JP2020056485A - Vehicle controller - Google Patents

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永楽 玲
Rei Eiraku
玲 永楽
陽介 松本
Yosuke Matsumoto
陽介 松本
良雄 上野
Yoshio Ueno
良雄 上野
成広 杉平
Shigehiro Sugihira
成広 杉平
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Abstract

To provide a vehicle controller capable of suppressing shock or variation in a release time due to release of a meshing type engagement device.SOLUTION: A vehicular controller is configured to: when there is a request to switch a meshing type engagement mechanism from an engagement state to a release state, continuously reduce torque that the meshing type engagement mechanism bears (step S2), and apply a predetermined load to eliminate meshing between input side meshing teeth and output side meshing teeth (step S3); and on condition that the amount of meshing between the input side meshing teeth and the output side meshing teeth has decreased, stop the reduction of the torque that the meshing type engagement mechanism bears by a torque control unit (step S5).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

この発明は、噛み合い式の係合機構を係合または解放させることにより駆動力源から駆動輪に伝達されるトルクを変更可能な車両の制御装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle control device capable of changing a torque transmitted from a driving force source to driving wheels by engaging or disengaging an engagement type engagement mechanism.

特許文献1には、エンジンと駆動輪とのトルクの伝達経路に、ハイ側変速機構とロー側変速機構とを介してモータが連結されたハイブリッド車両の変速制御装置が記載されている。この変速制御装置は、ハイ側変速機構に設けられた摩擦クラッチと、ロー側変速機構に設けられた噛み合いクラッチとの係合状態を制御することにより、いずれの変速機構を介してトルクを伝達するかを切り替えるように構成されている。そして、ロー側変速機構を介してトルクを伝達している状態から、ハイ側変速機構を介してトルクを伝達する状態への変速時には、まず、摩擦クラッチの伝達トルク容量を比例的に増大させることにより、噛み合いクラッチに作用するトルクを低減させて、噛み合いクラッチの噛み合い面に作用する摩擦力を低下させる。また、変速開始から設定時間が経過した時点で、噛み合いクラッチを解放するための抜き力を所定値まで増大させる。この設定時間は、噛み合いクラッチが解放した時点におけるショックが生じない程度まで噛み合いクラッチに作用するトルクが低下すると推定される変速経過時間から所定時間を減算した時間に設定されている。このように摩擦クラッチの伝達トルク容量と噛み合いクラッチを解放するための抜き力とを制御することにより、摩擦クラッチの伝達トルク容量の増大に伴って、噛み合いクラッチに作用するトルクが低下し、その低下したトルクに基づく噛み合い面での摩擦力と、増大させた抜き力とが釣り合った時点で、噛み合いクラッチが解放される。   Patent Literature 1 describes a shift control device for a hybrid vehicle in which a motor is connected to a transmission path of torque between an engine and drive wheels via a high-side transmission mechanism and a low-side transmission mechanism. This transmission control device transmits the torque via any of the transmission mechanisms by controlling the engagement state between a friction clutch provided on the high-side transmission mechanism and a meshing clutch provided on the low-side transmission mechanism. It is configured to switch. When shifting from a state in which torque is transmitted via the low-side transmission mechanism to a state in which torque is transmitted via the high-side transmission mechanism, first, the transmission torque capacity of the friction clutch is increased proportionally. Accordingly, the torque acting on the meshing clutch is reduced, and the frictional force acting on the meshing surface of the meshing clutch is reduced. Further, at the point in time when the set time has elapsed from the start of the shift, the release force for releasing the dog clutch is increased to a predetermined value. This set time is set to a time obtained by subtracting a predetermined time from a shift elapsed time in which it is estimated that the torque acting on the dog clutch is reduced to the extent that no shock occurs when the dog clutch is released. By controlling the transmission torque capacity of the friction clutch and the release force for releasing the meshing clutch in this manner, the torque acting on the meshing clutch decreases with an increase in the transmission torque capacity of the friction clutch, and the reduction occurs. When the frictional force on the meshing surface based on the generated torque and the increased pulling force are balanced, the meshing clutch is released.

特開2013−2577号公報JP 2013-2577 A

特許文献1に記載された変速制御装置は、変速開始から摩擦クラッチの伝達トルク容量を比例的に変化させることにより、噛み合いクラッチに作用するトルクが、抜き力で解放可能なトルク程度まで低下した時に、そのタイミングで噛み合いクラッチを解放できる。しかしながら、制動力や車両重量、あるいは路面の勾配角度などの種々の要件によって摩擦クラッチや噛み合いクラッチに作用するトルクの大きさが変動することや、噛み合いクラッチの噛み合い長さが異なっていることなどを要因として、噛み合いクラッチが解放されるまでの時間が変動する場合や、噛み合いクラッチを解放する時点における噛み合いクラッチに作用するトルクに応じてショックの大きさが変動する可能性がある。すなわち、噛み合いクラッチを安定して解放することができない可能性がある。   The shift control device described in Patent Literature 1 changes the transmission torque capacity of the friction clutch proportionally from the start of the shift to reduce the torque acting on the meshing clutch to a level that can be released by the release force. The clutch can be released at that timing. However, various requirements such as braking force, vehicle weight, or road slope angle may cause the magnitude of torque acting on the friction clutch or the dog clutch to vary, or the dog clutch length of the dog clutch may differ. As a factor, there is a possibility that the time until the dog clutch is released fluctuates or the magnitude of the shock fluctuates according to the torque acting on the dog clutch at the time of releasing the dog clutch. That is, there is a possibility that the dog clutch cannot be released stably.

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、噛み合い式の係合装置を解放することに伴うショックや、解放時間のバラツキを抑制することができる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the technical problem described above, and provides a vehicle control device capable of suppressing a shock associated with releasing an engagement type engagement device and a variation in release time. It is intended to do so.

上記の目的を達成するために、この発明は、入力側噛み合い歯と、出力側噛み合い歯とを選択的に噛み合わせることによりトルクを伝達する噛み合い式係合機構と、前記入力側噛み合い歯と前記出力側噛み合い歯との噛み合いを解消する荷重を制御可能なアクチュエータと、前記噛み合い式係合機構が負担するトルクを低減可能なトルク制御部とを備えた車両の制御装置において、前記噛み合い式係合機構を係合状態から解放状態に切り替える要求がある場合に、前記トルク制御部により前記噛み合い式係合機構が負担するトルクを連続的に低減させるとともに、前記アクチュエータにより前記入力側噛み合い歯と前記出力側噛み合い歯との噛み合いを解消する荷重を所定荷重に制御し、前記入力側噛み合い歯と前記出力側噛み合い歯との噛み合い量が減少したことを条件に、前記トルク制御部による前記噛み合い式係合機構が負担するトルクの低減を停止する低減停止制御と、前記アクチュエータにより前記入力側噛み合い歯と前記出力側噛み合い歯との噛み合いを解消する荷重を前記所定荷重よりも増大させる抜き力増大制御との少なくともいずれか一方を実行するように構成されていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides an input-side meshing mechanism, a meshing-type engagement mechanism that transmits torque by selectively meshing an output-side meshing tooth, the input-side meshing tooth, and the input-side meshing tooth. A control apparatus for a vehicle, comprising: an actuator capable of controlling a load for canceling engagement with an output-side meshing tooth; and a torque control unit capable of reducing a torque borne by the meshing engagement mechanism, wherein the meshing engagement is When there is a request to switch the mechanism from the engaged state to the released state, the torque control unit continuously reduces the torque borne by the meshing engagement mechanism, and the actuator controls the input side meshing teeth and the output. A load for eliminating the meshing with the side meshing teeth is controlled to a predetermined load, and the mesh between the input side meshing teeth and the output side meshing teeth is controlled. On the condition that the engagement amount is reduced, a reduction stop control for stopping the reduction of the torque borne by the engagement type engagement mechanism by the torque control unit, and the input side engagement tooth and the output side engagement tooth by the actuator. And at least one of a pulling-out force increasing control for increasing a load for eliminating the engagement with the predetermined load.

