JP2019127068A - Hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

To provide a hybrid vehicle capable of properly reducing or eliminating vibration which is caused by torsion of a torsional damper during backward movement of a vehicle.SOLUTION: A hybrid vehicle 1 determines a motor torque which should be output from a first motor generator 3 based on repulsion corresponding to torsion of a torsional damper 13 which is caused by driving of a second motor generator 4 when the hybrid vehicle moves backward by driving the second motor generator 4 with combustion of an internal combustion engine 2 being stopped, and controls the first motor generator 3 so as to output said motor torque.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関と2つのモータ・ジェネレータとを備えたハイブリッド車両に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle provided with an internal combustion engine and two motor generators.

ハイブリッド車両では、電気自動車モード時において動力伝達系で生じる振動を第2モータ・ジェネレータにて抑制する制振制御が行われている。この振動は駆動軸のトルク変動によって発生し、そのトルク変動は第2モータ・ジェネレータの回転数変動として現れる。従来の制振制御では、第2モータ・ジェネレータの回転数変動を検出して補正トルクを演算し、その補正トルクにて第2モータ・ジェネレータの指令トルクをフィードバック補正することにより振動を抑制している。   In the hybrid vehicle, vibration suppression control is performed to suppress the vibration generated in the power transmission system in the electric vehicle mode by the second motor generator. This vibration is generated by torque fluctuations of the drive shaft, and the torque fluctuations appear as fluctuations in the rotational speed of the second motor / generator. In conventional vibration suppression control, fluctuations in the number of revolutions of the second motor / generator are detected, a correction torque is calculated, and the command torque of the second motor / generator is feedback-corrected with the correction torque to suppress vibrations. There is.

なお、特許文献1には、こうした制振制御の実行の可否を、第2モータ・ジェネレータの回生トルクを油圧ブレーキの制動力にすり替える回生協調すり替え制御の実行中か否かによって切り替えるハイブリッド車両が記載されている。   Patent Document 1 describes a hybrid vehicle that switches whether or not to execute such damping control depending on whether regeneration coordination replacement control is being performed to replace the regenerative torque of the second motor generator with the braking force of the hydraulic brake. It is done.

特開2014−50130号公報JP, 2014-50130, A

内燃機関がトーショナルダンパを介して動力分割機構に連結されているハイブリッド車両の場合、電気自動車モード時には第2モータ・ジェネレータのトルクの一部が動力分割機構を経てトーショナルダンパに伝達されてトーショナルダンパが捩れる。その捩れによって内燃機関が連結された動力分割機構の回転要素が振動する場合がある。従来の制振制御は、第2モータ・ジェネレータの回転数変動をフィードバックするがトーショナルダンパの捩れの影響が考慮されていなかった。また、車両の後退発進時には第2モータ・ジェネレータの要求トルクが大きくなる場合が多いため、第2モータ・ジェネレータの要求トルクに対して補正トルクを上乗せする余裕がないと、トーショナルダンパの捩れを要因とした振動を第2モータ・ジェネレータの指令トルクの補正で抑制し又は解消できないおそれがある。   In the case of a hybrid vehicle in which the internal combustion engine is connected to the power split mechanism via the torsional damper, in the electric vehicle mode, part of the torque of the second motor generator is transmitted to the torsional damper via the power split mechanism to The national damper is twisted. The twist may cause the rotating element of the power split mechanism to which the internal combustion engine is connected to vibrate. The conventional vibration damping control feeds back the rotational speed fluctuation of the second motor / generator, but the influence of torsional damper torsion is not taken into consideration. In addition, since the required torque of the second motor generator often increases when the vehicle starts to move backward, there is no room for the correction torque to be added to the required torque of the second motor generator. There is a possibility that the vibration as a factor cannot be suppressed or eliminated by correcting the command torque of the second motor / generator.

そこで、本発明は、車両の後退発進時にトーショナルダンパの捩れを要因として発生する振動を適切に抑制し又は解消できるハイブリッド車両を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle that can appropriately suppress or eliminate vibrations caused by torsion of a torsional damper when the vehicle starts moving backward.

