JP4007347B2 - Vehicle motor torque control device - Google Patents

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Description

本発明は、少なくとも１つのモータジェネレータを動力源の１つとし、摩擦要素の締結・解放により性質が異なる第１モードと第２モードとを切り替える機能を有する変速機を介してタイヤに動力を伝達して走行する電気自動車やハイブリッド車のモータトルク制御装置に関する。   The present invention uses at least one motor generator as a power source, and transmits power to a tire via a transmission having a function of switching between a first mode and a second mode, which have different properties depending on the engagement / release of a friction element. The present invention relates to a motor torque control device for an electric vehicle or a hybrid vehicle that travels with the vehicle.

従来、目標駆動力に応じてモータでトルクを出力して走行するハイブリッド車両では、車速とアクセル開度に応じて目標モータトルクを算出し、モータはこの目標モータトルクを実現するように制御される（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−２３２８１７号公報 Conventionally, in a hybrid vehicle that travels by outputting torque with a motor according to a target driving force, the target motor torque is calculated according to the vehicle speed and the accelerator opening, and the motor is controlled to realize the target motor torque. (For example, refer to Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 8-232817

しかしながら、上記従来のモータトルク制御技術にあっては、車速とアクセル開度に応じて目標駆動力に相当する目標モータトルクをフィードフォワードで算出しているため、車両の加減速過渡時において、駆動系慣性が加速や減速に用いられる分、目標駆動力と実際の駆動力とにずれが生じて、所望の車両加速や車両減速が得られないことがある、という問題があった。   However, in the above conventional motor torque control technology, since the target motor torque corresponding to the target driving force is calculated by feedforward according to the vehicle speed and the accelerator opening, the driving is performed during the acceleration / deceleration transient of the vehicle. Since the system inertia is used for acceleration and deceleration, there is a problem that a desired vehicle acceleration and vehicle deceleration may not be obtained due to a difference between the target driving force and the actual driving force.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、外乱オブザーバを用いた駆動力の推定により目標駆動力を達成しながら、モード切替時に車両加減速ショックを抑制することができる車両のモータトルク制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above problem, and it is possible to suppress a vehicle acceleration / deceleration shock during mode switching while achieving a target driving force by estimating a driving force using a disturbance observer. An object is to provide a control device.

上記目的を達成するため、本発明における車両のモータトルク制御装置では、少なくとも１つのモータジェネレータを動力源の１つとし、摩擦要素の締結・解放により性質が異なる第１モードと第２モードとを切り替える機能を有する変速機を介してタイヤに動力を伝達して走行する電気自動車もしくはハイブリッド車において、
前記第１モード時または第２モード時は、駆動力を外乱オブザーバで推定し、目標駆動力と駆動力推定値との偏差を無くす目標モータトルクをフィードバック駆動力制御により与え、前記第１モードと第２モードとのモード遷移過渡期は、モード切替開始時の加速度に応じた目標車両加速度を得る目標モータトルクをフィードフォワード加速度制御により与えるモータトルク制御手段を設けた。 In order to achieve the above object, in the vehicle motor torque control apparatus according to the present invention, at least one motor generator is used as one of the power sources, and the first mode and the second mode, which have different properties depending on the engagement / release of the friction element, are provided. In an electric vehicle or a hybrid vehicle that travels by transmitting power to a tire via a transmission having a switching function,
In the first mode or the second mode, the driving force is estimated by a disturbance observer, and a target motor torque that eliminates the deviation between the target driving force and the estimated driving force is given by feedback driving force control. During the mode transition transition period with the second mode, motor torque control means for providing a target motor torque for obtaining a target vehicle acceleration corresponding to the acceleration at the start of mode switching by feedforward acceleration control is provided.

よって、本発明の車両のモータトルク制御装置にあっては、モータトルク制御手段において、第１モード時または第２モード時は、駆動力を外乱オブザーバで推定し、目標駆動力と駆動力推定値との偏差を無くす目標モータトルクがフィードバック駆動力制御により与えられ、第１モードと第２モードとのモード遷移過渡期は、モード切替開始時の加速度に応じた目標車両加速度を得る目標モータトルクがフィードフォワード加速度制御により与えられる。すなわち、第１モードまたは第２モードの定常時には、精度の良い駆動力の推定により目標駆動力を達成できる。しかし、摩擦要素が締結または解放されるモード遷移過渡期には、摩擦要素の引き摺りトルクがノミナルプラントへの外乱となり、外乱オブザーバでの駆動力推定精度が悪くなり、フィードバック駆動力制御をモード遷移過渡期に実行した場合、目標駆動力と駆動力推定値との間にズレが生じ、車両加減速ショックの原因となる。これに対し、定常モード時はフィードバック駆動力制御とし、モード遷移過渡期はフィードフォワード加速度制御に切り替えることで、外乱オブザーバを用いた駆動力の推定により目標駆動力を達成しながら、モード切替時に車両加減速ショックを抑制することができる。   Therefore, in the motor torque control device for a vehicle according to the present invention, the motor torque control means estimates the driving force with the disturbance observer in the first mode or the second mode, and sets the target driving force and the estimated driving force. The target motor torque that eliminates the deviation is given by feedback driving force control, and the target motor torque for obtaining the target vehicle acceleration corresponding to the acceleration at the start of mode switching is obtained during the mode transition transition period between the first mode and the second mode. Given by feedforward acceleration control. That is, when the first mode or the second mode is steady, the target driving force can be achieved by accurately estimating the driving force. However, during the mode transition transition period when the friction element is engaged or released, the drag torque of the friction element becomes a disturbance to the nominal plant, the accuracy of the driving force estimation at the disturbance observer becomes worse, and the feedback driving force control is changed to the mode transition transient. When it is executed during the period, a deviation occurs between the target driving force and the estimated driving force, which causes a vehicle acceleration / deceleration shock. On the other hand, feedback driving force control is used in the steady mode, and switching to feedforward acceleration control in the mode transition transition period, while achieving the target driving force by estimating the driving force using a disturbance observer, Acceleration / deceleration shock can be suppressed.

以下、本発明の車両のモータトルク制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing a motor torque control device for a vehicle according to the present invention will be described based on a first embodiment shown in the drawings.

まず、ハイブリッド車の駆動系構成を説明する。
図１は実施例１のモータトルク制御装置が適用されたハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1と、第２モータジェネレータMG2と、出力ギヤOG（出力部材）と、駆動力合成変速機TM（変速機）と、を有する。 First, the drive system configuration of the hybrid vehicle will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a drive system of a hybrid vehicle to which the motor torque control device of the first embodiment is applied. As shown in FIG. 1, the drive system of the hybrid vehicle in the first embodiment includes an engine E, a first motor generator MG1, a second motor generator MG2, an output gear OG (output member), and a driving force synthesis transmission. TM (transmission).

前記エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。   The engine E is a gasoline engine or a diesel engine, and the opening degree of a throttle valve and the like are controlled based on a control command from an engine controller 1 described later.

前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することによりそれぞれ独立に制御される。   The first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are synchronous motor generators in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator. Based on a control command from a motor controller 2 described later, an inverter 3 are controlled independently by applying the three-phase alternating current generated by 3.

前記駆動力合成変速機TMは、ラビニョウ型遊星歯車列PGR（差動装置）と、ローブレーキLBと、を有し、前記ラビニョウ型遊星歯車列PGRは、第１サンギヤS1と、第１ピニオンP1と、第１リングギヤR1と、第２サンギヤS2と、第２ピニオンP2と、第２リングギヤR2と、互いに噛み合う第１ピニオンP1と第２ピニオンP2とを支持する共通キャリアPCと、によって構成されている。つまり、ラビニョウ型遊星歯車PGRは、第１サンギヤS1と、第１リングギヤR1と、第２サンギヤS2と、第２リングギヤR2と、共通キャリアPCと、の５つの回転要素を有する。この５つの回転要素に対する入出力部材の連結関係について説明する。   The driving force combined transmission TM includes a Ravigneaux type planetary gear train PGR (differential device) and a low brake LB. The Ravigneaux planetary gear train PGR includes a first sun gear S1 and a first pinion P1. The first ring gear R1, the second sun gear S2, the second pinion P2, the second ring gear R2, and the common carrier PC that supports the first pinion P1 and the second pinion P2 that mesh with each other. Yes. That is, the Ravigneaux type planetary gear PGR has five rotating elements: the first sun gear S1, the first ring gear R1, the second sun gear S2, the second ring gear R2, and the common carrier PC. The connection relationship of the input / output members with respect to these five rotating elements will be described.

前記第１サンギヤS1には、第１モータジェネレータMG1が連結されている。前記第１リングギヤR1は、ローブレーキLB（摩擦要素）を介してケースに固定可能に設けられている。前記第２サンギヤS2には、第２モータジェネレータMG2が連結されている。前記第２リングギヤR2には、エンジンクラッチEC（摩擦要素）を介してエンジンＥが連結されている。前記共通キャリアPCには、出力ギヤOGが直結されている。なお、出力ギヤOGからは、図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動輪に駆動力が伝達される。   A first motor generator MG1 is connected to the first sun gear S1. The first ring gear R1 is provided so as to be fixed to the case via a low brake LB (friction element). A second motor generator MG2 is connected to the second sun gear S2. An engine E is coupled to the second ring gear R2 via an engine clutch EC (friction element). An output gear OG is directly connected to the common carrier PC. A driving force is transmitted from the output gear OG to the left and right driving wheels via a differential and a drive shaft (not shown).

