JP2013193519A - Hybrid vehicle controller - Google Patents

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嗣史 藍川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a rotary electric machine and a battery.SOLUTION: A hybrid vehicle controller (100) for controlling a hybrid vehicle with an internal combustion engine (200), a first rotary electric machine (MG1), a differential mechanism (300), a second rotary electric machine (MG2) connected to a drive shaft (800) linking an axle, and a torque converter (400) interposed between the drive shaft and a power output shaft of the differential mechanism and having a lockup clutch (430). The hybrid vehicle controller includes a control means that controls the lockup clutch so that a torque capacity of the lockup clutch is an average value of a direct transmission torque transmitted from the internal combustion engine to the power output shaft when an engine speed in stopping the internal combustion engine belongs to a resonant frequency band of the internal combustion engine and so that the torque capacity is larger than the average value when the engine speed during stop control is less than a lower limit value of the resonant frequency band.

Description

本発明は、差動回転機構の動力出力軸と車軸に繋がる駆動軸との間に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備えたハイブリッド車両を制御する、ハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a control device for a hybrid vehicle that controls a hybrid vehicle including a torque converter having a lock-up clutch between a power output shaft of a differential rotation mechanism and a drive shaft connected to the axle.

この種のハイブリッド車両が、特許文献1に開示されている。特許文献1に開示された車両によれば、内燃機関と第1及び第2回転電機とを差動機構の各回転要素に連結する構成において、差動機構のリングギアと、第2回転電機が連結される駆動軸との間に、ロックアップ機構を有するトルクコンバータが介装される。そして、低車速高駆動力要求時にこのロックアップ機構におけるロックアップが解除され、トルクコンバータを滑らせて内燃機関の機関トルクを増幅して駆動軸に伝える構成となっている。   This type of hybrid vehicle is disclosed in Patent Document 1. According to the vehicle disclosed in Patent Document 1, in the configuration in which the internal combustion engine and the first and second rotating electric machines are connected to the rotating elements of the differential mechanism, the ring gear of the differential mechanism and the second rotating electric machine include A torque converter having a lock-up mechanism is interposed between the connected drive shafts. When the low vehicle speed and the high driving force are requested, the lockup in the lockup mechanism is released, and the torque converter is slid to amplify the engine torque of the internal combustion engine and transmit it to the drive shaft.

尚、特許文献2には、回転電機でエンジンのトルク変動に合わせて制振制御を行い、駆動軸への振動の伝達を抑制する技術が提案されている。   Patent Document 2 proposes a technique for suppressing vibration transmission to the drive shaft by performing vibration suppression control in accordance with engine torque fluctuations using a rotating electrical machine.

特開2008−239063号公報JP 2008-239063 A 特開2004−222439号公報JP 2004-222439 A

ところで、上記特許文献1に開示された車両では、内燃機関の停止時にロックアップ機構が係合した状態とされる。このため、内燃機関のトルク脈動が駆動軸へ伝達され車両振動となって運転者に知覚されることを防止するためには、機関に停止トルクを与える第1回転電機から、上記特許文献2に開示される制振トルクを供給する必要がある。   By the way, in the vehicle disclosed in Patent Document 1, the lockup mechanism is engaged when the internal combustion engine is stopped. For this reason, in order to prevent the torque pulsation of the internal combustion engine from being transmitted to the drive shaft and perceived by the driver as vehicle vibration, the first rotating electrical machine that gives the engine stop torque is disclosed in Patent Document 2 above. It is necessary to supply the disclosed damping torque.

このため、この種のハイブリッド車両では、停止トルクを供給する第1回転電機の体格が相応に大きくならざるを得ず、また、それに伴い、第1回転電機及び駆動軸に連結される第2回転電機に電力を供給するバッテリの体格も大きくせざるを得ない。即ち、上記特許文献に記載された従来のハイブリッド車両には、回転電機及びバッテリの体格を縮小することが困難であるという技術的問題点がある。   For this reason, in this type of hybrid vehicle, the physique of the first rotating electrical machine that supplies the stop torque must be correspondingly large, and accordingly, the second rotating electrical machine that is connected to the first rotating electrical machine and the drive shaft. The size of the battery that supplies power to the electric machine must be increased. That is, the conventional hybrid vehicle described in the above patent document has a technical problem that it is difficult to reduce the size of the rotating electrical machine and the battery.

本発明は、上述した技術的問題点に鑑みてなされたものであり、回転電機及びバッテリの体格を縮小可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the technical problems described above, and an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can reduce the size of a rotating electrical machine and a battery.

上述した課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、第1回転電機と、前記第1回転電機に連結された第1回転要素、前記内燃機関に連結された第2回転要素及び動力出力軸に連結された第3回転要素を含む、相互に差動回転可能な複数の回転要素を備えた差動機構と、車軸に繋がる駆動軸に連結された第2回転電機と、前記駆動軸と前記動力出力軸との間に介装された、トルク容量を制御可能なロックアップクラッチを有するトルクコンバータとを備え、前記第1回転電機から供給される停止トルクにより前記内燃機関が停止されるハイブリッド車両を制御する、ハイブリッド車両の制御装置であって、前記内燃機関の機関回転数を特定する特定手段と、前記内燃機関の停止制御時における前記特定された機関回転数が前記内燃機関の共振帯域に属する場合に、前記ロックアップクラッチのトルク容量が前記内燃機関から前記動力出力軸に伝達される直達トルクの平均値となるように前記ロックアップクラッチを制御すると共に、前記停止制御時における機関回転数が前記共振帯域の下限値未満である場合に、前記トルク容量が前記平均値よりも大きくなるように前記ロックアップクラッチを制御する制御手段とを具備することを特徴とする(請求項1)。   In order to solve the above-described problems, a control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention includes an internal combustion engine, a first rotating electrical machine, a first rotating element coupled to the first rotating electrical machine, and the internal combustion engine. A differential mechanism having a plurality of rotational elements capable of differential rotation with each other, including a second rotational element and a third rotational element coupled to the power output shaft, and a second rotation coupled to a drive shaft connected to the axle An electric machine, and a torque converter having a lock-up clutch that is interposed between the drive shaft and the power output shaft and capable of controlling torque capacity, and the stop torque supplied from the first rotating electric machine A hybrid vehicle control apparatus for controlling a hybrid vehicle in which the internal combustion engine is stopped, the specifying means for specifying the engine speed of the internal combustion engine, and the specification at the time of stop control of the internal combustion engine. When the engine speed is within the resonance band of the internal combustion engine, the lockup clutch is adjusted so that the torque capacity of the lockup clutch becomes an average value of direct torque transmitted from the internal combustion engine to the power output shaft. Control means for controlling the lock-up clutch so that the torque capacity is larger than the average value when the engine speed during the stop control is less than a lower limit value of the resonance band. (Claim 1).

本発明に係るハイブリッド車両においては、差動機構の動力出力軸(例えば、リングギア軸)と、車軸と機械的に繋がる駆動軸との間に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータが介装される。このロックアップクラッチは、トルクコンバータのポンプインペラとタービンランナとを機械的に結合することにより、流体(作動油)を介さずに動力伝達を行わしめる係合装置であり、例えば然るべき駆動装置を介した油圧の制御により、クラッチの係合トルクが段階的又は連続的に可変とされる。ロックアップクラッチのこのような作用により、トルクコンバータは、ポンプインペラとタービンランナとが機械的に結合された係合状態と、これらが相互に解放されている解放状態と、これらの中間状態(所謂、半クラッチ状態又は滑り状態)を採ることが出来る。   In the hybrid vehicle according to the present invention, a torque converter having a lockup clutch is interposed between a power output shaft (for example, a ring gear shaft) of the differential mechanism and a drive shaft mechanically connected to the axle. . This lock-up clutch is an engaging device that mechanically couples a pump impeller of a torque converter and a turbine runner to transmit power without passing through fluid (hydraulic oil). By controlling the hydraulic pressure, the engagement torque of the clutch can be varied stepwise or continuously. Due to this action of the lock-up clutch, the torque converter has an engaged state in which the pump impeller and the turbine runner are mechanically coupled, a released state in which they are released from each other, and an intermediate state (so-called state) , Half-clutch state or sliding state).

差動機構の第1、第2及び第3回転要素(典型的な一例としては、夫々サンギア、プラネタリキャリア及びリングギア)に、夫々第1回転電機、内燃機関及び動力出力軸が連結される本発明に係るハイブリッド車両の構成においては、各回転要素のギア比に応じて定まる内燃機関の機関トルクの一部に対応する反力トルクを第1回転電機で負担することにより、各回転要素のギア比に応じて定まる機関トルクの一部を動力出力軸に直達トルクとして出力することが出来る。一方、この動力出力軸にトルクコンバータを介して連結される駆動軸には、第2回転電機が連結されており、駆動軸の要求トルクに対する駆動軸トルクの過不足分が、この第2回転電機の力行又は回生により補償される。その結果、通常、内燃機関の動作点は、燃料消費が最小となる最適燃費動作点に可及的に維持され得る。   A book in which the first rotating electrical machine, the internal combustion engine, and the power output shaft are coupled to the first, second, and third rotating elements (typically, sun gear, planetary carrier, and ring gear, respectively) of the differential mechanism. In the configuration of the hybrid vehicle according to the invention, the first rotating electrical machine bears a reaction torque corresponding to a part of the engine torque of the internal combustion engine determined according to the gear ratio of each rotating element, so that the gear of each rotating element is obtained. A part of the engine torque determined according to the ratio can be output as a direct torque to the power output shaft. On the other hand, a second rotary electric machine is connected to the drive shaft connected to the power output shaft via a torque converter, and the excess or deficiency of the drive shaft torque with respect to the required torque of the drive shaft is the second rotary electric machine. Compensated by powering or regenerating. As a result, the operating point of the internal combustion engine can usually be maintained as much as possible at the optimum fuel consumption operating point at which fuel consumption is minimized.

