JP2024008563A - Hybrid vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、駆動力源としてエンジン(内燃機関)およびモータを搭載したハイブリッド車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle equipped with an engine (internal combustion engine) and a motor as a driving force source.
特許文献1には、車両の悪路走行に伴って車体に発生する振動を軽減することを目的とした自動変速機のロックアップクラッチ制御装置が記載されている。この特許文献1に記載された自動変速機のロックアップクラッチ制御装置は、係合状態と非係合状態との間で切り換え可能なロックアップクラッチを備えた自動変速機を制御対象にしている。そして、特許文献1に記載された制御装置は、車両が走行している路面が悪路であると判定した場合に、ロックアップクラッチを強制的に非係合(解放)状態にする。
また、特許文献2には、走行モードの多様化を図ることを目的としたハイブリッド車両の駆動装置が記載されている。この特許文献2に記載されたハイブリッド車両の駆動装置は、エンジンが出力した動力が入力される第1キャリアと、第1モータに連結されている第1サンギヤと、第1リングギヤとによって差動作用を行う動力分割機構(第1遊星歯車機構)、および、第1リングギヤに連結された第2キャリアと、出力ギヤに連結されている第2リングギヤと、第2サンギヤとによって差動作用を行う第2遊星歯車機構を備えている。更に、第1キャリアおよび第1サンギヤのいずれか一方と第2サンギヤとを選択的に連結する第1クラッチ機構、および、第2遊星歯車機構におけるいずれか二つの要素(例えば、第2サンギヤ、第2リングギヤ)を選択的に連結して第2遊星歯車機構を一体化させる第2クラッチ機構を備えている。そして、この特許文献2に記載されたハイブリッド車両用駆動装置は、エンジン、第1モータ、および、出力ギヤに連結した第2モータの全ての動力源から、走行用のトルク(駆動トルク)を出力することが可能なように構成されている。
Further,
そして、特許文献3には、駆動系統に共振が発生した場合の振動を低減することを目的としたハイブリッド車両の駆動装置が記載されている。この特許文献3に記載されたハイブリッド車両の駆動装置は、上記の特許文献2に記載されたハイブリッド車両用駆動装置と同様に、共に遊星歯車機構を用いて構成された動力分割装置および変速装置を備えている。動力分割装置には、エンジン、第1モータ、および、第2モータの出力軸が連結されている。変速装置は、エンジンと動力分配装置との間に設けられ、エンジンの回転を変速して動力分配装置に出力する。また、エンジンを動力分配装置から切り離すことを可能する係合装置(クラッチ、ブレーキ)が設けられている。
車両が凹凸の多い悪路や未舗装路、あるいは、路面の凹凸が連続する波状路などを走行する際には、駆動輪に回転変動が生じて、駆動力源から駆動輪に至る駆動系統の振動系においてねじり共振が発生する場合がある。そのような共振が発生する場合に、例えば、特許文献1に記載されているようなトルクコンバータのロックアップクラッチや、特許文献3に記載されているような係合装置を解放して、駆動系統からエンジンを切り離すことにより、共振や振動を抑制する技術が従来知られている。特に、特許文献3に記載されたハイブリッド車両の駆動装置は、駆動系統に共振が発生したことを検出すると、車速が所定値を下回る場合には、エンジンを停止するとともに、エンジンの停止後に、クラッチを解放する。車速が所定値を上回る場合には、エンジンを自立運転(アイドリング運転)させた状態で、クラッチを解放する。そのような制御により、特許文献3に記載されたハイブリッド車両の駆動装置によれば、遊星歯車機構のピニオンの過回転を防止しつつ、駆動装置に発生する共振を抑制できる、とされている。
When a vehicle drives on a rough, unpaved road with many bumps, or a wavy road with continuous bumps, rotational fluctuations occur in the drive wheels, causing damage to the drive system from the drive power source to the drive wheels. Torsional resonance may occur in vibration systems. When such resonance occurs, for example, the lock-up clutch of the torque converter as described in
但し、上記の特許文献3に記載されたハイブリッド車両の駆動装置や従来の技術では、共振や振動を抑制するためにクラッチを解放した後に、クラッチを再係合してハイブリッド車両を走行させる状況については具体的に考慮されていない。そのため、クラッチを再係合する際に、十分なクラッチの係合動作の応答性を得られない場合がある。ハイブリッド車両が悪路や波状路等を走行する状況では、上記のように振動や共振を抑制するためにクラッチが解放される一方で、悪路や波状路等に対する走破性を確保するために、駆動力や駆動力の応答性に対する要求も高くなる。しかしながら、特許文献3に記載されたハイブリッド車両の駆動装置や従来の技術では、上記のようにクラッチを再係合する際の応答性が十分でない可能性がある。ひいては、ハイブリッド車両の悪路走破性能や動力性能が低下してしまうおそれがある。
However, in the hybrid vehicle drive device and conventional technology described in
この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、悪路や波状路を走行する際の振動や共振の発生を適切に抑制するとともに、悪路走破性能および動力性能を向上させることが可能なハイブリッド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。 This invention was devised with a focus on the above-mentioned technical problems, and it appropriately suppresses the occurrence of vibration and resonance when driving on rough or corrugated roads, and improves rough road running performance and power performance. It is an object of the present invention to provide a control device for a hybrid vehicle that can be improved.
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジン、第1モータ、および、第2モータを有する駆動力源と、第1遊星歯車機構および第2遊星歯車機構によって構成され、前記エンジンおよび前記第1モータと駆動輪との間の駆動系統でトルクを伝達するとともに、それぞれ係合状態または解放状態に動作して前記トルクの伝達状態を切り替える第1クラッチおよび第2クラッチの少なくとも二つの係合機構を有する動力伝達部と、を備え、前記第1クラッチを係合しかつ前記第2クラッチを解放する第1モード、前記第1クラッチを解放しかつ前記第2クラッチを係合する第2モード、および、前記第1クラッチおよび前記第2クラッチを共に解放する切り離しモードの少なくとも三つのモードを選択的に設定して走行することが可能なハイブリッド車両の制御装置であって、前記駆動力源、前記第1クラッチ、および、前記第2クラッチをそれぞれ制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記駆動系統に予め定めた所定の閾値を超える大きな振動または荷重(もしくはトルク)が発生する過大入力があった場合に、前記切り離しモードを設定して前記駆動系統から前記エンジンおよび前記第1モータを切り離すとともに、前記エンジンを運転し、前記エンジンの回転数をアイドリング回転数よりも高い状態に維持するエンジン回転数制御を実行することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention is configured by a driving power source having an engine, a first motor, and a second motor, and a first planetary gear mechanism and a second planetary gear mechanism, the engine and the second planetary gear mechanism. At least two engagements of a first clutch and a second clutch that transmit torque in a drive system between the first motor and the drive wheels, and each operate in an engaged state or a disengaged state to switch the torque transmission state. a power transmission section having a mechanism, a first mode in which the first clutch is engaged and the second clutch is disengaged, and a second mode in which the first clutch is disengaged and the second clutch is engaged. , and a control device for a hybrid vehicle that can run while selectively setting at least three modes, including a disengagement mode in which both the first clutch and the second clutch are released, the drive power source; The controller includes a controller that controls the first clutch and the second clutch, and the controller is configured to control the drive system when there is an excessive input that causes large vibration or load (or torque) that exceeds a predetermined threshold. In this case, setting the disconnection mode to disconnect the engine and the first motor from the drive system, and operating the engine to maintain the engine rotation speed higher than the idling rotation speed; It is characterized by executing numerical control.
また、この発明における前記第1遊星歯車機構は、前記エンジンに連結された第1入力要素、前記第1モータに連結された第1反力要素、および、第1出力要素の三つの回転要素を有し、前記第2遊星歯車機構は、前記第1出力要素に連結された第2入力要素、前記トルクを前記駆動輪側へ伝達する出力部材に連結された第2出力要素、および、第2反力要素の三つの回転要素を有し、前記第1クラッチは、前記第1入力要素と前記第2反力要素とを選択的に連結し、前記第2クラッチは、前記第2遊星歯車機構におけるいずれか二つの前記回転要素を選択的に連結し、前記第1モードは、前記第2入力要素の回転数に対して前記第2出力要素の回転数を低下させる低速段モードであり、前記第2モードは、前記第2入力要素の回転数に対して前記第2出力要素の回転数を増大させる高速段モードであることを特徴としている。 Further, the first planetary gear mechanism according to the present invention includes three rotating elements: a first input element connected to the engine, a first reaction force element connected to the first motor, and a first output element. The second planetary gear mechanism includes a second input element connected to the first output element, a second output element connected to an output member that transmits the torque to the driving wheel side, and a second input element connected to the first output element. The first clutch selectively connects the first input element and the second reaction force element, and the second clutch includes three rotating elements of the second planetary gear mechanism. any two of the rotational elements are selectively connected, the first mode is a low speed mode in which the rotational speed of the second output element is lowered relative to the rotational speed of the second input element, and the The second mode is characterized in that it is a high speed mode in which the rotational speed of the second output element is increased relative to the rotational speed of the second input element.
また、この発明における前記コントローラは、前記エンジン回転数制御を実行し、前記第1クラッチにおける互いに係合する係合要素同士の回転数を同期させるように構成してもよい。 Further, the controller in the present invention may be configured to execute the engine rotational speed control and synchronize the rotational speeds of mutually engaged engagement elements in the first clutch.
また、この発明における前記コントローラは、前記エンジン回転数制御と併せて、前記第1モータの回転数を制御するモータ回転数制御を実行し、前記係合要素同士の回転数を同期させるように構成してもよい。 Further, the controller in the present invention is configured to execute motor rotation speed control for controlling the rotation speed of the first motor in addition to the engine rotation speed control, and to synchronize the rotation speeds of the engagement elements. You may.
また、この発明における前記ハイブリッド車両は、前記第1クラッチおよび前記第2クラッチを共に係合する固定段モードを更に設定して走行することが可能であり、この発明における前記コントローラは、前記固定段モードを設定している状態で前記過大入力があった場合は、一旦、前記高速段モードに移行した後に、前記切り離しモードを設定するように構成してもよい。 Further, the hybrid vehicle according to the present invention can further set a fixed stage mode in which both the first clutch and the second clutch are engaged and travel, and the controller according to the present invention may run in a fixed stage mode in which both the first clutch and the second clutch are engaged. If the excessive input occurs while the mode is being set, the disconnection mode may be set after once shifting to the high speed mode.