本発明の一態様に係るハイブリッド車両は、内燃機関と、第1モータ・ジェネレータと、駆動輪へ動力を伝達するための出力部と、トーショナルダンパと、互いに差動回転可能な3つの回転要素を含み、前記3つの回転要素のいずれか一つに前記トーショナルダンパを介して前記内燃機関が連結され、前記3つの回転要素の他の一つに前記第1モータ・ジェネレータが連結され、かつ前記3つの回転要素の残りの一つに前記出力部が連結された動力分割機構と、前記出力部に対して動力伝達可能に設けられた第2モータ・ジェネレータと、前記内燃機関の燃焼を停止した状態で前記第2モータ・ジェネレータを駆動して後退発進させることが可能な制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記後退発進時において、前記第2モータ・ジェネレータの駆動により発生する前記トーショナルダンパの捩れに応じた反発力に基づいて前記第1モータ・ジェネレータから出力させるべきモータトルクを決定し、当該モータトルクが出力されるように第1モータ・ジェネレータを制御するものである。   A hybrid vehicle according to an aspect of the present invention includes an internal combustion engine, a first motor / generator, an output unit for transmitting power to drive wheels, a torsional damper, and three rotational elements that are differentially rotatable with respect to each other. The internal combustion engine is connected to any one of the three rotating elements via the torsional damper, the first motor / generator is connected to the other one of the three rotating elements, and A power split mechanism in which the output unit is connected to the remaining one of the three rotating elements, a second motor / generator provided to transmit power to the output unit, and combustion of the internal combustion engine is stopped. And a control device capable of driving the second motor / generator in a state of being started to move backward, and the control device is configured to move the second motor / generator during the backward movement. The motor torque to be output from the first motor generator is determined based on the repulsive force according to the torsion of the torsional damper generated by the drive of the first motor generator, and the first motor generator is output so that the motor torque is output. Control.

本発明の一形態に係るハイブリッド車両の全体構成を模式的に示した図。FIG. 1 schematically shows an overall configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 図1の動力分割機構の共線図。FIG. 2 is a collinear diagram of the power split mechanism of FIG. 1. 制御ルーチンの一例を示したフローチャート。The flowchart which showed an example of the control routine. 制御実施時における第2モータ・ジェネレータの回転数の時間変化を示した図。The figure which showed the time change of the rotation speed of the 2nd motor generator at the time of control implementation. 制御不実施の比較例における第2モータ・ジェネレータの回転数の時間変化を示した図。The figure which showed the time change of the rotation speed of the 2nd motor generator in the comparative example of control non-implementation.

図1に示すように、ハイブリッド車両(以下、車両という。)1は、内燃機関2と、2つのモータ・ジェネレータ3、4とを備えている。内燃機関2及び第1モータ・ジェネレータ3は遊星歯車機構として構成された動力分割機構5に連結されている。内燃機関2の動力は動力分割機構5によって分割され、分割された動力の一方が第1モータ・ジェネレータ3による発電に利用され、残りの動力は動力分割機構5から出力される。第1モータ・ジェネレータ3は発電機として機能することが多いが、内燃機関2を始動する際のモータリング等に利用される場合は電動機として機能する。動力分割機構5と駆動輪7との間の動力伝達経路には第2モータ・ジェネレータ4が設けられている。第2モータ・ジェネレータ4は、内燃機関2だけでは不足する動力の補助、電気自動車モードの実施、及び車両減速時に発電する回生制御の実施等に利用される。   As shown in FIG. 1, a hybrid vehicle (hereinafter referred to as a vehicle) 1 includes an internal combustion engine 2 and two motor generators 3 and 4. The internal combustion engine 2 and the first motor / generator 3 are connected to a power split mechanism 5 configured as a planetary gear mechanism. The power of the internal combustion engine 2 is split by the power split mechanism 5, one of the split powers is used for power generation by the first motor generator 3, and the remaining power is output from the power split mechanism 5. The first motor / generator 3 often functions as a generator, but functions as an electric motor when used for motoring or the like when starting the internal combustion engine 2. A second motor generator 4 is provided in a power transmission path between the power split mechanism 5 and the drive wheel 7. The second motor generator 4 is used for assisting the power lacking in the internal combustion engine 2 alone, performing the electric vehicle mode, and performing regeneration control that generates electric power when the vehicle is decelerated.

内燃機関2は、例えば直列4気筒の火花点火型の内燃機関として構成されている。第1及び第2モータ・ジェネレータ3、4は三相交流型のモータ・ジェネレータとして構成されている。第1モータ・ジェネレータ3には第1インバータ11Aが、第2モータ・ジェネレータ4には第2インバータ11Bがそれぞれ電気的に接続されている。各インバータ11A、11Bは各モータ・ジェネレータ3、4の電源として設けられたHVバッテリ12に対して電気的に接続されている。   The internal combustion engine 2 is configured as, for example, an in-line four-cylinder spark ignition type internal combustion engine. The first and second motor generators 3 and 4 are configured as three-phase AC motor generators. A first inverter 11A is electrically connected to the first motor / generator 3, and a second inverter 11B is electrically connected to the second motor / generator 4. Each of the inverters 11A and 11B is electrically connected to an HV battery 12 provided as a power source of each of the motor generators 3 and 4.

動力分割機構5はシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。動力分割機構5は、外歯歯車のサンギアSと、サンギアSと同軸に配置された内歯歯車のリングギアRと、ピニオンPを自転及び公転可能に保持するプラネットキャリアCとを有している。ピニオンPはサンギアS及びリングギアRのそれぞれに噛み合っている。サンギアS、リングギアR及びプラネットキャリアCは互いに差動回転可能である。   The power split mechanism 5 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The power split mechanism 5 has a sun gear S of an external gear, a ring gear R of an internal gear coaxially disposed with the sun gear S, and a planet carrier C which holds a pinion P so as to be capable of rotating and revolving. . The pinion P meshes with each of the sun gear S and the ring gear R. The sun gear S, the ring gear R and the planet carrier C are differentially rotatable with each other.