ところで、ハイブリッド車両の走行条件に応じて適宜行われる内燃機関の停止制御時においては、内燃機関の機関回転数が低下する過程で、この機関回転数が内燃機関に固有の共振帯域を通過する。尚、この共振帯域は、内燃機関とダンパと第1回転電機とを含む共振系の共振帯域としてもよい。ここで、ロックアップクラッチが係合状態にある場合に当該停止制御が行われると、とりわけ機関回転数が共振帯域を通過している期間において、低回転時に顕著に生じる内燃機関のトルク脈動が増幅される。その結果、内燃機関のトルク脈動が、動力出力軸及びロックアップクラッチを経由して駆動軸に伝達され、車両振動の要因となる。   By the way, during the stop control of the internal combustion engine that is appropriately performed according to the traveling conditions of the hybrid vehicle, the engine speed passes through a resonance band unique to the internal combustion engine in the process of decreasing the engine speed of the internal combustion engine. This resonance band may be a resonance band of a resonance system including the internal combustion engine, the damper, and the first rotating electric machine. Here, when the stop control is performed when the lock-up clutch is in the engaged state, the torque pulsation of the internal combustion engine that is noticeably generated at the time of low rotation is amplified especially during the period in which the engine speed passes through the resonance band. Is done. As a result, torque pulsation of the internal combustion engine is transmitted to the drive shaft via the power output shaft and the lock-up clutch, which causes vehicle vibration.

実践的にみれば、ロックアップクラッチは、低車速高負荷時にトルクコンバータによるトルク増幅作用を得るために解放される等、限定された状況で解放されるため、多くの場合、内燃機関の停止制御時においてロックアップクラッチは係合状態にある。特に、この種のハイブリッド車両のように、差動機構を介して内燃機関と第1及び第2回転電機とを駆動軸に接続する構成においては、動力伝達時の損失は小さい方がよく、基本的には差動機構の動力出力軸と駆動軸とが機械的に連結されているのが望ましい。このため、上述した停止制御時の車両振動は、解決すべき課題となり得る。   From a practical point of view, the lock-up clutch is released in a limited situation such as being released to obtain a torque amplification effect by the torque converter at low vehicle speed and high load. At times, the lock-up clutch is in an engaged state. In particular, in a configuration in which the internal combustion engine and the first and second rotating electrical machines are connected to the drive shaft via a differential mechanism as in this type of hybrid vehicle, it is better that the loss during power transmission is small. Specifically, it is desirable that the power output shaft and the drive shaft of the differential mechanism are mechanically coupled. For this reason, the vehicle vibration at the time of stop control mentioned above may become a subject which should be solved.

一方、当該停止制御時においては、内燃機関を迅速に、安全に且つ正確に停止させ得ることから、第1回転電機から供給される停止トルクが好適に利用される。即ち、燃料噴射を停止して以降、成り行きで機関停止を待つのではなく、差動機構の動力伝達作用を利用して第1回転電機の停止トルクを内燃機関の機関出力軸に作用させ、所望の停止特性に従って内燃機関を停止させるために、第1回転電機が積極的に利用される。この際、第1回転電機のトルクを内燃機関に作用させるためには、差動機構の動力出力軸でこの第1回転電機のトルクに対応する反力を負担する必要があるが、車両振動の低減を目的として、停止制御時において特に機関回転数が共振帯域に属する場合にロックアップクラッチを解放してしまうと、トルクコンバータの動力伝達損失により、第1回転電機による停止制御を正確に行うことが難しくなる。更には、ハイブリッド車両においては、イグニッションオフ操作等による機関停止要求以外にも、車両走行条件に応じて適宜機関停止要求が生じ得る。従って、反面的に、機関停止状態にある内燃機関の再始動要求も頻繁に生じ得る。当然ながら、停止制御中に再始動要求が生じることも珍しくない。車両振動低減を目的として停止制御時にロックアップクラッチを解放状態に移行させてしまうと、このような事態に際して迅速な再始動が難しくなる。   On the other hand, at the time of the stop control, the internal combustion engine can be stopped quickly, safely and accurately, so that the stop torque supplied from the first rotating electrical machine is preferably used. That is, after stopping the fuel injection, instead of waiting for the engine to stop by the course, the stop torque of the first rotating electrical machine is applied to the engine output shaft of the internal combustion engine using the power transmission action of the differential mechanism, The first rotating electrical machine is actively used to stop the internal combustion engine according to the stop characteristics. At this time, in order to apply the torque of the first rotating electrical machine to the internal combustion engine, it is necessary to bear a reaction force corresponding to the torque of the first rotating electrical machine at the power output shaft of the differential mechanism. For the purpose of reduction, when the lockup clutch is released, especially when the engine speed belongs to the resonance band, the stop control by the first rotating electrical machine is accurately performed due to the power transmission loss of the torque converter. Becomes difficult. Furthermore, in the hybrid vehicle, an engine stop request can be appropriately generated according to the vehicle traveling condition, in addition to the engine stop request due to the ignition off operation or the like. Therefore, on the other hand, restart requests of the internal combustion engine that is in the engine stop state may frequently occur. Of course, it is not uncommon for a restart request to occur during stop control. If the lockup clutch is shifted to the released state during stop control for the purpose of reducing vehicle vibration, it is difficult to quickly restart in such a situation.

ここで、この種の停止制御時における車両振動を抑制する方法として、第1回転電機の停止トルクにトルク脈動を抑制する成分としての制振トルクを重畳することが考えられる。しかしながら、制振トルクは、内燃機関のトルク脈動を打ち消す性質上、当該トルク脈動と同様に脈動する波形を有するから、停止トルクにこの制振トルクを加算して出力する構成では、停止制御時に第1回転電機から供給すべき停止トルクが大きく変動する。従って、このような構成を採る場合、第1回転電機の体格は相対的に大きくなる傾向がある。第1回転電機の体格が大きくなれば、必然的にバッテリの体格も相応に大きいものが要求される。その結果、車両コスト及び車両体格の点では不利になる。   Here, as a method of suppressing the vehicle vibration during this type of stop control, it is conceivable to superimpose a damping torque as a component for suppressing torque pulsation on the stop torque of the first rotating electrical machine. However, because the vibration damping torque cancels out the torque pulsation of the internal combustion engine, it has a waveform that pulsates in the same way as the torque pulsation. The stop torque to be supplied from one rotating electric machine varies greatly. Therefore, when adopting such a configuration, the size of the first rotating electrical machine tends to be relatively large. If the physique of the first rotating electrical machine is increased, the physique of the battery is inevitably increased accordingly. As a result, it is disadvantageous in terms of vehicle cost and vehicle size.

係る問題に対して、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、停止制御時における内燃機関の機関回転数が内燃機関に固有の共振帯域(実践的には、内燃機関、ダンパ及び第1回転電機等を含む共振系の共振帯域であってもよい)に属する場合に、制御手段によりロックアップクラッチが上述した中間状態に制御され、そのトルク容量が、内燃機関から動力出力軸に伝達される直達トルクの平均値に制御される。即ち、停止制御時において制御すべき内燃機関の機関回転数が、ロックアップクラッチのトルク容量に応じた係合トルクによって負担される。   In response to such a problem, the hybrid vehicle control device according to the present invention has a resonance band (practically, an internal combustion engine, a damper, and a first rotating electrical machine) in which the engine speed of the internal combustion engine during stop control is unique to the internal combustion engine. The lockup clutch is controlled to the above-mentioned intermediate state by the control means, and its torque capacity is directly transmitted from the internal combustion engine to the power output shaft. It is controlled to the average value of torque. That is, the engine speed of the internal combustion engine to be controlled during stop control is borne by the engagement torque corresponding to the torque capacity of the lockup clutch.

尚、直達トルクについて補足すると、停止制御時における内燃機関の燃料噴射停止後においては、内燃機関は停止トルクの制御下で物理的に動かされているに過ぎず、燃料の燃焼に伴う自発的な機関トルクはゼロである。従って、「内燃機関から動力出力軸に伝達される直達トルク」は、一見存在しない。しかしながら、第1回転電機から供給される停止トルクは、回転要素のギア比に応じた比率で内燃機関の機関出力軸に作用しており、動力出力軸側からすれば、内燃機関の機関トルクの一部を直達トルクとして受け取っていることに変わりはない。   In addition, when supplementing the direct torque, after the fuel injection of the internal combustion engine during the stop control is stopped, the internal combustion engine is only physically moved under the control of the stop torque, and spontaneously accompanying the combustion of fuel. The engine torque is zero. Therefore, the “direct torque transmitted from the internal combustion engine to the power output shaft” does not appear at first glance. However, the stop torque supplied from the first rotating electrical machine acts on the engine output shaft of the internal combustion engine at a ratio corresponding to the gear ratio of the rotating element. From the power output shaft side, the stop torque of the internal combustion engine There is no change in receiving a part of it as direct torque.

即ち、トルク容量を制御するにあたって参照される、内燃機関から動力出力軸に伝達される直達トルクとは、好適には、第1回転電機から供給される停止トルクのうち第1回転電機自身の回転変化に消費されるイナーシャトルク分を除いたトルクを、回転要素のギア比に応じて機関トルク(第2回転要素の回転軸に作用するトルク)に換算し、更に動力出力軸に作用する直達トルクに換算してなる第1成分トルクを含み得る。   That is, the direct torque transmitted from the internal combustion engine to the power output shaft, which is referred to when controlling the torque capacity, is preferably the rotation of the first rotating electrical machine itself out of the stop torque supplied from the first rotating electrical machine. The torque excluding the inertia torque consumed by the change is converted into engine torque (torque acting on the rotating shaft of the second rotating element) according to the gear ratio of the rotating element, and further, direct torque acting on the power output shaft The 1st component torque formed by converting into can be included.