上記連結関係により、図２に示す共線図上において、第１モータジェネレータMG1（第１サンギヤS1）、エンジンＥ（第２リングギヤR2）、出力ギヤOG（共通キャリアPC）、ローブレーキLB（第１リングギヤR1）、第２モータジェネレータMG2（第２サンギヤS2）の順に配列され、ラビニョウ型遊星歯車列PGRの動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。
ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比に基づく共線図レバー比になるように配置したものである。 2, the first motor generator MG1 (first sun gear S1), the engine E (second ring gear R2), the output gear OG (common carrier PC), the low brake LB (first It is possible to introduce a rigid lever model that is arranged in the order of 1 ring gear R1) and second motor generator MG2 (second sun gear S2) and can simply express the dynamic operation of the Ravigneaux planetary gear train PGR.
Here, the “collinear diagram” is a velocity diagram used in a simple and easy-to-understand method of drawing instead of the method of obtaining by equation when considering the gear ratio of the differential gear, The rotation number (rotation speed) of the rotation element is taken, each rotation element is taken on the horizontal axis, and the interval between each rotation element is arranged so as to be a collinear lever ratio based on the gear ratio of the sun gear and the ring gear. .

前記エンジンクラッチECとローブレーキLBは、後述する油圧制御装置５からの油圧により締結される多板摩擦クラッチと多板摩擦ブレーキであり、エンジンクラッチECは、図２の共線図上において、エンジンＥと共に第２リングギヤR2の回転速度軸と一致する位置に配置され、ローブレーキLBは、図２の共線図上において、第１リングギヤR1の回転速度軸（出力ギヤOGの回転速度軸と第２サンギヤS2の回転速度軸との間の位置）に配置される。   The engine clutch EC and the low brake LB are a multi-plate friction clutch and a multi-plate friction brake that are fastened by hydraulic pressure from a hydraulic control device 5 to be described later. The engine clutch EC is the engine clutch on the collinear diagram of FIG. The low brake LB is arranged at a position coincident with the rotational speed axis of the second ring gear R2 together with E, and the low brake LB is arranged on the collinear diagram of FIG. 2 with the rotational speed axis of the first ring gear R1 (the rotational speed axis of the output gear OG 2 at a position between the rotational speed axis of the sun gear S2.

次に、ハイブリッド車の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、油圧制御装置５と、統合コントローラ６と、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、第２リングギヤ回転数センサ１２と、を有して構成されている。 Next, the control system of the hybrid vehicle will be described.
As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle control system in the first embodiment includes an engine controller 1, a motor controller 2, an inverter 3, a battery 4, a hydraulic control device 5, an integrated controller 6, and an accelerator opening. A sensor 7, a vehicle speed sensor 8, an engine speed sensor 9, a first motor generator speed sensor 10, a second motor generator speed sensor 11, and a second ring gear speed sensor 12 are configured. Has been.

前記エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。   The engine controller 1 responds to an engine operating point (Ne) according to a target engine torque command or the like from an integrated controller 6 that inputs an accelerator opening AP from an accelerator opening sensor 7 and an engine speed Ne from an engine speed sensor 9. , Te), for example, is output to a throttle valve actuator (not shown).

前記モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０，１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２からは、バッテリ４の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報が統合コントローラ６に対して出力される。   The motor controller 2 receives the motor of the first motor generator MG1 in response to a target motor generator torque command or the like from the integrated controller 6 that inputs the motor generator rotational speeds N1 and N2 from the motor generator rotational speed sensors 10 and 11 by the resolver. A command for independently controlling the operating point (N1, T1) and the motor operating point (N2, T2) of the second motor generator MG2 is output to the inverter 3. The motor controller 2 outputs information on the battery S.O.C representing the state of charge of the battery 4 to the integrated controller 6.

前記インバータ３は、前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2との各ステータコイルに接続され、モータコントローラ２からの指令により独立した三相交流を作り出す。このインバータ３には、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４が接続されている。   The inverter 3 is connected to the respective stator coils of the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2, and generates an independent three-phase alternating current according to a command from the motor controller 2. The inverter 3 is connected to a battery 4 that is discharged during power running and charged during regeneration.

前記油圧制御装置５は、統合コントローラ６からの油圧指令を受け、エンジンクラッチECと、ローブレーキLBと、の締結油圧制御及び解放油圧制御を行う。この締結油圧制御及び解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ制御も含む。   The hydraulic control device 5 receives a hydraulic pressure command from the integrated controller 6 and performs engagement hydraulic pressure control and release hydraulic pressure control of the engine clutch EC and the low brake LB. The engagement hydraulic pressure control and the release hydraulic pressure control include a half-clutch control based on a slip engagement control and a slip release control.

前記統合コントローラ６は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APと、車速センサ８からの車速VSPと、エンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neと、第１モータジェネレータ回転数センサ１０からの第１モータジェネレータ回転数N1と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からの第２モータジェネレータ回転数N2と、第２リングギヤ回転数センサ１２からのエンジン入力回転速度ωin等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ１、モータコントローラ２、油圧制御装置５に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。   The integrated controller 6 includes an accelerator opening AP from the accelerator opening sensor 7, a vehicle speed VSP from the vehicle speed sensor 8, an engine speed Ne from the engine speed sensor 9, and a first motor generator speed sensor 10. Information such as the first motor generator rotational speed N1, the second motor generator rotational speed N2 from the second motor generator rotational speed sensor 11, and the engine input rotational speed ωin from the second ring gear rotational speed sensor 12. Predetermined arithmetic processing is performed. Then, a control command is output to the engine controller 1, the motor controller 2, and the hydraulic control device 5 according to the calculation processing result.

なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、および、統合コントローラ６とモータコントローラ２とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線１４、１５により接続されている。   The integrated controller 6 and the engine controller 1 and the integrated controller 6 and the motor controller 2 are connected by bidirectional communication lines 14 and 15 for information exchange, respectively.

次に、ハイブリッド車の走行モードについて説明する。
実施例１のハイブリッド車における走行モードとしては、電気自動車無段変速モード（以下、「EVモード」という。）と、電気自動車固定変速モード（以下、「EV-LBモード」という。）と、ハイブリッド車固定変速モード（以下、「LBモード」という。）と、ハイブリッド車無段変速モード（以下、「E-iVTモード」という。）と、を有する。 Next, the travel mode of the hybrid vehicle will be described.
The travel modes in the hybrid vehicle of the first embodiment include an electric vehicle continuously variable transmission mode (hereinafter referred to as “EV mode”), an electric vehicle fixed transmission mode (hereinafter referred to as “EV-LB mode”), and a hybrid. It has a vehicle fixed speed change mode (hereinafter referred to as “LB mode”) and a hybrid vehicle continuously variable speed change mode (hereinafter referred to as “E-iVT mode”).

前記「EVモード」は、図２(a)の共線図に示すように、二つのモータジェネレータMG1.MG2のみで走行する無段変速モードであり、エンジンＥは停止でエンジンクラッチECは解放である。   The “EV mode” is a continuously variable transmission mode that runs only with two motor generators MG1 and MG2, as shown in the collinear diagram of FIG. 2 (a). The engine E is stopped and the engine clutch EC is released. is there.

前記「EV-LBモード」は、図２(b)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、二つのモータジェネレータMG1,MG2のみで走行する固定変速モードであり、エンジンＥは停止でエンジンクラッチECは解放である。第１モータジェネレータMG1から出力Outputへの減速比、及び、第２モータジェネレータMG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。   The “EV-LB mode” is a fixed speed change mode in which only the two motor generators MG1 and MG2 run with the low brake LB engaged, as shown in the collinear diagram of FIG. E is a stop and the engine clutch EC is released. Since the reduction ratio from the first motor generator MG1 to the output Output and the reduction ratio from the second motor generator MG2 to the output Output are large, this is a mode in which a large driving force is generated.

前記「LBモード」は、図２(c)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2で走行する固定変速モードであり、エンジンＥは運転でエンジンクラッチECは締結である。エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。   As shown in the collinear diagram of FIG. 2 (c), the “LB mode” is a fixed speed change mode in which the engine E and the motor generators MG1 and MG2 travel with the low brake LB engaged. The engine clutch EC is engaged during operation. This is a mode in which the driving force is large because the reduction ratio from the engine E and the motor generators MG1, MG2 to the output Output is large.

前記「E-iVTモード」は、図２(d)の共線図に示すように、エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2で走行する無段変速モードであり、エンジンＥは運転でエンジンクラッチECは締結である。   The “E-iVT mode” is a continuously variable transmission mode in which the engine E and the motor generators MG1 and MG2 run as shown in the nomogram of FIG. 2 (d). The engine E is operated and the engine clutch EC is It is conclusion.