本形態では、動力分割機構5のプラネットキャリアCに対して内燃機関2が出力軸2a、トーショナルダンパ13及び入力軸14を介して連結され、サンギアSに対して第1モータ・ジェネレータ3が連結され、リングギアRに対してドライブ軸17がギア列15を介して連結される。したがって、動力分割機構5のキャリアC、サンギアS、及びリングギアRが上記態様に係る3つの回転要素の一例に相当し、キャリアCが3つの回転要素のいずれか一つの回転要素の一例に、サンギアSが3つの回転要素の他の一つの回転要素に、リングギアRが残りの一つの回転要素の一例にそれぞれ相当し、ドライブ軸17が上記態様に係る出力部の一例に相当する。   In this embodiment, the internal combustion engine 2 is connected to the planet carrier C of the power split mechanism 5 via the output shaft 2a, the torsional damper 13 and the input shaft 14, and the first motor / generator 3 is connected to the sun gear S. The drive shaft 17 is connected to the ring gear R via a gear train 15. Therefore, the carrier C, the sun gear S, and the ring gear R of the power split mechanism 5 correspond to an example of three rotating elements according to the above aspect, and the carrier C is an example of any one of the three rotating elements. The sun gear S corresponds to another rotating element of the three rotating elements, the ring gear R corresponds to an example of the remaining one rotating element, and the drive shaft 17 corresponds to an example of the output unit according to the above aspect.

ギア列15は、動力分割機構5のリングギアRと一体回転するように設けられた出力ギア15aと、ドライブ軸17に設けられていて出力ギア15aと噛み合う出力ドリブンギア15bとを含む。第2モータ・ジェネレータ4の動力はモータドライブ軸18を介してドライブ軸17に伝達される。モータドライブ軸18には出力ドリブンギア15bと噛み合うモータギア19が設けられている。ドライブ軸17の動力はドライブギア20及びディファレンシャル機構21を介して駆動輪7に伝達される。   The gear train 15 includes an output gear 15a provided to rotate integrally with the ring gear R of the power split mechanism 5, and an output driven gear 15b provided on the drive shaft 17 and engaged with the output gear 15a. The power of the second motor generator 4 is transmitted to the drive shaft 17 via the motor drive shaft 18. The motor drive shaft 18 is provided with a motor gear 19 that meshes with the output driven gear 15b. The power of the drive shaft 17 is transmitted to the drive wheel 7 via the drive gear 20 and the differential mechanism 21.

車両1の各部の制御はコンピュータとして構成された電子制御装置(ECU)30にて制御される。ECU30は上記態様に係る制御装置の一例に相当する。ECU30は内燃機関2及び各モータ・ジェネレータ3、4等に対して各種の制御を行う。ECU30には車両1の各種の情報が入力される。例えば、ECU30には、第1モータ・ジェネレータ3の回転角度に応じた信号を出力する第1レゾルバ31の出力信号と、第2モータ・ジェネレータ4の回転角度に応じた信号を出力する第2レゾルバ32の出力信号と、アクセルペダル34の踏み込み量に対応する信号を出力するアクセル開度センサ33の出力信号と、車両1の車速に応じた信号を出力する車速センサ35の出力信号と、内燃機関2のクランク角に対応する信号を出力するクランク角センサ36の出力信号とがそれぞれ入力される。   Control of each part of the vehicle 1 is controlled by an electronic control unit (ECU) 30 configured as a computer. The ECU 30 corresponds to an example of a control device according to the above aspect. The ECU 30 performs various controls on the internal combustion engine 2 and the motor generators 3 and 4 and the like. Various information on the vehicle 1 is input to the ECU 30. For example, to the ECU 30, an output signal of the first resolver 31 that outputs a signal according to the rotation angle of the first motor / generator 3 and a second resolver that outputs a signal according to the rotation angle of the second motor generator 4 An output signal of an accelerator opening degree sensor 33 which outputs a signal corresponding to a depression amount of an accelerator pedal 34, an output signal of a vehicle speed sensor 35 which outputs a signal corresponding to a vehicle speed of the vehicle 1, and an internal combustion engine An output signal of the crank angle sensor 36 which outputs a signal corresponding to a crank angle of 2 is input.

ECU30は、アクセル開度センサ33の出力信号と車速センサ35の出力信号とを参照して運転者が要求する要求パワーを計算し、その要求パワーに対するシステム効率が最適となるように各種のモードを切り替えながら車両1を制御する。例えば、内燃機関2の熱効率が低下する運転領域では内燃機関2の燃焼を停止して第2モータ・ジェネレータ4を駆動する電気自動車モードが実施される。また、内燃機関2だけではトルクが不足する場合は、内燃機関2とともに第2モータ・ジェネレータ4を走行用駆動源とするハイブリッドモードが実施される。   The ECU 30 calculates the required power required by the driver with reference to the output signal of the accelerator opening sensor 33 and the output signal of the vehicle speed sensor 35, and sets various modes so that the system efficiency for the required power is optimized. The vehicle 1 is controlled while switching. For example, in the operation region where the thermal efficiency of the internal combustion engine 2 decreases, the electric vehicle mode in which the combustion of the internal combustion engine 2 is stopped and the second motor / generator 4 is driven is performed. When the torque is insufficient with the internal combustion engine 2 alone, a hybrid mode is implemented in which the second motor / generator 4 is used together with the internal combustion engine 2 as a driving source for travel.