一方、停止トルクにより機関停止状態へ誘われる内燃機関が、吸気→圧縮→膨張→排気の各行程を辿る過程においては、特に、圧縮行程から膨張行程にかけて、ピストンのポンプ運動に起因して機関トルクの脈動、即ちトルク脈動が発生する。このトルク脈動に由来する脈動トルクも、差動機構の性質上、回転要素のギア比に応じて動力出力軸に直達トルクとして伝達される(便宜的に、このトルクを第2成分トルクと表現する)。即ち、本発明に係る直達トルクとは、上記第1成分トルクと第2成分トルクとの合算値により定義され、その平均値とは、好適な一形態として、当該第1成分トルクを意味する。   On the other hand, in the process in which the internal combustion engine that is invited to the engine stop state by the stop torque follows the strokes of intake → compression → expansion → exhaust, the engine torque is caused by the pumping motion of the piston particularly from the compression stroke to the expansion stroke. , That is, torque pulsation occurs. The pulsating torque derived from this torque pulsation is also transmitted as a direct torque to the power output shaft in accordance with the gear ratio of the rotating element due to the nature of the differential mechanism (for convenience, this torque is expressed as a second component torque). ). That is, the direct torque according to the present invention is defined by the total value of the first component torque and the second component torque, and the average value means the first component torque as a preferred form.

動力出力軸に伝達される直達トルクのうち、上述した内燃機関のトルク脈動に起因する第2成分トルクは、特に共振帯域でその振幅が大きくなるが、直達トルクの平均値は、脈動による変動成分が取り除かれた定常成分に対応するため、大きく変動することがない。また、ロックアップクラッチのトルク容量が直達トルクの平均値であれば、停止トルクに拮抗する反力トルクとしては必要にして十分であり、内燃機関を所望のプロファイルに従って迅速且つ正確に停止させることに実践上の問題はない。   Of the direct torque transmitted to the power output shaft, the second component torque resulting from the above-described torque pulsation of the internal combustion engine has a particularly large amplitude in the resonance band, but the average value of the direct torque is a fluctuation component due to pulsation. Corresponds to the steady-state component removed, so that it does not fluctuate greatly. Further, if the torque capacity of the lock-up clutch is an average value of the direct torque, it is necessary and sufficient as a reaction torque that antagonizes the stop torque, and the internal combustion engine is stopped quickly and accurately according to a desired profile. There are no practical problems.

一方、この直達トルクのうち、当該平均値を超える振幅を有する脈動成分、即ち、上記第2成分トルクのうち直達トルクの振幅を大きくする側に作用する脈動成分は、トルクコンバータに吸収され、また緩衝されるため、実質的に駆動軸へ伝達されることがない。即ち、駆動軸側には、直達トルクの平均値を下回る脈動成分、即ち、上記第2成分トルクのうち直達トルクの振幅を小さくする側に作用する脈動成分のみが伝達される。従って、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、内燃機関の停止制御時において脈動トルクに起因する車両振動を抑制することが出来る。   On the other hand, a pulsation component having an amplitude exceeding the average value of the direct torque, that is, a pulsation component acting on the side of increasing the amplitude of the direct torque in the second component torque is absorbed by the torque converter, and Since it is buffered, it is not substantially transmitted to the drive shaft. That is, only the pulsation component below the average value of the direct torque, that is, the pulsation component acting on the side of reducing the amplitude of the direct torque among the second component torque is transmitted to the drive shaft side. Therefore, according to the hybrid vehicle control apparatus of the present invention, it is possible to suppress vehicle vibration caused by pulsating torque during stop control of the internal combustion engine.

尚、本発明に係る「平均値」とは、所定の平均化処理が講じられた直達トルクの値を包括する概念であって、その実践的態様は多義的であり、時間軸上でなされる単純な加算平均値に必ずしも限定されない。また、ロックアップクラッチのトルクの制御精度と、第1回転電機のトルクの制御精度は異なるから、トルク容量を厳密な平均値に制御することが難しい場合もある。本発明に係る平均値とは、この種の現実的な制約を考慮した値も包含する趣旨であって、例えば、厳密な平均値に対してある程度の許容幅で規定される範囲内の値であってよい。   The “average value” according to the present invention is a concept encompassing the value of the direct torque subjected to a predetermined averaging process, and its practical aspect is ambiguous and is performed on the time axis. It is not necessarily limited to a simple average value. Further, since the control accuracy of the torque of the lockup clutch and the control accuracy of the torque of the first rotating electrical machine are different, it may be difficult to control the torque capacity to a strict average value. The average value according to the present invention is intended to encompass values that take this kind of realistic constraint into account, and is, for example, a value within a range defined by a certain tolerance for a strict average value. It may be.

一方、機関回転数が低下する過程において共振帯域を抜けてしまえば、内燃機関のトルク脈動が車両振動として顕在化する事態は生じ難くなる。この場合、動力出力軸と駆動軸との間の動力損失は少ない方がよい。この点から、制御手段は、機関回転数が共振帯域の下限値を下回った場合には、ロックアップクラッチのトルク容量の絶対値を上記平均値よりも二値的に、段階的に又は連続的に大きくする構成となっている。このようにすれば、機関回転数の低下に伴って第1回転電機から供給すべき停止トルクの絶対値が低下していく過程において、ロックアップクラッチの相対回転数(ポンプインペラとタービンランナとの差回転数)は殆どゼロとなって滑ることがなくなる。従って、機関停止直前の機関回転数を第1回転電機及び第2回転電機の回転速度に基づいて正確に推定することが出来、内燃機関を正確に停止させる(端的には、逆回転させずにゼロ回転に収束させる)ことが出来る。   On the other hand, if the resonance speed is passed in the process of decreasing the engine speed, it is difficult for the torque pulsation of the internal combustion engine to manifest as vehicle vibration. In this case, it is better that the power loss between the power output shaft and the drive shaft is small. From this point, when the engine speed falls below the lower limit value of the resonance band, the control means sets the absolute value of the torque capacity of the lockup clutch in a binary, stepwise or continuous manner from the above average value. It becomes the composition which is greatly enlarged. In this way, in the process in which the absolute value of the stop torque to be supplied from the first rotating electrical machine decreases as the engine speed decreases, the relative rotational speed of the lockup clutch (the pump impeller and the turbine runner The differential rotation speed) is almost zero and no slipping occurs. Therefore, the engine speed immediately before the engine stop can be accurately estimated based on the rotation speeds of the first rotating electric machine and the second rotating electric machine, and the internal combustion engine can be stopped accurately (in short, without reverse rotation). To converge to zero rotation).

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、前記制御手段は、前記停止制御時における機関回転数が前記共振帯域の下限値未満である場合に、前記ロックアップクラッチを係合させる(請求項2)。   In one aspect of the hybrid vehicle control device according to the present invention, the control means engages the lockup clutch when the engine speed during the stop control is less than a lower limit value of the resonance band ( Claim 2).

この態様によれば、機関回転数が共振帯域の下限値未満の回転領域まで低下した場合には、ロックアップクラッチが係合状態とされる。ロックアップクラッチが係合状態とされることにより、動力出力軸と駆動軸とが機械的に連結され、第1回転電機の回転速度と、第2回転電機の回転速度とに基づいて、機関停止直前の内燃機関の機関回転数を正確に推定することが出来る。従って、第1回転電機の停止トルクにより、内燃機関が停止時点の前後で逆回転状態になることを防止することが出来る。   According to this aspect, when the engine speed has decreased to a rotation region that is less than the lower limit value of the resonance band, the lockup clutch is engaged. When the lockup clutch is engaged, the power output shaft and the drive shaft are mechanically coupled, and the engine is stopped based on the rotational speed of the first rotating electrical machine and the rotational speed of the second rotating electrical machine. It is possible to accurately estimate the engine speed of the immediately preceding internal combustion engine. Therefore, it is possible to prevent the internal combustion engine from rotating reversely before and after the stop time due to the stop torque of the first rotating electrical machine.

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

本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram conceptually illustrating a configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 図1のハイブリッド車両におけるハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram conceptually showing a configuration of a hybrid drive device in the hybrid vehicle of FIG. 1. 図2のハイブリッド駆動装置におけるエンジン停止時の一動作共線図であるFIG. 3 is an operation collinear diagram when the engine is stopped in the hybrid drive device of FIG. 2. 図1のハイブリッド車両において実行される停止制御のフローチャートである。3 is a flowchart of stop control executed in the hybrid vehicle of FIG. 1. 図1のハイブリッド車両におけるエンジンの共振帯域の説明図である。It is explanatory drawing of the resonance band of the engine in the hybrid vehicle of FIG. 図3の停止制御との比較に供すべき比較例に係り、ハイブリッド駆動装置の動作状態の一時間推移を例示するチャートである。4 is a chart illustrating an hourly transition of the operating state of the hybrid drive device according to a comparative example to be used for comparison with the stop control of FIG. 3. 図3の停止制御の効果に係り、停止制御の実行過程におけるハイブリッド駆動装置の動作状態の一時間推移を例示するチャートである。FIG. 4 is a chart exemplifying a one-hour transition of the operating state of the hybrid drive device in the execution process of the stop control according to the effect of the stop control of FIG. 3.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

図2において、ハイブリッド駆動装置10は、エンジン200、動力分割機構300、モータジェネレータMG1(以下、適宜「MG1」と略称する)、モータジェネレータMG2(以下、適宜「MG2」と略称する)、トルクコンバータ400、MG2減速機構500、入力軸600、リングギア軸700及び駆動軸800を備える。   In FIG. 2, the hybrid drive apparatus 10 includes an engine 200, a power split mechanism 300, a motor generator MG1 (hereinafter abbreviated as “MG1” as appropriate), a motor generator MG2 (hereinafter abbreviated as “MG2” as appropriate), a torque converter. 400, an MG2 reduction mechanism 500, an input shaft 600, a ring gear shaft 700, and a drive shaft 800.

エンジン200は、ハイブリッド車両1の主たる動力源として機能する、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。エンジン200は、公知のガソリンエンジンであり、ここでは、その詳細な構成を割愛するが、エンジン200の出力動力たるエンジントルクTeは、不図示のクランク軸を介して、動力分割機構300の入力軸600に伝達される構成となっている。また、クランク軸と入力軸600とは、弾性制振装置であるトーションダンパTDPを介して連結されている。   The engine 200 is a gasoline engine that functions as a main power source of the hybrid vehicle 1 and is an example of the “internal combustion engine” according to the present invention. The engine 200 is a known gasoline engine, and a detailed configuration thereof is omitted here, but the engine torque Te that is the output power of the engine 200 is input to the input shaft of the power split mechanism 300 via a crankshaft (not shown). 600 is transmitted. Further, the crankshaft and the input shaft 600 are connected via a torsion damper TDP which is an elastic vibration control device.