そして、前記４つの走行モードのモード遷移制御は、統合コントローラ６により行われる。すなわち、統合コントローラ６には、要求駆動力Fdrv（アクセル開度APにより求められる。）と車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、図３に示すような前記４つの走行モードを割り振った走行モードマップが予め設定されていて、車両の停止時や走行時には、要求駆動力Fdrvと車速VSPとバッテリS.O.Cの各検知値により走行モードマップが検索され、要求駆動力Fdrvと車速VSPにより決まる車両動作点やバッテリ充電量に応じて最適な走行モードが選択される。なお、図３は三次元走行モードマップをバッテリS.O.Cが充分な容量域のある値で切り取ることにより、要求駆動力Fdrvと車速VSPとの二次元によりあらわした走行モードマップの一例である。   Then, the mode transition control of the four travel modes is performed by the integrated controller 6. That is, the integrated controller 6 has a travel mode in which the four travel modes as shown in FIG. 3 are allocated to the three-dimensional space by the required driving force Fdrv (determined by the accelerator opening AP), the vehicle speed VSP, and the battery SOC. When the vehicle is stopped or running, the driving mode map is searched based on the detected values of the required driving force Fdrv, vehicle speed VSP, and battery SOC, and the vehicle operating point determined by the required driving force Fdrv and vehicle speed VSP. The optimum driving mode is selected according to the battery charge amount. FIG. 3 is an example of a travel mode map represented by a two-dimensional representation of the required driving force Fdrv and the vehicle speed VSP by cutting out the three-dimensional travel mode map at a value with a sufficient capacity range of the battery S.O.C.

前記走行モードマップの選択により、「EVモード」と「EV-LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。「E-iVTモード」と「LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。また、「EVモード」と「E-iVTモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、エンジンＥの始動・停止と共にエンジンクラッチECの締結・解放が行われる。「EV-LBモード」と「LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、エンジンＥの始動・停止と共にエンジンクラッチECの締結・解放が行われる。   When mode transition is performed between the “EV mode” and the “EV-LB mode” by selecting the travel mode map, the low brake LB is engaged / released as shown in FIG. When mode transition is performed between the “E-iVT mode” and the “LB mode”, the low brake LB is engaged / released as shown in FIG. Further, when mode transition is performed between the “EV mode” and the “E-iVT mode”, the engine clutch EC is engaged / released together with the start / stop of the engine E as shown in FIG. When mode transition is performed between the “EV-LB mode” and the “LB mode”, the engine clutch EC is engaged / released together with the start / stop of the engine E as shown in FIG.

図５に示す実施例１のモータトルク制御装置について説明する。
実施例１のモータトルク制御装置（モータトルク制御手段）は、「EVモード」、「EV-LBモード」、「LBモード」、「E-iVTモード」の何れかのモード選択時は、駆動力を外乱オブザーバで推定し、目標駆動力と駆動力推定値との偏差を無くす目標モータトルクをフィードバック駆動力制御により与え、「EVモード」、「EV-LBモード」、「LBモード」、「E-iVTモード」との間でのモード遷移過渡期は、モード切替開始時の加速度に応じた目標車両加速度を得る目標モータトルクをフィードフォワード加速度制御により与えるものである。 A motor torque control apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 5 will be described.
When the motor torque control device (motor torque control means) of the first embodiment selects any one of “EV mode”, “EV-LB mode”, “LB mode”, and “E-iVT mode”, the driving force Is estimated by a disturbance observer, and the target motor torque that eliminates the deviation between the target driving force and the estimated driving force is given by feedback driving force control. The EV mode, EV-LB mode, LB mode, and E In the mode transition transition period between the “-iVT mode”, the target motor torque for obtaining the target vehicle acceleration corresponding to the acceleration at the start of mode switching is given by feedforward acceleration control.

実施例１のモータトルク制御装置は、アクセル開度センサ７と、車速センサ８（出力軸回転速度検出手段）と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、第２リングギヤ回転数センサ１２と、外乱推定手段６１と、駆動力制御手段６２と、外乱相殺量演算手段６３と、第１目標モータトルク演算手段６４と、変速比制御手段６５と、目標加速度算出手段６６と、第２目標モータトルク演算手段６７と、制御切替手段６８と、モード切替開始時加速度算出手段６９と、モード切替判断手段７０と、を有して構成される。   The motor torque control device according to the first embodiment includes an accelerator opening sensor 7, a vehicle speed sensor 8 (output shaft rotation speed detection means), a first motor generator rotation speed sensor 10, a second motor generator rotation speed sensor 11, Second ring gear rotation speed sensor 12, disturbance estimation means 61, driving force control means 62, disturbance cancellation amount calculation means 63, first target motor torque calculation means 64, transmission ratio control means 65, and target acceleration calculation A means 66, a second target motor torque calculating means 67, a control switching means 68, a mode switching start acceleration calculating means 69, and a mode switching determining means 70 are configured.

前記アクセル開度センサ７は、運転者によるアクセル操作量を検出し、アクセル開度情報を目標加速度算出手段６６へ出力する。   The accelerator opening sensor 7 detects the amount of accelerator operation by the driver and outputs accelerator opening information to the target acceleration calculating means 66.

前記車速センサ８は、駆動力合成変速機TMの出力軸回転速度を検出し、出力軸回転速度情報を外乱推定手段６１へ出力する。   The vehicle speed sensor 8 detects the output shaft rotational speed of the driving force synthesis transmission TM and outputs the output shaft rotational speed information to the disturbance estimating means 61.

前記第１モータジェネレータ回転数センサ１０と第２モータジェネレータ回転数センサ１１と第２リングギヤ回転数センサ１２とは、動力源の何れかの回転速度情報を変速制御量と考えて、変速制御手段６５へ出力する。   The first motor generator rotation speed sensor 10, the second motor generator rotation speed sensor 11, and the second ring gear rotation speed sensor 12 consider any rotation speed information of the power source as a shift control amount, and shift control means 65 Output to.

前記外乱推定手段６１は、車速センサ８からの出力軸回転速度と、第１目標モータトルク演算手段６４からの目標モータトルクを入力し、ドライブシャフトから駆動力合成変速機TMへのトルク反力を外乱として推定する。   The disturbance estimating means 61 inputs the output shaft rotational speed from the vehicle speed sensor 8 and the target motor torque from the first target motor torque calculating means 64, and calculates the torque reaction force from the drive shaft to the driving force combining transmission TM. Estimated as disturbance.

前記駆動力制御手段６２は、外乱推定手段６１からの外乱推定値を駆動力推定値とし、運転者やシステムからの要求に応じて設定された目標駆動力と駆動力推定値との偏差がなくなるように駆動力制御トルクを演算する。ここで、「目標駆動力」は、アクセル開度と車速（出力軸回転速度）とバッテリS.O.Cに基づき、目標値生成部（上位コントローラ）にて生成される。   The driving force control means 62 uses the disturbance estimated value from the disturbance estimating means 61 as the driving force estimated value, and there is no deviation between the target driving force and the driving force estimated value set according to the request from the driver or the system. The driving force control torque is calculated as follows. Here, the “target driving force” is generated by the target value generation unit (higher-order controller) based on the accelerator opening, the vehicle speed (output shaft rotation speed), and the battery S.O.C.

前記外乱相殺量演算手段６３は、外乱推定手段６１からの外乱推定値を入力し、符号を逆にした外乱推定値（＝ドライブシャフト捩りトルク推定値）を、ドライブシャフトの共振を抑制するための外乱相殺トルクとする。   The disturbance canceling amount calculation means 63 inputs the disturbance estimated value from the disturbance estimating means 61, and uses the disturbance estimated value (= drive shaft torsion torque estimated value) with the sign reversed to suppress the resonance of the drive shaft. Disturbance canceling torque.

前記第１目標モータトルク演算手段６４は、ローブレーキLBの締結による回転１自由度の「EV-LBモード」または「LBモード」の時は、外乱相殺量演算手段６３からの外乱相殺トルクと駆動力制御手段６２からの駆動力制御トルクとの和に応じて前記モータジェネレータMG1,MG2へ出力する第１目標モータトルクを演算する。また、ローブレーキLBの解放による回転２自由度の「EVモード」または「E-iVTモード」の時は、外乱相殺量演算手段６３からの外乱相殺トルクと駆動力制御手段６２からの駆動力制御トルクとの和が出力軸回転加速度の変化のみに作用し、変速制御トルクが変速制御量にのみ作用するように前記モータジェネレータMG1,MG2へ出力する第１目標モータトルクを演算する。   The first target motor torque calculating means 64 is driven by the disturbance canceling torque from the disturbance canceling amount calculating means 63 in the “EV-LB mode” or “LB mode” with one degree of freedom of rotation by engaging the low brake LB. A first target motor torque to be output to the motor generators MG1, MG2 is calculated according to the sum of the driving force control torque from the force control means 62. Further, in the “EV mode” or “E-iVT mode” with two rotational degrees of freedom by releasing the low brake LB, the disturbance cancellation torque from the disturbance cancellation amount calculation means 63 and the driving force control from the driving force control means 62 are controlled. The first target motor torque output to the motor generators MG1 and MG2 is calculated so that the sum with the torque acts only on the change of the output shaft rotational acceleration and the shift control torque acts only on the shift control amount.

前記変速制御手段６５は、動力源の何れかの回転速度を変速制御量と考え、変速制御量と出力軸回転速度との比を変速比とし、変速比と目標変速比との偏差が減少するように変速制御トルクを演算する。
ここで、「目標変速比」は、例えば、目標値生成部（上位コントローラ）にて生成された目標入力回転速度と出力軸回転速度との比により求められる。 The shift control means 65 considers any rotational speed of the power source as a shift control amount, sets the ratio between the shift control amount and the output shaft rotation speed as the shift ratio, and reduces the deviation between the shift ratio and the target shift ratio. The shift control torque is calculated as follows.
Here, the “target gear ratio” is obtained, for example, by the ratio of the target input rotation speed and the output shaft rotation speed generated by the target value generation unit (higher-order controller).