この発明においては、噛み合い式係合機構を解放する場合には、トルク制御部により噛み合い式係合機構が負担するトルクを連続的に低減させるとともに、アクチュエータにより入力側噛み合い歯と出力側噛み合い歯との噛み合いを解消する荷重を所定荷重に制御し、入力側噛み合い歯と出力側噛み合い歯との噛み合い量が減少したことを条件に、トルク制御部による噛み合い式係合機構が負担するトルクの低減を停止する低減停止制御と、アクチュエータにより入力側噛み合い歯と出力側噛み合い歯との噛み合いを解消する荷重を所定荷重よりも増大させる抜き力増大制御との少なくともいずれか一方を実行するように構成されている。そのため、噛み合い式係合機構に作用するトルクの変動が少ない状態で、噛み合い式係合機構を解放することができる。その結果、噛み合い式係合機構が解放するまでの時間のバラツキや、噛み合い式係合機構が解放することに伴うショックのバラツキを抑制できる。   According to the present invention, when the meshing engagement mechanism is released, the torque that the meshing engagement mechanism bears is continuously reduced by the torque control unit, and the input meshing teeth and the output meshing teeth are reduced by the actuator. The load that eliminates the meshing is controlled to a predetermined load, and on the condition that the amount of meshing between the input side meshing teeth and the output side meshing teeth is reduced, the torque control unit reduces the torque that the meshing type engaging mechanism bears. It is configured to execute at least one of a reduction stop control for stopping and a pulling force increase control for increasing a load for canceling engagement between the input side meshing teeth and the output side meshing teeth by an actuator above a predetermined load. I have. Therefore, the engagement type engagement mechanism can be released with little change in the torque acting on the engagement type engagement mechanism. As a result, it is possible to suppress variations in the time required for the engagement type engagement mechanism to be released and variations in shock due to the release of the engagement type engagement mechanism.

この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の一例を説明するためのスケルトン図である。FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating an example of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 直結モードが設定されている際における各噛み合い歯の噛み合い状態を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the meshing state of each meshing tooth when the direct connection mode is set. 第2クラッチ機構が負担するトルクを低減する際における各噛み合い歯の噛み合い状態を説明するための模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a meshing state of each meshing tooth when reducing a torque borne by a second clutch mechanism. この発明の実施形態における制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of control executed by the control device according to the embodiment of the present invention. 図4に示す制御例を実行した場合における第2クラッチ機構に作用するトルク、抜き力、噛み合い長さの変化を説明するためのタイムチャートである。5 is a time chart for explaining changes in torque, disengagement force, and engagement length acting on a second clutch mechanism when the control example shown in FIG. 4 is executed. この発明の実施形態における制御装置で実行される制御の他の例を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining another example of control executed by the control device according to the embodiment of the present invention. 図6に示す制御例を実行した場合における第2クラッチ機構に作用するトルク、抜き力、噛み合い長さの変化を説明するためのタイムチャートである。7 is a time chart for explaining changes in torque, disengagement force, and engagement length acting on a second clutch mechanism when the control example shown in FIG. 6 is executed. 噛み合い式係合機構を解放させ始める時点で噛み合い長さを調整する制御例を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining a control example of adjusting a meshing length at the time when the meshing type engagement mechanism is started to be released. 図8に示す制御例を実行した場合における第2クラッチ機構に作用するトルク、抜き力、噛み合い長さの変化を説明するためのタイムチャートである。9 is a time chart for explaining changes in torque, disengagement force, and engagement length acting on a second clutch mechanism when the control example shown in FIG. 8 is executed.

この発明の実施形態における車両の一例を図1を参照して説明する。図1に示す車両は、いわゆるハイブリッド車両1であって、エンジン2と二つのモータ3,4とを駆動力源として備えた2モータタイプの駆動装置5を備えている。第1モータ3は、発電機能のあるモータ(すなわちモータ・ジェネレータ:MG1)によって構成されている。この第1モータ3によって、エンジン2の回転数を制御するとともに、第1モータ3で発電された電力を第2モータ4に供給し、その第2モータ4が出力する駆動トルクを走行のための駆動トルクに加えることができるように構成されている。なお、第2モータ4は発電機能のあるモータ(すなわちモータ・ジェネレータ:MG2)によって構成することができる。   An example of a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The vehicle shown in FIG. 1 is a so-called hybrid vehicle 1 and includes a two-motor type driving device 5 having an engine 2 and two motors 3 and 4 as driving force sources. The first motor 3 is configured by a motor having a power generation function (that is, a motor generator: MG1). The first motor 3 controls the number of revolutions of the engine 2, supplies the electric power generated by the first motor 3 to the second motor 4, and outputs the driving torque output by the second motor 4 for traveling. It is configured so that it can be added to the driving torque. The second motor 4 can be constituted by a motor having a power generation function (that is, a motor generator: MG2).

エンジン2には、動力分割機構6が連結されている。この動力分割機構6は、エンジン2から出力されたトルクを第1モータ3側と出力側とに分割する機能を有する分割部7と、そのトルクの分割率を変更する機能を有する変速部8とにより構成されている。   A power split device 6 is connected to the engine 2. The power split mechanism 6 has a splitting portion 7 having a function of splitting torque output from the engine 2 into the first motor 3 side and an output side, and a transmission portion 8 having a function of changing the torque splitting ratio. It consists of.

分割部7は、三つの回転要素によって差動作用を行う構成であればよく、遊星歯車機構を採用することができる。図1に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。図1に示す分割部7は、サンギヤ9と、サンギヤ9に対して同心円上に配置された、内歯歯車であるリングギヤ10と、これらサンギヤ9とリングギヤ10との間に配置されてサンギヤ9とリングギヤ10とに噛み合っているピニオンギヤ11と、ピニオンギヤ11を自転および公転可能に保持するキャリヤ12とにより構成されている。そのサンギヤ9が主に反力要素として機能し、リングギヤ10が主に出力要素として機能し、キャリヤ12が主に入力要素として機能する。   The dividing section 7 may be configured to perform a differential action by three rotating elements, and may employ a planetary gear mechanism. In the example shown in FIG. 1, it is constituted by a single pinion type planetary gear mechanism. 1 includes a sun gear 9, a ring gear 10, which is an internal gear disposed concentrically with the sun gear 9, and a sun gear 9 disposed between the sun gear 9 and the ring gear 10. It comprises a pinion gear 11 meshing with the ring gear 10 and a carrier 12 for holding the pinion gear 11 so that it can rotate and revolve. The sun gear 9 mainly functions as a reaction force element, the ring gear 10 mainly functions as an output element, and the carrier 12 mainly functions as an input element.

エンジン2が出力した動力が前記キャリヤ12に入力されるように構成されている。具体的には、エンジン2の出力軸13に、動力分割機構6の入力軸14が連結され、その入力軸14がキャリヤ12に連結されている。なお、キャリヤ12と入力軸14とを直接連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構を介してキャリヤ12と入力軸14とを連結してもよい。また、その出力軸13と入力軸14との間にダンパ機構やトルクコンバータなどの機構を配置してもよい。   The power output from the engine 2 is input to the carrier 12. Specifically, an input shaft 14 of the power split device 6 is connected to an output shaft 13 of the engine 2, and the input shaft 14 is connected to the carrier 12. Note that the carrier 12 and the input shaft 14 may be connected via a transmission mechanism such as a gear mechanism instead of the configuration in which the carrier 12 and the input shaft 14 are directly connected. Further, a mechanism such as a damper mechanism or a torque converter may be disposed between the output shaft 13 and the input shaft 14.

サンギヤ9に第1モータ3が連結されている。図1に示す例では、分割部7および第1モータ3は、エンジン2の回転中心軸線と同一の軸線上に配置され、第1モータ3は分割部7を挟んでエンジン2とは反対側に配置されている。この分割部7とエンジン2との間で、これら分割部7およびエンジン2と同一の軸線上に、その軸線の方向に並んで変速部8が配置されている。   The first motor 3 is connected to the sun gear 9. In the example shown in FIG. 1, the divided portion 7 and the first motor 3 are arranged on the same axis as the rotation center axis of the engine 2, and the first motor 3 is located on the opposite side of the divided portion 7 from the engine 2. Are located. A transmission unit 8 is arranged between the split unit 7 and the engine 2 on the same axis as the split unit 7 and the engine 2 and arranged in the direction of the axis.

変速部8は、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、サンギヤ15と、サンギヤ15に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ16と、これらサンギヤ15とリングギヤ16との間に配置されてこれらサンギヤ15およびリングギヤ16に噛み合っているピニオンギヤ17と、ピニオンギヤ17を自転および公転可能に保持しているキャリヤ18とを有し、サンギヤ15、リングギヤ16、およびキャリヤ18の三つの回転要素によって差動作用を行う差動機構である。この変速部8におけるサンギヤ15に分割部7におけるリングギヤ10が連結されている。また、変速部8におけるリングギヤ16に、出力ギヤ19が連結されている。   The transmission unit 8 is configured by a single pinion type planetary gear mechanism, and includes a sun gear 15, a ring gear 16 which is an internal gear disposed concentrically with the sun gear 15, and a sun gear 15 and a ring gear 16. A pinion gear 17 is interposed between the sun gear 15 and the ring gear 16 and meshes with the sun gear 15 and the ring gear 16. The carrier 18 holds the pinion gear 17 so that the pinion gear 17 can rotate and revolve. This is a differential mechanism that performs a differential action by a rotating element. The ring gear 10 in the split part 7 is connected to the sun gear 15 in the transmission part 8. An output gear 19 is connected to the ring gear 16 in the transmission unit 8.

