is based on the rotational speed of the drive shaft 3 detected by the vehicle speed sensor 102 (wheel speed sensor), in the torsion direction that causes periodic torque fluctuations in the left and right drive shafts 3 and the output element 40b. The vibration input, for example, the vibration input when the tire of the driving wheel 2 hits an uneven road surface such as a wavy road and torque fluctuation or twist occurs in the drive shaft 3 can be detected. The estimated torque calculation unit 111 corresponds to the amount of change in the rotational speed of the drive shaft 3 at a fixed measurement time (the amount of change that increases the rotational speed due to slip on the uneven road surface and decreases the rotational speed due to the grip). The torque Tds (on D / S in FIG. 2) acting on the drive shaft 3 is referred to based on the rotational fluctuation amount of the motor MG2 to be stored by referring to an estimated map stored in advance in a ROM or the like or using a calculation formula. The actual load torque (hereinafter simply referred to as D / S estimated input torque) on the output element 40b of the power split and integration mechanism 40 corresponding to the torque Tds) is estimated and calculated.

積分算出部112は、推定トルク算出部111で算出されたD/S推定入力トルクの単位検出時間毎の変動量の積分値を所定時間前から現時点までの積分期間について算出するようになっている。この積分算出部112は、波状路走行中のモータMG2の回転数変動の変動振幅をモータECU60で把握し、その変動量の積分値を所定時間前から現時点までの積分期間について算出することで、D/S推定入力トルクの所定時間内の変動量積分値を算出するものであってもよい。   The integral calculation unit 112 calculates the integral value of the fluctuation amount for each unit detection time of the D / S estimated input torque calculated by the estimated torque calculation unit 111 for the integration period from a predetermined time before to the present time. . The integral calculation unit 112 grasps the fluctuation amplitude of the rotational speed fluctuation of the motor MG2 running on the wavy road by the motor ECU 60, and calculates the integral value of the fluctuation amount for an integration period from a predetermined time to the present time, An integral value of fluctuation amount within a predetermined time of the D / S estimated input torque may be calculated.

駆動力配分比率制御部113は、推定トルク算出部111および積分算出部112での算出結果に基づいて、動力分割統合機構40の出力要素40bに入力されるエンジン直達トルクとモータトルクとの比率である駆動力配分比率を可変制御するよう、エンジン10およびモータMG1、MG2の運転条件(要求エンジンパワー、エンジン回転数、トルク指令値)を可変設定するようになっている。   The driving force distribution ratio control unit 113 is based on the ratio between the engine direct torque and the motor torque input to the output element 40b of the power split and integration mechanism 40 based on the calculation results of the estimated torque calculation unit 111 and the integration calculation unit 112. The operating conditions (required engine power, engine speed, torque command value) of the engine 10 and the motors MG1, MG2 are variably set so as to variably control a certain driving force distribution ratio.

この駆動力配分比率制御部113は、現在のD/S推定入力トルクが所定値α以上に達し、かつ、D/S推定入力トルクの変動量の所定時間(例えば数秒)内における積分値が予め設定された判定閾値β以上に達するときには、波状路等の悪路を走行する状態であると判定して、ハイブリッド駆動装置20の動力分割統合機構40の出力要素40bから出力される総駆動トルクのうち、エンジン10の出力に基づく第1トルクの比率を小さくするよう、モータMG2の出力に基づく第2トルクを大きくするようになっている。すなわち、駆動力配分比率制御部113は、ハイブリッド車両が悪路走行中か否かによって、ハイブリッド駆動装置20から出力される総駆動力におけるエンジン10およびモータMG2の出力(駆動力)の配分比率を変更するようになっている。   The driving force distribution ratio control unit 113 determines that the current D / S estimated input torque reaches a predetermined value α or more and the integral value within a predetermined time (for example, several seconds) of the fluctuation amount of the D / S estimated input torque is previously set. When reaching the set determination threshold value β or more, it is determined that the vehicle is traveling on a rough road such as a wavy road, and the total drive torque output from the output element 40b of the power split and integration mechanism 40 of the hybrid drive device 20 is determined. Of these, the second torque based on the output of the motor MG2 is increased so as to reduce the ratio of the first torque based on the output of the engine 10. That is, the driving force distribution ratio control unit 113 determines the distribution ratio of the output (driving force) of the engine 10 and the motor MG2 in the total driving force output from the hybrid driving device 20 depending on whether or not the hybrid vehicle is traveling on a rough road. It is supposed to change.