尚、クランク軸の周囲には、クランク軸の回転位相たるクランク角θcrを検出可能な付図示のクランクポジションセンサが付設されている。このクランクポジションセンサは、ECU100と電気的に接続されており、検出されたクランク角θcrは、常時ECU100により取得される。また、ECU100は、この取得されたクランク角θcrを時間処理することによって、エンジン200の機関回転数NEを算出することが出来る。即ち、機関回転数NEを算出する場合において、ECU100は、本発明に係る「特定手段」の一例として機能する。   A crank position sensor (not shown) that can detect the crank angle θcr, which is the rotational phase of the crankshaft, is attached around the crankshaft. The crank position sensor is electrically connected to the ECU 100, and the detected crank angle θcr is always acquired by the ECU 100. Further, the ECU 100 can calculate the engine speed NE of the engine 200 by time-processing the acquired crank angle θcr. That is, when calculating the engine speed NE, the ECU 100 functions as an example of the “specifying means” according to the present invention.

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

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

モータジェネレータMG2は、モータジェネレータMG1よりも体格の大きい、本発明に係る「第2回転電機」及び上述した動力用回転電機の一例たる電動発電機であり、モータジェネレータMG1と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。モータジェネレータMG1及びMG2は、同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有するが、無論他の構成を有していてもよい。   The motor generator MG2 is a motor generator that is an example of the “second rotating electrical machine” according to the present invention, which is larger than the motor generator MG1, and the power rotating electrical machine described above. It has a power running function that converts kinetic energy and a regenerative function that converts kinetic energy into electrical energy. Motor generators MG1 and MG2 are configured as synchronous motor generators, and have a configuration including, for example, a rotor having a plurality of permanent magnets on the outer peripheral surface and a stator wound with a three-phase coil that forms a rotating magnetic field. Of course, you may have another structure.

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

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

サンギアS1は、エンジントルクTeに対する反力トルクを負担するための反力要素であり、モータジェネレータMG1のロータが固定される出力回転軸に固定されている。従って、サンギアS1の回転速度は、モータジェネレータMG1の回転速度たるMG1回転速度Nmg1と等価である。   Sun gear S1 is a reaction force element for bearing reaction torque against engine torque Te, and is fixed to an output rotation shaft to which the rotor of motor generator MG1 is fixed. Therefore, the rotational speed of sun gear S1 is equivalent to MG1 rotational speed Nmg1, which is the rotational speed of motor generator MG1.

リングギアR1は、動力分割機構300の出力要素であり、動力分割機構300の動力出力軸であるリングギア軸700に、その回転軸を共有する形で連結されている。   The ring gear R1 is an output element of the power split mechanism 300, and is connected to a ring gear shaft 700, which is a power output shaft of the power split mechanism 300, in a manner sharing its rotational axis.

キャリアC1は、先に述べたように、エンジン200のクランク軸に連結された入力軸600にその回転軸を共有する形で連結されており、その回転速度は、エンジン200の機関回転数NEと等価である。   As described above, the carrier C1 is connected to the input shaft 600 connected to the crankshaft of the engine 200 so as to share the rotation shaft thereof, and the rotation speed thereof is equal to the engine speed NE of the engine 200. Is equivalent.

動力分割機構300は、上述した構成の下で、エンジン200から入力軸600に供給されるエンジントルクTeを、キャリアC1によってサンギアS1及びリングギアR1に所定の比率(各ギア相互間のギア比に応じた比率)で分配し、エンジン200の動力を2系統に分割することが可能である。この際、動力分割機構300の動作を分かり易くするため、リングギアR1の歯数に対するサンギアS1の歯数としてのギア比ρを定義すると、エンジン200からキャリアC1に対しエンジントルクTeを作用させた場合に、サンギアS1に作用するトルクTesは下記(1)式により、またリングギア軸700に現れる直達トルクTerは下記(2)式により、夫々表される。   In the power split mechanism 300, the engine torque Te supplied from the engine 200 to the input shaft 600 under the above-described configuration is applied to the sun gear S1 and the ring gear R1 by the carrier C1 (with a gear ratio between the gears). It is possible to divide the power of the engine 200 into two systems. At this time, in order to make the operation of the power split mechanism 300 easy to understand, when the gear ratio ρ as the number of teeth of the sun gear S1 with respect to the number of teeth of the ring gear R1 is defined, the engine torque Te is applied from the engine 200 to the carrier C1. In this case, the torque Tes acting on the sun gear S1 is represented by the following equation (1), and the direct torque Ter appearing on the ring gear shaft 700 is represented by the following equation (2).

Tes=−Te×ρ/(1+ρ)・・・(1)
Ter=Te×1/(1+ρ)・・・(2)
MG2減速機構500は、車軸DSに繋がる駆動軸800とモータジェネレータMG2との間に介装された、サンギアS2、リングギアR2、ピニオンギア(不図示)及びキャリアC2の各回転要素を備えた遊星歯車機構である。MG2減速機構500において、サンギアS2は、モータジェネレータMG2のロータに固定された出力回転軸に固定されている。また、キャリアC2は、ハイブリッド駆動装置10の外郭ケースに回転不能に固定されている。更に、リングギアR2は、駆動軸800に連結されている。係る構成において、MG2減速機構500は、モータジェネレータMG2の回転速度Nmg2を、駆動軸800に対し、各回転要素(ギア)のギア比に応じて定まる減速比に従って減速して伝達することが出来る。
Tes = −Te × ρ / (1 + ρ) (1)
Ter = Te × 1 / (1 + ρ) (2)
The MG2 speed reduction mechanism 500 is a planetary planetary gear that includes sun gear S2, ring gear R2, pinion gear (not shown), and carrier C2 rotating elements interposed between a drive shaft 800 connected to the axle DS and the motor generator MG2. It is a gear mechanism. In MG2 reduction mechanism 500, sun gear S2 is fixed to the output rotation shaft fixed to the rotor of motor generator MG2. The carrier C2 is fixed to the outer case of the hybrid drive device 10 so as not to rotate. Further, the ring gear R2 is connected to the drive shaft 800. In such a configuration, MG2 reduction mechanism 500 can reduce and transmit rotation speed Nmg2 of motor generator MG2 to drive shaft 800 according to a reduction ratio determined according to the gear ratio of each rotation element (gear).

尚、MG2減速機構500の構成は、モータジェネレータMG2の回転を減速する機構の採り得る一形態に過ぎず、この種の減速機構は実践上多様な形態を有し得る。また、この種の減速機構は、必ずしもハイブリッド駆動装置に備わっておらずともよい。即ち、モータジェネレータMG2は、駆動軸800に直結されていてもよい。   The configuration of MG2 reduction mechanism 500 is only one form that can be adopted by a mechanism that reduces the rotation of motor generator MG2, and this type of reduction mechanism can have various forms in practice. Further, this type of reduction mechanism is not necessarily provided in the hybrid drive device. That is, motor generator MG2 may be directly connected to drive shaft 800.

トルクコンバータ400は、ポンプインペラ410、タービンランナ420及びロックアップクラッチ430を備えた、本発明に係る「トルクコンバータ」の一例たる周知の流体式トルクコンバータである。   The torque converter 400 is a known fluid torque converter that includes a pump impeller 410, a turbine runner 420, and a lock-up clutch 430 and is an example of a “torque converter” according to the present invention.

トルクコンバータ400において、ケースに収容された駆動側翼車であるポンプインペラ410は、動力分割機構300の動力出力軸たるリングギア軸700に接続される。また、従動側翼車であるタービンランナ420は、ハイブリッド駆動装置10の駆動軸800に接続される。タービンランナ420及びポンプインペラ410は、作動油であるATF(Automatic Transmission Fluid)が満たされた空間において対向配置されており、これらがロックアップピストン430により係合していない解放状態にある場合には、このATFを動力伝達媒体として動力伝達を行う構成となっている。   In torque converter 400, pump impeller 410, which is a driving side impeller accommodated in a case, is connected to ring gear shaft 700 that is a power output shaft of power split mechanism 300. Further, the turbine runner 420 which is a driven side impeller is connected to the drive shaft 800 of the hybrid drive device 10. When the turbine runner 420 and the pump impeller 410 are opposed to each other in a space filled with ATF (Automatic Transmission Fluid) that is hydraulic oil, they are in a released state where they are not engaged by the lock-up piston 430. The ATF is used as a power transmission medium for power transmission.

ロックアップクラッチ430は、ロックアップピストン431及び油圧駆動装置432を備えた、本発明に係る「ロックアップクラッチ」の一例たる油圧係合装置である。   The lock-up clutch 430 is a hydraulic engagement device as an example of the “lock-up clutch” according to the present invention, which includes a lock-up piston 431 and a hydraulic drive device 432.

ロックアップピストン431は、タービンランナ420と略一体に可動し油圧駆動装置440の駆動状態に応じて駆動される金属製の円板状係合部材である。ロックアップピストン431は、油圧駆動装置400の駆動状態により、ポンプインペラ410を収容するケースに押圧可能な構成となっており、当該ケースに所定値以上の圧力で押圧された場合に、タービンランナ420とポンプインペラ410とを機械的に接続することが出来る。   The lock-up piston 431 is a metal disk-like engaging member that is moved substantially integrally with the turbine runner 420 and driven according to the driving state of the hydraulic drive device 440. The lock-up piston 431 is configured to be able to be pressed against a case that houses the pump impeller 410 depending on the driving state of the hydraulic drive device 400. When the lock-up piston 431 is pressed against the case with a pressure equal to or higher than a predetermined value, the turbine runner 420 is pressed. And the pump impeller 410 can be mechanically connected.