上記の分割部7と変速部8とが複合遊星歯車機構を構成するように噛み合い式の第1クラッチ機構CL1が設けられている。第1クラッチ機構CL1は、一対の回転要素を選択的に連結するように構成されており、図1に示す例では、変速部8におけるキャリヤ18を、分割部7におけるキャリヤ12に選択的に連結するように構成されている。この第1クラッチ機構CL1を係合させることにより分割部7におけるキャリヤ12と変速部8におけるキャリヤ18とが連結されてこれらが入力要素となり、また分割部7におけるサンギヤ9が反力要素となり、さらに変速部8におけるリングギヤ16が出力要素となった複合遊星歯車機構が形成される。   A mesh-type first clutch mechanism CL1 is provided so that the split section 7 and the transmission section 8 constitute a compound planetary gear mechanism. The first clutch mechanism CL1 is configured to selectively connect a pair of rotary elements. In the example shown in FIG. 1, the carrier 18 in the transmission unit 8 is selectively connected to the carrier 12 in the split unit 7. It is configured to be. By engaging the first clutch mechanism CL1, the carrier 12 in the dividing section 7 and the carrier 18 in the transmission section 8 are connected to each other and serve as input elements, and the sun gear 9 in the dividing section 7 serves as a reaction force element. A compound planetary gear mechanism in which the ring gear 16 in the transmission unit 8 is an output element is formed.

さらに、変速部8の全体を一体化させるための噛み合い式の第2クラッチ機構CL2が設けられている。この第2クラッチ機構CL2は、変速部8におけるキャリヤ18とリングギヤ16もしくはサンギヤ15とを、あるいはサンギヤ15とリングギヤ16とを連結するなどの少なくともいずれか二つの回転要素を連結するためのものである。すなわち、第2クラッチ機構CL2は、第1クラッチ機構CL1により連結される一対の回転要素とは異なる他の一対の回転要素を連結するものであり、図1に示す例では、第2クラッチ機構CL2は、変速部8におけるキャリヤ18とリングギヤ16とを連結するように構成されている。   Further, a second clutch mechanism CL2 of an engagement type for integrating the entire transmission unit 8 is provided. The second clutch mechanism CL2 is for connecting at least any two rotating elements such as connecting the carrier 18 and the ring gear 16 or the sun gear 15 in the transmission section 8 or connecting the sun gear 15 and the ring gear 16. . That is, the second clutch mechanism CL2 connects another pair of rotating elements different from the pair of rotating elements connected by the first clutch mechanism CL1, and in the example shown in FIG. 1, the second clutch mechanism CL2 Is configured to connect the carrier 18 and the ring gear 16 in the transmission section 8.

そして、第1クラッチ機構CL1および第2クラッチ機構CL2は、エンジン2および分割部7ならびに変速部8と同一の軸線上に配置され、かつ変速部8を挟んで分割部7とは反対側に配置されている。なお、各クラッチ機構CL1,CL2同士は、図1に示すように、半径方向で内周側と外周側とに並んだ状態に配置されていてもよく、あるいは軸線方向に並んで配置されていてもよい。   The first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2 are arranged on the same axis as the engine 2 and the split section 7 and the transmission section 8, and are arranged on the opposite side of the transmission section 8 from the split section 7. Have been. As shown in FIG. 1, the clutch mechanisms CL1 and CL2 may be arranged in a state of being arranged radially on the inner peripheral side and the outer peripheral side, or may be arranged in an axial direction. Is also good.

上記のエンジン2や分割部7あるいは変速部8の回転中心軸線と平行にカウンタシャフト20が配置されている。前記出力ギヤ19に噛み合っているドリブンギヤ21がこのカウンタシャフト20に取り付けられている。また、カウンタシャフト20にはドライブギヤ22が取り付けられており、このドライブギヤ22が終減速機であるデファレンシャルギヤユニット23におけるリングギヤ24に噛み合っている。さらに、前記ドリブンギヤ21には、第2モータ4におけるロータシャフト25に取り付けられたドライブギヤ26が噛み合っている。したがって、前記出力ギヤ19から出力された動力もしくはトルクに、第2モータ4が出力した動力もしくはトルクを、上記のドリブンギヤ21の部分で加えるように構成されている。このようにして合成された動力もしくはトルクをデファレンシャルギヤユニット23から左右のドライブシャフト27に出力し、その動力やトルクが前輪28R,28Lに伝達されるように構成されている。   A counter shaft 20 is arranged in parallel with the rotation center axis of the engine 2, the split section 7 or the transmission section 8. A driven gear 21 meshing with the output gear 19 is attached to the counter shaft 20. A drive gear 22 is attached to the counter shaft 20, and the drive gear 22 meshes with a ring gear 24 in a differential gear unit 23, which is a final reduction gear. Further, the driven gear 21 is meshed with a drive gear 26 attached to a rotor shaft 25 of the second motor 4. Therefore, the power or torque output from the second motor 4 is added to the power or torque output from the output gear 19 at the driven gear 21. The power or torque synthesized in this way is output from the differential gear unit 23 to the left and right drive shafts 27, and the power and torque are transmitted to the front wheels 28R and 28L.

図1に示す例では、第1モータ3から出力された駆動トルクを、前輪28R,28Lに伝達するために、出力軸13または入力軸14を選択的に固定できる摩擦式あるいは噛み合い式のブレーキ機構B1が設けられている。すなわち、ブレーキ機構B1を係合して出力軸13または入力軸14を固定することにより、分割部7におけるキャリヤ12や、変速部8におけるキャリヤ18を反力要素として機能させ、分割部7におけるサンギヤ9を入力要素として機能させることができるように構成されている。なお、ブレーキ機構B1は、第1モータ3が駆動トルクを出力した場合に、反力トルクを発生させることができればよく、出力軸13または入力軸14を完全に固定する構成に限らず、要求される反力トルクを出力軸13または入力軸14に作用させることができればよい。または、出力軸13や入力軸14が、エンジン2の駆動時に回転する方向とは逆方向に回転することを禁止するワンウェイクラッチをブレーキ機構B1として設けてもよい。   In the example shown in FIG. 1, in order to transmit the drive torque output from the first motor 3 to the front wheels 28R, 28L, a friction type or mesh type brake mechanism that can selectively fix the output shaft 13 or the input shaft 14 is used. B1 is provided. That is, by engaging the brake mechanism B1 and fixing the output shaft 13 or the input shaft 14, the carrier 12 in the dividing portion 7 and the carrier 18 in the transmission portion 8 function as reaction elements, and the sun gear in the dividing portion 7 9 is configured to function as an input element. The brake mechanism B1 only needs to be able to generate a reaction torque when the first motor 3 outputs a driving torque, and is not limited to a configuration in which the output shaft 13 or the input shaft 14 is completely fixed, and is required. It is sufficient that the reaction torque can be applied to the output shaft 13 or the input shaft 14. Alternatively, a one-way clutch that inhibits the output shaft 13 and the input shaft 14 from rotating in a direction opposite to the direction in which the engine 2 rotates when the engine 2 is driven may be provided as the brake mechanism B1.