具体的には、駆動力配分比率制御部113は、悪路走行状態であると判定すると、第1トルクに相当する図2中の「エンジントルク直達分の指令値」を同図中に点線で示すように通常(同図中に実線で示す値)より小さくするとともに、第2トルクに対応する図2中の「モータトルクTtms」を同図中に点線で示すように通常(同図中に実線で示す値)より大きくするように、エンジン10の要求パワーおよびモータMG2のトルク指令値を可変設定する。ここで、第2トルクを大きくするときの第2トルクの増加分は、動力分割統合機構40の出力要素40b上における実際の総駆動トルクであるMG2軸上実トルクの作用方向が図2中に点線で示すように、正方向(走行駆動方向)に維持される範囲内で設定される。   Specifically, when the driving force distribution ratio control unit 113 determines that the vehicle is traveling on a rough road, the “command value for direct engine torque” in FIG. 2 corresponding to the first torque is indicated by a dotted line in FIG. As shown in FIG. 2, the motor torque Ttms in FIG. 2 corresponding to the second torque is smaller than the normal value (the value indicated by the solid line in FIG. 2). The required power of the engine 10 and the torque command value of the motor MG2 are variably set so as to be larger than the value indicated by the solid line). Here, when the second torque is increased, the increase in the second torque indicates that the acting direction of the actual torque on the MG2 axis, which is the actual total drive torque on the output element 40b of the power split and integration mechanism 40, is shown in FIG. As indicated by the dotted line, it is set within a range maintained in the positive direction (traveling drive direction).

また、HVECU100の駆動力配分比率制御部113は、アクセル開度が略一定に保持されることで、動力分割統合機構40から出力される総駆動トルクの指令値が加速駆動時や減速回生動作時等とは異なる略一定値に設定され、かつ、波状路等の悪路を走行することで動力分割統合機構40の出力要素40b上で実際の総駆動トルクの作用方向が周期的に反転(すなわち、トルクの正負が周期的に反転)するようなトルク変動が生じることを条件に、第1トルクの比率を小さくするとともに第2トルクを大きくするようになっている。ここでの第2トルクの増加分は、動力分割統合機構40の出力要素40b上の実トルクであるMG2軸上実トルクの変動幅Wおよび総駆動力(総駆動トルク)指令値Ttotal[Nm]に応じて可変設定されるようになっている。なお、アクセル開度の変化により総駆動力が実質的に変化するときには、ドライブシャフト3上の実トルクが低トルク範囲内で周期的に正負に変動することはないので、総駆動力の実質的な変化が生じる加減速時は考慮しないでよい。   In addition, the driving force distribution ratio control unit 113 of the HVECU 100 maintains the accelerator opening substantially constant so that the command value of the total driving torque output from the power split and integration mechanism 40 is at the time of acceleration driving or deceleration regeneration operation. The driving direction of the actual total driving torque is periodically reversed on the output element 40b of the power split and integration mechanism 40 by traveling on a rough road such as a wavy road. The ratio of the first torque is reduced and the second torque is increased on the condition that torque fluctuation occurs such that the sign of torque is periodically reversed. The increment of the second torque here is the fluctuation width W of the actual torque on the MG2 axis, which is the actual torque on the output element 40b of the power split and integration mechanism 40, and the total driving force (total driving torque) command value Ttotal [Nm]. It can be variably set according to. When the total driving force changes substantially due to the change in the accelerator opening, the actual torque on the drive shaft 3 does not periodically change positively or negatively within the low torque range. It is not necessary to consider the acceleration / deceleration that causes a change.

駆動力配分比率制御部113は、特に、動力分割統合機構40の出力要素40b上の実トルクの変動幅Wが耳障りな歯打ち音を惹起する程度の振動入力に相当するときの値として予め設定された閾値変動幅を超えることを条件に、駆動力配分の変更が可能な運転状態か否かを判定した上で、第2トルクの増加分をトルク変動の変動幅に応じて可変設定するようになっている。   The driving force distribution ratio control unit 113 is set in advance as a value particularly when the fluctuation range W of the actual torque on the output element 40b of the power split and integration mechanism 40 corresponds to a vibration input that causes an annoying rattling noise. On the condition that the threshold fluctuation range is exceeded, it is determined whether or not the operating state is capable of changing the driving force distribution, and the increase amount of the second torque is variably set according to the fluctuation range of the torque fluctuation. It has become.