また、この発明における前記コントローラは、前記過大入力に起因して前記高速段モードに移行した際に、前記振動または前記荷重が予め定めた所定の許容値を下回った場合は、前記切り離しモードに移行せずに、前記高速段モードを継続するように構成してもよい。 Further, in the present invention, when the controller shifts to the high speed mode due to the excessive input, if the vibration or the load falls below a predetermined allowable value, the controller shifts to the disconnection mode. Alternatively, the high speed mode may be continued.
そして、この発明における前記ハイブリッド車両は、前記駆動系統における前記振動または前記荷重を検出するセンサ(トルクセンサ)を備え、前記第1モータ、および、前記動力伝達部は、同一の回転軸線上で、互いに隣接して配置されるとともに、前記第1モータ、前記動力伝達部の順に、ケース内に組み付けられており、前記第1モータの回転軸は、少なくとも、前記回転軸線方向における前記第1モータと前記動力伝達部との間に配置された軸受で支持されており、前記センサは、前記軸受の前記回転軸線方向における前記第1モータ側に設置されていてもよく、この発明における前記コントローラは、前記センサによる検出結果に基づいて、前記過大入力の有無を判定するように構成してもよい。 The hybrid vehicle according to the present invention includes a sensor (torque sensor) that detects the vibration or the load in the drive system, and the first motor and the power transmission section are arranged on the same rotational axis, The first motor and the power transmission section are arranged adjacent to each other and assembled in the case in this order, and the rotation shaft of the first motor is at least parallel to the first motor in the rotation axis direction. The controller according to the present invention may be supported by a bearing disposed between the power transmission section and the sensor, and the sensor may be installed on the first motor side of the bearing in the direction of the rotation axis. The device may be configured to determine whether or not the excessive input is present based on a detection result by the sensor.
この発明で制御の対象にするハイブリッド車両は、動力伝達部に設けられた複数の係合機構の動作を制御することにより、複数のモードを設定できる。それら複数のモードのうち、ハイブリッド車両の走行状態に応じた適切なモードが選択されて設定される。例えば、燃費を優先した走行や動力性能を優先した走行など、運転者の要求に応じた適切なモードを設定して走行することができる。複数のモードとしては、少なくとも、第1モード、第2モード、および、切り離しモードの三つのモードを設定できる。第1モードと第2モードとは、動力伝達部におけるトルクの伝達状態が異なっており、例えば、第1モードは、低速段モードとして、動力伝達部における入力回転数に対して出力回転数を低下させる。また、第2モードは、高速段モードとして、動力伝達部における入力回転数に対して出力回転数を増大させる。そして、切り離しモードは、駆動系統からエンジンおよび第1モータを切り離し、第2モータの出力によってハイブリッド車両を走行させる、いわゆるEV走行を可能にする。そのようなEV走行の際に、切り離しモードを設定し、駆動系統からエンジンおよび第1モータを切り離すことにより、慣性抵抗や引き摺り損失を低減し、EV走行におけるエネルギ効率を向上させることができる。 The hybrid vehicle controlled by the present invention can set a plurality of modes by controlling the operations of a plurality of engagement mechanisms provided in a power transmission section. Among these multiple modes, an appropriate mode is selected and set according to the driving state of the hybrid vehicle. For example, it is possible to set an appropriate mode for driving according to the driver's needs, such as driving that prioritizes fuel efficiency or driving that prioritizes power performance. As the plurality of modes, at least three modes can be set: a first mode, a second mode, and a separation mode. The first mode and the second mode are different in the transmission state of torque in the power transmission section. For example, the first mode is a low gear mode where the output rotation speed is reduced relative to the input rotation speed in the power transmission section. let Further, the second mode is a high speed mode in which the output rotation speed is increased relative to the input rotation speed in the power transmission section. In the disconnection mode, the engine and the first motor are disconnected from the drive system, and the hybrid vehicle is driven by the output of the second motor, thereby enabling so-called EV driving. During such EV driving, by setting a disconnection mode and separating the engine and the first motor from the drive system, inertial resistance and drag loss can be reduced and energy efficiency in EV driving can be improved.
また、切り離しモードは、例えば、ハイブリッド車両が悪路や波状路等を走行する場合にも選択される。路面からハイブリッド車両の駆動系統に入力される大きな振動や荷重(過大入力)に対して、駆動系統からエンジンおよび第1モータを切り離すことにより、駆動系統における振動や共振の発生を抑制することができる。一方で、上記のような悪路や波状路等をハイブリッド車両が走行する際には、悪路走破性を確保するために、ハイブリッド車両の駆動力や、その駆動力の応答性に対する要求も高くなる。それに対して、従来の制御は、切り離しモードでは、エンジンの運転が停止される。もしくは、エンジンはアイドリング状態に制御される。そのため、切り離しモードを終了し、係合機構を再係合して加速走行するような場合に、十分な駆動力を得られない可能性があった。そこで、この発明のハイブリッド車両の制御装置では、外部からの過大入力に対応して切り離しモードを設定した場合には、エンジンが停止されることなく運転され(EV走行でエンジンを停止していた場合は、エンジンを始動して)、エンジン回転数制御が実行される。エンジン回転数制御により、エンジンの回転数がアイドリング回転数よりも高い状態に維持される。そのため、切り離しモードを終了し、係合機構を再係合して加速走行する際に、係合させる係合機構の同期を早めることができる。そして、エンジンの出力によって応答性よく駆動力を発生させることができる。 The disconnection mode is also selected, for example, when the hybrid vehicle travels on a rough road, a corrugated road, or the like. In response to large vibrations and loads (excessive input) that are input into the drive system of a hybrid vehicle from the road surface, by separating the engine and first motor from the drive system, it is possible to suppress the occurrence of vibrations and resonance in the drive system. . On the other hand, when a hybrid vehicle travels on rough roads or corrugated roads as mentioned above, there are high demands on the hybrid vehicle's driving force and the responsiveness of that driving force in order to ensure its ability to travel on rough roads. Become. In contrast, in conventional control, engine operation is stopped in the disconnection mode. Alternatively, the engine is controlled to idle. Therefore, when the vehicle exits the disconnection mode, re-engages the engagement mechanism, and accelerates the vehicle, there is a possibility that sufficient driving force may not be obtained. Therefore, in the hybrid vehicle control device of the present invention, when the disconnection mode is set in response to excessive input from the outside, the engine is operated without being stopped (if the engine is stopped during EV driving) (starts the engine), and engine speed control is executed. The engine speed control maintains the engine speed higher than the idling speed. Therefore, when the disconnection mode is ended and the engagement mechanism is re-engaged for accelerated travel, the synchronization of the engagement mechanism to be engaged can be accelerated. Further, driving force can be generated with good responsiveness by the output of the engine.
また、この発明のハイブリッド車両の制御装置では、上記のような切り離しモードのエンジン回転数制御により、第1クラッチにおける互いに係合する係合要素同士の回転数が同期させられる。第1クラッチは、第1モードとして低速段モードを設定する場合に係合させる係合機構であり、切り離しモードの間に第1クラッチの係合要素同士を同期させておくことにより、第1クラッチを直ちに係合可能な状態にし、低速段モードへ直ちに移行可能な状態で待機させることができる。そのため、切り離しモードを終了して加速走行する際に、即座に第1クラッチを係合して低速段モードに移行することができ、低速段モードで増幅させたエンジンの出力トルクで、大きな駆動力を応答性よく発生させることができる。 Further, in the hybrid vehicle control device of the present invention, the engine speed control in the disconnection mode as described above synchronizes the speeds of the engaging elements that engage with each other in the first clutch. The first clutch is an engagement mechanism that is engaged when the low gear mode is set as the first mode, and by synchronizing the engagement elements of the first clutch during the disengagement mode, the first clutch can be brought into a state where it can be immediately engaged, and can be placed on standby in a state where it can immediately shift to a low gear mode. Therefore, when accelerating after exiting the disengagement mode, the first clutch can be engaged immediately to shift to the low gear mode, and the engine's output torque amplified in the low gear mode provides a large driving force. can be generated with good responsiveness.
また、この発明のハイブリッド車両の制御装置では、上記のような切り離しモードのエンジン回転数制御に加えて、第1モータの回転数を制御するモータ回転数制御が実行される。エンジン回転数制御と共に、制御性のよいモータ回転数制御が実行されることにより、第1クラッチにおける互いに係合する係合要素同士の回転数が同期させられる。そのため、より迅速に、かつ、適切に、第1クラッチの同期を行うことができる。 Further, in the hybrid vehicle control device of the present invention, in addition to the engine rotation speed control in the disconnection mode as described above, motor rotation speed control for controlling the rotation speed of the first motor is executed. By performing motor rotation speed control with good controllability together with engine rotation speed control, the rotation speeds of mutually engaged engagement elements in the first clutch are synchronized. Therefore, the first clutch can be synchronized more quickly and appropriately.
また、この発明で制御の対象にするハイブリッド車両は、上記の第1モード(低速段モード)、第2モード(高速段モード)、および、切り離しモードに加えて、固定段モード(あるいは、直結モード)を更に設定できる。固定段モードは、第1クラッチおよび第2クラッチの両方を係合することによって設定される。第1クラッチおよび第2クラッチを共に係合することにより、第1遊星歯車機構および第2遊星歯車機構が共に一体に(差動せずに)回転するようになり、エンジンと出力部材とが、いわゆる直結された状態になる。そのため、固定段モードでは、エンジンおよび第1モータの両方の出力トルクを用いて駆動力を発生するので、ハイブリッド車両としては最も大きい駆動力を発生させることができる。また、固定段モードでは、第1遊星歯車機構および第2遊星歯車機構においてそれぞれの回転要素同士の相対回転が生じないので、エネルギ損失を抑制してエネルギ効率を向上させることができる。 In addition to the above-mentioned first mode (low gear mode), second mode (high gear mode), and disconnection mode, the hybrid vehicle to be controlled by this invention can operate in fixed gear mode (or direct coupling mode). ) can be further set. Fixed stage mode is set by engaging both the first clutch and the second clutch. By engaging the first clutch and the second clutch together, the first planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism rotate together (without differential movement), and the engine and the output member This results in a so-called directly connected state. Therefore, in the fixed stage mode, the driving force is generated using the output torque of both the engine and the first motor, so that it is possible to generate the largest driving force as a hybrid vehicle. Further, in the fixed stage mode, since relative rotation between the rotating elements does not occur in the first planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism, energy loss can be suppressed and energy efficiency can be improved.