上記のエンジン2、各モータ3,4、各クラッチ機構CL1,CL2、およびブレーキ機構B1を制御するための電子制御装置(ECU)29が設けられている。このECU29は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、ハイブリッド車両1に搭載された種々のセンサからデータが入力され、その入力されたデータと、予め記憶されているマップや演算式などとに基づいて、エンジン2、各モータ3,4、各クラッチ機構CL1,CL2、およびブレーキ機構B1に指令信号を出力するように構成されている。そのECU29に入力される信号は、例えば、車速、アクセル開度、第1モータ(MG1)3の回転数、第2モータ(MG2)4の回転数、エンジン2の出力軸13の回転数(エンジン回転数)、変速部8におけるリングギヤ16またはカウンタシャフト20の回転数である出力回転数、各クラッチ機構CL1,CL2やブレーキ機構B1に設けられたピストンのストローク量、図示しない蓄電装置の温度、各モータ3,4を制御するためのインバータなどの電力制御装置の温度、第1モータ3の温度、第2モータ4の温度、分割部7や変速部8などを潤滑するオイル(ATF)の温度、蓄電装置の充電残量(以下、SOCと記す)などである。   An electronic control unit (ECU) 29 for controlling the engine 2, the motors 3, 4, the clutch mechanisms CL1, CL2, and the brake mechanism B1 is provided. The ECU 29 is mainly configured by a microcomputer, receives data from various sensors mounted on the hybrid vehicle 1, and based on the input data and maps or arithmetic expressions stored in advance. , The engine 2, the motors 3, 4, the clutch mechanisms CL1, CL2, and the brake mechanism B1. The signals input to the ECU 29 include, for example, vehicle speed, accelerator opening, rotation speed of the first motor (MG1) 3, rotation speed of the second motor (MG2) 4, rotation speed of the output shaft 13 of the engine 2 (engine Rotation speed), an output rotation speed which is a rotation speed of the ring gear 16 or the counter shaft 20 in the transmission unit 8, a stroke amount of a piston provided in each of the clutch mechanisms CL1, CL2 and the brake mechanism B1, a temperature of a power storage device (not shown), The temperature of an electric power control device such as an inverter for controlling the motors 3 and 4; the temperature of the first motor 3; the temperature of the second motor 4; the temperature of oil (ATF) that lubricates the split section 7 and the transmission section 8; For example, the remaining charge of the power storage device (hereinafter, referred to as SOC) and the like.

上記のECU29は、要求される駆動力や車速、あるいはSOCなどの種々の条件に応じてエンジン2から駆動トルクを出力して走行するHV走行モードと、エンジン2から駆動トルクを出力することなく、第1モータ3や第2モータ4から駆動トルクを出力して走行するEV走行モードとを選択的に設定する。さらに、HV走行モードは、第1モータ3を低回転数で回転させた場合(「0」回転を含む)に、変速部8におけるリングギヤ16の回転数よりもエンジン2(または入力軸14)の回転数が高回転数となるHV-Loモードと、変速部8におけるリングギヤ16の回転数よりもエンジン2(または入力軸14)の回転数が低回転数となるHV-Hiモードと、変速部8におけるリングギヤ16の回転数とエンジン2(または入力軸14)の回転数が同一である直結モードとを選択的に設定する。   The ECU 29 is configured to output the driving torque from the engine 2 in accordance with various conditions such as the required driving force, vehicle speed, or SOC, and to drive the vehicle. An EV traveling mode for traveling by outputting a driving torque from the first motor 3 or the second motor 4 is selectively set. Further, in the HV running mode, when the first motor 3 is rotated at a low rotation speed (including “0” rotation), the rotation speed of the engine 2 (or the input shaft 14) is higher than the rotation speed of the ring gear 16 in the transmission unit 8. An HV-Lo mode in which the rotation speed is high, an HV-Hi mode in which the rotation speed of the engine 2 (or the input shaft 14) is lower than the rotation speed of the ring gear 16 in the transmission unit 8, and a transmission unit. 8, the direct connection mode in which the rotation speed of the ring gear 16 and the rotation speed of the engine 2 (or the input shaft 14) are the same is selectively set.

なお、EV走行モードは、第1モータ3から出力されたトルクの増幅率が比較的大きいEV-Loモードと、第1モータ3から出力されたトルクの増幅率が比較的小さいEV-Hiモードと、第2モータ4のみから駆動トルクを出力するシングルモードとを設定することができる。上記のEV-Loモードは、第1クラッチ機構CL1およびブレーキ機構B1を係合することにより設定され、EV-Hiモードは、第2クラッチ機構CL2およびブレーキ機構B1を係合することにより設定され、シングルモードは、各クラッチ機構CL1,CL2およびブレーキ機構B1を解放することにより設定される。   The EV traveling mode includes an EV-Lo mode in which the amplification factor of the torque output from the first motor 3 is relatively large, and an EV-Hi mode in which the amplification factor of the torque output from the first motor 3 is relatively small. , A single mode in which the driving torque is output only from the second motor 4 can be set. The EV-Lo mode is set by engaging the first clutch mechanism CL1 and the brake mechanism B1, and the EV-Hi mode is set by engaging the second clutch mechanism CL2 and the brake mechanism B1, The single mode is set by releasing each of the clutch mechanisms CL1, CL2 and the brake mechanism B1.

上記のHV-Loモードは、第1クラッチ機構CL1のみを係合することにより設定される走行モードであり、エンジン2から出力されたトルクを前輪28R,28Lに伝達するために、第1モータ3から反力トルクを発生させる。その場合、第1モータ3が発電機として機能するときには、第1モータ3により発電された電力が、第2モータ4に供給されて、エンジン2から動力分割機構6を介して伝達されたトルクに、ドリブンギヤ21の部分で第2モータ4から出力されたトルクが加算される。   The HV-Lo mode is a traveling mode set by engaging only the first clutch mechanism CL1, and transmits the torque output from the engine 2 to the front wheels 28R and 28L. Generates a reaction torque. In that case, when the first motor 3 functions as a generator, the electric power generated by the first motor 3 is supplied to the second motor 4 to reduce the torque transmitted from the engine 2 via the power split mechanism 6. , The torque output from the second motor 4 at the driven gear 21 is added.

また、HV-Hiモードは、第2クラッチ機構CL2のみを係合することにより設定される走行モードであり、HV-Loモードと同様に、エンジン2から出力されたトルクを前輪28R,28Lに伝達するために、第1モータ3から反力トルクを発生させる。その場合、第1モータ3が発電機として機能するときには、第1モータ3により発電された電力が、第2モータ4に供給されて、エンジン2から動力分割機構6を介して伝達されたトルクに、ドリブンギヤ21の部分で第2モータ4から出力されたトルクが加算される。   The HV-Hi mode is a running mode set by engaging only the second clutch mechanism CL2, and transmits the torque output from the engine 2 to the front wheels 28R and 28L, as in the HV-Lo mode. For this purpose, the first motor 3 generates a reaction torque. In that case, when the first motor 3 functions as a generator, the electric power generated by the first motor 3 is supplied to the second motor 4 to reduce the torque transmitted from the engine 2 via the power split mechanism 6. , The torque output from the second motor 4 at the driven gear 21 is added.

さらに、直結モードは、第1クラッチ機構CL1および第2クラッチ機構CL2を係合することにより設定される走行モードであり、動力分割機構6を構成する各回転要素が一体に回転する。すなわち、HV-LoモードやHV-Hiモードと異なり、第1モータ3から反力トルクを発生させることなく、エンジン2から前輪28R,28Lにトルクが伝達される。なお、直結モードでは、第1モータ3から駆動トルクを出力することにより、動力分割機構6を介して伝達されるトルクを増大させることができ、または第1モータ3から回生トルクを出力することにより、動力分割機構6を介して伝達されるトルクを低減させることができる。   Further, the direct connection mode is a traveling mode set by engaging the first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2, and the rotating elements constituting the power split mechanism 6 rotate integrally. That is, unlike the HV-Lo mode or the HV-Hi mode, the torque is transmitted from the engine 2 to the front wheels 28R and 28L without generating the reaction torque from the first motor 3. In the direct connection mode, the driving torque is output from the first motor 3 so that the torque transmitted through the power split device 6 can be increased, or the regenerative torque can be output from the first motor 3. Thus, the torque transmitted via the power split device 6 can be reduced.

上述した第1クラッチ機構CL1および第2クラッチ機構CL2の構成を説明するための模式図を図2に示している。図2に示す例では、入力軸14やキャリヤ12と一体となって回転するように構成された第1回転部材30と、キャリヤ18と一体となって回転するように構成された第2回転部材31とにより第1クラッチ機構CL1が構成されており、第2回転部材31と、リングギヤ16や出力ギヤ19と一体となって回転するように構成された第3回転部材32とにより第2クラッチ機構CL2が構成されている。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the above-described first clutch mechanism CL1 and second clutch mechanism CL2. In the example shown in FIG. 2, a first rotating member 30 configured to rotate integrally with the input shaft 14 and the carrier 12 and a second rotating member configured to rotate integrally with the carrier 18 31 constitutes a first clutch mechanism CL1. The second clutch mechanism is constituted by a second rotating member 31 and a third rotating member 32 configured to rotate integrally with the ring gear 16 and the output gear 19. CL2 is configured.