ここで、閾値変動幅は、走行駆動源の出力軸上のトルク変動が耳障りな歯打ち音を惹起する程度の振動入力に相当するときのトルク変動幅として予め設定され、例えば総駆動力の指令値の2倍に近いトルク変動の振幅として設定される。すなわち、閾値変動幅が総駆動力の指令値に対する正負両方向への振れ幅(図2中に振れ幅Wに相当)であるとき、その正方向または負方向への片側の振れ幅が総駆動力の指令値以上であれば、総駆動力に振動入力が加わったMG2軸上トルクTtmgは常にゼロ以上となり、総駆動トルクの実トルクであるMG2軸上トルクTtmgの正負反転(トルク作用方向の反転)が生じることがない。したがって、閾値変動幅は、総駆動力の指令値の2倍に近いトルク変動の振幅として設定される。   Here, the threshold fluctuation range is set in advance as a torque fluctuation range when the torque fluctuation on the output shaft of the traveling drive source corresponds to a vibration input that causes an annoying rattling sound, for example, a command for the total driving force It is set as the amplitude of torque fluctuation close to twice the value. That is, when the threshold fluctuation width is a swing width in both positive and negative directions with respect to the command value of the total driving force (corresponding to the swing width W in FIG. 2), the swing width on one side in the positive direction or the negative direction is the total driving force. MG2 on-axis torque Ttmg in which vibration input is added to the total driving force is always zero or more, and the MG2 on-axis torque Ttmg, which is the actual torque of the total driving torque, is reversed between positive and negative (inversion of the torque acting direction). ) Does not occur. Therefore, the threshold fluctuation range is set as an amplitude of torque fluctuation close to twice the command value of the total driving force.

また、ここで、駆動力配分の変更が可能な運転状態とは、例えばバッテリ残量が大きく、モータMG2の出力トルクの増大が可能であること、エンジン水温が暖機完了温度以上の常温に達しておりエンジン10が安定した運転状態にあること、モータMG2が過熱抑制のためにトルク制限が要求されるような温度(例えば150℃)に達していないこと、といった条件を満足するハイブリッド車両の運転状態である。   Here, the operating state in which the driving force distribution can be changed is, for example, that the remaining amount of the battery is large and that the output torque of the motor MG2 can be increased, and that the engine water temperature reaches a room temperature equal to or higher than the warm-up completion temperature. The hybrid vehicle satisfies the conditions that the engine 10 is in a stable operating state and that the motor MG2 does not reach a temperature (for example, 150 ° C.) that requires torque limitation to suppress overheating. State.

また、ここにいう駆動力配分の変更は、フロントトランスアクスルを構成するハイブリッド駆動装置20以降の動力伝達系に対するモータトルクおよびエンジン直達トルクの動力伝達比を変え、できるだけモータ分を増加させて走行するものである。   Further, the change in the driving force distribution referred to here changes the power transmission ratio of the motor torque and the direct engine torque with respect to the power transmission system after the hybrid drive device 20 constituting the front transaxle, and travels while increasing the motor as much as possible. Is.

駆動力配分比率制御部113は、また、エンジン10の出力およびモータMG1の発電負荷のうち少なくとも一方の制御によって第1トルクであるエンジン直達トルクを変化させることができるようになっており、例えばエンジン10に要求されるエンジンパワーと共に、エンジントルク直達分指令値Tengsを可変設定する。   The driving force distribution ratio control unit 113 can change the engine direct torque, which is the first torque, by controlling at least one of the output of the engine 10 and the power generation load of the motor MG1, for example, the engine Along with the engine power required for the engine 10, the engine torque direct delivery command value Tengs is variably set.

HVECU100は、ハイブリッド車両1の減速時に、駆動車輪2からハイブリッド駆動装置20に伝達される動力を、モータMG2により電力に変換させて、主電池105に充電させる、いわゆる回生制動の制御を実行できるようになっている。   The HVECU 100 can execute so-called regenerative braking control in which the power transmitted from the drive wheels 2 to the hybrid drive device 20 is converted into electric power by the motor MG2 and charged in the main battery 105 when the hybrid vehicle 1 is decelerated. It has become.

また、HVECU100は、エンジン10およびモータMG1、MG2のうちいずれを原動機として動作させるかを、ドライバの要求操作入力等に対応する要求パワー、主電池105の蓄電状態、EV走行選択スイッチ103やエコスイッチ104、さらには図示しないスポーツ走行モード選択スイッチのON/OFF状態等に応じて、決定するようになっている。したがって、ハイブリッド車両1は、エンジン10からの動力のみで走行するエンジン走行、エンジン10およびモータMG1、MG2を併用して走行するHV走行(ハイブリッド走行)、モータMG1、MG2のいずれかからの動力のみによって走行するEV走行(電気自動車走行)等のいずれかで走行できる。   Further, the HVECU 100 determines which of the engine 10 and the motors MG1 and MG2 is operated as a prime mover, the required power corresponding to the driver's requested operation input, the storage state of the main battery 105, the EV travel selection switch 103 and the eco switch 104, and further, it is determined according to the ON / OFF state of a sports driving mode selection switch (not shown). Therefore, hybrid vehicle 1 is driven only by the power from engine 10, HV traveling (hybrid traveling) that travels using engine 10 and motors MG1, MG2 in combination, and only the power from motors MG1, MG2. The vehicle can travel in any of EV traveling (electric vehicle traveling) or the like.

次に、作用について説明する。   Next, the operation will be described.