上記のような固定段モードが設定されている状態で、ハイブリッド車両に過大入力があった場合、この発明のハイブリッド車両の制御装置では、先ず、第1クラッチが解放され、第2モード(高速段モード)が設定される。そして、一旦、高速段モードに移行した後に、第2クラッチが解放されることにより、切り離しモードが設定される。このように、固定段モードから切り離しモードに切り替える際に、高速段モードを経由して切り離しモードに移行することにより、低速段モードを経由した場合と比べて、モード移行中に外部から入力される荷重(振動の発生あるいは増幅)を抑制することができる。 If an excessive input is applied to the hybrid vehicle while the fixed gear mode is set as described above, the hybrid vehicle control device of the present invention first releases the first clutch and switches to the second mode (high gear mode). mode) is set. Then, once the transmission shifts to the high-speed gear mode, the second clutch is released, thereby setting the disengagement mode. In this way, when switching from fixed gear mode to disconnection mode, by transitioning to disconnection mode via high gear mode, the input from the outside during the mode transition is greater than when going through low gear mode. Load (generation or amplification of vibration) can be suppressed.
また、この発明のハイブリッド車両の制御装置では、上記のように固定段モードから切り離しモードへの移行の途中に、高速段モードを設定している状態で、過大入力が許容値を下回るほど低下した場合は、切り離しモードに移行せずに、高速段モードが継続される。このような場合は、過大入力が低下したことにより、弊害になるような振動や共振の発生が回避される。そして、切り離しモードへ移行せずに、高速段モードが継続されることにより、その後の加速要求や、大きな駆動力の要求に、応答性よく対応することができる。 Furthermore, in the hybrid vehicle control device of the present invention, during the transition from the fixed gear mode to the disconnection mode as described above, while the high gear mode is set, the excessive input decreases to below the allowable value. In this case, the high speed mode continues without transitioning to the disconnection mode. In such a case, since the excessive input is reduced, the occurrence of harmful vibrations and resonances is avoided. By continuing the high speed mode without shifting to the disconnection mode, subsequent requests for acceleration and requests for large driving force can be responded to with good responsiveness.
そして、この発明のハイブリッド車両は、駆動系統の過大入力を判定するため、駆動系統における振動または荷重を検出するセンサを備えている。センサは、例えば、トルクセンサであり、この発明のハイブリッド車両の制御装置では、そのようなセンサの検出結果を基に、上記のような過大入力の有無が判定される。そのため、トルクセンサ等のセンサで直接的に検出したデータに基づいて、切り離しモードにおけるエンジン回転数制御やモータ回転数制御を精度よく、適切に実行することができる。 The hybrid vehicle of the present invention includes a sensor that detects vibration or load in the drive system in order to determine excessive input to the drive system. The sensor is, for example, a torque sensor, and in the hybrid vehicle control device of the present invention, the presence or absence of an excessive input as described above is determined based on the detection result of such a sensor. Therefore, engine rotation speed control and motor rotation speed control in the disconnection mode can be accurately and appropriately executed based on data directly detected by a sensor such as a torque sensor.
なお、上記のようなセンサは、第1モータおよび動力伝達部を組み付けるケース内で、回転軸線方向における第1モータと動力伝達部との間に設置される。ケースには、初めに第1モータが組み付けられ、その次に、動力伝達部が組み付けられる。センサは、ケースに第1モータを組み付けた状態で、構造が複雑な動力伝達部を組み付ける前に、電気配線等も含めて設置を済ましておくことができる。そのため、センサを容易に組み付けることができる。ひいては、この発明で制御の対象にするハイブリッド車両の組み付け性を向上させることができる。 Note that the sensor as described above is installed between the first motor and the power transmission section in the direction of the rotational axis within a case in which the first motor and the power transmission section are assembled. First, the first motor is assembled to the case, and then the power transmission section is assembled to the case. The sensor, including electrical wiring, etc., can be installed in a state in which the first motor is assembled to the case and before the power transmission section, which has a complicated structure, is assembled. Therefore, the sensor can be easily assembled. Furthermore, the ease of assembling the hybrid vehicle to be controlled by the present invention can be improved.
したがって、この発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、ハイブリッド車両が悪路や波状路を走行する際の振動や共振の発生を適切に抑制することができる。それとともに、ハイブリッド車両の悪路走破性能および動力性能を向上させることができる。 Therefore, according to the hybrid vehicle control device of the present invention, it is possible to appropriately suppress the occurrence of vibration and resonance when the hybrid vehicle travels on a rough or undulating road. At the same time, it is possible to improve the rough road running performance and power performance of the hybrid vehicle.
この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。 Embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, the embodiment shown below is only an example of the embodiment of this invention, and does not limit this invention.
この発明の実施形態で制御対象にする車両は、エンジン(内燃機関)、および、モータを駆動力源とするハイブリッド車両である。また、この発明の実施形態で制御対象にするハイブリッド車両は、駆動力源と駆動輪との間でトルクを伝達する動力伝達部を備えている。動力伝達部には、少なくとも二つのクラッチを含む係合機構が設けられており、各係合機構をそれぞれ係合または解放の状態に動作させてトルクの伝達状態を切り替えるように構成されている。図1に、この発明の実施形態で制御対象にするハイブリッド車両の駆動ユニット(駆動系統および制御系統)の一例を示してある。 The vehicle to be controlled in the embodiment of the present invention is a hybrid vehicle that uses an engine (internal combustion engine) and a motor as driving power sources. Further, the hybrid vehicle to be controlled in the embodiment of the present invention includes a power transmission section that transmits torque between the driving force source and the driving wheels. The power transmission section is provided with an engagement mechanism including at least two clutches, and is configured to switch the torque transmission state by operating each engagement mechanism into an engaged or released state, respectively. FIG. 1 shows an example of a drive unit (drive system and control system) of a hybrid vehicle to be controlled in an embodiment of the present invention.
図1に示すハイブリッド車両Veは、駆動力源として、エンジン(ENG)1、第1モータ(MG1)2、および、第2モータ(MG2)3を備えている。また、ハイブリッド車両Veは、エンジン1および第1モータ2と駆動輪4との間でトルクを伝達するとともに、動力分割機構および変速機構として機能する動力伝達部5、ならびに、それぞれ係合状態または解放状態に動作して動力伝達部5におけるトルクの伝達状態を切り替える複数の係合機構6を備えている。図1に示す例では、係合機構6として、第1クラッチ7および第2クラッチ8を備えている。更に、ハイブリッド車両Veは、制御に用いる各種データを検出する検出部9、ならびに、駆動力源、第1クラッチ7、および、第2クラッチ8をそれぞれ制御するコントローラ10を備えている。
The hybrid vehicle Ve shown in FIG. 1 includes an engine (ENG) 1, a first motor (MG1) 2, and a second motor (MG2) 3 as driving power sources. The hybrid vehicle Ve also includes a
エンジン1は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなど、燃料を燃焼させて動力(機械的エネルギ)を得る内燃機関であり、出力の調整、ならびに、始動および停止などの作動状態を電気的に制御するように構成されている。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量または噴射量、点火の実行および停止、ならびに、点火時期などが電気的に制御される。また、ディーゼルエンジンであれば、燃料の噴射量、燃料の噴射時期、あるいは、(EGRシステムにおける)スロットルバルブの開度などが電気的に制御される。
The