第1回転部材30における第2回転部材31に対向した面には、第1回転部材30の回転方向(図における左右方向)に所定の間隔を空けて複数の噛み合い歯(以下、第1噛み合い歯と記す)30aが形成されている。同様に、第2回転部材31における第1回転部材30に対向した面には、第1噛み合い歯30aに噛み合うように、第2回転部材31の回転方向に所定の間隔を空けて複数の噛み合い歯(以下、第2噛み合い歯と記す)31aが形成されている。さらに、第3回転部材32における第2回転部材31に対向した面には、第3回転部材32の回転方向(図における左右方向)に所定の間隔を空けて複数の噛み合い歯32aが形成されている。同様に、第2回転部材31における第3回転部材32に対向した面には、第3回転部材32に形成された複数の噛み合い歯32aに噛み合うように、第2回転部材31の回転方向に所定の間隔を空けて複数の噛み合い歯31bが形成されている。   A plurality of meshing teeth (hereinafter, referred to as first meshing teeth) are provided on the surface of the first rotating member 30 facing the second rotating member 31 at predetermined intervals in the rotation direction of the first rotating member 30 (the left-right direction in the drawing). 30a) is formed. Similarly, the surface of the second rotating member 31 facing the first rotating member 30 is provided with a plurality of meshing teeth at predetermined intervals in the rotation direction of the second rotating member 31 so as to mesh with the first meshing teeth 30a. (Hereinafter referred to as a second meshing tooth) 31a. Further, on the surface of the third rotating member 32 facing the second rotating member 31, a plurality of meshing teeth 32a are formed at predetermined intervals in the rotation direction (the left-right direction in the drawing) of the third rotating member 32. I have. Similarly, a surface of the second rotating member 31 facing the third rotating member 32 is provided with a predetermined rotational direction of the second rotating member 31 so as to mesh with a plurality of meshing teeth 32 a formed on the third rotating member 32. A plurality of meshing teeth 31b are formed at intervals.

また、図2に示す例では、第1回転部材30を第2回転部材31側に押圧する荷重と、第2回転部材31から離隔する荷重とを発生可能な第1アクチュエータ33が、第1回転部材30に連結され、同様に第3回転部材32を第2回転部材31側に押圧する荷重と、第2回転部材31から離隔する荷重とを発生可能な第2アクチュエータ34が、第3回転部材32に連結されている。なお、これらのアクチュエータ33,34は、電磁アクチュエータであってもよく、油圧アクチュエータであってもよい。   In the example shown in FIG. 2, the first actuator 33 that can generate a load that presses the first rotating member 30 toward the second rotating member 31 and a load that separates the first rotating member 30 from the second rotating member 31 perform the first rotation. A second actuator 34 connected to the member 30 and capable of generating a load for pressing the third rotating member 32 toward the second rotating member 31 and a load for separating the third rotating member 32 from the second rotating member 31. 32. These actuators 33 and 34 may be electromagnetic actuators or hydraulic actuators.

図2に示す例では、第1クラッチ機構CL1および第2クラッチ機構CL2が係合した直結モードを設定している状態を示してある。このように各クラッチ機構CL1,CL2を係合した状態からいずれか一方のクラッチ機構CL2(CL1)を解放させて、HV-HiモードやHV-Loモードを設定する場合には、その解放するクラッチ機構CL2(CL1)に作用するトルクを低下させるとともに、第1回転部材30または第3回転部材32を第2回転部材31から離隔させる方向の荷重を、第1回転部材30または第3回転部材32に作用させる。   The example shown in FIG. 2 shows a state in which the direct coupling mode in which the first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2 are engaged is set. When one of the clutch mechanisms CL2 (CL1) is released from the state in which the clutch mechanisms CL1 and CL2 are engaged and the HV-Hi mode or the HV-Lo mode is set, the clutch to be released is set. The torque acting on the mechanism CL2 (CL1) is reduced, and the load in the direction of separating the first rotating member 30 or the third rotating member 32 from the second rotating member 31 is reduced by the first rotating member 30 or the third rotating member 32. To act on.

図3は、第2クラッチ機構CL2を解放する直前の状態を示しており、図3に示す例では、第1噛み合い歯30aにおける回転方向に向いた側面と、その側面に対向した第2噛み合い歯31aの側面とを接触させるとともに、その接触面に作用する荷重を増大させる。つまり、第1クラッチ機構CL1が負担するトルクを増大させる。これは、第1モータ3のトルクを制御することにより実行できる。そのように第1クラッチ機構CL1が負担するトルクを増大させることに伴って、第2クラッチ機構CL2が負担するトルクが減少するため、第2クラッチ機構CL2における噛み合い歯同士の接触面に作用する摩擦力を低減できる。そのように摩擦力を低減した状態で、第3回転部材32を第2回転部材31から離隔させる方向に第2アクチュエータ34から荷重を作用させることにより、第3回転部材32が第2回転部材31から離隔して、第2クラッチ機構CL2を解放させる。   FIG. 3 shows a state immediately before the second clutch mechanism CL2 is released. In the example shown in FIG. 3, a side face of the first meshing tooth 30a facing in the rotational direction and a second meshing tooth facing the side face. In addition to contacting the side surface of 31a, the load acting on the contact surface is increased. That is, the torque borne by the first clutch mechanism CL1 is increased. This can be performed by controlling the torque of the first motor 3. As the torque borne by the first clutch mechanism CL1 is increased as described above, the torque borne by the second clutch mechanism CL2 is reduced, so that the friction acting on the contact surface between the meshing teeth in the second clutch mechanism CL2 is increased. Power can be reduced. By applying a load from the second actuator 34 in a direction in which the third rotating member 32 is separated from the second rotating member 31 in such a state in which the frictional force is reduced, the third rotating member 32 Away from the second clutch mechanism CL2.

この発明の実施形態における制御装置は、上述したように噛み合い式のクラッチ機構を解放させる際に、そのクラッチ機構を解放することに伴うショックや、その解放時間のバラツキを抑制するように構成されている。その制御の一例を図4に示している。図4に示す例では、まず、走行モードの切り替え要求があるか否かを判断する(ステップS1)。より具体的には、現時点で係合しているクラッチ機構の解放を伴う走行モードの切り替え要求があるか否かを判断する。このステップS1は、例えば、車速と要求駆動力とに応じて設定するべき走行モードを定めたマップをECU29に予め記憶しておき、そのマップと、車速センサやアクセル開度センサによって検出された信号とに基づいて判断することができる。   The control device according to the embodiment of the present invention is configured to suppress a shock caused by releasing the clutch mechanism and a variation in the release time when releasing the engagement type clutch mechanism as described above. I have. FIG. 4 shows an example of the control. In the example shown in FIG. 4, first, it is determined whether or not there is a request to switch the driving mode (step S1). More specifically, it is determined whether or not there is a request to switch the traveling mode with the release of the currently engaged clutch mechanism. In step S1, for example, a map that defines a driving mode to be set according to the vehicle speed and the required driving force is stored in the ECU 29 in advance, and the map and a signal detected by the vehicle speed sensor and the accelerator opening sensor are stored. And can be determined based on

走行モードの切り替え要求がないことによりステップS1で否定的に判断された場合は、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に走行モードの切り替え要求があることによりステップS1で肯定的に判断された場合は、解放するクラッチ機構に作用するトルクを低減させるトルク低減制御を実行する(ステップS2)。このステップS2は、上述したように第1モータ3のトルクを制御することにより実行可能である。より具体的には、直結モードからHV-Loモードへの切り替え時には、第2クラッチ機構CL2が、ステップS2で対象とする解放するクラッチ機構に相当し、その第2クラッチ機構CL2に作用するトルクは、第1モータ3からトルクを出力することにより実行可能である。その際、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクを急激に低下させると、ショックが生じる可能性があるため、予め定められた変化率で第2クラッチ機構CL2に作用するトルクを低下させる。なお、以下の説明では、便宜上、直結モードからHV-Loモードへの切り替え、すなわち、第2クラッチ機構CL2を解放させる場合について説明する。   If a negative determination is made in step S1 because there is no request to switch the driving mode, this routine is temporarily terminated. On the other hand, if a positive determination is made in step S1 because there is a request to switch the running mode, torque reduction control is performed to reduce the torque acting on the clutch mechanism to be released (step S2). This step S2 can be executed by controlling the torque of the first motor 3 as described above. More specifically, at the time of switching from the direct connection mode to the HV-Lo mode, the second clutch mechanism CL2 corresponds to the releasing clutch mechanism targeted in step S2, and the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is , Can be executed by outputting torque from the first motor 3. At this time, if the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is suddenly reduced, a shock may occur. Therefore, the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is reduced at a predetermined rate of change. In the following description, for convenience, a case will be described in which the direct connection mode is switched to the HV-Lo mode, that is, the second clutch mechanism CL2 is released.