上述のように構成された本実施形態の車両制御装置においては、HVECU100によるハイブリッド駆動制御の制御周期毎に、図3に概略の流れを示すような処理が実行される。また、この処理に先立って、ハイブリッド駆動制御の制御周期毎に、アクセルポジションセンサ101からの要求アクセル開度Accやその時点での車速その他の車両走行状態に関するセンサ情報を基に、目標車速が算出される。   In the vehicle control apparatus according to the present embodiment configured as described above, the process shown in the schematic flow of FIG. 3 is executed for each control period of the hybrid drive control by the HVECU 100. Prior to this process, the target vehicle speed is calculated for each control period of the hybrid drive control based on the required accelerator opening Acc from the accelerator position sensor 101 and sensor information on the vehicle speed at that time and other vehicle running conditions. Is done.

図3に概略の処理手順を示す本実施形態の制御プログラムは、波状路等の悪路走行時に動力分割統合機構40の出力要素40bにおける駆動力配分を切り替えるものである。   The control program of this embodiment, which shows a schematic processing procedure in FIG. 3, switches the driving force distribution in the output element 40b of the power split and integration mechanism 40 when traveling on a rough road such as a wavy road.

この制御プログラムにおいては、まず、最初のステップS11において、HVECU100により、D/S推定入力トルクを算出する推定トルク算出部111の算出結果と、そのD/S推定入力トルクの単位検出時間毎の変動量の積分値を所定時間前から現時点までの積分期間について算出する積分算出部112の算出結果とに基づいて、波状路等の悪路を走行する状態であるか否かを判定する第1の判定ステップが実行される。具体的には、現在のD/S推定入力トルクが所定値α以上に達し、かつ、D/S推定入力トルクの変動量の積分値が判定閾値β以上に達するとき、駆動力配分比率制御部113により、波状路等の悪路を走行する状態であると判定される。   In this control program, first, in the first step S11, the calculation result of the estimated torque calculation unit 111 for calculating the D / S estimated input torque by the HVECU 100 and the fluctuation of the D / S estimated input torque for each unit detection time. A first determination is made as to whether or not the vehicle is traveling on a rough road such as a wavy road, based on the calculation result of the integral calculation unit 112 that calculates the integral value of the quantity for an integration period from a predetermined time before to the present time. A determination step is executed. Specifically, when the current D / S estimated input torque reaches a predetermined value α or more and the integrated value of the fluctuation amount of the D / S estimated input torque reaches a determination threshold β or more, the driving force distribution ratio control unit 113, it is determined that the vehicle is traveling on a rough road such as a wavy road.

この第1の判定ステップS11での判定結果(以下、第1の判定結果という)が悪路走行中でなければ、今回の処理は終了する(ステップS11でNOの場合)。   If the determination result in the first determination step S11 (hereinafter referred to as the first determination result) is not traveling on a rough road, the current process ends (in the case of NO in step S11).

一方、第1の判定結果が悪路走行中であれば(ステップS11でYESの場合)、次いで、駆動力配分比率制御部113により、駆動力配分が可能な運転状態か否かを判定する第2の判定ステップが実行される(ステップS12)。   On the other hand, if the first determination result is traveling on a rough road (in the case of YES at step S11), the driving force distribution ratio control unit 113 then determines whether or not the driving state allows the driving force distribution. The determination step 2 is executed (step S12).

具体的には、例えばバッテリ残量が大きく、モータMG2の出力トルクの増大が可能であるか、エンジン水温が暖機完了温度以上の常温に達しておりエンジン10が安定した運転状態にあるか、モータMG2が過熱抑制のためにトルク制限が要求されるような温度に達していないか、といった条件の判定処理が実行される。   Specifically, for example, whether the battery remaining amount is large and the output torque of the motor MG2 can be increased, whether the engine water temperature has reached a normal temperature equal to or higher than the warm-up completion temperature, and the engine 10 is in a stable operation state, A process for determining whether or not the motor MG2 has reached a temperature at which torque limitation is required to suppress overheating is executed.

この第2の判定ステップS12での判定結果(以下、第2の判定結果という)が、駆動力配分の変更が可能な運転状態でないというものであれば、次いで、ハイブリッド駆動装置20のトータルの効率が良好となり、低燃費が実現できる通常の駆動力配分比率が駆動力配分比率制御部113によって設定される(ステップS13)。   If the determination result in the second determination step S12 (hereinafter referred to as the second determination result) is not an operation state in which the driving force distribution can be changed, then the total efficiency of the hybrid drive device 20 is determined. The driving force distribution ratio control unit 113 sets a normal driving force distribution ratio at which the fuel efficiency is improved and low fuel consumption can be realized (step S13).