電気自動車モード時には、第2モータ・ジェネレータ4の動力が、モータギア19、出力ドリブンギア15b、ドライブギア20及びディファレンシャル機構21を介して駆動輪7に伝達されて、車両1は走行可能となる。その一方で、第2モータ・ジェネレータ4の動力の一部は、モータギア19及びギア列15を介して動力分割機構5に伝達される。そして、動力分割機構5に伝達された動力は、サンギアSを経て第1モータ・ジェネレータ4に伝達されるとともに、キャリアC、入力軸14及びトーショナルダンパ13を経て内燃機関2の出力軸2aに伝達される。これにより、第1モータ・ジェネレータ4が回転するとともに、燃焼停止した内燃機関2の出力軸2aが回転する。   In the electric vehicle mode, the power of the second motor generator 4 is transmitted to the drive wheel 7 through the motor gear 19, the output driven gear 15b, the drive gear 20 and the differential mechanism 21, and the vehicle 1 can travel. On the other hand, part of the power of the second motor / generator 4 is transmitted to the power split mechanism 5 via the motor gear 19 and the gear train 15. Then, the power transmitted to the power split mechanism 5 is transmitted to the first motor generator 4 via the sun gear S, and is also transmitted to the output shaft 2 a of the internal combustion engine 2 via the carrier C, the input shaft 14 and the torsional damper 13. It is transmitted. As a result, the first motor / generator 4 rotates and the output shaft 2a of the internal combustion engine 2 that has stopped combustion rotates.

電気自動車モードでの車両1の後退発進時には、低回転高トルクの条件であるため第2モータ・ジェネレータ4のト動力を伝達する動力伝達経路で振動が発生する場合がある。その振動が発生すると、車両1に要求された指令トルクに対して実際に駆動輪7に伝達される平均トルクが低下して、それだけ車速の立ち上がりが悪くなる。この振動は種々の要因で発生するが、第2モータ・ジェネレータ4の動力によって生じたトーショナルダンパ13の捩れに応じた反発力がその要因の一つであることが分っている。図2の共線図に示したように、トーショナルダンパ13の捩れにより生じた反発力Tdmpが入力軸14のトルク変動を発生させる。そして、その反発力Tdmpは動力分割機構5のリングギアRに伝達され、リングギアR及び第2モータ・ジェネレータ4が連結されたドライブ軸17のトルク変動を発生させる。これらのトルク変動が上記振動を発生させる。本形態では、図2に示したように、上記の反発力Tdmpを打ち消すためのモータトルクTgを第1モータ・ジェネレータ4から出力させることによりトーショナルダンパ13の捩れを要因とした振動を抑制し又は解消する。   When the vehicle 1 starts to move backward in the electric vehicle mode, vibrations may occur in the power transmission path for transmitting the power of the second motor / generator 4 because of the low rotation and high torque conditions. When the vibration occurs, the average torque actually transmitted to the drive wheels 7 with respect to the command torque required for the vehicle 1 decreases, and the rise of the vehicle speed deteriorates accordingly. Although this vibration occurs due to various factors, it has been found that the repulsive force according to the torsional damper 13 generated by the power of the second motor / generator 4 is one of the factors. As shown in the nomogram of FIG. 2, the repulsive force Tdmp generated by the torsional damper 13 twisting causes the torque fluctuation of the input shaft 14. Then, the repulsive force Tdmp is transmitted to the ring gear R of the power split mechanism 5 to generate a torque fluctuation of the drive shaft 17 to which the ring gear R and the second motor / generator 4 are connected. These torque fluctuations generate the vibration. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the first motor generator 4 outputs the motor torque Tg for canceling the above-mentioned repulsive force Tdmp to suppress the vibration caused by the torsion of the torsional damper 13. Or eliminate.

例えば、図3に示した制御ルーチンをECU30が実行することにより、上記制御を実現できる。図3の制御ルーチンのプログラムはECU30に保持されており、電気自動車モードの実施時に読み出されて実行される。   For example, the above control can be realized by the ECU 30 executing the control routine shown in FIG. The program of the control routine of FIG. 3 is held by the ECU 30, and is read out and executed when the electric vehicle mode is implemented.