第2クラッチ機構CL2に作用するトルクを低減させるトルク低減制御を実行した後に、第3回転部材32を第2回転部材31から離隔させるための荷重(抜き力)を第1所定荷重に設定して、第2アクチュエータ34から出力する(ステップS3)。この第1所定荷重は、第2クラッチ機構CL2を解放した時点で車両1にショックが生じない程度まで、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクが低下した時点での第2クラッチ機構CL2のそれぞれの噛み合い歯に作用する摩擦力と、同一の値に定められている。また、ステップS3は、例えば、第2クラッチ機構CL2を解放した時点で車両1にショックが生じない程度まで、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクが低下する時間を、第1モータ3のトルクの変化率などから求め、その求められた時間から余裕代分の時間を減算した設定時間が、第1モータ3のトルクを変更させ始めてから経過した時点で、実行するように構成されていてもよい。これは、第2アクチュエータ34から長期間に亘って第3回転部材32を第2回転部材31から離隔させる荷重を発生させることに伴うエネルギー損失を抑制するためである。   After executing the torque reduction control for reducing the torque acting on the second clutch mechanism CL2, a load (pulling force) for separating the third rotating member 32 from the second rotating member 31 is set to a first predetermined load. Are output from the second actuator 34 (step S3). The first predetermined load corresponds to the respective values of the second clutch mechanism CL2 at the time when the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is reduced to such an extent that no shock occurs in the vehicle 1 when the second clutch mechanism CL2 is released. The friction force acting on the meshing teeth is set to the same value. Further, step S3 is, for example, the time during which the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is reduced to such an extent that no shock occurs in the vehicle 1 at the time when the second clutch mechanism CL2 is released. It may be configured to be executed when a set time obtained from the change rate or the like and a time for the allowance is subtracted from the obtained time has elapsed since the start of changing the torque of the first motor 3. . This is to suppress energy loss caused by generating a load from the second actuator 34 for separating the third rotating member 32 from the second rotating member 31 for a long period of time.

上述したように第2クラッチ機構CL2に作用するトルクを低下させつつ、第3回転部材32が第2回転部材31から離隔する荷重を作用させることにより、第2クラッチ機構CL2のそれぞれの噛み合い歯に作用する摩擦力が、第3回転部材32を第2回転部材31から離隔させる荷重以下となった時点で、第3回転部材32が第2回転部材31から離隔し始める。したがって、ステップS3についで、第2クラッチ機構CL2の噛み合い長さが減少したか否かを判断する(ステップS4)。このステップS4は、第3回転部材32のストローク量を検出するセンサなどの検出値に基づいて判断することができる。   As described above, while the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is reduced, the third rotating member 32 exerts a load separated from the second rotating member 31 to apply a load to each meshing tooth of the second clutch mechanism CL2. When the applied frictional force becomes equal to or less than the load for separating the third rotating member 32 from the second rotating member 31, the third rotating member 32 starts to separate from the second rotating member 31. Therefore, following step S3, it is determined whether the engagement length of the second clutch mechanism CL2 has decreased (step S4). This step S4 can be determined based on a detection value of a sensor or the like that detects the stroke amount of the third rotating member 32.

第2クラッチ機構CL2の噛み合い長さが減少していないことによりステップS4で否定的に判断された場合は、第2クラッチ機構CL2の噛み合い長さが減少するまでステップS4を繰り返し実行する。それとは反対に、第2クラッチ機構CL2の噛み合い長さが減少したことによりステップS4で肯定的に判断された場合は、トルク低減制御を停止し(ステップS5)、第2クラッチ機構CL2が解放したか否かを判断する(ステップS6)。このステップS6は、ステップS4と同様に、第3回転部材32のストローク量を検出するセンサなどの検出値に基づいて判断することができる。または、第2クラッチ機構CL2が解放されることにより、第1モータ3などの回転数が変動するため、第1モータ3の回転数を検出するセンサや、エンジン回転数を検出するセンサなどの検出値が変動したか否かなどに基づいて判断することができる。   If the determination in step S4 is negative because the engagement length of the second clutch mechanism CL2 has not decreased, step S4 is repeatedly executed until the engagement length of the second clutch mechanism CL2 decreases. Conversely, if the determination in step S4 is affirmative because the engagement length of the second clutch mechanism CL2 has decreased, the torque reduction control is stopped (step S5), and the second clutch mechanism CL2 is released. It is determined whether or not (step S6). This step S6 can be determined based on a detection value of a sensor or the like for detecting the stroke amount of the third rotating member 32, similarly to step S4. Alternatively, when the second clutch mechanism CL2 is disengaged, the rotation speed of the first motor 3 and the like fluctuates. The determination can be made based on whether or not the value has changed.

第2クラッチ機構CL2が解放していないことによりステップS6で否定的に判断された場合は、第2クラッチ機構CL2が解放されるまで、ステップS6を繰り返し実行する。すなわち、第2クラッチ機構CL2が解放されるまで、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクを一定に保つとともに、第2アクチュエータ34から一定の第1所定荷重を出力し続ける。それとは反対に、第2クラッチ機構CL2が解放したことによりステップS6で肯定的に判断された場合は、第3回転部材32を第2回転部材31から離隔させるための荷重を「0」に設定して(ステップS7)、このルーチンを一旦終了する。   If a negative determination is made in step S6 because the second clutch mechanism CL2 has not been released, step S6 is repeatedly executed until the second clutch mechanism CL2 is released. That is, until the second clutch mechanism CL2 is released, the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is kept constant, and the second actuator 34 continues to output a constant first predetermined load. Conversely, if the determination in step S6 is affirmative due to the release of the second clutch mechanism CL2, the load for separating the third rotating member 32 from the second rotating member 31 is set to “0”. Then (step S7), this routine is temporarily ended.

図5は、第2クラッチ機構CL2を解放させる際における第2クラッチ機構CL2に作用するトルク、抜き力、噛み合い長さの変化を説明するためのタイムチャートである。なお、図4に示す制御を実行した場合における変化を実線で示し、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクを低減するトルク低減制御を実行し続けた場合における変化を破線で示している。   FIG. 5 is a time chart for explaining changes in torque, disengagement force, and engagement length acting on the second clutch mechanism CL2 when the second clutch mechanism CL2 is released. Note that a change when the control shown in FIG. 4 is executed is indicated by a solid line, and a change when the torque reduction control for reducing the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is continuously executed is indicated by a broken line.

図5に実線で示すように走行モードの切り替え要求があることにより、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクはt0時点から比例的に低下させられている。その際には、抜き力は、「0」に維持されており、その結果、噛み合い長さも所定値に維持されている。   As indicated by the solid line in FIG. 5, the request to switch the driving mode causes the torque acting on the second clutch mechanism CL2 to be reduced proportionally from the point in time t0. At that time, the pulling force is maintained at “0”, and as a result, the engagement length is also maintained at the predetermined value.

ついで、第2クラッチ機構CL2を解放した時点で車両1にショックが生じない程度まで、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクが低下する時間から余裕代分の時間を減算した設定時間が経過したt1時点から、抜き力が増大させられている。その場合、第2クラッチ機構CL2の各噛み合い歯に作用する摩擦力は、抜き力よりも大きいため、噛み合い長さは所定値に維持されている。   Then, to the extent that no shock occurs in the vehicle 1 at the time when the second clutch mechanism CL2 is released, the set time obtained by subtracting the time for the allowance from the time when the torque acting on the second clutch mechanism CL2 decreases is t1. From that point on, the pulling force has been increased. In this case, since the frictional force acting on each meshing tooth of the second clutch mechanism CL2 is larger than the pulling force, the meshing length is maintained at a predetermined value.

そして、第2クラッチ機構CL2を解放した時点で車両1にショックが生じない程度まで、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクが低下したt2時点で、抜き力が第2クラッチ機構CL2の各噛み合い歯に作用する摩擦力以上となることにより、噛み合い長さが減少している。その結果、図4の制御例におけるステップS4で肯定的に判断されるため、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクを低減させるトルク低減制御が停止させられ、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクが一定に保たれている。   Then, at time t2 when the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is reduced to such an extent that no shock occurs in the vehicle 1 when the second clutch mechanism CL2 is released, the disengaging force is applied to each of the meshing teeth of the second clutch mechanism CL2. , The engagement length is reduced. As a result, since a positive determination is made in step S4 in the control example of FIG. 4, the torque reduction control for reducing the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is stopped, and the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is reduced. It is kept constant.