一方、第2の判定結果が、駆動力配分の変更が可能な運転状態であるというものであれば、駆動力配分比率制御部113により、現在の要求パワーに対応するハイブリッド駆動装置20の総駆動力の範囲内で、モータトルクTtmsがD/S推定入力トルクより大きくなる条件での駆動力配分が設定される(ステップS14)。   On the other hand, if the second determination result is an operation state in which the driving force distribution can be changed, the driving force distribution ratio control unit 113 causes the total driving of the hybrid drive device 20 corresponding to the current required power. Within the force range, the driving force distribution is set under the condition that the motor torque Ttms is larger than the D / S estimated input torque (step S14).

そして、このような、駆動力配分比率の設定が完了すると、今回の処理を終了する。   Then, when the setting of the driving force distribution ratio is completed, the current process is terminated.

このように、本実施形態では、ハイブリッド車両が悪路走行中か否かによって、ハイブリッド駆動装置20から出力される総駆動力におけるエンジン10およびモータMG2の出力(駆動力)の配分比率が変更される。すなわち、走行駆動源の出力軸であるハイブリッド駆動装置20の動力分割統合機構40の出力要素40bから駆動車輪2側に伝達される総駆動トルクの作用方向を反転させるような周期的なトルク変動が生じると、総駆動トルクのうちエンジン10の出力に基づく第1トルクの比率を小さくし、モータMG2の出力に基づく第2トルクを大きくするよう、エンジン10およびモータMG2の出力が制御される。そして、総駆動トルクに周期的な正負反転を伴うトルク変動を生じさせる捩り方向の振動入力に対して、エンジン10の出力に基づく第1トルクの低下によってトルク変動の悪化が有効に抑制されるとともに、モータMG2の出力に基づく第2トルクの比率が高められるよう第2トルクが増大されることで、図2に点線PIで示すMG2軸上実トルクTmgのように、総駆動トルクが同図中に実線で示す従来値PAからトルク増加方向に迅速にシフトされる。   Thus, in the present embodiment, the distribution ratio of the output (driving force) of the engine 10 and the motor MG2 in the total driving force output from the hybrid drive device 20 is changed depending on whether or not the hybrid vehicle is traveling on a rough road. The That is, there is a periodic torque fluctuation that reverses the action direction of the total drive torque transmitted from the output element 40b of the power split and integration mechanism 40 of the hybrid drive device 20 that is the output shaft of the travel drive source to the drive wheel 2 side. When this occurs, the outputs of the engine 10 and the motor MG2 are controlled so that the ratio of the first torque based on the output of the engine 10 out of the total drive torque is reduced and the second torque based on the output of the motor MG2 is increased. And with respect to the vibration input in the torsional direction that causes torque fluctuation with periodic positive / negative reversal in the total driving torque, the deterioration of the torque fluctuation is effectively suppressed by the decrease in the first torque based on the output of the engine 10. By increasing the second torque so that the ratio of the second torque based on the output of the motor MG2 is increased, the total driving torque is shown in the same figure as the actual torque Tmg on the MG2 axis indicated by the dotted line PI in FIG. Is rapidly shifted from the conventional value PA indicated by the solid line in the direction of increasing torque.

これにより、動力分割統合機構40の出力要素40b上で総駆動トルクの作用方向が反転すること、すなわち、出力要素40bからドライブシャフト3までの動力伝達経路上におけるトルクが正負に判定することが有効に抑制され、ハイブリッド車両の悪路走行時における歯打ち音を防止することが可能となる。   This effectively reverses the direction of the total drive torque on the output element 40b of the power split and integration mechanism 40, that is, determines that the torque on the power transmission path from the output element 40b to the drive shaft 3 is positive or negative. Therefore, it is possible to prevent rattling noise when the hybrid vehicle travels on a rough road.

本実施形態では、総駆動トルクのうち第1トルクを小さくするとともに、総駆動トルクのうち第2トルクを大きくするので、総駆動トルクのうち電動機出力に応じた第2トルクの比率を十分に高めることができ、総駆動トルクの作用方向の反転を第2トルクの増加によって抑制する制御の効果を高めることができる。   In the present embodiment, the first torque of the total drive torque is reduced and the second torque of the total drive torque is increased, so that the ratio of the second torque corresponding to the motor output in the total drive torque is sufficiently increased. It is possible to increase the effect of control that suppresses reversal of the direction of action of the total driving torque by increasing the second torque.

しかも、第2トルクを大きくするときの第2トルクの増加分は、総駆動トルクの作用方向が正方向に維持される範囲内で設定されるので、総駆動トルクの反転を伴うトルク変動によって生じる歯打ちが確実に防止できることになる。   In addition, the amount of increase in the second torque when increasing the second torque is set within a range in which the acting direction of the total drive torque is maintained in the positive direction, and thus is caused by torque fluctuation accompanied by reversal of the total drive torque The rattling can be surely prevented.