第1モータ2は、電気エネルギを機械的エネルギ(または回転エネルギ)に変換する、もしくは、機械的エネルギ(または回転エネルギ)を電気エネルギに変換する。第1モータ2は、エンジン1と同軸上に配置され、動力伝達部5を介して、エンジン1および駆動輪4に動力伝達可能に連結されている。第1モータ2は、エンジン1が出力するトルクを受けて駆動されることにより電力を発生する発電機としての機能も有している。すなわち、第1モータ2は、発電機能を有するモータ(いわゆる、モータ・ジェネレータ)であり、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。第1モータ2には、インバータ(図示せず)を介して、バッテリ(図示せず)が接続されている。したがって、第1モータ2を発電機として機能させ、その際に発生する電力をバッテリに蓄えることができる。また、バッテリに蓄えられている電力を第1モータ2に供給し、第1モータ2を電動機として機能させて駆動トルクを出力することもできる。
The
第2モータ3は、電気エネルギを機械的エネルギ(または回転エネルギ)に変換する、もしくは、機械的エネルギ(または回転エネルギ)を電気エネルギに変換する。第2モータ3は、回転軸3aに連結されたピニオン3b、および、後述する減速ギヤ機構16などを介して、駆動輪4に動力伝達可能に連結されている。第2モータ3は、少なくとも、電力が供給されることにより駆動されてトルクを出力する電動機としての機能を有している。この発明の実施形態におけるハイブリッド車両Veでは、第2モータ3は、外部からトルクを受けて駆動されることによって電力を発生する発電機としての機能も有している。すなわち、第2モータ3は、上記の第1モータ2と同様に、発電機能を有するモータ(いわゆる、モータ・ジェネレータ)であり、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。第2モータ3には、インバータ(図示せず)を介して、バッテリ(図示せず)が接続されている。したがって、バッテリに蓄えられている電力を第2モータ3に供給し、第2モータ3を電動機として機能させて駆動トルクを出力することができる。また、駆動輪4から伝達されるトルクによって第2モータ3を発電機として機能させて、その際に発生する回生電力をバッテリに蓄えることもできる。更に、第1モータ2および第2モータ3は、インバータを介して、互いに電力の授受が可能なように接続されている。そのため、例えば、第1モータ2で発生した電力を、直接、第2モータ3に供給し、第2モータ3で駆動トルクを出力することも可能である。
The
動力伝達部5は、エンジン1の出力トルクおよび第1モータ2の出力トルクを駆動輪4側に伝達する。動力伝達部5は、第1モータ2およびエンジン1と同一の回転軸線AL上で、第1モータ2に隣接して配置されている。図1に示す例では、回転軸線AL方向における第1モータ2の右側に、動力伝達部5が配置されている。また、動力伝達部5および第1モータ2は、共通の“ケース”または“ハウジング”(図示せず)の内部に収容され、組み付けられている。したがって、動力伝達部5および第1モータ2は、初めに第1モータ2、次に動力伝達部5の順で、“ケース”内に組み付けられる。そして、動力伝達部5は、主に、いわゆる“動力分割機構”として機能する第1遊星歯車機構11、および、“変速機構”または”減速機構”として機能する第2遊星歯車機構12の二組の“遊星歯車機構”から構成されている。
The
第1遊星歯車機構11は、サンギヤ11a、リングギヤ11b、および、キャリア11cの三つの回転要素を有している。図1に示す例では、サンギヤ11aは、第1遊星歯車機構11の反力要素(この発明の実施形態における第1反力要素に相当)を構成し、第1モータ2に連結されている。リングギヤ11bは、第1遊星歯車機構11の出力要素(この発明の実施形態における第1出力要素に相当)を構成し、後述する第2遊星歯車機構12の“第2入力要素”(サンギヤ12a)に連結されている。キャリア11cは、第1遊星歯車機構11の入力要素(この発明の実施形態における第1入力要素に相当)を構成し、エンジン1に連結されている。
The first
第2遊星歯車機構12は、サンギヤ12a、リングギヤ12b、および、キャリア12cの三つの回転要素を有している。図1に示す例では、サンギヤ12aは、第2遊星歯車機構12の入力要素(この発明の実施形態における第2入力要素に相当)を構成し、上記の第1遊星歯車機構11の“第1出力要素”(リングギヤ11b)に連結されている。リングギヤ12bは、第2遊星歯車機構12の出力要素(この発明の実施形態における第2出力要素に相当)を構成し、外周部分に、後述する出力ギヤ15が形成されている。キャリア12cは、第2遊星歯車機構12の反力要素(この発明の実施形態における第2反力要素に相当)を構成し、後述する第1クラッチ7および第2クラッチ8により、エンジン1および第1遊星歯車機構11のキャリア11c、もしくは、第2遊星歯車機構12のリングギヤ12bと選択的に連結される。
The second
なお、図1では、第1遊星歯車機構11および第2遊星歯車機構12を、いずれも、シングルピニオン型の“遊星歯車機構”で構成した例を示しているが、この発明の実施形態における第1遊星歯車機構11および第2遊星歯車機構12は、それぞれ、ダブルピニオン型の“遊星歯車機構”で構成してもよい。あるいは、ラビニヨ型などの“複合遊星歯車機構”、あるいは、シングルピニオン型とダブルピニオン型とを組み合わせた“複合遊星歯車機構”であってもよい。
Although FIG. 1 shows an example in which the first
上記の動力伝達部5においては、第1遊星歯車機構11のリングギヤ11bと第2遊星歯車機構12のサンギヤ12aとが連結されている。第1遊星歯車機構11のサンギヤ11aには、第1モータ2の回転軸2aが連結されている。第1遊星歯車機構11のキャリア11cは、トルクリミッタ13、および、ワンウェイクラッチ14などを介して、エンジン1の出力軸1aに連結されている。ワンウェイクラッチ14は、例えばハウジング(図示せず)などに固定されており、逆回転方向(エンジン1の回転方向と反対方向の回転)のトルクが作用した場合に係合して出力軸1aの回転を止めるように構成されている。なお、ワンウェイクラッチ14は、上記のように、エンジン1の出力軸1aおよび第1遊星歯車機構11のキャリア11cの負回転方向の回転を阻止するように構成されていればよい。したがって、ワンウェイクラッチ14に替えて、エンジン1の出力軸1aおよびキャリア11cの回転を選択的に止める“ブレーキ”(図示せず)を用いてもよい。そして、第2遊星歯車機構12のリングギヤ12bは、“出力部材”として、外周部分に外歯歯車の出力ギヤ15が形成されている。出力ギヤ15は、減速ギヤ機構16、デファレンシャルギヤ17、および、ドライブシャフト18などを介して、駆動輪4に連結されている。
In the
第1クラッチ7は、選択的に係合させられることにより、第1遊星歯車機構11のキャリア11cおよびエンジン1の出力軸1aと、第2遊星歯車機構12のキャリア12cとを連結する。第1クラッチ7は、例えば、ドグクラッチなどの噛み合い式の係合機構によって構成されている。あるいは、第1クラッチ7は、湿式多板クラッチなどの摩擦式の係合機構であってもよい。
The
第2クラッチ8は、選択的に係合させられることにより、第2遊星歯車機構12のリングギヤ12bと第2遊星歯車機構12のキャリア12cとを連結する。第2クラッチ8によって第2遊星歯車機構12のリングギヤ12bとキャリア12cとが連結されることにより、第2遊星歯車機構12の全ての回転要素が一体化される。第2クラッチ8は、上記の第1クラッチ7と同様に、例えば、ドグクラッチなどの噛み合い式の係合機構によって構成されている。あるいは、第2クラッチ8は、湿式多板クラッチなどの摩擦式の係合機構であってもよい。
The
検出部9は、ハイブリッド車両Veを制御する際に必要な各種のデータや情報を取得するための機器あるいは装置であり、例えば、電源部、マイクロコンピュータ、センサ、および、入出力インターフェース等を含む。検出部9は、駆動力源(エンジン1、第1モータ2、第2モータ3)、ならびに、第1クラッチ7、および、第2クラッチ8を制御するための各種データを検出する。特に、この発明の実施形態における検出部9は、トルクセンサ9aを有している。
The
トルクセンサ9aは、駆動力源(エンジン1、第1モータ2、第2モータ3)と駆動輪4との間の駆動系統における振動または荷重を検出する。具体的には、トルクセンサ9aは、ハイブリッド車両Veの駆動系統における所定の“回転部材”のトルクを検出する。トルクセンサ9aは、周知の各種構成の“トルクセンサ”を用いられる。例えば、ひずみゲージを利用した接触式の“トルクセンサ”や、電磁気を利用した非接触式の“トルクセンサ”を用いることができる。図1に示す例では、トルクセンサ9aは、第1モータ2および動力伝達部5を収容する“ケース”内で、第1モータ2および動力伝達部5の回転軸線AL方向における第1モータ2と動力伝達部5との間に、かつ、第1モータ2の回転軸2aの外周部分に設置されている。より具体的には、トルクセンサ9aは、第1モータ2と動力伝達部5との間に配置された軸受19の回転軸線AL方向における第1モータ側(図1の左側)に設置されている。第1モータ2の回転軸2aは、上記の軸受19、および、軸受20によって支持されている。軸受19は、回転軸2aの回転軸線AL方向における動力伝達部5側(図1の右側)に配置されている。軸受20は、回転軸2aの回転軸線AL方向における軸受19の反対側(図1の左側)に配置されている。
The
前述したように、第1モータ2および動力伝達部5は、共通の“ケース”内に、初めに第1モータ2が組み付けられ、その次に、動力伝達部5が組み付けられる。そのため、トルクセンサ9aは、“ケース”内に第1モータ2を組み付けた状態で、構造が複雑な動力伝達部5を組み付ける前に、電気配線等も含めて設置を済ましておくことができる。したがって、トルクセンサ9aを容易に組み付けることができる。
As described above, the
なお、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両Veでは、トルクセンサ9aの設置箇所は、上記の図1に示す例に限定されない。例えば、図2に示すように、トルクセンサ9aは、ハイブリッド車両Veの駆動系統におけるワンウェイクラッチ14と動力伝達部5との間に設置されてもよい。あるいは、図3に示すように、トルクセンサ9aは、ハイブリッド車両Veの駆動系統における減速ギヤ機構16の内部に設置されてもよい。その他にも、図示していないが、トルクセンサ9aは、第1モータ2や第2モータ3のコイルエンド(図示せず)に隣接して設置されてもよい。あるいは、トルクセンサ9aは、第1モータ2や第2モータ3のレゾルバ(図示せず)に隣接して設置されてもよい。ハイブリッド車両Veの駆動系統にトルクセンサ9aを設置することにより、駆動系統におけるトルクやトルク変動を検出し、路面からハイブリッド車両Veに入力される大きな振動や荷重(過大入力)の有無を、精度よく、容易に、判定することができる。
In addition, in the hybrid vehicle Ve according to the embodiment of the present invention, the installation location of the
上記のようなトルクセンサ9aの他に、検出部9は、例えば、車速を検出する車速センサ(または、車輪速センサ)9b、エンジン1の回転数を検出するエンジン回転数センサ9c、第1モータ2および第2モータ3の回転数をそれぞれ検出するモータ回転数センサ(または、レゾルバ)9d、第1クラッチ7のアクチュエータ(図示せず)および第2クラッチ8のアクチュエータ(図示せず)に供給される油圧(係合油圧)をそれぞれ検出する油圧センサ9e、第1クラッチ7および第2クラッチ8のストローク位置をそれぞれ検出するストロークセンサ9f、および、第1クラッチ7および第2クラッチ8の各“係合要素”(図示せず)の回転数をそれぞれ検出するクラッチ回転数センサ9gなどの各種センサ・機器を有している。そして、検出部9は、後述するコントローラ10と電気的に接続されており、上記のような各種センサや機器・装置等の検出値または算出値に応じた電気信号を検出データとしてコントローラ10に出力する。
In addition to the
コントローラ10は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であり、図1に示す例では、主に、エンジン1、第1モータ2、第2モータ3、第1クラッチ7、および、第2クラッチ8の動作をそれぞれ制御する。コントローラ10には、上記の検出部9で検出または算出された各種データが入力される。コントローラ10は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。そして、コントローラ10は、その演算結果を制御指令信号として出力し、上記のような、エンジン1、第1モータ2、第2モータ3、第1クラッチ7、および、第2クラッチ8の動作をそれぞれ制御するように構成されている。なお、図1では一つのコントローラ10が設けられた例を示しているが、コントローラ10は、制御する装置や機器毎に、あるいは制御内容毎に、複数設けられていてもよい。例えば、コントローラ10は、検出部9からの入力信号を基に総合的な演算・判断を行う“ハイブリッド・コントローラ”(図示せず)、エンジン1を制御する“エンジン・コントローラ”(図示せず)、第1モータ2および第2モータ3をそれぞれ制御する“モータ・コントローラ”(図示せず)、および、第1クラッチ7および第2クラッチ8をそれぞれ制御する“クラッチ・コントローラ”(図示せず)等に分かれて構成されていてもよい。
The
なお、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両Veの構成(ギヤトレーン)は、上記の図1に示す例に限定されない。動力伝達部5を構成する第1遊星歯車機構11と第2遊星歯車機構12との各回転要素間の連結関係が異なった構成であってもよい。例えば、前述した特許文献2の“図1”に開示されているようなハイブリッド車両の構成や、前述した特許文献3の“図1”に開示されているようなハイブリッド車両の構成も、この発明の実施形態における制御の対象にすることができる。
Note that the configuration (gear train) of the hybrid vehicle Ve in the embodiment of the present invention is not limited to the example shown in FIG. 1 above. The first