そのように第2クラッチ機構CL2に作用するトルクが一定に保たれ、かつ抜き力を作用させ続けることにより、抜き力が第2クラッチ機構CL2の各噛み合い歯に作用する摩擦力以上となる状態が維持されるため、噛み合い長さが比例的に減少し、t3時点で第2クラッチ機構CL2が解放される。   By keeping the torque acting on the second clutch mechanism CL2 constant and applying the disengaging force in such a manner, the state in which the disengaging force becomes equal to or more than the frictional force acting on each meshing tooth of the second clutch mechanism CL2 is obtained. Since the engagement is maintained, the engagement length decreases proportionally, and the second clutch mechanism CL2 is released at the time point t3.

一方、図5に破線で示すように、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクを低減させるトルク低減制御を実行し続けると、すなわち、第1モータ3のトルクを増大させ続けると、図2および図3に示す構成では、t4時点で第2クラッチ機構CL2の噛み合い方向が反転して、反対側の噛み合い面が接触することにより、その接触面に作用する摩擦力がt5時点で抜き力以上となるため、噛み合い長さの減少が停滞し、その結果、第2クラッチ機構CL2を解放できなくなっている。   On the other hand, as shown by the broken line in FIG. 5, if the torque reduction control for reducing the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is continuously executed, that is, if the torque of the first motor 3 is continuously increased, FIGS. In the configuration shown in FIG. 3, the engagement direction of the second clutch mechanism CL2 is reversed at time t4, and the opposite engagement surface comes into contact, so that the frictional force acting on the contact surface becomes greater than the disengagement force at time t5. Therefore, the decrease in the engagement length stagnates, and as a result, the second clutch mechanism CL2 cannot be released.

上述したように噛み合い長さが減少した時点で、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクを一定に保ち、かつ抜き力を作用させ続けることにより、第2クラッチ機構CL2の解放時に第2クラッチ機構CL2に作用するトルクを一定に保てるため、その解放に伴うショックのバラツキを抑制できる。また、第2クラッチ機構CL2が解放し始めてから、すなわち噛み合い長さが減少し始めてからは、抜き力から摩擦力を減算した第3回転部材32に作用する荷重を一定に保つことができるため、第2クラッチ機構CL2が解放するまでの時間のバラツキを抑制できる。   As described above, when the engagement length is reduced, the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is kept constant and the release force is continuously applied, so that the second clutch mechanism CL2 is released when the second clutch mechanism CL2 is released. Since the torque acting on the motor can be kept constant, it is possible to suppress the variation in shock caused by the release. Further, since the second clutch mechanism CL2 starts disengaging, that is, after the engagement length starts to decrease, the load acting on the third rotating member 32 obtained by subtracting the frictional force from the disengaging force can be kept constant. Variation in the time until the second clutch mechanism CL2 is released can be suppressed.

この発明の実施形態における制御装置は、解放するクラッチ機構に作用するトルクがほぼ一定の間に、そのクラッチ機構を解放することができればよい。そのため、上述した制御例では、解放するクラッチ機構に作用するトルクを一定に保って、クラッチ機構を解放させるように構成しているが、解放するクラッチ機構に作用するトルクの変動幅が少ないうちにクラッチ機構を解放させるように構成してもよい。   The control device according to the embodiment of the present invention only needs to be able to release the clutch mechanism while the torque acting on the released clutch mechanism is substantially constant. Therefore, in the control example described above, the clutch mechanism is configured to release the clutch mechanism while maintaining a constant torque acting on the clutch mechanism to be released. The clutch mechanism may be configured to be released.

その制御例を図6に示してある。なお、図4に示す制御例と同一のステップには同一のステップ番号を付してその説明を省略する。図6に示す例では、第2クラッチ機構CL2の噛み合い長さが低下したことによりステップS4で肯定的に判断された場合は、図4に示す例とは異なり、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクを低減するトルク低減制御を継続したまま、抜き力を第2所定荷重に増大させ(ステップS10)、ステップS6に移行する。なお、第2所定荷重は、噛み合い長さが長いほど大きな値に設定することが好ましい。   An example of the control is shown in FIG. Note that the same steps as those in the control example shown in FIG. 4 are denoted by the same step numbers, and description thereof will be omitted. In the example shown in FIG. 6, when the engagement length of the second clutch mechanism CL2 is reduced and the determination in step S4 is affirmative, unlike the example shown in FIG. 4, it acts on the second clutch mechanism CL2. With the torque reduction control for reducing the torque being continued, the extraction force is increased to the second predetermined load (step S10), and the process proceeds to step S6. It is preferable that the second predetermined load is set to a larger value as the engagement length is longer.

その制御例を実行して第2クラッチ機構CL2を解放させる際における第2クラッチ機構CL2に作用するトルク、抜き力、噛み合い長さの変化を説明するためのタイムチャートを図7に示してある。図7に示す例では、噛み合い長さが減少し始めたt2時点で、抜き力を第2所定荷重に増大させている。その結果、噛み合い長さが急激に減少して、t10時点で第2クラッチ機構CL2が解放されている。したがって、t2時点からt10時点までの時間が短縮されることにより、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクの変化幅が小さくなる。   FIG. 7 is a time chart for explaining changes in the torque, the pulling force, and the engagement length acting on the second clutch mechanism CL2 when the second clutch mechanism CL2 is released by executing the control example. In the example shown in FIG. 7, at time t2 when the engagement length starts to decrease, the pulling force is increased to the second predetermined load. As a result, the engagement length is sharply reduced, and the second clutch mechanism CL2 is released at time t10. Therefore, the time width from the time point t2 to the time point t10 is reduced, so that the change width of the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is reduced.

上述したように制御することにより、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクの変化幅が小さいうちに第2クラッチ機構CL2を解放させることができるため、第2クラッチ機構CL2の解放時に第2クラッチ機構CL2に作用するトルクのバラツキを抑制できる。その結果、その解放に伴うショックのバラツキを抑制できる。また、第2クラッチ機構CL2が解放し始めてから、すなわち噛み合い長さが減少し始めてからは、抜き力を大きくすることにより、極短時間で第2クラッチ機構CL2を解放することができ、その時間のバラツキを抑制できる。   By performing the control as described above, the second clutch mechanism CL2 can be released while the change width of the torque acting on the second clutch mechanism CL2 is small, so that the second clutch mechanism CL2 is released when the second clutch mechanism CL2 is released. Variation in torque acting on CL2 can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a variation in shock caused by the release. Further, after the second clutch mechanism CL2 starts to be released, that is, after the engagement length starts to decrease, the second clutch mechanism CL2 can be released in an extremely short time by increasing the disengaging force. Can be suppressed.

また、噛み合い式の係合機構は、解放開始時における噛み合い長さにバラツキがある場合があり、解放するまでの時間や、解放時に作用するトルクの大きさなどにバラツキが生じる可能性がある。そのため、解放開始時に、一旦、噛み合い長さを調整することが好ましい。その制御の一例を図8に示してある。なお、図8に示す例は、噛み合い長さを調整する制御例について説明するためのフローチャートであり、図4や図6に示す制御例と組み合わせてもよい。また、図4や図6と同様のステップについては同一のステップ番号を付してその説明を省略する。   In addition, in the engagement type engagement mechanism, the engagement length at the start of disengagement may vary, and there is a possibility that the time required for disengagement, the magnitude of the torque acting upon disengagement, and the like may vary. Therefore, it is preferable to temporarily adjust the engagement length at the time of starting the release. An example of the control is shown in FIG. Note that the example shown in FIG. 8 is a flowchart for explaining a control example for adjusting the mesh length, and may be combined with the control examples shown in FIGS. 4 and 6. Steps similar to those in FIGS. 4 and 6 are denoted by the same step numbers, and description thereof is omitted.

図8に示す例では、トルク低減制御が実行された後でかつ抜き力を第1所定荷重に設定する前に、噛み合い長さが長くなるように所定の挿入力を発生させる(ステップS20)。この挿入力は、第2クラッチ機構CL2に作用するトルクに関わらず、最大噛み合い長さまで挿入可能な荷重に設定してもよく、挿入力を発生させる時点における第2クラッチ機構CL2に作用するトルクに応じた値であってもよい。また、ここでは、噛み合い長さを増大させる方向に荷重を作用させる例を説明しているが、例えば、噛み合い歯の摩擦係数を局部的に大きく形成するなどにより、噛み合い長さを減少させる際における開始位置を定めるための位置決め構造を備えている場合には、ステップS20でその摩擦力以下の抜き力を発生させて、噛み合い長さを調整するように構成してもよい。   In the example shown in FIG. 8, after the torque reduction control is executed and before the pulling force is set to the first predetermined load, a predetermined insertion force is generated so as to increase the engagement length (step S20). This insertion force may be set to a load that can be inserted up to the maximum meshing length regardless of the torque acting on the second clutch mechanism CL2, and may be set to a torque acting on the second clutch mechanism CL2 when the insertion force is generated. The value may be a corresponding value. Also, here, an example in which a load is applied in a direction to increase the meshing length is described.For example, when the meshing tooth is locally reduced in friction coefficient, the meshing length is reduced. In the case where a positioning structure for determining the start position is provided, a configuration may be employed in which a meshing length is adjusted by generating a withdrawing force equal to or less than the frictional force in step S20.