また、第2トルクの増加分が、トルク変動の変動幅に応じて可変設定されるので、第2トルクの増加分が必要以上に大きくなることがなく、悪路走行終了時に通常の駆動力配分が設定される通常制御への復帰や、第2トルクを増加させるための駆動力配分の切替えが容易となる。   Further, since the increase amount of the second torque is variably set according to the fluctuation range of the torque fluctuation, the increase amount of the second torque is not increased more than necessary, and the normal driving force distribution at the end of the rough road traveling It is easy to return to the normal control in which is set, and to switch the driving force distribution for increasing the second torque.

さらに、トルク変動の変動幅Wが予め設定された閾値変動幅を超えることを条件に、第2トルクの増加分がトルク変動の変動幅に応じて可変設定されるので、ばね下共振を惹起し易い波状路等の悪路走行時に、動力分割統合機構40の出力要素40b上におけるトルクの作用方向が反転することが有効に抑制される。   Furthermore, on the condition that the fluctuation width W of the torque fluctuation exceeds a preset threshold fluctuation width, the increase amount of the second torque is variably set according to the fluctuation width of the torque fluctuation, thereby causing unsprung resonance. When traveling on rough roads such as easy wavy roads, reversal of the direction of the torque on the output element 40b of the power split and integration mechanism 40 is effectively suppressed.

加えて、本実施形態では、総駆動トルクの指令値(図2中のTtotal)が略一定値に設定され、かつ、動力分割統合機構40の出力要素40bに作用方向が周期的に反転するトルク変動が生じることを条件に、第1トルクの比率を小さくするよう第2トルクを大きくする。したがって、総駆動トルクの変動に応じた第2トルクの増加分によって、出力要素40b上における総駆動トルクの正負反転がより有効に抑制される。   In addition, in this embodiment, the command value (Ttotal in FIG. 2) of the total drive torque is set to a substantially constant value, and the torque at which the direction of action periodically reverses to the output element 40b of the power split integration mechanism 40. On the condition that fluctuation occurs, the second torque is increased so as to decrease the ratio of the first torque. Therefore, the positive / negative reversal of the total driving torque on the output element 40b is more effectively suppressed by the increase in the second torque according to the fluctuation of the total driving torque.

また、本実施形態では、エンジン10およびモータMG1のいずれかによって第1トルクを制御でき、モータMG2によって第2トルクを制御できるので、総駆動トルクの変動に応じて駆動力配分比率を迅速にかつ的確に制御できる。   Further, in the present embodiment, the first torque can be controlled by either the engine 10 or the motor MG1, and the second torque can be controlled by the motor MG2, so that the driving force distribution ratio can be quickly and according to the fluctuation of the total driving torque. It can be controlled accurately.

このように、本実施形態においては、総駆動トルクに周期的な正負反転を伴うトルク変動を生じさせる捩り方向の振動入力に対して、エンジン10の出力に基づく第1トルクの低下によってトルク変動の悪化が有効に抑制されるとともにモータMG2の出力に基づく第2トルクの比率が高められ、その第2トルクが増大されるようにしているので、総駆動トルクをトルク増加方向に迅速にシフトさせることができる。したがって、動力分割統合機構40の出力要素40b上での総駆動トルクの作用方向の反転を有効に抑制することができ、ハイブリッド車両の悪路走行時における歯打ち音を防止することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。   As described above, in the present embodiment, the torque fluctuation is caused by the decrease in the first torque based on the output of the engine 10 with respect to the vibration input in the torsional direction that causes the torque fluctuation with periodic positive / negative reversal in the total driving torque. Since the deterioration is effectively suppressed and the ratio of the second torque based on the output of the motor MG2 is increased and the second torque is increased, the total drive torque is quickly shifted in the torque increasing direction. Can do. Therefore, the hybrid vehicle can effectively suppress the reversal of the direction of action of the total drive torque on the output element 40b of the power split and integration mechanism 40 and can prevent rattling noise when the hybrid vehicle travels on a rough road. A control device can be provided.

なお、上述の一実施形態においては、総駆動トルクのうちエンジン10の出力に基づく第1トルクの比率を小さくするようモータMG2の出力に基づく第2トルクを大きくするとき、総駆動力は略一定値としたが、動力分割統合機構40の出力要素40bからドライブシャフト3までの動力伝達経路上で歯打ち音を生じ得る程度の比較的小さい総駆動力の範囲内で、総駆動力がトルク変動周期に対し十分に長い期間にわたって徐々に変化するような場合であってもよい。また、第1トルクを小さくするのにエンジン10の出力を低下させていたが、主電池105の充電状態に応じて、モータMG1の発電負荷トルクをわずかに増加させるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, when the second torque based on the output of the motor MG2 is increased so as to decrease the ratio of the first torque based on the output of the engine 10 out of the total drive torque, the total driving force is substantially constant. However, the total driving force varies within the range of a relatively small total driving force that can generate rattling noise on the power transmission path from the output element 40b of the power split and integration mechanism 40 to the drive shaft 3. It may be a case where it gradually changes over a sufficiently long period with respect to the cycle. Further, although the output of the engine 10 is reduced to reduce the first torque, the power generation load torque of the motor MG1 may be slightly increased according to the state of charge of the main battery 105.