油圧駆動装置432は、ロックアップピストン431を駆動するロックアップ制御バルブやATFの油圧を制御する油圧室等を含む装置であり、ソレノイドバルブであるロックアップ制御バルブの開閉駆動により、油圧室の油圧を制御し、ロックアップピストン431と上記ケースとの間に作用する押圧力を連続的に変化させることが出来る。この押圧力は、上記所定未満の範囲では、ロックアップクラッチ430のトルク容量Ctluと比例する。油圧駆動装置432は、ECU100と電気的に接続されており、ロックアップクラッチ430のトルク容量Ctluは、ECU100により適宜制御される構成となっている。   The hydraulic drive device 432 is a device that includes a lockup control valve that drives the lockup piston 431, a hydraulic chamber that controls the hydraulic pressure of the ATF, and the like. And the pressing force acting between the lock-up piston 431 and the case can be continuously changed. This pressing force is proportional to the torque capacity Ctlu of the lockup clutch 430 in the range less than the predetermined range. The hydraulic drive device 432 is electrically connected to the ECU 100, and the torque capacity Ctlu of the lockup clutch 430 is appropriately controlled by the ECU 100.

ロックアップクラッチ430は、タービンランナ420とポンプインペラ410とが相互に解放された解放状態と、これらが直結された係合状態と、上記トルク容量の連続的に制御により実現されるこれらの中間の状態としての半クラッチ状態とを採ることが出来る。   The lock-up clutch 430 includes a release state in which the turbine runner 420 and the pump impeller 410 are released from each other, an engagement state in which the turbine runner 420 and the pump impeller 410 are directly connected to each other, and an intermediate state between these achieved by continuous control of the torque capacity. The half-clutch state as a state can be taken.

<実施形態の動作>
<停止制御の概要>
本実施形態に係るハイブリッド車両1では、ECU100により停止制御が実行される。停止制御は、稼動中のエンジン200を停止させる制御である。ここで、図3を参照し、本実施形態に係る停止制御が必要とされる理由について説明する。ここに、図3は、ハイブリッド駆動装置10におけるエンジン停止時の一動作共線図である。尚、同図において、図2と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
<Operation of Embodiment>
<Outline of stop control>
In the hybrid vehicle 1 according to the present embodiment, the ECU 100 executes stop control. The stop control is control for stopping the engine 200 in operation. Here, the reason why the stop control according to this embodiment is required will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a collinear diagram of the hybrid drive apparatus 10 when the engine is stopped. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 2, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図3(a)において、縦軸は回転速度を表しており、横軸には、左から順にモータジェネレータMG1(一義的にサンギアS1)、エンジン200(一義的にキャリアC1)、リングギア軸700(一義的にリングギアR1)、駆動軸800、キャリアC2(固定要素)及びモータジェネレータMG2が表されている。   In FIG. 3A, the vertical axis represents the rotation speed, and the horizontal axis represents the motor generator MG1 (uniquely sun gear S1), engine 200 (uniquely carrier C1), and ring gear shaft 700 in order from the left. (Uniquely ring gear R1), drive shaft 800, carrier C2 (fixed element) and motor generator MG2 are shown.

ここで、ハイブリッド車両1の走行状態として、駆動軸800が図示動作点Aに相当する回転速度で回転している状態を考える。MG2減速機構500は回転二自由度の差動機構であり、またキャリアC2は固定要素であるから、この場合、モータジェネレータMG2の回転速度は一義的に決定される。即ち、モータジェネレータMG2は、図示動作点Bに対応する回転速度で回転する。   Here, as a traveling state of the hybrid vehicle 1, a state in which the drive shaft 800 is rotating at a rotational speed corresponding to the illustrated operation point A is considered. Since MG2 reduction mechanism 500 is a differential mechanism with two degrees of freedom of rotation and carrier C2 is a fixed element, in this case, the rotational speed of motor generator MG2 is uniquely determined. That is, motor generator MG2 rotates at a rotation speed corresponding to illustrated operation point B.

一方、一部の動作条件を除けば、上述したロックアップクラッチ430は係合状態を採り、動力分割機構300の動力出力軸であるリングギア軸700と駆動軸800とは機械的に連結されている。このため、リングギア軸700の回転速度は、駆動軸800の回転速度と等しくなる。即ち、リングギア軸700の動作点は図示動作点Cとなる。   On the other hand, except for some operating conditions, the above-described lock-up clutch 430 is in an engaged state, and the ring gear shaft 700 and the drive shaft 800 which are the power output shafts of the power split mechanism 300 are mechanically coupled. Yes. For this reason, the rotational speed of the ring gear shaft 700 becomes equal to the rotational speed of the drive shaft 800. That is, the operating point of the ring gear shaft 700 is the illustrated operating point C.

ここで、エンジン200の機関回転数NEがリングギア軸700回転速度と等しい運転条件を考える。即ち、停止制御前のエンジン200の動作点が図示動作点Dであるとする。動力分割機構300は、回転二自由度の差動機構であるから、これら二つの動作点が定まると、必然的に残余の一回転要素であるサンギアS1の回転速度も決まり、モータジェネレータMG1は、図示動作点Eで動作している。   Here, consider an operating condition in which the engine speed NE of the engine 200 is equal to the rotational speed of the ring gear shaft 700. That is, it is assumed that the operating point of the engine 200 before the stop control is the illustrated operating point D. Since power split mechanism 300 is a differential mechanism with two degrees of freedom of rotation, when these two operating points are determined, the rotational speed of sun gear S1 that is one remaining rotation element is inevitably determined, and motor generator MG1 It operates at the illustrated operating point E.

このような状態において、エンジン200の停止条件が満たされたとする。尚、このような状況は、ハイブリッド車両1の走行時において多様に生じ得るが、例えば、ハイブリッド車両1がモータジェネレータMG2から駆動軸800に供給されるMG2トルクTmg2のみで走行し得る、即ち、EV(Electric Vehicle)走行を行い得る場合等に、エンジン200の停止要求が発生する。   In such a state, it is assumed that the stop condition of the engine 200 is satisfied. Such a situation can occur in various ways when the hybrid vehicle 1 travels. For example, the hybrid vehicle 1 can travel only with the MG2 torque Tmg2 supplied from the motor generator MG2 to the drive shaft 800, that is, EV. (Electric Vehicle) A request to stop the engine 200 is generated when traveling is possible.

エンジン停止要求が発生すると、ECU100は、エンジン200への燃料供給を停止すると共に、モータジェネレータMG1から停止トルクを供給して、エンジン200の回転速度を制御する。図3(a)には、このような停止制御の結果(図示太い破線参照)、モータジェネレータMG1及びエンジン200の動作点が夫々図示動作点F及びGとなった状態が例示されている。尚、動作点Gは回転速度ゼロに相当する動作点であり、即ち、エンジン200が停止したことを意味する。   When an engine stop request is generated, ECU 100 stops the fuel supply to engine 200 and supplies a stop torque from motor generator MG1 to control the rotational speed of engine 200. FIG. 3A illustrates the result of such stop control (see the thick broken line in the figure) and the state where the operating points of the motor generator MG1 and the engine 200 become the illustrated operating points F and G, respectively. The operating point G is an operating point corresponding to zero rotation speed, that is, the engine 200 is stopped.

ここで、この停止制御の過程では、エンジン200にトルク脈動が生じる。このトルク脈動は、リングギア軸700及び駆動軸800に伝達され、結果として駆動軸800に連結される車軸DSを介して左右車輪に伝達され、車両振動となる。   Here, torque pulsation occurs in the engine 200 in the process of the stop control. This torque pulsation is transmitted to the ring gear shaft 700 and the drive shaft 800, and as a result, is transmitted to the left and right wheels via the axle DS connected to the drive shaft 800, resulting in vehicle vibration.

このような車両振動を防止するため、このような状況においては通常、モータジェネレータMG1から、本来の停止制御に必要な基本停止トルクに加えて、制振トルクが供給される(図示鎖線楕円枠参照)。制振トルクと基本停止トルクとが加算された停止トルクが供給されることによって、エンジン200の停止時におけるトルク脈動は、駆動軸800に伝達されることなく抑制される。   In order to prevent such vehicle vibration, in such a situation, vibration suppression torque is usually supplied from the motor generator MG1 in addition to the basic stop torque necessary for the original stop control (see the dotted oval frame in the figure). ). By supplying the stop torque obtained by adding the damping torque and the basic stop torque, torque pulsation when the engine 200 is stopped is suppressed without being transmitted to the drive shaft 800.

しかしながら、この制振トルクは、エンジン200のトルク脈動と同様に脈動波形を有するトルクであるから、モータジェネレータMG1から供給される停止トルクの振幅は、停止トルクとして基本停止トルクのみを供給する場合と較べて大きく振れる。その結果、このような制振トルクを必要とする構成においては、モータジェネレータMG1及びバッテリ12の双方に、相対的に大きな体格が要求されることになる。   However, since this damping torque is a torque having a pulsation waveform similar to the torque pulsation of engine 200, the amplitude of the stop torque supplied from motor generator MG1 is the case where only the basic stop torque is supplied as the stop torque. Compared to a large swing. As a result, in a configuration that requires such vibration damping torque, both motor generator MG1 and battery 12 are required to have a relatively large physique.

一方、本実施形態に係る停止制御は、この種の体格の増大を招くことなく車両振動を抑制するための制御である。本実施形態の停止制御に係る動作共線図が、図3(b)に表される。   On the other hand, the stop control according to the present embodiment is control for suppressing vehicle vibration without causing an increase in this kind of physique. An operation alignment chart related to the stop control of the present embodiment is shown in FIG.

本実施形態に係る停止制御の要諦は、ロックアップクラッチ430を中間状態とし、主としてエンジン200、トーションダンパTDP及びモータジェネレータMG1を含む共振系の共振帯域に相当する回転領域及びそれ以下の回転領域において、そのトルク容量Ctluを的確に制御することにある。ロックアップクラッチ430が中間状態にある場合、その時点のトルク容量Ctlu以上の振幅を有するトルク入力に対してはロックアップピストン431が滑るため、駆動軸800には伝達されない。より具体的には、トルク容量Ctluを超えたトルク成分は、トルクコンバータ400による流体緩衝効果を受けて減衰するため、実際に車両振動として顕在化する程度に駆動軸800に伝達されることがない。   The essential point of the stop control according to the present embodiment is that the lock-up clutch 430 is in an intermediate state and mainly in a rotation region corresponding to a resonance band of a resonance system including the engine 200, the torsion damper TDP, and the motor generator MG1, and a rotation region below that. The torque capacity Ctlu is precisely controlled. When the lock-up clutch 430 is in the intermediate state, the lock-up piston 431 slides against a torque input having an amplitude greater than the torque capacity Ctlu at that time, and is not transmitted to the drive shaft 800. More specifically, the torque component exceeding the torque capacity Ctlu is attenuated by receiving the fluid buffer effect by the torque converter 400, and thus is not transmitted to the drive shaft 800 to the extent that it is actually manifested as vehicle vibration. .