上記のように構成されたハイブリッド車両Veは、第1クラッチ7および第2クラッチ8によって動力伝達部5におけるトルクの伝達状態を変化させることにより、走行のための複数のモード(トルクの伝達形態)を設定することが可能である。例えば、ハイブリッド車両Veは、第1クラッチ7のみを係合して設定する「低速段モード」(第1モード)、第2クラッチ8のみを係合して設定する「高速段モード」(第2モード)、第1クラッチ7および第2クラッチ8を共に解放して設定する「切り離しモード」、ならびに、第1クラッチ7および第2クラッチ8を共に係合して設定する「固定段モード」(もしくは、直結モード)の、動力伝達部5におけるトルクの伝達状態が異なる四つのモードを選択的に設定して走行することが可能である。
The hybrid vehicle Ve configured as described above has a plurality of driving modes (torque transmission forms) by changing the torque transmission state in the
「低速段モード」は、この発明の実施形態における「第1モード」に相当し、図4に示すように、第1クラッチ7(Lo-Clutch)を係合し、かつ、第2クラッチ8(Hi-Clutch)を解放することにより設定される。第1クラッチ7が係合されることにより、第1遊星歯車機構11のキャリア11c(C)と第2遊星歯車機構12のキャリア12c(C')とが連結される。この「低速段モード」では、第1モータ2を逆回転方向(エンジン1の回転方向と反対の回転方向)に回転させ、キャリア12c(C')の回転数に対して第2遊星歯車機構12のリングギヤ12b(R')の回転数が減少する状態で、エンジン1の出力トルクが出力ギヤ15側に伝達される。すなわち、動力伝達部5が減速機構として機能し、エンジン1の出力トルクを増幅する。
The "low gear mode" corresponds to the "first mode" in the embodiment of the present invention, and as shown in FIG. 4, the first clutch 7 (Lo-Clutch) is engaged and the second clutch 8 ( Hi-Clutch). By engaging the
「高速段モード」は、この発明の実施形態における「第2モード」に相当し、図5に示すように、第1クラッチ7(Lo-Clutch)を解放し、かつ、第2クラッチ8(Hi-Clutch)を係合することにより設定される。第2クラッチ8が係合されることにより、第2遊星歯車機構12のリングギヤ12b(R')と第2遊星歯車機構12のキャリア12c(C')とが連結され、第2遊星歯車機構12の全体が一体となって回転する。この「高速段モード」は、第1モータ2を正回転方向に回転させ、エンジン1の回転数を増減する状態で、エンジン1および第1モータ2の出力トルクが出力ギヤ15側に伝達される。
The "high speed mode" corresponds to the "second mode" in the embodiment of the present invention, and as shown in FIG. 5, the first clutch 7 (Lo-Clutch) is released and the second clutch 8 (Hi -Clutch). By engaging the
上記の「低速段モード」と「高速段モード」とでは、エンジン1に対する第1モータ2の出力トルクや回転数の比率がそれぞれ異なっている。高負荷時には、「低速段モード」が適しており、低負荷時や高速走行時には、「高速段モード」が適している。したがって、ハイブリッド車両Veの走行状態、あるいは、ハイブリッド車両Veに対する駆動力要求等に応じて、「低速段モード」または「高速段モード」を適宜切り替えて設定することにより、第1モータ2の出力トルクや回転数の増加を抑制し、ハイブリッド車両Veのエネルギ効率を向上させることができる。
The above-mentioned "low gear mode" and "high gear mode" differ in the output torque and rotational speed ratio of the
「切り離しモード」は、図6に示すように、第1クラッチ7(Lo-Clutch)、および、第2クラッチ8(Hi-Clutch)の両方を解放することにより設定される。第1クラッチ7および第2クラッチ8が共に解放されることにより、第2遊星歯車機構12のキャリア12c(C')、および、第1遊星歯車機構11のサンギヤ(S)は、いずれも、反力を受けることなく回転する。そのため、エンジン1および第1モータ2は、いずれも、任意に(出力ギヤ15にトルクを伝達することなく)回転する状態になる。すなわち、エンジン1および第1モータ2が、ハイブリッド車両Veの駆動系統から切り離された状態になる。
As shown in FIG. 6, the "disengagement mode" is set by releasing both the first clutch 7 (Lo-Clutch) and the second clutch 8 (Hi-Clutch). By releasing both the
上記のような「切り離しモード」では、ハイブリッド車両Veの駆動系統からエンジン1および第1モータ2を切り離し、第2モータ3の出力によってハイブリッド車両Veを走行させる、いわゆるEV走行が可能になる。そのようなEV走行の際に、この「切り離しモード」を設定し、慣性質量が大きいエンジン1および第1モータ2を駆動系統から切り離すことにより、慣性抵抗や引き摺り損失を低減し、EV走行におけるエネルギ効率を向上させることができる。
In the above-mentioned "disconnection mode", the
更に、「切り離しモード」は、例えば、ハイブリッド車両Veが悪路や波状路等を走行する場合にも選択される。路面からハイブリッド車両Veの駆動系統に入力される大きな振動や荷重(過大入力)に対して、駆動系統からエンジン1および第1モータ2を切り離すことにより、駆動系統の慣性を低下させ、駆動系統における振動や共振の発生を抑制することができる。この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置は、上記のような過大入力に起因して「切り離しモード」を選択した際の種々の課題を解決するための制御を実行する。そのような制御の詳細について、具体的な例を挙げて後述する。
Furthermore, the "disconnection mode" is also selected, for example, when the hybrid vehicle Ve travels on a rough road, a corrugated road, or the like. In response to large vibrations and loads (excessive input) input from the road surface to the drive system of the hybrid vehicle Ve, by separating the
「固定段モード」は、第1クラッチ7および第2クラッチ8の両方を共に係合することにより設定される。「固定段モード」は、いわゆる「直結モード」であり、動力伝達部5の第1遊星歯車機構11および第2遊星歯車機構12における各回転要素が全て一体となって回転し、エンジン1および第1モータ2が出力ギヤ15に直結した状態になる。この「固定段モード」では、エンジン1の出力トルクだけで駆動力を発生させてもよい。あるいは、エンジン1の出力トルクに加え、第1モータ2または第2モータ3の出力トルクを付加して、駆動力を発生させてもよい。あるいは、エンジン1の出力トルクに加え、第1モータ2および第2モータ3の両方の出力トルクを付加して、駆動力を発生させてもよい。すなわち、この「固定段モード」では、エンジン1、第1モータ2、および、第2モータ3の全ての駆動力源が出力するトルクを用いることが可能であるので、ハイブリッド車両Veとしては最も大きい駆動力を発生させることができる。また、「固定段モード」では、第1遊星歯車機構11および第2遊星歯車機構12においてそれぞれの回転要素同士の相対回転が生じないので、エネルギ損失を抑制してエネルギ効率を向上させることができる。
The "fixed stage mode" is set by engaging both the
上記のような「低速段モード」と「高速段モード」との間のモードの切り替えは、例えば、図7に示すように、「固定段モード」を経由して実施する。上記のとおり、「固定段モード」では、動力伝達部5の全ての回転要素が一体に回転し、第1クラッチ7および第2クラッチ8の“係合要素”はいずれも回転が同期する。そのため、例えば、第1クラッチ7および第2クラッチ8を噛み合い式の係合機構(ドグクラッチ)で構成した場合であっても、それらの係合および解放の切り替え動作を容易に行うことができる。また、後述するように、「固定段モード」を設定している場合、上記のような路面からの過大入力に起因した「切り離しモード」への切り替えは、「高速段モード」を経由して実施する。「高速段モード」を経由して「切り離しモード」に移行することにより、過大入力に起因する振動の発生あるいは増幅を抑制することができる。また、例えば、図8に示すようなシフトドラム21を用いて、第1クラッチ7および第2クラッチ8を連動して動作させる変速機構または切り替え機構(図示せず)を構成することにより、上記のような「低速段モード」、「高速段モード」、「固定段モード」、および、「切り離しモード」の順序立てた(順次的な)切り替えを容易に実施することができる。
The mode switching between the "low gear mode" and the "high gear mode" as described above is performed, for example, via the "fixed gear mode" as shown in FIG. As described above, in the "fixed stage mode", all rotating elements of the
前述したように、ハイブリッド車両Veが悪路や波状路等を走行する際に、上記のような「切り離しモード」を設定することにより、路面からの過大入力に起因した駆動系統における振動や共振の発生を抑制できる。その一方で、悪路の走行抵抗が大きい場面や、「切り離しモード」の終了時には、より大きな駆動力を要求される場合がある。そのような場合に、従来の制御では、十分な駆動力を得られない可能性があった。そこで、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置では、路面からの過大入力に起因して「切り離しモード」を設定した場合であっても、応答性よく、十分な駆動力を得られるように、例えば、次の図9のフローチャートに示す制御を実行するように構成されている。 As mentioned above, when the hybrid vehicle Ve travels on rough or corrugated roads, by setting the above-mentioned "disconnection mode", vibration and resonance in the drive system caused by excessive input from the road surface can be reduced. The occurrence can be suppressed. On the other hand, greater driving force may be required when driving on rough roads with high resistance or when exiting the "disconnection mode." In such a case, there is a possibility that sufficient driving force cannot be obtained with conventional control. Therefore, in the hybrid vehicle control device according to the embodiment of the present invention, even if the "disconnection mode" is set due to excessive input from the road surface, it is possible to obtain sufficient driving force with good response. , for example, is configured to execute the control shown in the flowchart of FIG. 9 below.
図9のフローチャートにおいて、先ず、ステップS1では、切り離し走行であるか否か、すなわち、「切り離しモード」を設定し、駆動系統からエンジン1および第1モータ2を切り離した状態でハイブリッド車両Veが走行しているか否かが判断される。「切り離しモード」を設定した走行状態ではないことにより、このステップS1で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、この図9のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
In the flowchart of FIG. 9, first, in step S1, it is determined whether or not it is a disconnection drive, that is, a "disconnection mode" is set, and the hybrid vehicle Ve runs with the
それに対して、ハイブリッド車両Veが「切り離しモード」で走行していることにより、ステップS1で肯定的に判断された場合には、ステップS2へ進む。 On the other hand, if the hybrid vehicle Ve is running in the "disconnection mode" and the determination in step S1 is affirmative, the process proceeds to step S2.