ステップS1において、ECU30は制御実行条件の成否を判定する。本形態では制御実行条件として、例えば、車両1の後退発進時であり、かつ第2モータ・ジェネレータ4に対する要求トルクが所定値を超えた高トルク状態であることが設定されている。なお、後退発進時は車両1が動き出した時から運転者が要求する車速に到達するまでの過渡的期間を含み、例えば車両1が動き出した時から4〜5秒の時間が後退発進時として想定されている。高トルク状態には第2モータ・ジェネレータ4の出力限度に相当する最大トルク状態が含まれる。高トルク状態を決定する所定値は、第2モータ・ジェネレータ4のモータトルクを補正する従来の制振制御によってトーショナルダンパ13の捩れを要因とした振動を抑制可能な程度に余裕があるか否かを基準として決定される。したがって、余裕がある場合は、例えば第2モータ・ジェネレータ4による従来の制振制御にて振動を抑制できる。   In step S1, the ECU 30 determines the success or failure of the control execution condition. In the present embodiment, as the control execution condition, for example, it is set that the vehicle 1 is moving backward and the high torque state in which the required torque to the second motor generator 4 exceeds a predetermined value. It should be noted that the time of reverse start includes a transitional period from when the vehicle 1 starts moving to the vehicle speed required by the driver, for example, a time of 4 to 5 seconds from when the vehicle 1 starts moving is assumed as a time of reverse start It is done. The high torque state includes the maximum torque state corresponding to the output limit of the second motor generator 4. Whether the predetermined value for determining the high torque state has enough margin to suppress the vibration caused by the torsion of the torsional damper 13 by the conventional damping control that corrects the motor torque of the second motor generator 4 or not It is decided on the basis of Therefore, when there is a margin, the vibration can be suppressed by the conventional damping control by the second motor generator 4, for example.

ECU30は、車速センサ35の信号を参照するとともに不図示のシフトポジションセンサの信号を参照して車両1の後退発進時か否かを判定する。また、ECU30はアクセル開度センサ33の信号に基づいて第2モータ・ジェネレータ4に対する要求トルクを計算し、要求トルクが所定値を超えた高トルク状態か否かを判定する。制御実行条件が成立している場合はステップS2に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。   The ECU 30 refers to a signal from the vehicle speed sensor 35 and refers to a signal from a shift position sensor (not shown) to determine whether or not the vehicle 1 is moving backward. Further, the ECU 30 calculates the required torque for the second motor / generator 4 based on the signal from the accelerator opening sensor 33, and determines whether or not the required torque is in a high torque state exceeding a predetermined value. If the control execution condition is satisfied, the process proceeds to step S2, and if not, the subsequent process is skipped and the current routine is terminated.

ステップS2において、ECU30は入力軸14の角速度を、第1モータ・ジェネレータ3の回転数及び第2モータ・ジェネレータ4の回転数に基づいて推定する。第1モータ・ジェネレータ3の回転数は第1レゾルバ31の信号に基づいて、第2モータ・ジェネレータ4の回転数は第2レゾルバ32の信号に基づいてそれぞれ取得される。そして、ECU30は、例えば、以下の式1に基づいて入力軸14の角速度Nipを計算する。   In step S <b> 2, the ECU 30 estimates the angular velocity of the input shaft 14 based on the rotational speed of the first motor / generator 3 and the rotational speed of the second motor / generator 4. The rotational speed of the first motor / generator 3 is acquired based on the signal of the first resolver 31, and the rotational speed of the second motor / generator 4 is acquired based on the signal of the second resolver 32. And ECU30 calculates the angular velocity Nip of the input shaft 14 based on the following formula | equation 1, for example.

Nip=ρ/(1+ρ)・Ng+1(1+ρ)・i・Nm ……1
ここで、Ng:第1モータ・ジェネレータ3の回転数、Nm:第2モータ・ジェネレータ4の回転数、ρ:サンギアSの歯数/リングギアRの歯数、i:第2モータ・ジェネレータ4から出力ギア15aに至る変速比である。
Nip = ρ / (1 + ρ) · Ng + 1 (1 + ρ) · i · Nm ...... 1
Where Ng: rotational speed of the first motor generator 3, Nm: rotational speed of the second motor generator 4, ρ: number of teeth of sun gear S / number of teeth of ring gear R, i: second motor generator 4 To the output gear 15a.

ステップS3において、ECU30はトーショナルダンパ13の捩れ量を、入力軸14の角速度及び内燃機関2の出力軸2aの角速度に基づいて推定する。出力軸2aの角速度はクランク角センサ36の信号に基づいて取得される。そして、ECU30は、例えば、以下の式2に基づいてトーショナルダンパ13の捩れ量Wdmpを計算する。   In step S3, the ECU 30 estimates the torsional amount of the torsional damper 13 based on the angular velocity of the input shaft 14 and the angular velocity of the output shaft 2a of the internal combustion engine 2. The angular velocity of the output shaft 2 a is obtained based on the signal of the crank angle sensor 36. Then, the ECU 30 calculates the amount of twist Wdmp of the torsional damper 13 based on, for example, the following equation 2.