従って、本実施形態に係る停止制御によれば、モータジェネレータMG1から制振トルクを供給する必要はなくなり、停止トルクとして基本停止トルクのみを供給すればよいことになる。その結果、上述したモータジェネレータMG1及びバッテリ12の体格の増大が必要とされずに済み、車両コスト及び車両体格の面で有利となる。   Therefore, according to the stop control according to the present embodiment, it is not necessary to supply the damping torque from the motor generator MG1, and only the basic stop torque needs to be supplied as the stop torque. As a result, it is not necessary to increase the size of the motor generator MG1 and the battery 12 described above, which is advantageous in terms of vehicle cost and vehicle size.

尚、ロックアップクラッチ430を解放状態にしてしまえば、エンジン200のトルク脈動の影響が駆動軸800に伝達されることはないが、共振帯域に相当する回転領域及びそれ以下の回転領域においては、エンジン200の機関回転数NEを正確に制御することが望まれるため、伝達損失のある解放状態では、機関回転数を望ましい停止特性に従って停止させることが難しい。例えば、エンジン200を正確にゼロ回転で停止させることが難しい。また、エンジン200の再始動要求が生じた場合に、ロックアップクラッチ430を解放状態にしてしまっていると、再始動に要する時間が長くなり、運転者の要求に的確に応答することが難しくなる。本実施形態に係る停止制御は、リングギア軸700に適正なトルク反力を与え、モータジェネレータMG1によるエンジン200の回転状態の制御を可能としつつ、トルク脈動の影響をトルクコンバータ400によって減衰させることが出来るのである。   If the lock-up clutch 430 is in the released state, the influence of the torque pulsation of the engine 200 is not transmitted to the drive shaft 800, but in the rotation region corresponding to the resonance band and the rotation region below it, Since it is desired to accurately control the engine speed NE of the engine 200, it is difficult to stop the engine speed according to a desired stop characteristic in a released state with transmission loss. For example, it is difficult to stop the engine 200 accurately at zero rotation. Further, if the lock-up clutch 430 is released when the restart request for the engine 200 is generated, the time required for the restart becomes longer, and it becomes difficult to accurately respond to the driver's request. . The stop control according to the present embodiment attenuates the influence of torque pulsation by the torque converter 400 while applying an appropriate torque reaction force to the ring gear shaft 700 and enabling the motor generator MG1 to control the rotation state of the engine 200. Is possible.

次に、図4を参照し、停止制御の大略的な流れについて説明する。ここに、図4は、停止制御のフローチャートである。尚、停止制御は、ECU100が実行するハイブリッド車両1の動作制御の一サブルーチンであり、ハイブリッド車両1の各種走行条件においてエンジン200の停止要求が生じた場合(上述した停止要求を含む)に実行される制御である。従って、停止制御が開始される時点におけるハイブリッド車両1の状態は一義に規定されない。   Next, the general flow of stop control will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of the stop control. The stop control is a subroutine of the operation control of the hybrid vehicle 1 executed by the ECU 100, and is executed when a request for stopping the engine 200 is generated under various traveling conditions of the hybrid vehicle 1 (including the stop request described above). Control. Therefore, the state of the hybrid vehicle 1 at the time when the stop control is started is not uniquely defined.

図4において、ECU100は、始めにモータジェネレータMG1から供給すべき停止トルクを設定する(ステップS110)。先に述べたように、この停止トルクは、基本停止トルクであり、予めROMに格納された基本停止トルクマップを参照する形で設定される。尚、基本停止トルクは、想定されるエンジンフリクション、目標とする回転下降率、ギアのガタ(遊び)、トーションダンパTDPの捩れ剛性等を考慮して設定されている。   In FIG. 4, ECU 100 first sets a stop torque to be supplied from motor generator MG1 (step S110). As described above, this stop torque is a basic stop torque, and is set by referring to a basic stop torque map stored in the ROM in advance. The basic stop torque is set in consideration of an assumed engine friction, a target rotation rate, gear play (play), torsional rigidity of the torsion damper TDP, and the like.

停止トルクが設定されると、ECU100は、機関回転数NEが、エンジン200の共振帯域の上限を規定する共振帯域上限値NEresul未満であるか否かを判定する(ステップS120)。機関回転数NEが未だ共振帯域よりも高回転側にある場合(ステップS120:NO)、ECU100は、ロックアップクラッチ430のトルク容量を徐々に減少させる(ステップS140)。   When the stop torque is set, ECU 100 determines whether or not engine speed NE is less than resonance band upper limit NEresul that defines the upper limit of the resonance band of engine 200 (step S120). When the engine speed NE is still higher than the resonance band (step S120: NO), the ECU 100 gradually decreases the torque capacity of the lockup clutch 430 (step S140).

エンジン200の共振帯域とは、本実施形態で言えば、エンジン200と、トーションダンパTDPと、モータジェネレータMG1とを含む共振系の共振帯域であり、予め実験的に、経験的に又は理論的に、その上下限値が求められ、ROMに固定値として格納されている。   In this embodiment, the resonance band of the engine 200 is a resonance band of a resonance system including the engine 200, the torsion damper TDP, and the motor generator MG1, and is experimentally, empirically, or theoretically beforehand. The upper and lower limit values are obtained and stored as fixed values in the ROM.

ここで、図5を参照し、この共振帯域を視覚的に説明する。ここに、図5は、エンジン200の共振帯域の特性図である。   Here, the resonance band will be visually described with reference to FIG. FIG. 5 is a characteristic diagram of the resonance band of the engine 200.

図5において、共振帯域は、図示ハッチング表示された領域Bであり、共振帯域下限値NEresllと共振帯域上限値NEresul(NEresul>NEresll)によって挟まれた回転領域である。尚、共振帯域下限値NEresll未満の回転領域をこれ以降適宜領域Aと表現し、同じく共振帯域上限値NEresulより高い回転領域をこれ以降適宜領域Cと表現する。停止制御では、機関回転数NEが属する回転領域に応じて、ロックアップクラッチ430の駆動状態が可変とされる。   In FIG. 5, the resonance band is a hatched area B and is a rotation area sandwiched between the resonance band lower limit value NEresll and the resonance band upper limit value NEresul (NEresul> NEresll). A rotation region below the resonance band lower limit value NEresll is hereinafter appropriately expressed as a region A, and a rotation region higher than the resonance band upper limit value NEresul is hereinafter expressed as a region C as appropriate. In the stop control, the drive state of the lockup clutch 430 is made variable according to the rotation region to which the engine speed NE belongs.

図4に戻り、ステップS140が実行されるのは、機関回転数NEが領域Cに属する場合である。機関回転数NEが共振帯域よりも高回転側の領域Cにある場合、エンジン200のトルク脈動が共振により増幅されることはないが、回転の低下に伴ってトルク脈動が車両振動として顕在化し易くなるため、駆動軸800とリングギア軸700とを直結状態とするよりは、あるトルク容量で幾らかの滑りを許容した方が都合がよい。また、後述するように、後々トルク容量を平均直達トルクに制御することを考えれば、この段階においてトルク容量を徐々に減少させておく方がよい。   Returning to FIG. 4, step S140 is executed when the engine speed NE belongs to the region C. When the engine speed NE is in the region C on the higher rotation side than the resonance band, the torque pulsation of the engine 200 is not amplified by resonance, but the torque pulsation is easily manifested as vehicle vibration as the rotation decreases. Therefore, it is more convenient to allow some slippage with a certain torque capacity than to directly connect the drive shaft 800 and the ring gear shaft 700. Further, as will be described later, considering that the torque capacity is controlled to the average direct torque later, it is better to gradually decrease the torque capacity at this stage.

但し、停止制御において、機関回転数NEが共振帯域よりも高回転側にある場合の制御については、比較的自由度があり、必ずしも本実施形態のようにトルク容量を徐々に減少させる必要はない。また、停止要求が生じる状況が多様であると述べたように、ロックアップクラッチ430が解放状態にある場合に停止要求が生じる可能性もある。そのような場合については、解放状態が維持されてもよい。少なくとも、トルク脈動による車両振動の影響を緩和する観点からは、共振帯域上限値NEresul以下の回転領域における制御がより重要であり、共振帯域上限値NEresulよりも高回転の領域においては、多様な形態が許容されるのである。但し、既に述べたように、ロックアップクラッチ430を解放状態とすれば、モータジェネレータMG1による機関回転数NEの制御性は低下するから、迅速なエンジン停止が所望される場合には、後述するトルク容量制御(ステップS160)と同等の制御が実行されてもよい。   However, in the stop control, the control when the engine speed NE is higher than the resonance band has a relatively high degree of freedom, and it is not always necessary to gradually decrease the torque capacity as in this embodiment. . Further, as described in various situations where the stop request is generated, there is a possibility that the stop request may be generated when the lock-up clutch 430 is in the released state. In such a case, the released state may be maintained. At least from the viewpoint of alleviating the influence of vehicle vibration due to torque pulsation, control in the rotation region below the resonance band upper limit value NEresul is more important, and in the region of higher rotation than the resonance band upper limit value NEresul, various forms are possible. Is acceptable. However, as described above, if the lock-up clutch 430 is in the released state, the controllability of the engine speed NE by the motor generator MG1 is deteriorated. Control equivalent to the capacity control (step S160) may be executed.

機関回転数NEが共振帯域上限値NEresul未満である場合(ステップS120:YES)、即ち、機関回転数NEが共振帯域に入った場合、ECU100は、更に機関回転数NEが共振帯域下限値NEresll未満であるか否かを判定する(ステップS130)。   When the engine speed NE is less than the resonance band upper limit value NEresul (step S120: YES), that is, when the engine speed NE enters the resonance band, the ECU 100 further determines that the engine speed NE is less than the resonance band lower limit value NEresll. It is determined whether or not (step S130).