前記目標加速度算出手段６６は、モード切替開始時加速度に基づき、目標加速度を算出する。詳しくは、モード遷移のためのエンジンクラッチECまたはローブレーキLBの締結または解放を開始した時のアクセル開度と車両の目標加速度をデフォルトし、エンジンクラッチECまたはローブレーキLBの締結中または解放中のアクセル開度の増減に応じて目標加速度を増減させる。なお、アクセル開度に代えて目標駆動力を用い、モード遷移のためのエンジンクラッチECまたはローブレーキLBの締結または解放を開始した時の目標駆動力と車両の目標加速度をデフォルトし、エンジンクラッチECまたはローブレーキLBの締結中または解放中の目標駆動力の増減に応じて目標加速度を増減させるようにしても良い。   The target acceleration calculating means 66 calculates the target acceleration based on the mode switching start acceleration. For details, default the accelerator opening and the target acceleration of the vehicle when starting to engage or disengage the engine clutch EC or low brake LB for mode transition, and whether the engine clutch EC or low brake LB is engaged or disengaged. The target acceleration is increased or decreased according to the increase or decrease of the accelerator opening. Note that the target driving force is used instead of the accelerator opening, and the target driving force and vehicle target acceleration when starting or disengaging the engine clutch EC or low brake LB for mode transition are defaulted. Alternatively, the target acceleration may be increased / decreased according to the increase / decrease of the target driving force during engagement or release of the low brake LB.

前記第２目標モータトルク演算手段６７は、前記目標加速度算出手段６６からの目標加速度に応じて前記モータジェネレータMG1,MG2へ出力する第２目標モータトルクを演算する。   The second target motor torque calculation means 67 calculates a second target motor torque to be output to the motor generators MG1 and MG2 in accordance with the target acceleration from the target acceleration calculation means 66.

前記制御切替手段６８は、「EVモード」、「EV-LBモード」、「LBモード」、「E-iVTモード」の何れかのモード選択時は、前記第１目標モータトルク演算手段６４からの第１目標モータトルクを前記モータジェネレータMG1,MG2へ出力する最終の目標モータトルクとして選択し、「EVモード」、「EV-LBモード」、「LBモード」、「E-iVTモード」との間でのモード遷移過渡期は、前記第２目標モータトルク演算手段６７からの第２目標モータトルクを前記モータジェネレータMG1,MG2へ出力する最終の目標モータトルクとして選択する。   The control switching means 68 is supplied from the first target motor torque calculating means 64 when any of the “EV mode”, “EV-LB mode”, “LB mode”, and “E-iVT mode” is selected. Select the first target motor torque as the final target motor torque to be output to the motor generators MG1, MG2, and between "EV mode", "EV-LB mode", "LB mode", "E-iVT mode" In the mode transition transition period at, the second target motor torque from the second target motor torque calculating means 67 is selected as the final target motor torque to be output to the motor generators MG1 and MG2.

前記モード切替開始時加速度算出手段６９は、モード切替判断手段７０からモード切替開始情報を入力した際の車両加速度を算出する。   The mode switching start acceleration calculating unit 69 calculates the vehicle acceleration when the mode switching start information is input from the mode switching determining unit 70.

前記モード切替判断手段７０は、「EVモード」、「EV-LBモード」、「LBモード」、「E-iVTモード」との間で行われるモード切替開始とモード切替中を判断し、モード切替情報を前記制御切替手段６８とモード切替開始時加速度算出手段６９へ出力する。   The mode switching determining means 70 determines the mode switching start and mode switching performed between “EV mode”, “EV-LB mode”, “LB mode”, “E-iVT mode”, and mode switching. Information is output to the control switching means 68 and the mode switching start acceleration calculating means 69.

次に、作用を説明する。   Next, the operation will be described.

［モータトルク制御処理］
図６は統合コントローラ６にて実行されるモータトルク制御処理（サブルーチン処理）の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。 [Motor torque control processing]
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of motor torque control processing (subroutine processing) executed by the integrated controller 6, and each step will be described below.

ステップＳ１では、モード切替開始か否かを判断し、Yesの場合はステップＳ２へ移行し、Noの場合はステップＳ３へ移行する。   In step S1, it is determined whether or not mode switching is started. If Yes, the process proceeds to step S2, and if No, the process proceeds to step S3.

ステップＳ２では、ステップＳ１でのモード切替開始判断に引き続き、モード切替開始時加速度算出手段６９においてモード切替開始時加速度を算出し、ステップＳ３へ移行する。   In step S2, following the mode switching start determination in step S1, the mode switching start acceleration calculating means 69 calculates the mode switching start acceleration, and the process proceeds to step S3.

ステップＳ３では、ステップＳ１でのモード切替開始時ではないとの判断、あるいは、ステップＳ２でのモード切替開始時加速度の算出に引き続き、モード切替中であるか否かを判断し、Yesの場合はステップＳ４へ移行し、Noの場合はステップＳ６へ移行する。   In step S3, it is determined whether the mode switching is not started at step S1, or the mode switching start acceleration is calculated in step S2, and it is determined whether the mode is being switched. The process proceeds to step S4. If No, the process proceeds to step S6.

ステップＳ４では、ステップＳ３でのモード切替中との判断に引き続き、アクセル開度と切替開始時加速度とから、目標加速度算出手段６６において、モード切替開始時の車両加速度を維持しつつアクセル開度の変化に応じて増減する目標加速度を算出する。   In step S4, following the determination that mode switching is being performed in step S3, the accelerator opening degree and the acceleration at the start of switching are determined by the target acceleration calculating means 66 while maintaining the vehicle acceleration at the start of mode switching. A target acceleration that increases or decreases according to the change is calculated.

ステップＳ５では、ステップＳ４での目標加速度の算出に引き続き、算出された目標加速度を得る第２目標モータトルクを制御目標値とするフィードフォワード加速度制御を実行する。   In step S5, subsequent to the calculation of the target acceleration in step S4, feedforward acceleration control is executed using the second target motor torque for obtaining the calculated target acceleration as a control target value.

ステップＳ６では、ステップＳ３でのモード切替中ではない、ある１つのモードが選択中であるとの判断に引き続き、駆動力を推定する外乱オブザーバを用いて算出された第１目標モータトルクを制御目標値とするフィードバック駆動力制御を実行する。   In step S6, the first target motor torque calculated using the disturbance observer that estimates the driving force is determined as the control target following the determination that one of the modes is not being selected in step S3. Execute feedback driving force control as a value.

［駆動力制御と変速比制御］
実施例１の駆動力合成変速機TMは、上記のように、ラビニョウ型遊星歯車列PGRとローブレーキLBとエンジンクラッチECとを有して構成される。よって、エンジンクラッチECの状態と、ローブレーキLBの状態と、により、下記のように駆動力合成変速機TMの性質が変化する。
(a) エンジンクラッチ状態の変化
エンジンクラッチECの締結時には、エンジンＥのクランクシャフトと第２リングギヤR2とは一体となる。
・慣性モーメントの変化
締結時には、エンジン回転部と第２リングギヤR2の慣性モーメントを、第２リングギヤR2に集めたモデル化が可能である。
解放時には、第２リングギヤR2の慣性モーメントに、エンジン回転部の慣性モーメントは含まれない。
半クラッチ状態のモード遷移時には、第２リングギヤR2の慣性モーメントに、クラッチ伝達トルクに応じてエンジン回転部の慣性モーメントの一部が含まれる。
・第２リングギヤR2に伝達されるトルクの変化
締結時には、エンジントルクである。
解放時には、ゼロである。
半クラッチ状態のモード遷移時には、クラッチ引き摺りトルクである。
(b) ローブレーキ状態の変化
ラビニョウ型遊星歯車列PGRの回転系の自由度は２であるのに対し、ローブレーキLBが締結されると回転系の自由度は１つ減る。
・変速特性の変化
締結時には、変速比（入力回転速度と出力回転速度の比）がある値に固定される。
解放時（半クラッチ状態のモード遷移時を含む）には、変速比は各回転要素の回転速度により決まり、無段階の変速比制御が可能である。 [Driving force control and gear ratio control]
As described above, the driving force synthesis transmission TM according to the first embodiment includes the Ravigneaux type planetary gear train PGR, the low brake LB, and the engine clutch EC. Therefore, the properties of the driving force combining transmission TM change as follows depending on the state of the engine clutch EC and the state of the low brake LB.
(a) Change in engine clutch state When the engine clutch EC is engaged, the crankshaft of the engine E and the second ring gear R2 are integrated.
-When the moment of inertia is changed, it is possible to model the moment of inertia of the engine rotating part and the second ring gear R2 in the second ring gear R2.
At the time of release, the moment of inertia of the engine rotating portion is not included in the moment of inertia of the second ring gear R2.
At the time of mode transition in the half-clutch state, the moment of inertia of the second ring gear R2 includes a part of the moment of inertia of the engine rotation portion according to the clutch transmission torque.
The engine torque when the torque transmitted to the second ring gear R2 is changed.
It is zero when released.
At the time of mode transition in the half-clutch state, it is the clutch drag torque.
(b) Change in low brake state The degree of freedom of the rotating system of the Ravigneaux planetary gear train PGR is 2, whereas when the low brake LB is engaged, the degree of freedom of the rotating system is reduced by one.
When changing the speed change characteristic, the gear ratio (ratio of input rotation speed to output rotation speed) is fixed to a certain value.
At the time of disengagement (including the time of mode transition in the half-clutch state), the gear ratio is determined by the rotational speed of each rotating element, and stepless gear ratio control is possible.