図9には、図8に示す制御例を実行して第2クラッチ機構CL2を解放させる際における第2クラッチ機構CL2に作用するトルク、抜き力、噛み合い長さの変化を説明するためのタイムチャートを示している。なお、図9では、図8に示す制御例の効果を説明するためのタイムチャートを示しており、トルク低減制御を停止することや、抜き力を増大させる制御は実行していない。また、図9では、噛み合い長さが比較的長い第1噛み合い長さから単に第2クラッチ機構を解放した例を破線で示し、噛み合い長さが第1噛み合い長さよりも短い第2噛み合い長さから単に第2クラッチ機構を解放した例を一点鎖線で示し、噛み合い長さが第2噛み合い長さである状態から図8に示す制御例を実行して第2クラッチ機構を解放した例を実線で示している。   FIG. 9 is a time chart for explaining changes in torque, disengagement force, and engagement length acting on the second clutch mechanism CL2 when the control example shown in FIG. 8 is executed to release the second clutch mechanism CL2. Is shown. Note that FIG. 9 shows a time chart for explaining the effect of the control example shown in FIG. 8, and does not stop the torque reduction control or execute the control for increasing the pulling force. In FIG. 9, an example in which the second clutch mechanism is simply released from the first meshing length having a relatively long meshing length is indicated by a broken line, and the meshing length is reduced from the second meshing length shorter than the first meshing length. An example in which the second clutch mechanism is simply released is indicated by a dashed-dotted line, and an example in which the second clutch mechanism is released by executing the control example shown in FIG. 8 from a state where the engagement length is the second engagement length is shown by a solid line. ing.

図9に示す例では、t1時点で挿入力が一時的に増大させた後に、抜き力を発生させている。その結果、t1時点で噛み合い長さが増大するとともに、t2時点までの間は、噛み合い長さが増大した状態が維持されている。そして、t2時点で第2クラッチ機構CL2の噛み合い歯に作用する摩擦力よりも抜き力が大きくなることにより噛み合い長さが減少している。   In the example shown in FIG. 9, the insertion force is generated after the insertion force is temporarily increased at time t1. As a result, the engagement length increases at time t1, and the state in which the engagement length has increased is maintained until time t2. Then, at time t2, the meshing length is reduced by the fact that the disengaging force becomes larger than the frictional force acting on the meshing teeth of the second clutch mechanism CL2.

上述したように制御することにより、噛み合い長さのバラツキがクラッチ機構の解放時間のバラツキに影響することを抑制できる。また、クラッチ機構が解放される時点にクラッチ機構に作用するトルクの大きさにバラツキが生じることを抑制することができ、その結果、クラッチ機構を解放することに伴うショックの大きさのバラツキを抑制することができる。   By performing the control as described above, it is possible to suppress the variation in the engagement length from affecting the variation in the release time of the clutch mechanism. In addition, it is possible to suppress the occurrence of variation in the magnitude of the torque acting on the clutch mechanism when the clutch mechanism is released, thereby suppressing the variation in the magnitude of the shock caused by releasing the clutch mechanism. can do.

なお、この発明の実施形態における噛み合い式の係合機構は、図1に示す構成の車両に搭載されたものに限定されず、例えば、エンジンのみを備えたガソリン車や、モータのみを備えた電気自動車などに搭載されていてもよい。また、この係合機構は、従来知られている有段式の変速機構などの種々の変速機構に設けられたものであってもよい。さらに、解放する噛み合い式の係合機構に作用するトルクを低減させる手段は、第1モータのトルク制御によるものに限らず、例えば、他の摩擦クラッチ機構の伝達トルク容量を制御することにより実行してもよい。   The engagement type engagement mechanism in the embodiment of the present invention is not limited to the one mounted on the vehicle having the configuration shown in FIG. 1. For example, a gasoline-powered vehicle having only an engine or an electric vehicle having only a motor It may be mounted on a car or the like. The engagement mechanism may be provided in various transmission mechanisms such as a conventionally known stepped transmission mechanism. Further, the means for reducing the torque acting on the disengagement meshing engagement mechanism is not limited to the torque control of the first motor, and may be performed by, for example, controlling the transmission torque capacity of another friction clutch mechanism. You may.

さらに、噛み合い式の係合機構は、例えば、係合または解放するように可動する回転部材に、解放側の荷重を常時作用させるリターンスプリングと、係合側に荷重を発生させるアクチュエータとにより構成され、そのアクチュエータの制御量を調整することにより、抜き力や挿入力を制御するように構成してもよい。   Further, the meshing type engagement mechanism is constituted by, for example, a return spring that constantly applies a load on the release side to a rotating member that is movable to engage or disengage, and an actuator that generates a load on the engagement side. By adjusting the control amount of the actuator, the pulling force and the insertion force may be controlled.

1…ハイブリッド車両、 2…エンジン、 3,4…モータ、 5…駆動装置、 6…動力分割機構、 7…分割部、 8…変速部、 9,15…サンギヤ、 10,16,24…リングギヤ、 12,18…キャリヤ、 13…出力軸、 14…入力軸、 20…カウンタシャフト、 27…ドライブシャフト、 28R,28L…前輪、 29…ECU(電子制御装置)、 CL1,CL2…クラッチ機構、 30,31,32…回転部材、 30a,31a,31b,32a…噛み合い歯、 33,34…アクチュエータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hybrid vehicle, 2 ... Engine, 3, 4 ... Motor, 5 ... Driving device, 6 ... Power split mechanism, 7 ... Dividing part, 8 ... Transmission part, 9, 15 ... Sun gear, 10, 16, 24 ... Ring gear, 12, 18 carrier, 13 output shaft, 14 input shaft, 20 counter shaft, 27 drive shaft, 28R, 28L front wheel, 29 ECU (electronic control unit), CL1, CL2 clutch system, 30, 31, 32: rotating member, 30a, 31a, 31b, 32a: meshing teeth, 33, 34: actuator.

Claims (1)

入力側噛み合い歯と、出力側噛み合い歯とを選択的に噛み合わせることによりトルクを伝達する噛み合い式係合機構と、前記入力側噛み合い歯と前記出力側噛み合い歯との噛み合いを解消する荷重を制御可能なアクチュエータと、前記噛み合い式係合機構が負担するトルクを低減可能なトルク制御部とを備えた車両の制御装置において、
前記噛み合い式係合機構を係合状態から解放状態に切り替える要求がある場合に、前記トルク制御部により前記噛み合い式係合機構が負担するトルクを連続的に低減させるとともに、前記アクチュエータにより前記入力側噛み合い歯と前記出力側噛み合い歯との噛み合いを解消する荷重を所定荷重に制御し、
前記入力側噛み合い歯と前記出力側噛み合い歯との噛み合い量が減少したことを条件に、前記トルク制御部による前記噛み合い式係合機構が負担するトルクの低減を停止する低減停止制御と、前記アクチュエータにより前記入力側噛み合い歯と前記出力側噛み合い歯との噛み合いを解消する荷重を前記所定荷重よりも増大させる抜き力増大制御との少なくともいずれか一方を実行するように構成されている
ことを特徴とする車両の制御装置。
A meshing engagement mechanism for transmitting torque by selectively meshing the input side meshing teeth and the output side meshing teeth, and controlling a load for eliminating the meshing between the input side meshing teeth and the output side meshing teeth. A control device for a vehicle including a possible actuator and a torque control unit capable of reducing a torque borne by the meshing engagement mechanism.
When there is a request to switch the meshing engagement mechanism from the engaged state to the released state, the torque control unit continuously reduces the torque borne by the meshing engagement mechanism, and the actuator controls the input side. Controlling the load for eliminating the meshing between the meshing teeth and the output side meshing teeth to a predetermined load,
A reduction stop control for stopping the reduction of the torque borne by the meshing type engagement mechanism by the torque control section, on condition that a meshing amount between the input side meshing tooth and the output side meshing tooth is reduced; and By executing at least one of a pulling force increase control for increasing a load for canceling meshing between the input side meshing teeth and the output side meshing teeth above the predetermined load. Vehicle control device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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