機関回転数NEが共振帯域下限値NEresll以上である場合(ステップS130:NO)、即ち共振帯域(上述した回転領域B)に属する場合、ECU100は、ロックアップクラッチ430のトルク容量制御を実行する(ステップS160)。一方、ステップS130において、機関回転数NEが共振帯域下限値NEresll未満である場合(ステップS130:NO)、即ち、上述した回転領域Aに属する場合、ECU100は、ロックアップクラッチ430を係合状態に制御する(ステップS150)。尚、ステップS150は、トルク容量を平均直達トルク以上に制御する、請求項2に係る発明の一実施例である。ステップS140、S150又はS160が実行されると、停止制御は終了する。尚、先述したように停止制御は一種のサブルーチンであるから、停止制御が終了しても、上位の制御においてエンジン200の停止完了判定がなされない間は、停止制御が所定周期でステップS110から再開される。   When the engine speed NE is equal to or greater than the resonance band lower limit value NEresll (step S130: NO), that is, when the engine speed NE belongs to the resonance band (rotation region B described above), the ECU 100 executes torque capacity control of the lockup clutch 430 ( Step S160). On the other hand, if the engine speed NE is less than the resonance band lower limit value NEresll in step S130 (step S130: NO), that is, if it belongs to the rotation region A described above, the ECU 100 puts the lockup clutch 430 in the engaged state. Control (step S150). Step S150 is an embodiment of the invention according to claim 2 in which the torque capacity is controlled to be equal to or greater than the average direct torque. When step S140, S150, or S160 is executed, the stop control ends. Since the stop control is a kind of subroutine as described above, the stop control is resumed from step S110 at a predetermined cycle while the stop control is not completed in the higher-level control even if the stop control is finished. Is done.

ここで、ステップS160に係るトルク容量制御の詳細について説明する。トルク容量制御では、トルク容量Ctluが直達トルクTerの平均値である平均直達トルクTeraveに維持される(請求項1に係る発明の一実施例である)。   Here, the details of the torque capacity control according to step S160 will be described. In the torque capacity control, the torque capacity Ctlu is maintained at an average direct torque Terave that is an average value of the direct torque Ter (this is an embodiment of the invention according to claim 1).

平均直達トルクTeraveは、直達トルクTerの平均値であるが、燃料の供給が停止されたエンジン200には自発的なエンジントルクは発生しない。従って、この場合の直達トルクTerとは、モータジェネレータMG1からサンギアS1(サンギア軸)に与えられるMG1トルクTmg1に応じてエンジン200に作用するトルクがリングギア軸700に現れてなる第1成分トルクTer1と、エンジン200のトルク脈動に起因する第2成分トルクTer2との加算値となる。第2成分トルクTer2は、脈動トルクであるから、平均すればゼロトルクとして扱うことができ、結局、平均直達トルクTeraveは、第1成分トルクTer1と等しく扱うことが出来る。   The average direct torque Terave is an average value of the direct torque Ter, but no spontaneous engine torque is generated in the engine 200 in which the fuel supply is stopped. Accordingly, the direct torque Ter in this case is the first component torque Ter1 in which the torque acting on the engine 200 appears on the ring gear shaft 700 in accordance with the MG1 torque Tmg1 applied from the motor generator MG1 to the sun gear S1 (sun gear shaft). And the second component torque Ter2 resulting from the torque pulsation of the engine 200. Since the second component torque Ter2 is a pulsating torque, it can be treated as zero torque if averaged. Eventually, the average direct torque Terave can be treated equally with the first component torque Ter1.

平均直達トルクTerave(即ち、本実施形態では、第1成分トルクTer1)は、上記(1)及び(2)式においてTesをモータジェネレータMG1の出力トルクであるMG1トルクTmg1に置き換えることにより、下記(3)式として表される。   The average direct torque Terave (that is, in the present embodiment, the first component torque Ter1) is expressed by the following (1) and (2) by substituting Tes with MG1 torque Tmg1 that is the output torque of the motor generator MG1 ( 3) It is expressed as an equation.

Terave=|1/ρ×(Img1×dωmg1/dt−Tmg1)|・・・(3)
上記(3)式において、Img1は、モータジェネレータMG1の慣性モーメント、dωmg1/dtは、MG1回転速度Nmg1の時間平均値ωmg1の時間微分値である。即ち、平均直達トルクTeraveは、モータジェネレータMG1の出力トルクTmg1(停止トルク)から、MG1の回転変化に伴うイナーシャ損失分を除外した値であり、トルク脈動による変動成分を含まないトルクである。
Terave = | 1 / ρ × (Img1 × dωmg1 / dt−Tmg1) | (3)
In the above equation (3), Img1 is the moment of inertia of motor generator MG1, and dωmg1 / dt is the time differential value of time average value ωmg1 of MG1 rotation speed Nmg1. That is, the average direct torque Terave is a value obtained by excluding the inertia loss accompanying the rotation change of MG1 from the output torque Tmg1 (stop torque) of the motor generator MG1, and does not include a fluctuation component due to torque pulsation.

ここで、このようなトルク容量制御の効果について、図6及び図7を参照して説明する。ここに、図6は、本実施形態との比較に供すべき比較例に係り、上述した制振トルクにより車両振動の抑制を図る場合における、ハイブリッド駆動装置10の動作状態の一時間推移を例示するチャートである。また、図7は、本実施形態に係る停止制御の実行過程におけるハイブリッド駆動装置10の動作状態の一時間推移を例示するチャートである。尚、各図において、既出の各図と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略する。   Here, the effect of such torque capacity control will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 6 relates to a comparative example to be used for comparison with the present embodiment, and exemplifies a temporal transition of the operating state of the hybrid drive device 10 when the vehicle vibration is suppressed by the above-described vibration damping torque. It is a chart. FIG. 7 is a chart illustrating an hourly transition of the operating state of the hybrid drive apparatus 10 in the stop control execution process according to the present embodiment. In each drawing, the same reference numerals are given to the same portions as those in the above-described drawings, and the description thereof is omitted as appropriate.

図6において、上から順に、MG1トルクTmg1、ロックアップクラッチ430のトルク容量Ctlu、エンジントルクTe、機関回転数NE、直達トルクTer、駆動軸800に現れる駆動軸直達トルクTd、トルクコンバータ差回転数Ntc及び車両振動レベルの各時間推移が例示される(即ち、横軸は時刻である)。尚、トルクコンバータ差回転数Ntcは、ポンプインペラ410とタービンランナ420との回転数の差分値である。   6, in order from the top, MG1 torque Tmg1, torque capacity Ctlu of lock-up clutch 430, engine torque Te, engine speed NE, direct torque Ter, drive shaft direct torque Td appearing on drive shaft 800, torque converter differential rotational speed Each time transition of Ntc and vehicle vibration level is illustrated (that is, the horizontal axis is time). The torque converter differential rotation speed Ntc is a difference value between the rotation speeds of the pump impeller 410 and the turbine runner 420.

ここで、比較例、即ち上述した制振トルクによる車両振動を図る構成においては、エンジン200の停止要求発生時点(図示△印参照)以降も、ロックアップクラッチ430は係合状態に維持される。従って、トルクコンバータ差回転数Ntcはゼロである。   Here, in the comparative example, that is, the configuration in which the vehicle vibration is caused by the above-described vibration damping torque, the lock-up clutch 430 is maintained in the engaged state even after the stop request generation time of the engine 200 (see Δ in the drawing). Therefore, the torque converter differential rotation speed Ntc is zero.

停止要求発生時点以降、暫時の期間については、燃料噴射が停止されたエンジン200の機関回転数NEが惰性で低下する。この期間については、モータジェネレータMG1が反力トルクを負担する必要もないため、MG1トルクTmg1はゼロである。MG1トルクTmg1もエンジントルクTeもゼロであるから、この期間については、リングギア軸700及び駆動軸800へ直達トルクは殆ど作用しない。   After the stop request is generated, the engine speed NE of the engine 200 in which the fuel injection is stopped decreases due to inertia for a period of time. During this period, since the motor generator MG1 does not need to bear the reaction torque, the MG1 torque Tmg1 is zero. Since both the MG1 torque Tmg1 and the engine torque Te are zero, almost no direct torque acts on the ring gear shaft 700 and the drive shaft 800 during this period.

一方、機関回転数NEの低下に伴って機関回転数NEが共振帯域を通過する際には、モータジェネレータMG1から脈動波形を有する制振トルクを含む停止トルクが供給される(図示破線枠参照)。その結果、リングギア軸700に作用する直達トルクTerも、駆動軸800に作用する駆動軸直達トルクTdも等しく緩和され、トルク脈動に起因する車両振動が抑制される。   On the other hand, when the engine speed NE passes through the resonance band as the engine speed NE decreases, stop torque including vibration damping torque having a pulsation waveform is supplied from the motor generator MG1 (see the broken line in the figure). . As a result, the direct torque Ter acting on the ring gear shaft 700 and the drive shaft direct torque Td acting on the drive shaft 800 are alleviated equally, and vehicle vibration caused by torque pulsation is suppressed.

これに対し、図7に例示される本実施形態に係る停止制御の実行時においては、エンジン停止要求発生時点から、ロックアップクラッチ430のトルク容量Ctluが平均直達トルクTeraveに相当するCtlu1へ向けて徐減される。また、モータジェネレータMG1は、エンジン停止要求発生時点から停止トルクを作用させ、エンジン200の機関回転数NEを積極的に制御する。その結果、機関回転数NEは、比較例と較べて円滑に低下する。   On the other hand, when the stop control according to this embodiment illustrated in FIG. 7 is executed, the torque capacity Ctlu of the lockup clutch 430 is directed toward Ctlu1 corresponding to the average direct torque Torave from the time when the engine stop request is generated. It is gradually reduced. Motor generator MG1 applies a stop torque from the time when the engine stop request is generated, and actively controls engine speed NE of engine 200. As a result, the engine speed NE is smoothly reduced as compared with the comparative example.