よって、ローブレーキLBの状態による駆動力合成変速機TMの状態変化に応じて、下記のように制御を切り替える。
・ローブレーキLBが締結された「LBモード」と「EV-LBモード」の定常時には、駆動力制御（振動制御を含む）のみを行う。
・ローブレーキLBの解放された「EVモード」と「E-iVTモード」の定常時には、変速比制御と駆動力制御（振動制御を含む）の両方を行う。 Therefore, the control is switched as follows according to the state change of the driving force combining transmission TM due to the state of the low brake LB.
・ During steady operation in “LB mode” and “EV-LB mode” with low brake LB engaged, only driving force control (including vibration control) is performed.
・ Both transmission ratio control and driving force control (including vibration control) are performed during normal operation in "EV mode" and "E-iVT mode" with low brake LB released.

［本発明におけるモータトルク制御の考え方］
実施例１のハイブリッドシステムでは、目標駆動力を達成するように、両モータジェネレータMG1,MG2とエンジンＥのトルクを制御する。
しかし、実施例１のハイブリッドシステムには、ドライブシャフトの捩れによる共振がある。この共振は、ガクガク振動として乗員に体感する可能性がある。
また、モード切替時には、エンジンクラッチECの引き摺りトルクやローブレーキLBの引き摺りトルクが駆動力合成変速機TMに作用して、車両加減速ショックの原因となる。
そこで、目標駆動力を達成しながら、車両加減速ショックと共振を抑制するモータトルク制御を提案するものである。 [Concept of motor torque control in the present invention]
In the hybrid system of the first embodiment, the torques of both the motor generators MG1, MG2 and the engine E are controlled so as to achieve the target driving force.
However, the hybrid system of the first embodiment has resonance due to torsion of the drive shaft. This resonance may be felt by the occupant as a rattling vibration.
Further, at the time of mode switching, the drag torque of the engine clutch EC and the drag torque of the low brake LB act on the driving force combining transmission TM and cause a vehicle acceleration / deceleration shock.
Therefore, the present invention proposes motor torque control that suppresses vehicle acceleration / deceleration shock and resonance while achieving the target driving force.

まず、図７に示すように、外乱オブザーバを用いた駆動力サーボ系を構成する。
すなわち、モータジェネレータトルクとユニット回転速度とから、外乱オブザーバを用いて、ドライブシャフト反トルクを含むユニット（駆動力合成変速機TM）への外乱トルクを推定する。
そして、符号が逆の外乱トルク推定値を外乱トルク相殺量として、モータジェネレータでトルクを発生させる。
また、ドライブシャフト反トルクは、駆動力と等価である。そこで、目標駆動力とドライブシャフト反トルク推定値との偏差がなくなるように、駆動力サーボ系を構成する。 First, as shown in FIG. 7, a driving force servo system using a disturbance observer is configured.
That is, from the motor generator torque and the unit rotational speed, the disturbance torque to the unit (driving force combined transmission TM) including the drive shaft reaction torque is estimated using a disturbance observer.
Then, torque is generated by the motor generator with the estimated disturbance torque value having the opposite sign as the disturbance torque offset amount.
Further, the drive shaft counter torque is equivalent to the driving force. Therefore, the driving force servo system is configured so that there is no deviation between the target driving force and the estimated drive shaft anti-torque value.

しかし、回転１自由度のモード（「LBモード」と「EV-LBモード」）の外乱オブザーバでは、外乱を１つしか推定できない。回転１自由度のモードでのエンジン始動停止時におけるエンジンクラッチ引き摺り時には、図８に示すように、ドライブシャフト反トルクに加えてエンジンクラッチトルクがノミナルプラントへの外乱となる。この引き摺りトルクの推定方法として、クラッチ油圧から推定する方法があるが、この方法ではエンジントルクや相対回転速度や油の粘性等が校了されないため、推定精度が悪い。よって、外乱推定値から引き摺りトルクを引いたとしても、ドライブシャフト反トルクの推定精度は悪い。   However, only one disturbance can be estimated in the disturbance observer in the mode of one degree of freedom of rotation (“LB mode” and “EV-LB mode”). When the engine clutch is dragged when the engine is started and stopped in the one-degree-of-freedom mode, as shown in FIG. 8, the engine clutch torque becomes a disturbance to the nominal plant in addition to the drive shaft counter torque. As an estimation method of the drag torque, there is a method of estimating from the clutch hydraulic pressure. However, since this method does not complete the engine torque, the relative rotational speed, the oil viscosity, etc., the estimation accuracy is poor. Therefore, even if the drag torque is subtracted from the estimated disturbance value, the estimation accuracy of the drive shaft counter torque is poor.

また、回転２自由度のモード（「EVモード」と「E-iVTモード」）では、外乱を２つ推定できる。しかし、電気自動車状態での回転２自由度の「EVモード」と、ハイブリッド車状態での回転１自由度の「LBモード」とのモード遷移中においては、エンジンクラッチECとローブレーキLBとが共に引き摺る場合がある。このときには、エンジンクラッチ引き摺りトルクとドライブシャフト反トルクとローブレーキ引き摺りトルクがノミナルプラントへの外乱となる。この場合にも、上記と同じ理由により、ドライブシャフト反トルクの推定精度は悪い。   In addition, in the two-degree-of-freedom mode (“EV mode” and “E-iVT mode”), two disturbances can be estimated. However, the engine clutch EC and the low brake LB are both in the mode transition between the “EV mode” with two degrees of freedom in the electric vehicle state and the “LB mode” with one degree of freedom in the hybrid vehicle state. May be dragged. At this time, engine clutch drag torque, drive shaft reaction torque, and low brake drag torque are disturbances to the nominal plant. Also in this case, the estimation accuracy of the drive shaft reaction torque is poor for the same reason as described above.

このため、モード遷移中においても駆動力サーボ制御をそのまま実行すると、実際のの外乱の数がオブザーバで推定できる外乱の数を超えている場合に、目標駆動力と駆動力推定値（ドライブシャフト反力）とのズレが生じ、車両加減速ショックの原因となる。   For this reason, if the driving force servo control is executed as it is even during the mode transition, the target driving force and the driving force estimated value (the drive shaft reaction value) are exceeded when the actual number of disturbances exceeds the number of disturbances that can be estimated by the observer. Force), causing a vehicle acceleration / deceleration shock.

そこで、実施例１のハイブリッド車のモータトルク制御装置では、「EVモード」、「EV-LBモード」、「LBモード」、「E-iVTモード」の何れかのモード選択時は、駆動力を外乱オブザーバで推定し、目標駆動力と駆動力推定値との偏差を無くす目標モータトルクをフィードバック駆動力制御により与え、「EVモード」、「EV-LBモード」、「LBモード」、「E-iVTモード」との間でのモード遷移過渡期は、モード切替開始時の加速度に応じた目標車両加速度を得る目標モータトルクをフィードフォワード加速度制御により与えることで、目標駆動力を達成しながら、車両加減速ショックと共振を抑制しようとするものである。   Therefore, in the motor torque control device of the hybrid vehicle of the first embodiment, when any of the “EV mode”, “EV-LB mode”, “LB mode”, and “E-iVT mode” is selected, the driving force is Estimated by a disturbance observer, the target motor torque that eliminates the deviation between the target driving force and the estimated driving force is given by feedback driving force control. The EV mode, EV-LB mode, LB mode, E- In the transition period of the mode transition to the “iVT mode”, the target motor torque that obtains the target vehicle acceleration according to the acceleration at the start of mode switching is given by feedforward acceleration control, while achieving the target driving force, the vehicle It is intended to suppress acceleration / deceleration shock and resonance.

［モータトルク制御作用］
「EVモード」、「EV-LBモード」、「LBモード」、「E-iVTモード」の何れかのモードが選択された定常モード時は、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ３→ステップＳ６へと進む流れとなり、ステップＳ６では、駆動力を外乱オブザーバで推定し、目標駆動力と駆動力推定値との偏差を無くす目標モータトルクがフィードバック駆動力制御により与えられる。 [Motor torque control action]
In the steady mode in which any one of the “EV mode”, “EV-LB mode”, “LB mode”, and “E-iVT mode” is selected, step S1 → step S3 → step in the flowchart of FIG. In step S6, the driving force is estimated by a disturbance observer, and the target motor torque that eliminates the deviation between the target driving force and the estimated driving force value is given by feedback driving force control.

「EVモード」、「EV-LBモード」、「LBモード」、「E-iVTモード」との間でのモード遷移開始時は、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ６へと進む流れとなり、ステップＳ２では、モード切替開始時の車両加速度が算出される。   At the start of mode transition among “EV mode”, “EV-LB mode”, “LB mode”, “E-iVT mode”, step S1 → step S2 → step S3 → step in the flowchart of FIG. The flow proceeds to S6, and in step S2, the vehicle acceleration at the start of mode switching is calculated.