Wdmp=(Nip−Ncrnk)/60/(2π)・Ts ……2
ここで、Ncrnk:出力軸2aの角速度、Ts:制御周期である。
Wdmp = (Nip−Ncrnk) / 60 / (2π) · Ts 2
Here, Ncrnk: angular velocity of the output shaft 2a, Ts: control cycle.

ステップS4において、ECU30はトーショナルダンパ13の反発力をその捩れ量に基づいて推定する。ECU30は、例えば、以下の式3に基づいてトーショナルダンパ13の反発力Tdmpを計算する。   In step S4, the ECU 30 estimates the repulsive force of the torsional damper 13 based on the amount of twist. The ECU 30 calculates the repulsive force Tdmp of the torsional damper 13 based on the following formula 3, for example.

Tdmp=Wdmp・Kdmp ……3
ここで、Kdmp:トーショナルダンパ13の弾性係数である。
Tdmp = Wdmp · Kdmp ...... 3
Here, Kdmp is a coefficient of elasticity of the torsional damper 13.

ステップS5において、ECU30は第1モータ・ジェネレータ3の慣性力を、単位時間あたりの第1モータ・ジェネレータ3の回転数の変化量に基づいて推定する。ECU30は、例えば、以下の式4に基づいて第1モータ・ジェネレータ3の慣性力Tginerを計算する。   In step S5, the ECU 30 estimates the inertial force of the first motor / generator 3 based on the amount of change in the rotational speed of the first motor / generator 3 per unit time. The ECU 30 calculates, for example, the inertia force Tginer of the first motor generator 3 based on the following equation 4.

Tginer=(ΔNg/Ts)・Ig ……4
ここで、Ig:第1モータ・ジェネレータ3の慣性係数、ΔNg:単位時間あたりの第1モータ・ジェネレータ3の回転数の変化量である。
Tginer = (ΔNg / Ts) · Ig 4
Here, Ig is an inertia coefficient of the first motor / generator 3, and ΔNg is a change amount of the rotation speed of the first motor / generator 3 per unit time.

ステップS6において、ECU30はステップS4で取得したトーショナルダンパ13の反発力及びステップS5で取得した第1モータ・ジェネレータ3の慣性力に基づいて第1モータ・ジェネレータ3が出力すべきモータトルクを決定する。ECU30は、例えば、以下の式5に基づいてモータトルクTgを計算する。   In step S6, the ECU 30 determines the motor torque to be output by the first motor generator 3 based on the repulsive force of the torsional damper 13 acquired in step S4 and the inertial force of the first motor generator 3 acquired in step S5. Do. The ECU 30 calculates the motor torque Tg based on, for example, the following equation 5.

Tg=ρ/(1+ρ)・Tdmp−Tginer ……5       Tg = ρ / (1 + ρ) · Tdmp−Tginer ...... 5

ステップS7において、ECU30はステップS6で決定したモータトルクが出力されるように第1モータ・ジェネレータ3を制御する。そして、処理をステップS1に戻す。   In step S7, the ECU 30 controls the first motor generator 3 so that the motor torque determined in step S6 is output. Then, the process returns to step S1.

(本形態の効果)
本形態によれば、図3のステップS6で決定されたモータトルクTgを第1モータ・ジェネレータ3から出力させることにより、図2に示したようにトーショナルダンパ13の反発力Tdmpが打ち消される。これにより、トーショナルダンパ13の捩れを要因とした振動を抑制し又は解消することができる。図4A及び図4Bから明らかなように、比較例において第2モータ・ジェネレータ4の回転数変動が顕著であったものが、本形態の制御を実施することにより第2モータ・ジェネレータ4の回転数変動が抑えられていて、本形態の制御によってトーショナルダンパ13の捩れを要因とした振動が抑制されていることが理解できる。なお、図4A及び図4Bにおいては、車両前方が下向きに傾斜する坂路にて車両1を後退発進させたため、車両1は発進当初車両前方側にずり下がっている。したがって、後退発進当初の時刻0〜1.5秒程度の範囲で第2モータ・ジェネレータ4の回転数が正の値となっている。
(Effect of this embodiment)
According to the present embodiment, by causing the first motor generator 3 to output the motor torque Tg determined in step S6 of FIG. 3, the repulsive force Tdmp of the torsional damper 13 is canceled as shown in FIG. Thereby, the vibration caused by the torsion of the torsional damper 13 can be suppressed or eliminated. As apparent from FIGS. 4A and 4B, the rotational speed fluctuation of the second motor / generator 4 in the comparative example was remarkable, but the rotational speed of the second motor / generator 4 was achieved by carrying out the control of this embodiment. It can be understood that the fluctuation is suppressed and the vibration caused by the torsion of the torsional damper 13 is suppressed by the control of this embodiment. In FIGS. 4A and 4B, since the vehicle 1 is moved backward on a slope where the front of the vehicle is inclined downward, the vehicle 1 is lowered to the front side of the vehicle at the start. Therefore, the rotational speed of the second motor generator 4 has a positive value in the range of about 0 to 1.5 seconds at the beginning of the reverse start.