ここで、本実施形態に係る停止制御では、MG1トルクTmg1に制振トルクの成分は含まれない。そのため、機関回転数NEが低下する過程で、図示ハッチング表示された共振帯域に入ると、リングギア軸700に作用する直達トルクTerは、エンジン200のトルク脈動の影響を受け脈動する。   Here, in the stop control according to the present embodiment, the component of the damping torque is not included in the MG1 torque Tmg1. Therefore, when the engine speed NE decreases and enters the resonance band indicated by hatching in the figure, the direct torque Ter acting on the ring gear shaft 700 pulsates due to the torque pulsation of the engine 200.

しかしながら、本実施形態に係る停止制御では、この共振帯域においてロックアップクラッチ430のトルク容量Ctluが平均直達トルクTerave相当のCtlu1に維持される。即ち、トルク容量Ctlu1を超えるトルク入力に対してはロックアップピストン431が滑り、余剰となるトルクはトルクコンバータ400により吸収され緩和される。その結果、トルクコンバータ差回転数Ntcは、共振帯域において若干変動するが、駆動軸800には、リングギア軸700に生じる脈動トルクの一部が伝達されずに済み、駆動軸直達トルクTdの脈動は抑制される。その結果、車両振動は比較例と同様に抑制される。   However, in the stop control according to the present embodiment, the torque capacity Ctlu of the lock-up clutch 430 is maintained at Ctlu1 corresponding to the average direct torque Torave in this resonance band. That is, when the torque input exceeds the torque capacity Ctlu1, the lock-up piston 431 slips, and excess torque is absorbed by the torque converter 400 and relaxed. As a result, the torque converter differential rotation speed Ntc slightly varies in the resonance band, but a part of the pulsating torque generated in the ring gear shaft 700 is not transmitted to the drive shaft 800, and the pulsation of the drive shaft direct reaching torque Td is eliminated. Is suppressed. As a result, vehicle vibration is suppressed as in the comparative example.

一方、機関回転数NEが共振帯域を抜け、より低回転側の領域Aに入ると、ロックアップクラッチ430は再び係合状態とされる。ロックアップクラッチ430が係合状態になると、リングギア軸700と駆動軸800とが直結状態となり、車両振動抑制の観点からは不利になり得るが、係る極低回転領域においては、エンジン200のトルク脈動の影響は殆ど顕在化しない。従って、車両振動は大きく悪化しない。   On the other hand, when the engine speed NE passes through the resonance band and enters the region A on the lower rotation side, the lockup clutch 430 is again engaged. When the lock-up clutch 430 is engaged, the ring gear shaft 700 and the drive shaft 800 are directly connected, which may be disadvantageous from the viewpoint of vehicle vibration suppression. However, in such an extremely low rotation region, the torque of the engine 200 The effect of pulsation is hardly manifested. Therefore, the vehicle vibration is not greatly deteriorated.

ここで、共振帯域よりも低回転側の領域Aにおいて、ロックアップクラッチ430を係合状態とすると、トルク容量Ctluを機関回転数NEの低下に応じて低下する平均直達トルクTeraveに維持する場合と較べて、ロックアップクラッチ430の滑りを回避することが出来る。このため、エンジン200の機関回転数NEは、動力伝達機構300の物理特性により、MG1回転速度Nmg1及びMG2回転速度Nmg2から正確に推定することが出来る。   Here, when the lock-up clutch 430 is in the engaged state in the region A on the lower rotation side than the resonance band, the torque capacity Ctlu is maintained at the average direct torque Torave that decreases as the engine speed NE decreases. In comparison, slipping of the lockup clutch 430 can be avoided. Therefore, the engine speed NE of the engine 200 can be accurately estimated from the MG1 rotational speed Nmg1 and the MG2 rotational speed Nmg2 based on the physical characteristics of the power transmission mechanism 300.

従って、モータジェネレータMG1から停止トルクを供給するにあたって、エンジン200が逆回転状態に陥らないように正確に機関回転数NEを制御することが出来る。尚、ここでは、共振帯域通過以降ロックアップクラッチ430が係合状態に戻されたが、トルク容量Ctluが平均直達トルクTerave相当値Ctlu1以上の値に維持されれば、概ね同等の効果を得ることが出来る。   Therefore, when the stop torque is supplied from motor generator MG1, engine speed NE can be accurately controlled so that engine 200 does not enter a reverse rotation state. Here, the lock-up clutch 430 is returned to the engaged state after passing through the resonance band. However, if the torque capacity Ctlu is maintained at a value equal to or greater than the average direct torque Torave equivalent value Ctlu1, substantially the same effect can be obtained. I can do it.

このように、本実施形態に係る停止制御によれば、トルクコンバータ400におけるロックアップクラッチ430のトルク容量Ctluを的確に制御することによって、MG1及びバッテリ12の体格を増大させることなく(制振トルクを供給することなく)エンジン200のトルク脈動に起因する車両振動を抑制することが出来る。   As described above, according to the stop control according to the present embodiment, the torque capacity Ctlu of the lockup clutch 430 in the torque converter 400 is accurately controlled without increasing the physics of the MG1 and the battery 12 (damping torque). The vehicle vibration caused by the torque pulsation of the engine 200 can be suppressed.

また、停止制御中にロックアップクラッチ430が解放状態を採らないことから、エンジン200の再始動要求が生じた場合において、ロックアップクラッチ430が解放状態とされる場合と較べて迅速にエンジン200を再始動させることが出来る。   Further, since the lockup clutch 430 does not take the released state during the stop control, when the restart request of the engine 200 is made, the engine 200 is operated more quickly than when the lockup clutch 430 is released. It can be restarted.

更に、共振帯域(領域B)及び共振帯域下限値NEresll未満の領域Aに相当する回転領域において、ロックアップクラッチ430がトルク容量を維持しているため、リングギア軸700によりMG1トルクの反力トルクを負担することができ、モータジェネレータMG1により機関回転数NEを制御することが出来る。そのため、停止制御中において機関回転数NEを所望の低下特性で低下させることができ、特に、エンジン200を逆回転に陥らせることなく極めて良好に停止させることが出来る。   Further, since the lock-up clutch 430 maintains the torque capacity in the rotation region corresponding to the resonance band (region B) and the region A less than the resonance band lower limit value NEresll, the reaction force torque of the MG1 torque is generated by the ring gear shaft 700. The engine speed NE can be controlled by the motor generator MG1. Therefore, the engine speed NE can be reduced with a desired reduction characteristic during the stop control, and in particular, the engine 200 can be stopped very well without causing reverse rotation.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and control of a hybrid vehicle involving such a change. The apparatus is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、内燃機関の動力出力軸と駆動軸との間にロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備えたハイブリッド車両における、内燃機関の停止制御に適用可能である。   The present invention is applicable to stop control of an internal combustion engine in a hybrid vehicle including a torque converter having a lockup clutch between a power output shaft and a drive shaft of the internal combustion engine.

1…ハイブリッド車両、10…ハイブリッド駆動装置、100…ECU、200…エンジン、300…動力分割機構、400…トルクコンバータ、500…MG1減速機構、600…入力軸、700…リングギア軸、800…駆動軸。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hybrid vehicle, 10 ... Hybrid drive device, 100 ... ECU, 200 ... Engine, 300 ... Power split mechanism, 400 ... Torque converter, 500 ... MG1 reduction mechanism, 600 ... Input shaft, 700 ... Ring gear shaft, 800 ... Drive axis.

Claims (2)

内燃機関と、
第1回転電機と、
前記第1回転電機に連結された第1回転要素、前記内燃機関に連結された第2回転要素及び動力出力軸に連結された第3回転要素を含む、相互に差動回転可能な複数の回転要素を備えた差動機構と、
車軸に繋がる駆動軸に連結された第2回転電機と、
前記駆動軸と前記動力出力軸との間に介装された、トルク容量を制御可能なロックアップクラッチを有するトルクコンバータと
を備え、
前記第1回転電機から供給される停止トルクにより前記内燃機関が停止されるハイブリッド車両を制御する、ハイブリッド車両の制御装置であって、
前記内燃機関の機関回転数を特定する特定手段と、
前記内燃機関の停止制御時における前記特定された機関回転数が前記内燃機関の共振帯域に属する場合に、前記ロックアップクラッチのトルク容量が前記内燃機関から前記動力出力軸に伝達される直達トルクの平均値となるように前記ロックアップクラッチを制御すると共に、前記停止制御時における機関回転数が前記共振帯域の下限値未満である場合に、前記トルク容量が前記平均値よりも大きくなるように前記ロックアップクラッチを制御する制御手段と
を具備することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
An internal combustion engine;
A first rotating electrical machine;
A plurality of rotations capable of differential rotation with each other, including a first rotating element connected to the first rotating electrical machine, a second rotating element connected to the internal combustion engine, and a third rotating element connected to a power output shaft. A differential mechanism with elements;
A second rotating electrical machine connected to a drive shaft connected to the axle;
A torque converter having a lock-up clutch that is interposed between the drive shaft and the power output shaft and capable of controlling torque capacity;
A hybrid vehicle control device that controls a hybrid vehicle in which the internal combustion engine is stopped by a stop torque supplied from the first rotating electrical machine,
Specifying means for specifying the engine speed of the internal combustion engine;
When the specified engine speed at the time of stop control of the internal combustion engine belongs to the resonance band of the internal combustion engine, the torque capacity of the lockup clutch is a direct torque transmitted from the internal combustion engine to the power output shaft. The lockup clutch is controlled to be an average value, and when the engine speed during the stop control is less than a lower limit value of the resonance band, the torque capacity is set to be larger than the average value. And a control means for controlling the lock-up clutch.
前記制御手段は、前記停止制御時における機関回転数が前記共振帯域の下限値未満である場合に、前記ロックアップクラッチを係合させる
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。
2. The control device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the control unit engages the lockup clutch when the engine speed during the stop control is less than a lower limit value of the resonance band. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9278685B2 (en) * 2012-12-10 2016-03-08 Ford Global Technologies, Llc Method and system for adapting operation of a hybrid vehicle transmission torque converter lockup clutch

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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