そして、モード遷移過渡期（＝モード切替中）は、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５へと進む流れとなり、ステップＳ５では、モード切替開始時の車両加速度とアクセル開度に応じた目標車両加速度を得る目標モータトルクがフィードフォワード加速度制御により与えられる。   In the mode transition transition period (= during mode switching), the flow proceeds from step S1 to step S2 to step S3 to step S4 to step S5 in the flowchart of FIG. A target motor torque for obtaining a target vehicle acceleration according to the acceleration and the accelerator opening is given by feedforward acceleration control.

図９は上記フィードバック駆動力制御を達成するモータトルク制御系を示すブロック図である。   FIG. 9 is a block diagram showing a motor torque control system that achieves the feedback driving force control.

ドライブシャフトの捩れを考慮したプラントモデルは、次式で表される。
dωo/dt＝−(b21/if)Ｔt＋ｄ’＋ｕ …(1)
Ｉv・dωt/dt＝Ｔt＋ＴR …(2)
Ｔt＝kθ …(3)
dθ/dt＝(ωo/if)−ωt …(4)
ここで、ωoは出力軸回転速度、ωtはタイヤ回転速度、θはドライブシャフト捩れ角度、ＴRは走行抵抗トルク、ｄ’はエンジンクラッチ伝達トルクもしくはローブレーキ伝達トルクによる外乱、kはドライブシャフト捩れ剛性、Ｉvは車両慣性、ifはファイナルギヤ比、b21はユニット慣性モーメントで決まる定数である。 A plant model that considers the twist of the drive shaft is expressed by the following equation.
dωo / dt = − (b 21 / if) Tt + d ′ + u (1)
Iv · dωt / dt = Tt + T R (2)
Tt = kθ (3)
dθ / dt = (ωo / if) −ωt (4)
Here, .omega.o the output shaft rotational speed, .omega.t the tire rotation speed, theta drive shaft twist angle, T R is running resistance torque, d 'is the disturbance due to the engine clutch transmission torque or low brake transmission torque, k is twisted drive shaft stiffness, Iv vehicle inertia given, if the final gear ratio, b 21 are constants determined by the unit moment of inertia.

そして、図９に示すように、式(1)で表される出力軸回転速度の動特性（駆動力合成変速機TMの本体のみによるダイナミクス）をノミナルプラントとし、式(4)で表されるドライブシャフト捩れと式(2)で表されるタイヤ回転速度の動特性（ドライブシャフト以降のダイナミクス）をアンモデルドダイナミクスとして扱う。ドライブシャフトの捩れトルクは、ノミナルプラントへの外乱として取り扱う。
そして、ノミナルプラントに基づく外乱オブザーバを用いて、ドライブシャフト捩れトルク外乱を推定する。
ドライブシャフト捩れトルクは、駆動力と等価である。そこで、目標駆動力とドライブシャフト捩れトルク推定値との偏差がゼロになるように、駆動力サーボ系を構成する。
また、外乱推定値を用いて、ドライブシャフト捩れトルクを相殺するようにモータでトルクを発生させることで、ドライブシャフトの共振も抑えられる。 Then, as shown in FIG. 9, the dynamic characteristic of the output shaft rotation speed represented by the equation (1) (dynamics only by the main body of the driving force synthesizing transmission TM) is a nominal plant, and is represented by the equation (4). The dynamic characteristics (dynamics after the drive shaft) of the drive shaft torsion and the tire rotation speed expressed by Equation (2) are treated as unmodeled dynamics. The torsion torque of the drive shaft is treated as a disturbance to the nominal plant.
Then, a drive shaft torsional torque disturbance is estimated using a disturbance observer based on a nominal plant.
The drive shaft torsional torque is equivalent to the driving force. Therefore, the driving force servo system is configured so that the deviation between the target driving force and the estimated drive shaft torsion torque becomes zero.
Further, by using the estimated disturbance value and generating torque by the motor so as to cancel the drive shaft torsion torque, resonance of the drive shaft can also be suppressed.

外乱推定値ｄ^には、タイヤトルクＴtとローブレーキ伝達トルクＴLBとエンジンクラッチ伝達トルクＴECが合わせて次のように推定される。
ｄ^≡−(b1/if)Ｔt＋ｄ’ …(5)
ｄ’＝b3ＴEC …(6)
ローブレーキ伝達トルクＴLBとエンジンクラッチ伝達トルクＴECが共にゼロの場合には、ｄ’＝０である。ｄ≒ｄ^となるときは、ローブレーキ伝達トルクＴLBとエンジンクラッチ伝達トルクＴECがゼロであるか否かに関わらず、出力回転加速度指令値ｕ’と出力軸回転速度ωoとの関係は、次式で表される。
dωo/dt≒ｕ’ …(7)
したがって、駆動力サーボ制御器Ｋは、目標駆動力と駆動力推定値との偏差に応じて、出力回転加速度指令値ｕ’を演算しているのと等価である。 As the estimated disturbance value d ^, the tire torque Tt, the low brake transmission torque TLB, and the engine clutch transmission torque TEC are estimated as follows.
d ^ ≡− (b 1 / if) Tt + d ′ (5)
d '= b 3 TEC (6)
When both the low brake transmission torque TLB and the engine clutch transmission torque TEC are zero, d ′ = 0. When d≈d ^, regardless of whether or not the low brake transmission torque TLB and the engine clutch transmission torque TEC are zero, the relationship between the output rotational acceleration command value u ′ and the output shaft rotational speed ωo is as follows: It is expressed by a formula.
dωo / dt ≒ u '(7)
Therefore, the driving force servo controller K is equivalent to calculating the output rotational acceleration command value u ′ in accordance with the deviation between the target driving force and the estimated driving force value.

電気自動車モードで、エンジンクラッチ伝達トルクＴECが、ＴEC＝０のときは、出力回転加速度指令値ｕ’は、目標駆動力に応じた加速度目標値となっている。一方、ハイブリッド車モードでは、エンジントルクが駆動力合成変速機TMに伝達されるため、ＴEC≠０であるが、エンジントルクは推定可能である。よって、外乱推定値ｄ^からエンジントルク推定値を引けば、ドライブシャフト反トルクを推定できるので、目標駆動力に応じた加速度目標値が算出できる。   When the engine clutch transmission torque TEC is TEC = 0 in the electric vehicle mode, the output rotational acceleration command value u ′ is an acceleration target value corresponding to the target driving force. On the other hand, in the hybrid vehicle mode, the engine torque is transmitted to the driving force synthesizing transmission TM, so that TEC ≠ 0, but the engine torque can be estimated. Therefore, if the engine torque estimated value is subtracted from the disturbance estimated value d ^, the drive shaft counter torque can be estimated, so that the acceleration target value corresponding to the target driving force can be calculated.

しかし、前述したように、エンジンクラッチECの断続過渡時には、ドライブシャフト反トルクを精度良く推定できないので、エンジンクラッチ伝達トルクＴECの変化に応じて加速度目標値が乱れる。   However, as described above, the drive shaft reaction torque cannot be accurately estimated during the intermittent transition of the engine clutch EC, so that the acceleration target value is disturbed according to the change in the engine clutch transmission torque TEC.

そこで、エンジンクラッチECの断続が開始された後では、駆動力サーボ制御を停止して、出力回転加速度指令値ｕ’は、モード切替開始時の値に応じてフィードフォワードで与える。この与え方により、エンジンクラッチ断続中でも、エンジンクラッチ伝達トルクＴECの変化に応じて加速度目標値が乱れることが無くなり、加減速ショックを抑制することができる。   Therefore, after the on / off of the engine clutch EC is started, the driving force servo control is stopped, and the output rotational acceleration command value u ′ is given in a feed forward according to the value at the start of mode switching. By this way, even when the engine clutch is engaged / disengaged, the acceleration target value is not disturbed according to the change of the engine clutch transmission torque TEC, and the acceleration / deceleration shock can be suppressed.

ちなみに、図１０はエンジンクラッチ断続中にフィードフォワード加速度制御を行う本発明の場合とフィードバック駆動力制御を維持する対比技術の場合とで車両加減速度を比較した特性図である。図１０(a)に示すように、t0の時刻にてエンジンクラッチECの解放を開始し、t1の時刻にて完全に解放していない状態で締結を開始し、t2の時刻にて再度締結を完了した場合、図１０(b)に示すように、対比技術の場合にはエンジンクラッチ断続中に車両加減速度が大きく変化しているのに対し、本発明の場合にはエンジンクラッチ断続中における車両加減速度の変化が小さく抑えられ、フィードフォワード加速度制御による加減速ショックの抑制効果を証明している。   Incidentally, FIG. 10 is a characteristic diagram comparing the vehicle acceleration / deceleration in the case of the present invention in which feedforward acceleration control is performed while the engine clutch is engaged and in the case of a comparison technique in which feedback driving force control is maintained. As shown in FIG. 10 (a), the release of the engine clutch EC is started at the time t0, the engagement is started at the time t1 is not completely released, and the engagement is again performed at the time t2. When completed, as shown in FIG. 10 (b), in the case of the comparison technique, the vehicle acceleration / deceleration changes greatly during the engagement of the engine clutch, whereas in the case of the present invention, the vehicle during the engagement of the engine clutch. The change in acceleration / deceleration is kept small, and the effect of suppressing acceleration / deceleration shock by feedforward acceleration control is proved.