また、本形態の制御は、図3のステップS1において、制御実行条件を成立させる要件である高トルク状態で実施され、高トルク状態よりも第2モータ・ジェネレータ4に対する要求トルクが小さい場合には第1モータ・ジェネレータ3による制振制御が実施されない。このため、第2モータ・ジェネレータ4による制振制御で振動を抑制できる場合、例えば、従来の制振制御を実行することで振動を抑制できる。したがって、第2モータ・ジェネレータ4に対する要求トルクの大小に拘らず第1モータ・ジェネレータ3による制振制御を行う場合と比べて第1モータ・ジェネレータ4の電力消費を低減できる。   Further, the control of this embodiment is performed in the high torque state, which is a requirement for establishing the control execution condition, in step S1 of FIG. 3, and when the required torque for the second motor / generator 4 is smaller than the high torque state. Damping control by the first motor generator 3 is not performed. For this reason, when vibration can be suppressed by vibration suppression control by the second motor / generator 4, for example, vibration can be suppressed by executing conventional vibration suppression control. Therefore, the power consumption of the first motor / generator 4 can be reduced as compared with the case where the vibration control by the first motor / generator 3 is performed regardless of the magnitude of the required torque for the second motor / generator 4.

(変形例)
上記形態は、上記式1〜5に基づいて第1モータ・ジェネレータ3から出力させるべきモータトルクを決定しているが一例である。例えば、実機試験やシミュレーションによって車両1の後退発進時における運転条件(第1モータ・ジェネレータ3及び第2モータ・ジェネレータ4の各回転数)に対応して第1モータ・ジェネレータ3に出力させるべきモータトルクを特定したマップ等のデータベースを作成してECU30に記憶させておき、ECU30が現在の車両1の運転状態に対応するモータトルクを、当該データベースを検索することによって決定する形態に変更できる。
(Modification)
Although the said form determines the motor torque which should be output from the 1st motor generator 3 based on said Formulas 1-5, it is an example. For example, the motor to be output to the first motor generator 3 corresponding to the operating condition (respective rotational speeds of the first motor generator 3 and the second motor generator 4) at the time of backward start of the vehicle 1 by actual machine test or simulation. A database such as a map specifying torques is created and stored in the ECU 30, and the motor torque corresponding to the current driving state of the vehicle 1 can be changed to a mode in which the motor torque is determined by searching the database.

上記形態は、第2モータ・ジェネレータ3に対する要求トルクが所定値よりも高い高トルク状態であることを制御実行条件に含めているが、例えば、要求トルクの大小に拘らず後退発進時に第1モータ・ジェネレータ3による制振制御を実施する形態に変更できる。   In the above embodiment, the control execution condition includes a high torque state in which the required torque for the second motor / generator 3 is higher than a predetermined value. For example, the first motor may be used when the vehicle starts moving backward regardless of the magnitude of the required torque. -It can change into the form which implements damping control by the generator 3. FIG.

上記形態又は上記変形例は、トーショナルダンパ13の捩れに応じた反発力が打ち消されるように第1モータ・ジェネレータ3から出力させるべきモータトルクを決定するが一例である。例えば、トーショナルダンパ13の捩れに応じた反発力が完全に打ち消されることはないが、少なくとも当該反発力が低減されるように、当該反発力に基づいて第1モータ・ジェネレータ3から出力させるべきモータトルクを決定する形態に変更することもできる。これにより、トーショナルダンパ13の捩れを要因とした振動を抑制できる。上記形態又はこれらの変形例によって、上記反発力を第1モータ・ジェネレータのモータトルクにより打ち消す又は低減することによって上記振動が抑制されてもよいし、解消されてもよい。   The form or the modification is an example in which the motor torque to be output from the first motor / generator 3 is determined so that the repulsive force according to the torsional damper 13 is twisted. For example, although the repulsive force according to the torsion of the torsional damper 13 is not completely canceled out, it should be output from the first motor generator 3 based on the repulsive force so that at least the repulsive force is reduced. It can also be changed to a mode for determining the motor torque. Thereby, the vibration caused by the torsion of the torsional damper 13 can be suppressed. The vibrations may be suppressed or eliminated by canceling or reducing the repulsive force by the motor torque of the first motor / generator according to the above-described form or a modification thereof.

上述した実施の形態及び変形例のそれぞれから導き出される本発明の態様を以下に記載する。   Aspects of the present invention derived from each of the above-described embodiments and modifications will be described below.