また、上述の一実施形態においては、推定トルク算出部111および積分算出部112の算出結果に基づいて、ドライブシャフト3上のトルク作用方向(トルクの正負)を周期的に変動させたり、動力分割統合機構40の出力要素40b上のトルク作用方向を周期的に反転させたりするトルク変動を検出していたが、動力分割統合機構40の出力要素40bからドライブシャフト3までの動力伝達経路上の任意の回転伝動要素のトルクを直接的に検出するセンサを設けてもよい。すなわち、そのトルク検出用のセンサの検出情報に基づき、ドライブシャフトトルクの周期的な正負反転や出力要素40b上のトルク作用方向の周期的な反転を検出することもできる。   Further, in the above-described embodiment, based on the calculation results of the estimated torque calculation unit 111 and the integral calculation unit 112, the direction of torque application (positive / negative of torque) on the drive shaft 3 is periodically changed, or power splitting is performed. Torque fluctuations that periodically reverse the direction of torque action on the output element 40b of the integration mechanism 40 have been detected. However, any torque on the power transmission path from the output element 40b of the power split integration mechanism 40 to the drive shaft 3 is detected. You may provide the sensor which detects directly the torque of this rotation transmission element. That is, based on the detection information of the torque detection sensor, it is possible to detect the periodic positive / negative reversal of the drive shaft torque and the periodic reversal of the torque acting direction on the output element 40b.

さらに、上述の一実施形態においては、モータMG1、MG2およびエンジン10のうち少なくとも1つからの動力を基に走行駆動力を発生させるハイブリッド駆動装置20を備えていたが、エンジン10と少なくとも1つの電動機(電動モータ)を走行駆動用の原動機として備えたハイブリッド車両であれば、本発明を適用することができる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the hybrid drive device 20 that generates the travel drive force based on the power from at least one of the motors MG1, MG2 and the engine 10 is provided. The present invention can be applied to any hybrid vehicle provided with an electric motor (electric motor) as a prime mover for traveling driving.

動力分割統合機構40や減速機構70は、図1に示すものに限らず、他の構成を採ることができることは勿論である。   Of course, the power split and integration mechanism 40 and the speed reduction mechanism 70 are not limited to those shown in FIG.

以上説明したように、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、総駆動トルクに周期的な正負反転を伴うトルク変動を生じさせる捩り方向の振動入力に対して、電動機出力に基づく第2トルクの比率を高めるので、総駆動トルクをトルク増加方向に迅速にシフトさせることで、出力軸上での総駆動トルクの作用方向の反転を有効に抑制することができ、その結果、ハイブリッド車両の悪路走行時における歯打ち音を防止することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。このような本発明は、走行駆動源に内燃機関および電動機を併用するハイブリッド車両に装備されるハイブリッド車両の制御装置全般に有用である。   As described above, the control device for a hybrid vehicle according to the present invention is capable of generating the second torque based on the motor output with respect to the vibration input in the torsion direction that causes the torque fluctuation accompanied by the periodic positive / negative reversal in the total driving torque. Since the ratio is increased, the total driving torque can be quickly shifted in the direction of increasing the torque to effectively suppress the reverse of the direction of action of the total driving torque on the output shaft. It is possible to provide a control device for a hybrid vehicle that can prevent rattling noise during traveling. The present invention as described above is useful for all control devices for hybrid vehicles equipped in a hybrid vehicle that uses both an internal combustion engine and an electric motor as a travel drive source.

1 ハイブリッド車両
2 駆動車輪
3 ドライブシャフト
10 エンジン(内燃機関)
12 機関出力軸
20 ハイブリッド駆動装置(走行駆動源)
30 制御装置(ハイブリッド車両の制御装置)
40 動力分割統合機構
40a 第1の遊星歯車機構
40b 出力要素(出力軸)
40c 第2の遊星歯車機構
49 カウンタドライブギヤ
51、52 ロータ
53、54 ステータ
60 モータECU
61、62 インバータ
70 減速機構
80 差動機構
100 HVECU(ハイブリッド駆動制御用の電子制御ユニット、駆動力配分制御機構)
101 アクセルポジションセンサ
102 車速センサ(車輪速センサ)
105 主電池(ハイブリッド駆動用の二次電池)
111 推定トルク算出部
112 積分算出部
113 駆動力配分比率制御部
MG1 モータ
MG2 モータ(電動機、原動機)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid vehicle 2 Drive wheel 3 Drive shaft 10 Engine (internal combustion engine)
12 Engine output shaft 20 Hybrid drive device (travel drive source)
30 Control device (control device for hybrid vehicle)
40 Power split and integration mechanism 40a First planetary gear mechanism 40b Output element (output shaft)
40c Second planetary gear mechanism 49 Counter drive gear 51, 52 Rotor 53, 54 Stator 60 Motor ECU
61, 62 Inverter 70 Deceleration mechanism 80 Differential mechanism 100 HVECU (Electronic control unit for hybrid drive control, drive force distribution control mechanism)
101 Accelerator position sensor 102 Vehicle speed sensor (wheel speed sensor)
105 Main battery (secondary battery for hybrid drive)
111 Estimated torque calculation unit 112 Integral calculation unit 113 Driving force distribution ratio control unit MG1 motor MG2 motor (electric motor, prime mover)