次に、効果を説明する。
実施例１の車両のモータトルク制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。 Next, the effect will be described.
In the vehicle motor torque control apparatus according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

(1) 少なくとも１つのモータジェネレータを動力源の１つとし、摩擦要素の締結・解放により性質が異なる第１モードと第２モードとを切り替える機能を有する変速機を介してタイヤに動力を伝達して走行するハイブリッド車において、前記第１モード時または第２モード時は、駆動力を外乱オブザーバで推定し、目標駆動力と駆動力推定値との偏差を無くす目標モータトルクをフィードバック駆動力制御により与え、前記第１モードと第２モードとのモード遷移過渡期は、モード切替開始時の加速度に応じた目標車両加速度を得る目標モータトルクをフィードフォワード加速度制御により与えるモータトルク制御手段を設けたため、外乱オブザーバを用いた駆動力の推定により目標駆動力を達成しながら、モード切替時に車両加減速ショックを抑制することができる。   (1) At least one motor generator is one of the power sources, and the power is transmitted to the tire via a transmission having a function of switching between the first mode and the second mode, which have different properties depending on the engagement / release of the friction element. In the first mode or the second mode, the driving force is estimated by a disturbance observer, and the target motor torque that eliminates the deviation between the target driving force and the estimated driving force is obtained by feedback driving force control. In addition, since the mode transition transition period between the first mode and the second mode is provided with the motor torque control means for providing the target motor torque for obtaining the target vehicle acceleration according to the acceleration at the start of mode switching by feedforward acceleration control, Vehicle acceleration / deceleration shock during mode switching while achieving the target driving force by estimating the driving force using a disturbance observer Can be suppressed.

(2) 前記モータトルク制御手段は、前記変速機の出力軸回転速度を検出する車速センサ８と、目標モータトルクと出力軸回転速度を入力し、ドライブシャフトから変速機へのトルク反力を外乱として推定する外乱推定手段６１と、前記外乱推定値を駆動力推定値とし、運転者やシステムからの要求に応じて設定された目標駆動力と駆動力推定値との偏差がなくなるように駆動力制御トルクを演算する駆動力制御手段６２と、前記駆動力制御トルクに応じて前記モータジェネレータMG1,MG2へ出力する第１目標モータトルクを演算する第１目標モータトルク演算手段６４と、モード切替開始時加速度に基づき、目標加速度を算出する目標加速度算出手段６６と、前記目標加速度に応じて前記モータジェネレータMG1,MG2へ出力する第２目標モータトルクを演算する第２目標モータトルク演算手段６７と、第１モードまたは第２モードの時は、前記第１目標モータトルク演算手段６４からの第１目標モータトルクを選択し、第１モードと第２モードとのモード遷移過渡期は、前記第２目標モータトルク演算手段６７からの第２目標モータトルクを選択する制御切替手段６８と、を有するため、定常モード時にはドライブシャフトから変速機へのトルク反力を駆動力推定値とする精度の高い駆動力の推定により目標駆動力を達成しながら、モード切替時にはモード切替開始時加速度に基づくフィードフォワード加速度制御により車両加減速ショックを抑制することができる。   (2) The motor torque control means inputs a vehicle speed sensor 8 for detecting an output shaft rotational speed of the transmission, a target motor torque and an output shaft rotational speed, and disturbs a torque reaction force from the drive shaft to the transmission. The disturbance estimating means 61 for estimating the driving force as the driving force estimated value and the driving force so that there is no deviation between the target driving force and the driving force estimated value set according to the request from the driver or the system. Driving force control means 62 for calculating the control torque, first target motor torque calculating means 64 for calculating the first target motor torque output to the motor generators MG1 and MG2 according to the driving force control torque, and mode switching start Based on the time acceleration, target acceleration calculating means 66 for calculating a target acceleration, and a second target motor torque output to the motor generators MG1, MG2 according to the target acceleration The second target motor torque calculating means 67 to calculate, and in the first mode or the second mode, the first target motor torque from the first target motor torque calculating means 64 is selected, and the first mode and the second mode are selected. And the control switching means 68 for selecting the second target motor torque from the second target motor torque calculating means 67, the torque reaction force from the drive shaft to the transmission in the steady mode. The vehicle acceleration / deceleration shock can be suppressed by the feedforward acceleration control based on the acceleration at the time of mode switching at the time of mode switching while achieving the target driving force by estimating the driving force with high accuracy using the estimated driving force.

(3) 前記目標加速度算出手段６６は、モード遷移のための摩擦要素の締結または解放を開始した時のアクセル開度もしくは目標駆動力と車両の目標加速度をデフォルトし、摩擦要素の締結中または解放中のアクセル開度もしくは目標駆動力の増減に応じて目標加速度を増減させるため、アクセル開度もしくは目標駆動力の変化に同期して目標車両加速度が変更されることで、運転者の加減速意図に対する車両の加減速の違和感を抑制することができる。   (3) The target acceleration calculation means 66 defaults the accelerator opening or the target driving force and the vehicle target acceleration when the engagement or release of the friction element for mode transition is started, and the friction element is engaged or released. In order to increase or decrease the target acceleration according to the increase or decrease of the accelerator opening or the target driving force, the driver's intention to accelerate or decelerate by changing the target vehicle acceleration in synchronization with the change of the accelerator opening or the target driving force It is possible to suppress the uncomfortable feeling of vehicle acceleration / deceleration.

(4) 符号を逆にした外乱推定値を、ドライブシャフトの共振を抑制するための外乱相殺トルクとする外乱相殺量演算手段６３を有し、前記第１目標モータトルク演算手段６４は、外乱相殺トルクと駆動力制御トルクとの和に応じて第１目標モータトルクを演算するため、外乱推定値の利用によりコスト増を招くことなく、乗員にガクガク振動を体感させるドライブシャフトの共振を抑制することができる。   (4) Disturbance canceling amount calculating means 63 that uses a disturbance estimated value with the sign reversed as a disturbance canceling torque for suppressing the resonance of the drive shaft, and the first target motor torque calculating means 64 is a disturbance canceling means. Since the first target motor torque is calculated in accordance with the sum of the torque and the driving force control torque, the use of the estimated disturbance value suppresses the drive shaft resonance that causes the occupant to feel the rattling vibration without increasing the cost. Can do.

(5) 前記第１モードと第２モードのうち、少なくとも一方のモードは、動力源と出力部材のうち２つの回転速度が決まれば残りの全ての回転速度が決まるという回転２自由度モードであり、動力源の何れかの回転速度を変速制御量と考え、変速制御量と出力軸回転速度との比を変速比とし、変速比と目標変速比との偏差が減少するように変速制御トルクを演算する変速制御手段６５を設け、前記第１目標モータトルク演算手段６４は、選択されているモードが回転２自由度モードの時、目標駆動力と駆動力推定値との偏差がなくなるように演算された駆動力制御トルクが出力軸回転加速度の変化のみに作用し、実変速比と目標変速比との偏差が減少するように演算された変速制御トルクが変速制御量のみに作用するように第１目標モータトルクを演算するため、遷移前後の２つのモードうち少なくとも一方のモードが回転２自由度モードである場合においても、切り分けた駆動力制御と変速制御により目標駆動力を達成することができる。   (5) At least one of the first mode and the second mode is a rotational two-degree-of-freedom mode in which all the remaining rotational speeds are determined if two rotational speeds of the power source and the output member are determined. Considering the rotational speed of any power source as the shift control amount, the ratio between the shift control amount and the output shaft rotational speed is defined as the gear ratio, and the shift control torque is set so that the deviation between the gear ratio and the target gear ratio is reduced. A shift control means 65 for calculating is provided, and the first target motor torque calculating means 64 calculates so that there is no deviation between the target driving force and the driving force estimated value when the selected mode is the two-degree-of-rotation mode. The calculated driving force control torque acts only on the change of the output shaft rotational acceleration, and the shift control torque calculated so that the deviation between the actual gear ratio and the target gear ratio decreases only affects the gear shift control amount. 1 target motor torque Therefore, even when at least one of the two modes before and after the transition is the two-degree-of-rotation mode, the target driving force can be achieved by the separated driving force control and shift control.

(6) 前記動力源として、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2とを備え、前記変速機は、共線図上に４つ以上の回転要素が配列され、各回転要素のうちの内側に配列される２つの回転要素の一方にエンジンＥからの入力を、他方に駆動系統への出力ギヤOUTをそれぞれ割り当てると共に、前記内側の回転要素の両外側に配列される２つの回転要素にそれぞれ第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2とを連結した差動装置と、締結解放制御によりハイブリッド車モードと電気自動車モードとを切り替えるエンジンクラッチECと、締結解放制御により無段変速比モードと固定変速比モードとを切り替えるローブレーキLBと、を備えたハイブリッド車の駆動力合成変速機TMであるため、「EV-LBモード」、「LBモード」、「EVモード」、「E-iVTモード」の何れかが選択されている定常モード時に、外乱オブザーバを用いた駆動力の推定により目標駆動力を達成しながら、「EV-LBモード」、「LBモード」、「EVモード」、「E-iVTモード」との間でのモード切替時に、車両加減速ショックを抑制することができる。   (6) The power source includes an engine E, a first motor generator MG1, and a second motor generator MG2, and the transmission includes four or more rotating elements arranged on a nomographic chart, The input from the engine E is assigned to one of the two rotating elements arranged inside, and the output gear OUT to the drive system is assigned to the other, and the two rotations arranged on both outer sides of the inner rotating element A differential device in which a first motor generator MG1 and a second motor generator MG2 are connected to each other, an engine clutch EC that switches between a hybrid vehicle mode and an electric vehicle mode by engagement release control, and a continuously variable transmission ratio by engagement release control Because it is a hybrid vehicle driving force synthesis transmission TM equipped with a low brake LB that switches between the mode and the fixed gear ratio mode, the EV-LB mode, LB "EV-LB mode" while achieving the target driving force by estimating the driving force using a disturbance observer in the steady mode when any of "E-mode", "EV mode", or "E-iVT mode" is selected ”,“ LB mode ”,“ EV mode ”,“ E-iVT mode ”, the vehicle acceleration / deceleration shock can be suppressed when the mode is switched.