ステップS2では、過大入力に起因した切り離し走行であるか否かが判断される。前述したように、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両Veは、第2モータ3の出力によるEV走行を実施する際に、「切り離しモード」を設定して駆動系統からエンジン1および第1モータ2を切り離す。また、悪路や波状路等の走行時に、路面からの過大入力があった場合にも、「切り離しモード」を設定する。したがって、EV走行のために「切り離しモード」を設定したこと、すなわち、過大入力に起因した切り離し走行ではないことにより、このステップS2で否定的に判断された場合は、ステップS3、および、ステップS4進む。
In step S2, it is determined whether or not the disconnection running is due to an excessive input. As described above, the hybrid vehicle Ve according to the embodiment of the present invention sets the "disconnection mode" to disconnect the
なお、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置では、ハイブリッド車両Veの駆動系統に、予め定めた所定の閾値を超える大きな振動または荷重もしくはトルクが発生した場合に、過大入力があると判定する。例えば、前述したようなトルクセンサ9aによって検出した駆動系統における所定の回転部材に作用するトルク、または、トルク変動の大きさが、予め定めた所定の閾値よりも大きい場合に、過大入力があると判定される。
Note that in the hybrid vehicle control device according to the embodiment of the present invention, if large vibrations, loads, or torques exceeding a predetermined threshold value occur in the drive system of the hybrid vehicle Ve, it is determined that there is an excessive input. . For example, if the torque acting on a predetermined rotating member in the drive system detected by the
ステップS3では、第2モータ3の出力によるEV走行を実施するために、エンジン1の運転が停止される。
In step S3, the operation of the
そして、ステップS4では、第2モータ3の出力によるEV走行が行われる。その後、この図9のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
Then, in step S4, EV driving is performed using the output of the
一方、過大入力に起因した切り離し走行である、すなわち、現在設定されている「切り離しモード」が、過大入力があると判定されたことにより、その過大入力の影響による振動や共振の発生を抑制するために設定された「切り離しモード」であることにより、上記のステップS2で肯定的に判断された場合には、ステップS5へ進む。 On the other hand, the disconnection running is caused by excessive input, that is, the currently set "disconnection mode" is determined to have excessive input, so it suppresses the occurrence of vibration and resonance due to the influence of the excessive input. If the above-mentioned step S2 is affirmative because the mode is the "separation mode" set for this purpose, the process proceeds to step S5.
ステップS5では、エンジン回転数制御が実行され、第1クラッチ7がクラッチ係合待機の状態になる。具体的には、エンジン1の運転が停止されることなく継続され、そのエンジン1の回転数がアイドリング回転数よりも高い状態に維持される。なお、例えば、既にEV走行が実施されていて、エンジン1の運転が停止されていた場合には、エンジン1が始動されて、そのエンジン1の回転数がアイドリング回転数よりも高い状態に維持される。そのようにしてエンジン1の回転数が一定以上の高い回転数に制御されることにより、第1クラッチ7の係合要素同士の差回転が少なくなり(係合要素同士が同期しやすい状態になり)、第1クラッチ7の係合が容易になる、クラッチ係合待機の状態となる。また、エンジン1の回転数が一定以上の回転数に維持されていることにより、大きい駆動力の要求があった場合に、応答性よくエンジン1でトルクを出力し、ハイブリッド車両の駆動力を発生させることができる。
In step S5, engine speed control is executed, and the
上記のようにして、ステップS5でエンジン回転数制御が実行されると、この図9のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。 Once the engine speed control is executed in step S5 as described above, the routine shown in the flowchart of FIG. 9 is once terminated.
上記の図9のフローチャートにおけるステップS5で示したエンジン回転数制御は、次の図10のフローチャートにおけるステップS11およびステップS12で示すように実行してもよい。すなわち、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置では、上記のようなエンジン回転数制御と共に、第1モータ2によるモータ回転数制御を実行し、第1クラッチ7の係合要素の回転数を同期させるように制御してもよい。なお、図10のフローチャートにおいて、上記の図9のフローチャートで説明した制御の内容と同じステップについては、上記の図9のフローチャートと同じステップ番号を付けてある。
The engine speed control shown in step S5 in the flowchart of FIG. 9 above may be executed as shown in steps S11 and S12 in the flowchart of FIG. 10 below. That is, in the hybrid vehicle control device according to the embodiment of the present invention, in addition to the engine rotation speed control as described above, motor rotation speed control by the
図10のフローチャートにおいて、ステップS11では、エンジン回転数制御が実行され、第1クラッチ7がクラッチ係合待機の状態になる。この場合のエンジン回転数制御は、図9のフローチャートにおけるステップS5と同じ制御内容でもよい。但し、この図10のフローチャートで示す例では、「切り離しモード」から「低速段モード」への移行をスムーズに行うために、このステップS11におけるエンジン回転数制御では、エンジン1の回転数を制御することにより、第1クラッチ7における互いに係合する係合要素同士の回転数が、積極的に同期させられる。それにより、第1クラッチ7を直ちに係合可能な状態にされ、「切り離しモード」から「低速段モード」へ速やかに移行可能な状態に維持される。
In the flowchart of FIG. 10, in step S11, engine rotation speed control is executed, and the
なお、前述の図9のフローチャートにおけるステップS5において、この図10のフローチャートにおけるステップS11で示した制御のように、エンジン回転数制御によって、積極的に、第1クラッチ7の係合要素同士の回転数を同期させてもよい。 Note that in step S5 in the flowchart of FIG. 9 described above, as in the control shown in step S11 in the flowchart of FIG. The numbers may be synchronized.
そして、ステップS12では、エンジン回転数制御と共に、モータ回転数制御が実行される。このステップS12におけるモータ回転数制御では、第1モータ2の回転数を制御することにより、第1クラッチ7における互いに係合する係合要素同士の回転数が、積極的に同期させられる。それにより、第1クラッチ7が、係合要素の回転数を同期させた、クラッチ係合待機の状態になる。すなわち、図11に示すように、エンジン回転数制御およびモータ回転数制御によって第1遊星歯車機構11のキャリア11c(C)の回転数と第2遊星歯車機構12のキャリア12c(C')の回転数とを同期させることにより、第1クラッチ7の係合要素同士の差回転を0にする回転数同期制御が実行される。この図11の共線図に示すように、上記のようなエンジン回転数制御およびモータ回転数制御により、動力伝達部5におけるキャリア11c(C)の回転数とキャリア12c(C')の回転数とを同期させることにより、共線図上では、前述の図4で示した「低速段モード」の状態と実質的に同じ状態となる。したがって、第1クラッチ7が容易に係合可能な状態になり、「切り離しモード」から「低速段モード」へのスムーズな移行を実現できる。
Then, in step S12, motor rotation speed control is executed together with engine rotation speed control. In the motor rotation speed control in step S12, by controlling the rotation speed of the
なお、上記のステップS11におけるエンジン回転数制御と、ステップS12におけるモータ回転数制御とを併行して実行し、第1クラッチ7の係合要素同士の回転数を同期させてもよい。すなわち、エンジン回転数制御とモータ回転数制御とを協調制御して、第1クラッチ7の係合要素同士の回転数を同期させてもよい。
Note that the engine rotation speed control in step S11 and the motor rotation speed control in step S12 may be performed in parallel to synchronize the rotation speeds of the engaging elements of the
上記のようにして、ステップS11,S12で、エンジン回転数制御およびモータ回転数制御が実行されると、この図10のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。 Once the engine rotation speed control and motor rotation speed control are executed in steps S11 and S12 as described above, the routine shown in the flowchart of FIG. 10 is once terminated.
このように、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置では、エンジン回転数制御と共に、制御性のよいモータ回転数制御が実行されることにより、第1クラッチ7の係合要素同士の回転数が積極的に同期させられる。したがって、より速やかに、第1クラッチ7の同期を行うことができる。そのため、より迅速に、かつ、適切に、「切り離しモード」から「低速段モード」への移行を実施することができる。
As described above, in the hybrid vehicle control device according to the embodiment of the present invention, the engine rotation speed control and the motor rotation speed control with good controllability are executed, thereby controlling the rotation speed of the engaging elements of the
また、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置は、「切り離しモード」を設定する際に、その「切り離しモード」への移行過渡時に発生する荷重や振動を抑制するために、次の図12のフローチャートに示す制御を実行することもできる。 Furthermore, when setting the "disconnection mode", the hybrid vehicle control device according to the embodiment of the present invention uses the following method as shown in FIG. It is also possible to execute the control shown in the flowchart.
図12のフローチャートにおいて、先ず、ステップS21では、過大入力が検知されたか否かが判断される。過大入力は、前述したように、路面からハイブリッド車両Veの駆動系統に伝わる大きな振動や荷重であり、例えば、トルクセンサ9aによって検出した駆動系統における所定の回転部材に作用するトルクが所定の閾値よりも大きい場合に、過大入力と判定される。未だ、過大入力が検知されていないことにより、このステップS21で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、この図12のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
In the flowchart of FIG. 12, first, in step S21, it is determined whether an excessive input has been detected. As mentioned above, excessive input is a large vibration or load transmitted from the road surface to the drive system of the hybrid vehicle Ve, and for example, when the torque acting on a predetermined rotating member in the drive system detected by the
それに対して、過大入力が検知されたことにより、ステップS21で肯定的に判断された場合には、ステップS22へ進む。 On the other hand, if an affirmative determination is made in step S21 because an excessive input is detected, the process proceeds to step S22.
ステップS22では、現在設定されているモードが「高速段モード」(Hiモード)であるか否かが判断される。例えば、第1クラッチ7および第2クラッチ8の係合油圧を検出し、それら第1クラッチ7および第2クラッチ8の係合または解放の状態を判定することにより、「高速段モード」が設定されている否かを判断できる。「高速段モード」は、第1クラッチ7が解放され、かつ、第2クラッチ8が係合された状態で設定される。
In step S22, it is determined whether the currently set mode is the "high speed mode" (Hi mode). For example, the "high gear mode" is set by detecting the engagement oil pressure of the
現在設定されているモードが「高速段モード」(Hiモード)であることにより、このステップS22で肯定的に判断された場合は、ステップS23へ進む。 If the currently set mode is the "high speed mode" (Hi mode) and the result of step S22 is affirmative, the process advances to step S23.
ステップS23では、第2クラッチ8(Hi-Clutch)が解放される。「高速段モード」が設定されている状態で第2クラッチ8が解放されることにより、第1クラッチ7および第2クラッチ8が共に解放された状態になり、「切り離しモード」が設定される。すなわち、「高速段モード」から「切り離しモード」に移行する。
In step S23, the second clutch 8 (Hi-Clutch) is released. When the
そして、ステップS23では、切り離し走行が実施される。すなわち、「切り離しモード」が設定され、駆動系統からエンジン1および第1モータ2が切り離された状態で、第2モータ3の出力によるEV走行が行われる。その後、この図12のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
Then, in step S23, separation travel is performed. That is, the "disconnection mode" is set, and EV driving is performed using the output of the
一方、現在設定されているモードが「高速段モード」(Hiモード)ではないことにより、上記のステップS22で否定的に判断された場合には、ステップS25へ進む。 On the other hand, if the currently set mode is not the "high speed mode" (Hi mode) and a negative determination is made in step S22, the process proceeds to step S25.