本発明の一態様に係るハイブリッド車両は、内燃機関(2)と、第1モータ・ジェネレータ(3)と、駆動輪(7)へ動力を伝達するための出力部(17)と、トーショナルダンパ(13)と、互いに差動回転可能な3つの回転要素(S、C、R)を含み、前記3つの回転要素のいずれか一つ(C)に前記トーショナルダンパを介して前記内燃機関が連結され、前記3つの回転要素の他の一つ(S)に前記第1モータ・ジェネレータが連結され、かつ前記3つの回転要素の残りの一つ(R)に前記出力部が連結された動力分割機構(5)と、前記出力部に対して動力伝達可能に設けられた第2モータ・ジェネレータ(4)と、前記内燃機関の燃焼を停止した状態で前記第2モータ・ジェネレータを駆動して後退発進させることが可能な制御装置(30)と、を備え、前記制御装置は、前記後退発進時において、前記第2モータ・ジェネレータの駆動により発生する前記トーショナルダンパの捩れに応じた反発力に基づいて前記第1モータ・ジェネレータから出力させるべきモータトルクを決定し、当該モータトルクが出力されるように前記第1モータ・ジェネレータを制御するものである。なお、上記形態に係る参照符号を括弧書きにて付記したが、上記各形態に限定する趣旨ではない。   A hybrid vehicle according to an aspect of the present invention includes an internal combustion engine (2), a first motor / generator (3), an output unit (17) for transmitting power to drive wheels (7), and a torsional damper. (13) and three rotating elements (S, C, R) that can rotate differentially with each other, and the internal combustion engine is connected to any one of the three rotating elements (C) via the torsional damper. Power that is connected, the first motor / generator is connected to the other one of the three rotating elements (S), and the output unit is connected to the other one of the three rotating elements (R) A split mechanism (5), a second motor / generator (4) provided to transmit power to the output unit, and driving the second motor / generator in a state where combustion of the internal combustion engine is stopped. Control device that can start backward (30), wherein the control device controls the first motor generator based on a repulsive force according to the torsion of the torsion damper generated by the drive of the second motor generator at the time of reverse start. The motor torque to be output is determined, and the first motor generator is controlled to output the motor torque. In addition, although the referential mark which concerns on the said form was attached in parentheses, it is not the meaning limited to said each form.

この態様のハイブリッド車両によれば、後退発進時においてトーショナルダンパの捩れに応じた反発力に基づいて第1モータ・ジェネレータから出力させるべきモータトルクが決定され、そのモータトルクが第1モータ・ジェネレータから出力される。第1モータ・ジェネレータから出力させるべきモータトルクがトーショナルダンパの捩れに応じた反発力に基づいて決定されるものであるから、トーショナルダンパの捩れを要因とした振動を抑制し又は解消することができる。   According to the hybrid vehicle of this aspect, the motor torque to be output from the first motor generator is determined based on the repulsive force corresponding to the torsion of the torsional damper at the time of reverse start, and the motor torque is determined by the first motor generator. Output from Since the motor torque to be output from the first motor generator is determined based on the repulsive force according to the torsion of the torsional damper, suppressing or eliminating the vibration caused by the torsion of the torsional damper Can.

1 ハイブリッド車両
2 内燃機関
3 第1モータ・ジェネレータ
4 第2モータ・ジェネレータ
5 動力分割機構
13 トーショナルダンパ
17 ドライブ軸(出力部)
30 ECU(制御装置)
C プラネットキャリア
R リングギア
S サンギア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid vehicle 2 Internal combustion engine 3 1st motor generator 4 Second motor generator 5 Power split mechanism 13 Torsional damper 17 Drive shaft (output part)
30 ECU (control device)
C Planet Carrier R Ring Gear S Sun Gear

Claims (1)

内燃機関と、
第1モータ・ジェネレータと、
駆動輪へ動力を伝達するための出力部と、
トーショナルダンパと、
互いに差動回転可能な3つの回転要素を含み、前記3つの回転要素のいずれか一つに前記トーショナルダンパを介して前記内燃機関が連結され、前記3つの回転要素の他の一つに前記第1モータ・ジェネレータが連結され、かつ前記3つの回転要素の残りの一つに前記出力部が連結された動力分割機構と、
前記出力部に対して動力伝達可能に設けられた第2モータ・ジェネレータと、
前記内燃機関の燃焼を停止した状態で前記第2モータ・ジェネレータを駆動して後退発進させることが可能な制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記後退発進時において、前記第2モータ・ジェネレータの駆動により発生する前記トーショナルダンパの捩れに応じた反発力に基づいて前記第1モータ・ジェネレータから出力させるべきモータトルクを決定し、当該モータトルクが出力されるように第1モータ・ジェネレータを制御するハイブリッド車両。
An internal combustion engine;
A first motor generator,
An output for transmitting power to the drive wheels;
Torsion damper,
The internal combustion engine is connected to any one of the three rotating elements via the torsional damper, and the other one of the three rotating elements is connected to the one of the three rotating elements. A power split mechanism in which a first motor generator is connected and the output is connected to one of the remaining three rotating elements;
A second motor generator provided to be able to transmit power to the output unit;
And a control device capable of driving the second motor / generator to make a reverse start when the combustion of the internal combustion engine is stopped.
The control device determines a motor torque to be output from the first motor / generator based on a repulsive force according to torsion of the torsional damper generated by driving the second motor / generator at the time of the backward start. And a hybrid vehicle that controls the first motor generator so that the motor torque is output.
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