Claims (7)

内燃機関および電動機を併有する走行駆動源を備え、該走行駆動源の出力軸から駆動車輪側に伝達される総駆動トルクに応じた走行駆動力を発生させるハイブリッド車両に装備され、前記総駆動トルクの指令値を設定するとともに、該指令値に応じて前記内燃機関および前記電動機の出力を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記総駆動トルクに該総駆動トルクの作用方向を周期的に反転させるトルク変動が生じることを条件に、前記総駆動トルクのうち前記内燃機関の出力に基づく第1トルクの比率を小さくするよう前記総駆動トルクのうち前記電動機の出力に基づく第2トルクを大きくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
A driving power source having both an internal combustion engine and an electric motor, wherein the driving power source is provided in a hybrid vehicle that generates a driving force corresponding to the total driving torque transmitted from the output shaft of the driving source to the driving wheel side. And a control device for a hybrid vehicle that controls the output of the internal combustion engine and the electric motor according to the command value,
The ratio of the first torque based on the output of the internal combustion engine out of the total drive torque is reduced on condition that torque fluctuation that periodically reverses the direction of action of the total drive torque occurs in the total drive torque. A hybrid vehicle control device that increases a second torque based on an output of the electric motor out of a total driving torque.
前記第1トルクの比率を小さくするよう前記第2トルクを大きくするとき、前記総駆動トルクのうち前記第1トルクを小さくするとともに、前記総駆動トルクのうち前記第2トルクを大きくすることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。   When the second torque is increased so as to reduce the ratio of the first torque, the first torque is reduced among the total driving torque, and the second torque is increased among the total driving torque. The hybrid vehicle control device according to claim 1. 前記第2トルクを大きくするときの前記第2トルクの増加分は、前記総駆動トルクの前記作用方向が正方向に維持される範囲内で設定されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置。   The increase amount of the second torque when increasing the second torque is set within a range in which the direction of action of the total drive torque is maintained in the positive direction. The hybrid vehicle control device according to 2. 前記第2トルクの増加分が、前記トルク変動の変動幅に応じて可変設定されることを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両の制御装置。   The hybrid vehicle control device according to claim 3, wherein an increase amount of the second torque is variably set according to a fluctuation range of the torque fluctuation. 前記トルク変動の変動幅が予め設定された閾値変動幅を超えることを条件に、前記第2トルクの増加分が前記トルク変動の変動幅に応じて可変設定されることを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか1の請求項に記載のハイブリッド車両の制御装置。   The increased amount of the second torque is variably set according to the fluctuation range of the torque fluctuation on the condition that the fluctuation range of the torque fluctuation exceeds a preset threshold fluctuation width. The control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 4 to 4. 前記総駆動トルクの指令値が略一定値に設定され、かつ、前記出力軸に前記作用方向が周期的に反転するトルク変動が生じることを条件に、前記第1トルクの比率を小さくするよう前記第2トルクを大きくすることを特徴とする請求項1ないし請求項5のうちいずれか1の請求項に記載のハイブリッド車両の制御装置。   On the condition that the command value of the total drive torque is set to a substantially constant value and torque fluctuation occurs in which the direction of action is periodically reversed on the output shaft, the ratio of the first torque is reduced. The control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the second torque is increased. 前記電動機が、前記内燃機関によって駆動されるとき発電機として作動することができる第1電動機と、前記内燃機関に駆動されることなく前記出力軸に前記第2トルクを作用させることができる第2電動機と、によって構成され、
前記内燃機関の出力および前記第1電動機の発電負荷のうち少なくとも一方の制御によって前記第1トルクを変化させることを特徴とする請求項1ないし請求項6のうちいずれか1の請求項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
A first motor that can operate as a generator when driven by the internal combustion engine, and a second motor that can cause the second torque to act on the output shaft without being driven by the internal combustion engine. An electric motor, and
The said 1st torque is changed by control of at least one among the output of the said internal combustion engine and the electric power generation load of the said 1st electric motor, The claim of any one of Claim 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned. Control device for hybrid vehicle.
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