ステップS25では、現在設定されているモードが「低速段モード」(Loモード)であるか否かが判断される。上記のステップS22と同様に、第1クラッチ7および第2クラッチ8の係合油圧を検出し、それら第1クラッチ7および第2クラッチ8の係合または解放の状態を判定することにより、「低速段モード」が設定されている否かを判断できる。「低速段モード」は、第1クラッチ7が係合され、かつ、第2クラッチ8が解放された状態で設定される。
In step S25, it is determined whether the currently set mode is "low gear mode" (Lo mode). Similarly to step S22 above, by detecting the engagement oil pressure of the
現在設定されているモードが「低速段モード」(Loモード)であることにより、このステップS25で肯定的に判断された場合は、ステップS26へ進む。 If the currently set mode is the "low gear mode" (Lo mode), and the result in step S25 is affirmative, the process proceeds to step S26.
ステップS26では、第1クラッチ7(Lo-Clutch)が解放される。「低速段モード」が設定されている状態で第1クラッチ7が解放されることにより、第1クラッチ7および第2クラッチ8が共に解放された状態になり、「切り離しモード」が設定される。すなわち、「低速段モード」から「切り離しモード」に移行される。
In step S26, the first clutch 7 (Lo-Clutch) is released. When the
そして、ステップS24へ進み、従前と同様に、「切り離しモード」が設定され、駆動系統からエンジン1および第1モータ2が切り離された状態で、第2モータ3の出力によるEV走行が行われる。その後、この図12のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
Then, the process advances to step S24, and as before, the "disconnection mode" is set, and EV driving is performed using the output of the
一方、現在設定されているモードが「低速段モード」(Loモード)ではないことにより、上記のステップS25で否定的に判断された場合には、ステップS27へ進む。 On the other hand, if the currently set mode is not the "low gear mode" (Lo mode) and therefore a negative determination is made in step S25, the process proceeds to step S27.
ステップS27では、現在設定されているモードが「固定段モード」であるか否かが判断される。上記のステップS22,S25と同様に、第1クラッチ7および第2クラッチ8の係合油圧を検出し、それら第1クラッチ7および第2クラッチ8の係合または解放の状態を判定することにより、「固定段モード」が設定されている否かを判断できる。「固定段モード」は、第1クラッチ7および第2クラッチ8が共に係合された状態で設定される。
In step S27, it is determined whether the currently set mode is the "fixed stage mode". Similarly to steps S22 and S25 above, by detecting the engagement oil pressure of the
現在設定されているモードが「固定段モード」ではないことにより、このステップS25で否定的に判断された場合は、ステップS24へ進む。すなわち、この場合は、既に「切り離しモード」設定されている状態であり、ステップS24へ進み、従前と同様に、切り離し走行が実施される。すなわち、「切り離しモード」で、駆動系統からエンジン1および第1モータ2が切り離された状態で、第2モータ3の出力によるEV走行が行われる。その後、この図12のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
If a negative determination is made in step S25 because the currently set mode is not the "fixed stage mode", the process advances to step S24. That is, in this case, the "detachment mode" has already been set, and the process advances to step S24, where decoupling travel is performed as before. That is, in the "disconnection mode", EV driving is performed using the output of the
それに対して、現在設定されているモードが「固定段モード」であることにより、ステップS27で肯定的に判断された場合には、ステップS28へ進む。 On the other hand, if the currently set mode is the "fixed stage mode" and the determination in step S27 is affirmative, the process proceeds to step S28.
ステップS28では、「固定段モード」から「高速段モード」に移行される。具体的には、「固定段モード」で第1クラッチ7および第2クラッチ8が共に係合された状態から、第1クラッチ7が解放されることにより、「高速段モード」が設定される。
In step S28, the "fixed stage mode" is shifted to the "high speed stage mode". Specifically, the "high speed mode" is set by releasing the first clutch 7 from a state where both the
このステップS28は、「固定段モード」が設定されている状態で、ハイブリッド車両Veに過大入力がある状況であり、この場合、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置では、一旦、「高速段モード」に移行した後に、後述するステップS30で、「切り離しモード」に移行する。そのように、過大入力に起因して、「固定段モード」から「切り離しモード」に切り替える際に、「高速段モード」を経由して「切り離しモード」に移行することにより、仮に、「低速段モード」を経由した場合と比べて、モード移行中に外部から入力される荷重(振動の発生あるいは増幅)を抑制することができる。そのため、移行過渡時の振動を低減して、「固定段モード」から「切り離しモード」へのスムーズな移行を実現できる。 This step S28 is a situation in which there is an excessive input to the hybrid vehicle Ve with the "fixed speed mode" set, and in this case, the hybrid vehicle control device according to the embodiment of the present invention temporarily After shifting to the "stage mode", the mode shifts to the "separation mode" in step S30, which will be described later. In this way, when switching from "fixed gear mode" to "disconnection mode" due to excessive input, by shifting to "disconnection mode" via "high gear mode", the "low gear Compared to the case where the mode is changed, the load input from the outside (generation or amplification of vibration) can be suppressed during the mode transition. Therefore, it is possible to reduce vibration during the transition transition and realize a smooth transition from the "fixed stage mode" to the "disconnection mode".
次いで、ステップS29では、過大入力が継続しているか否かが判断される。当初のステップS21で判定した過大入力が、一定のレベルで継続して作用しているか否かが判断される。例えば、現時点でトルクセンサ9aによって検出した駆動系統における所定の回転部材に作用するトルクが、所定の許容値よりも大きい場合に、過大入力は継続していると判定される。この場合の“所定の許容値”は、前述のステップS21における“所定の閾値”と同じ値でもよい。あるいは、ステップS21における“所定の閾値”とは別に、例えば、実車両による走行実験やシミュレーションの結果を基に、予め定められた値(ステップS21における“所定の閾値”よりも小さい値)であってもよい。
Next, in step S29, it is determined whether the excessive input continues. It is determined whether the excessive input determined in the initial step S21 continues to act at a constant level. For example, if the torque acting on a predetermined rotating member in the drive system detected by the
未だ、過大入力が継続していることにより、このステップS29で肯定的に判断された場合は、ステップS30へ進む。なお、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置では、このステップS29を省いて、上記のステップS28から、直接、次のステップS30へ進むように制御を実行してもよい。 If an affirmative determination is made in step S29 because the excessive input is still continuing, the process proceeds to step S30. Note that in the hybrid vehicle control device according to the embodiment of the present invention, this step S29 may be omitted and control may be executed so as to directly proceed from step S28 to the next step S30.
ステップS30では、第2クラッチ8(Hi-Clutch)が解放される。「高速段モード」が設定されている状態で第2クラッチ8が解放されることにより、第1クラッチ7および第2クラッチ8が共に解放された状態になり、「切り離しモード」が設定される。すなわち、「高速段モード」から「切り離しモード」に移行される。
In step S30, the second clutch 8 (Hi-Clutch) is released. When the
そして、ステップS24へ進み、従前と同様に、「切り離しモード」が設定され、駆動系統からエンジン1および第1モータ2が切り離された状態で、第2モータ3の出力によるEV走行が行われる。その後、この図12のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
Then, the process advances to step S24, and as before, the "disconnection mode" is set, and EV driving is performed using the output of the
それに対して、過大入力が継続していない、すなわち、当初のステップS21で判定した過大入力が低下していることにより、ステップS29で否定的に判断された場合には、以降の制御を実行することなく、この図12のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。 On the other hand, if the excessive input is not continuing, that is, the excessive input determined in step S21 is decreasing, and the determination is negative in step S29, the subsequent control is executed. The routine shown in the flowchart of FIG. 12 is temporarily ended without any interruption.
要するに、この場合は、駆動系統に対する過大入力に起因して「固定段モード」から「切り離しモード」に、「高速段モード」を経由して移行する際に、その移行の途中の「高速段モード」で、過大入力が許容値内に収まる程度まで低下した(許容値を下回った)状態である。そのような場合には、「切り離しモード」に移行せずに、「高速段モード」が継続される。上記のように過大入力が低下したことにより、弊害になるような振動や共振の発生が回避されると判断できる。そして、「切り離しモード」へ移行せずに、「高速段モード」が継続されることにより、その後の加速要求や、大きな駆動力の要求に、応答性よく対応することができる。 In short, in this case, when transitioning from "fixed gear mode" to "decoupling mode" via "high gear mode" due to excessive input to the drive system, "high gear mode" in the middle of the transition '' is a state in which the excessive input has decreased to the extent that it is within the allowable value (below the allowable value). In such a case, the "high speed mode" is continued without shifting to the "disconnection mode". By reducing the excessive input as described above, it can be determined that the occurrence of harmful vibrations and resonances is avoided. By continuing the "high speed mode" without shifting to the "disconnection mode", subsequent requests for acceleration and requests for large driving force can be responded to with good responsiveness.
以上のように、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置によれば、ハイブリッド車両Veが悪路や波状路を走行する際に、駆動系統に対する過大入力に起因した振動や共振の発生を適切に抑制することができる。ひいては、ハイブリッド車両Veの悪路走破性能および動力性能を向上させることができる。 As described above, according to the hybrid vehicle control device according to the embodiment of the present invention, when the hybrid vehicle Ve travels on a rough or undulating road, vibrations and resonances caused by excessive input to the drive system are appropriately controlled. can be suppressed to As a result, the rough road running performance and power performance of the hybrid vehicle Ve can be improved.
1 エンジン(駆動力源:ENG)
1a (エンジンの)出力軸
2 第1モータ(駆動力源:MG1)
2a (第1モータの)回転軸
3 第2モータ(駆動力源:MG2)
3a (第2モータの)回転軸
3b (第2モータの)ピニオン
4 駆動輪
5 動力伝達部
6 係合機構
7 第1クラッチ(係合機構)
8 第2クラッチ(係合機構)
9 検出部
9a (検出部の)トルクセンサ
9b (検出部の)車速センサ
9c (検出部の)エンジン回転数センサ
9d (検出部の)モータ回転数センサ(または、レゾルバ)
9e (検出部の)油圧センサ
9f (検出部の)ストロークセンサ
9g (検出部の)クラッチ回転数センサ
10 コントローラ(ECU)
11 第1遊星歯車機構(動力伝達部)
11a (第1遊星歯車機構の)サンギヤ(第1反力要素)
11b (第1遊星歯車機構の)リングギヤ(第1出力要素)
11c (第1遊星歯車機構の)キャリア(第1入力要素)
12 第2遊星歯車機構(動力伝達部)
12a (第2遊星歯車機構の)サンギヤ(第2入力要素)
12b (第2遊星歯車機構の)リングギヤ(第2出力要素)
12c (第2遊星歯車機構の)キャリア(第2反力要素)
13 トルクリミッタ
14 ワンウェイクラッチ
15 出力ギヤ(出力部材)
16 減速ギヤ機構
17 デファレンシャルギヤ
18 ドライブシャフト
19 軸受
20 軸受
21 シフトドラム
AL 回転軸線
Ve ハイブリッド車両
1 Engine (driving power source: ENG)
1a Output shaft (of the engine) 2 First motor (driving power source: MG1)
2a Rotating shaft (of the first motor) 3 Second motor (driving power source: MG2)
3a Rotating shaft (of the second motor) 3b Pinion (of the second motor) 4
8 Second clutch (engaging mechanism)
9
9e Oil pressure sensor (in the detection section) 9f Stroke sensor (in the detection section) 9g Clutch rotation speed sensor (in the detection section) 10 Controller (ECU)
11 First planetary gear mechanism (power transmission section)
11a (first planetary gear mechanism) sun gear (first reaction force element)
11b Ring gear (of the first planetary gear mechanism) (first output element)
11c Carrier (of the first planetary gear mechanism) (first input element)
12 Second planetary gear mechanism (power transmission section)
12a (of the second planetary gear mechanism) sun gear (second input element)
12b Ring gear (of the second planetary gear mechanism) (second output element)
12c (of the second planetary gear mechanism) carrier (second reaction force element)
13
16
Claims (9)
前記駆動力源、前記第1クラッチ、および、前記第2クラッチをそれぞれ制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、
前記駆動系統に所定の閾値を超える大きな振動または荷重が発生する過大入力があった場合に、前記切り離しモードを設定して前記駆動系統から前記エンジンおよび前記第1モータを切り離すとともに、前記エンジンを運転し、前記エンジンの回転数をアイドリング回転数よりも高い状態に維持するエンジン回転数制御を実行する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A drive system between the engine, the first motor, and the drive wheels, the drive system including a driving power source having an engine, a first motor, and a second motor, and a first planetary gear mechanism and a second planetary gear mechanism. a power transmission section that transmits torque and has at least two engagement mechanisms, a first clutch and a second clutch, each operating in an engaged state or a disengaged state to switch the torque transmission state; a first mode in which one clutch is engaged and the second clutch is disengaged; a second mode in which the first clutch is disengaged and the second clutch is engaged; and a second mode in which the first clutch and the second clutch are engaged. A control device for a hybrid vehicle capable of driving by selectively setting at least three disconnection modes in which both are released,
comprising a controller that controls each of the driving force source, the first clutch, and the second clutch,
The controller includes:
If the drive system receives an excessive input that generates large vibrations or loads that exceed a predetermined threshold, the disconnection mode is set to disconnect the engine and the first motor from the drive system, and the engine is operated. A control device for a hybrid vehicle, characterized in that the control device executes engine rotation speed control to maintain the rotation speed of the engine in a state higher than an idling rotation speed.
前記第1遊星歯車機構は、前記エンジンに連結された第1入力要素、前記第1モータに連結された第1反力要素、および、第1出力要素の三つの回転要素を有し、
前記第2遊星歯車機構は、前記第1出力要素に連結された第2入力要素、前記トルクを前記駆動輪側へ伝達する出力部材に連結された第2出力要素、および、第2反力要素の三つの回転要素を有し、
前記第1クラッチは、前記第1入力要素と前記第2反力要素とを選択的に連結し、
前記第2クラッチは、前記第2遊星歯車機構におけるいずれか二つの前記回転要素を選択的に連結し、
前記第1モードは、前記第2入力要素の回転数に対して前記第2出力要素の回転数を低下させる低速段モードであり、
前記第2モードは、前記第2入力要素の回転数に対して前記第2出力要素の回転数を増大させる高速段モードである
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 The control device for a hybrid vehicle according to claim 1,
The first planetary gear mechanism has three rotating elements: a first input element connected to the engine, a first reaction force element connected to the first motor, and a first output element,
The second planetary gear mechanism includes a second input element connected to the first output element, a second output element connected to an output member that transmits the torque to the driving wheels, and a second reaction force element. It has three rotating elements,
the first clutch selectively connects the first input element and the second reaction force element;
the second clutch selectively connects any two of the rotating elements in the second planetary gear mechanism;
The first mode is a low speed mode in which the rotation speed of the second output element is lowered relative to the rotation speed of the second input element,
The control device for a hybrid vehicle, wherein the second mode is a high speed mode in which the rotation speed of the second output element is increased relative to the rotation speed of the second input element.
前記コントローラは、
前記エンジン回転数制御を実行し、前記第1クラッチにおける互いに係合する係合要素同士の回転数を同期させる
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 The hybrid vehicle control device according to claim 2,
The controller includes:
A control device for a hybrid vehicle, characterized in that the engine rotation speed control is executed to synchronize the rotation speeds of engagement elements that engage with each other in the first clutch.
前記コントローラは、
前記エンジン回転数制御と併せて、前記第1モータの回転数を制御するモータ回転数制御を実行し、前記係合要素同士の回転数を同期させる
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 The hybrid vehicle control device according to claim 3,
The controller includes:
A control device for a hybrid vehicle, characterized in that, in addition to the engine rotation speed control, a motor rotation speed control for controlling the rotation speed of the first motor is executed to synchronize the rotation speeds of the engagement elements.
前記ハイブリッド車両は、前記第1クラッチおよび前記第2クラッチを共に係合する固定段モードを更に設定して走行することが可能であり、
前記コントローラは、
前記固定段モードを設定している状態で前記過大入力があった場合は、前記高速段モードに移行した後に、前記切り離しモードを設定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 2 to 4,
The hybrid vehicle is capable of traveling while further setting a fixed stage mode in which both the first clutch and the second clutch are engaged,
The controller includes:
A control device for a hybrid vehicle, wherein if the excessive input occurs while the fixed gear mode is set, the disconnection mode is set after shifting to the high gear mode.
前記コントローラは、
前記過大入力に起因して前記高速段モードに移行した際に、前記振動または前記荷重が所定の許容値を下回った場合は、前記高速段モードを継続する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 The hybrid vehicle control device according to claim 5,
The controller includes:
A control device for a hybrid vehicle, characterized in that when the vibration or the load falls below a predetermined allowable value when shifting to the high speed mode due to the excessive input, the high speed mode is continued. .
前記ハイブリッド車両は、前記駆動系統における前記振動または前記荷重を検出するセンサを備え、
前記第1モータ、および、前記動力伝達部は、同一の回転軸線上で、互いに隣接して配置されるとともに、前記第1モータ、前記動力伝達部の順に、ケース内に組み付けられており、
前記第1モータの回転軸は、少なくとも、前記回転軸線方向における前記第1モータと前記動力伝達部との間に配置された軸受で支持されており、
前記センサは、前記軸受の前記回転軸線方向における前記第1モータ側に設置されており、
前記コントローラは、
前記センサによる検出結果に基づいて、前記過大入力の有無を判定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The hybrid vehicle includes a sensor that detects the vibration or the load in the drive system,
The first motor and the power transmission section are arranged adjacent to each other on the same rotation axis, and the first motor and the power transmission section are assembled in the case in this order,
The rotation shaft of the first motor is supported by at least a bearing disposed between the first motor and the power transmission section in the direction of the rotation axis,
The sensor is installed on the first motor side of the bearing in the direction of the rotation axis,
The controller includes:
A control device for a hybrid vehicle, characterized in that the presence or absence of the excessive input is determined based on a detection result by the sensor.
前記ハイブリッド車両は、前記駆動系統における前記振動または前記荷重を検出するセンサを備え、
前記第1モータ、および、前記動力伝達部は、同一の回転軸線上で、互いに隣接して配置されるとともに、前記第1モータ、前記動力伝達部の順に、ケース内に組み付けられており、
前記第1モータの回転軸は、少なくとも、前記回転軸線方向における前記第1モータと前記動力伝達部との間に配置された軸受で支持されており、
前記センサは、前記軸受の前記回転軸線方向における前記第1モータ側に設置されており、
前記コントローラは、
前記センサによる検出結果に基づいて、前記過大入力の有無を判定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 The hybrid vehicle control device according to claim 5,
The hybrid vehicle includes a sensor that detects the vibration or the load in the drive system,
The first motor and the power transmission section are arranged adjacent to each other on the same rotational axis, and the first motor and the power transmission section are assembled in the case in this order,
The rotation shaft of the first motor is supported by at least a bearing disposed between the first motor and the power transmission section in the direction of the rotation axis,
The sensor is installed on the first motor side of the bearing in the rotation axis direction,
The controller includes:
A control device for a hybrid vehicle, characterized in that the presence or absence of the excessive input is determined based on a detection result by the sensor.
前記ハイブリッド車両は、前記駆動系統における前記振動または前記荷重を検出するセンサを備え、
前記第1モータ、および、前記動力伝達部は、同一の回転軸線上で、互いに隣接して配置されるとともに、前記第1モータ、前記動力伝達部の順に、ケース内に組み付けられており、
前記第1モータの回転軸は、少なくとも、前記回転軸線方向における前記第1モータと前記動力伝達部との間に配置された軸受で支持されており、
前記センサは、前記軸受の前記回転軸線方向における前記第1モータ側に設置されており、
前記コントローラは、
前記センサによる検出結果に基づいて、前記過大入力の有無を判定する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 The hybrid vehicle control device according to claim 6,
The hybrid vehicle includes a sensor that detects the vibration or the load in the drive system,
The first motor and the power transmission section are arranged adjacent to each other on the same rotation axis, and the first motor and the power transmission section are assembled in the case in this order,
The rotation shaft of the first motor is supported by at least a bearing disposed between the first motor and the power transmission section in the direction of the rotation axis,
The sensor is installed on the first motor side of the bearing in the direction of the rotation axis,
The controller includes:
A control device for a hybrid vehicle, characterized in that the presence or absence of the excessive input is determined based on a detection result by the sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022110535A JP2024008563A (en) | 2022-07-08 | 2022-07-08 | Hybrid vehicle control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022110535A JP2024008563A (en) | 2022-07-08 | 2022-07-08 | Hybrid vehicle control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024008563A true JP2024008563A (en) | 2024-01-19 |
Family
ID=89544746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022110535A Pending JP2024008563A (en) | 2022-07-08 | 2022-07-08 | Hybrid vehicle control device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2024008563A (en) |
-
2022
- 2022-07-08 JP JP2022110535A patent/JP2024008563A/en active Pending
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