以上、本発明の車両のモータトルク制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   As mentioned above, although the motor torque control apparatus of the vehicle of this invention has been demonstrated based on Example 1, it is not restricted to this Example 1 about a concrete structure, It concerns on each claim of a claim Design changes and additions are allowed without departing from the scope of the invention.

実施例１では、モータトルク制御手段として、図５に示す各手段６１〜７０により構成される例を示したが、第１モード時または第２モード時は、駆動力を外乱オブザーバで推定し、目標駆動力と駆動力推定値との偏差を無くす目標モータトルクをフィードバック駆動力制御により与え、第１モードと第２モードとのモード遷移過渡期は、モード切替開始時の加速度に応じた目標車両加速度を得る目標モータトルクをフィードフォワード加速度制御により与える手段であれば、具体的な構成は実施例１に限られることはない。   In the first embodiment, as the motor torque control means, an example constituted by the means 61 to 70 shown in FIG. 5 is shown. However, in the first mode or the second mode, the driving force is estimated by a disturbance observer, A target motor torque that eliminates the deviation between the target driving force and the estimated driving force is given by feedback driving force control, and the target vehicle according to the acceleration at the start of mode switching in the mode transition transition period between the first mode and the second mode. The specific configuration is not limited to the first embodiment as long as the target motor torque for obtaining the acceleration is provided by feedforward acceleration control.

実施例１では、１つのエンジンと２つのモータジェネレータを動力源とし、ラビニョウ型遊星歯車列とエンジンクラッチとローブレーキとを有する駆動力合成変速機を備えたハイブリッド車への適用例を示した。しかし、少なくとも１つのモータジェネレータを動力源の１つとし、クラッチ・ブレーキの断続の仕方に応じて変速比を変更可能な機能、モータジェネレータ以外の動力源の少なくとも一つをクラッチで断続可能な機能、もしくは、クラッチ・ブレーキの断続状態に応じて一定変速機状態と無段変速機状態とを切替可能な機能のうち、少なくとも１つの機能を有する変速機を備えた電気自動車もしくはハイブリッド車に適用することができる。   In the first embodiment, an example of application to a hybrid vehicle including a driving force synthesis transmission having one engine and two motor generators as a power source and having a Ravigneaux type planetary gear train, an engine clutch, and a low brake is shown. However, at least one motor generator is one of the power sources, the gear ratio can be changed according to how the clutch and brake are engaged, and at least one of the power sources other than the motor generator can be engaged and disengaged with the clutch Alternatively, the present invention is applied to an electric vehicle or a hybrid vehicle including a transmission having at least one function among functions capable of switching between a constant transmission state and a continuously variable transmission state according to the intermittent state of the clutch / brake. be able to.

実施例１のモータトルク制御装置が適用されたハイブリッド車を示す全体システム図である。1 is an overall system diagram illustrating a hybrid vehicle to which a motor torque control device according to a first embodiment is applied. 実施例１のモータトルク制御装置が適用されたハイブリッド車に採用されたラビニョウ型遊星歯車列による各走行モードをあらわす共線図である。It is a collinear diagram showing each driving mode by the Ravigneaux type planetary gear train adopted in the hybrid vehicle to which the motor torque control device of the first embodiment is applied. 実施例１のモータトルク制御装置が適用されたハイブリッド車での走行モードマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the driving mode map in the hybrid vehicle to which the motor torque control apparatus of Example 1 was applied. 実施例１のモータトルク制御装置が適用されたハイブリッド車での４つの走行モード間におけるモード遷移経路を示す図である。It is a figure which shows the mode transition path | route between four driving modes in the hybrid vehicle to which the motor torque control apparatus of Example 1 was applied. 実施例１のモータトルク制御装置の各構成要素を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows each component of the motor torque control apparatus of Example 1. FIG. 実施例１の統合コントローラにて実行されるモータトルク制御処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a flow of a motor torque control process executed by the integrated controller according to the first embodiment. クラッチやブレーキの伝達トルクが外乱とならない場合のモータトルク制御の考え方を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the view of motor torque control when the transmission torque of a clutch or a brake does not become disturbance. エンジンクラッチが外乱となる場合のモータトルク制御の考え方を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the view of motor torque control in case an engine clutch becomes disturbance. 実施例１のモータトルク制御装置において定常モード時のフィードバック駆動力制御を達成するモータトルク制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the motor torque control system which achieves the feedback driving force control at the time of steady mode in the motor torque control apparatus of Example 1. FIG. エンジンクラッチ断続中にフィードフォワード加速度制御を行う本発明の場合とフィードバック駆動力制御を維持する対比技術の場合とで車両加減速度を比較した特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram comparing vehicle acceleration / deceleration in the case of the present invention in which feedforward acceleration control is performed while an engine clutch is engaged and in the case of a comparison technique for maintaining feedback driving force control.

符号の説明Explanation of symbols

Ｅ エンジン
MG1 第１モータジェネレータ
MG2 第２モータジェネレータ
OG 出力ギヤ（出力部材）
TM 駆動力合成変速機（変速機）
PGR ラビニョウ型遊星歯車列（差動装置）
EC エンジンクラッチ（摩擦要素）
LB ローブレーキ（摩擦要素）
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 油圧制御装置
６ 統合コントローラ
６１ 外乱推定手段
６２ 駆動力制御手段
６３ 外乱相殺量演算手段
６４ 第１目標モータトルク演算手段
６５ 変速制御手段
６６ 目標加速度算出手段
６７ 第２目標モータトルク演算手段
６８ 制御切替手段
６９ モード切替開始時加速度算出手段
７０ モード切替判断手段
７ アクセル開度センサ
８ 車速センサ（出力軸回転速度検出手段）
９ エンジン回転数センサ
１０ 第１モータジェネレータ回転数センサ
１１ 第２モータジェネレータ回転数センサ
１２ 第２リングギヤ回転数センサ
E engine
MG1 1st motor generator
MG2 Second motor generator
OG output gear (output member)
TM Driving force transmission (transmission)
PGR Ravigneaux type planetary gear train (differential device)
EC engine clutch (friction element)
LB Low brake (friction element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine controller 2 Motor controller 3 Inverter 4 Battery 5 Hydraulic control apparatus 6 Integrated controller 61 Disturbance estimation means 62 Driving force control means 63 Disturbance cancellation amount calculation means 64 First target motor torque calculation means 65 Shift control means 66 Target acceleration calculation means 67 Second target motor torque calculating means 68 Control switching means 69 Mode switching start acceleration calculating means 70 Mode switching determining means 7 Accelerator opening sensor 8 Vehicle speed sensor (output shaft rotation speed detecting means)
9 Engine speed sensor 10 First motor generator speed sensor 11 Second motor generator speed sensor 12 Second ring gear speed sensor

Claims (6)

少なくとも１つのモータジェネレータを動力源の１つとし、摩擦要素の締結・解放により性質が異なる第１モードと第２モードとを切り替える機能を有する変速機を介してタイヤに動力を伝達して走行する電気自動車もしくはハイブリッド車において、
前記第１モード時または第２モード時は、駆動力を外乱オブザーバで推定し、目標駆動力と駆動力推定値との偏差を無くす目標モータトルクをフィードバック駆動力制御により与え、前記第１モードと第２モードとのモード遷移過渡期は、モード切替開始時の加速度に応じた目標車両加速度を得る目標モータトルクをフィードフォワード加速度制御により与えるモータトルク制御手段を設けたことを特徴とする車両のモータトルク制御装置。 At least one motor generator is used as one of the power sources, and the vehicle travels by transmitting power to the tires via a transmission having a function of switching between a first mode and a second mode having different properties depending on the engagement / release of the friction element. In electric or hybrid vehicles,
In the first mode or the second mode, the driving force is estimated by a disturbance observer, and a target motor torque that eliminates the deviation between the target driving force and the estimated driving force is given by feedback driving force control. A motor for a vehicle characterized by providing a motor torque control means for providing a target motor torque for obtaining a target vehicle acceleration corresponding to an acceleration at the start of mode switching by feedforward acceleration control during a mode transition transition period with the second mode Torque control device. 請求項１に記載された車両のモータトルク制御装置において、
前記モータトルク制御手段は、
前記変速機の出力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段と、
目標モータトルクと出力軸回転速度を入力し、ドライブシャフトから変速機へのトルク反力を外乱として推定する外乱推定手段と、
前記外乱推定値を駆動力推定値とし、運転者やシステムからの要求に応じて設定された目標駆動力と駆動力推定値との偏差がなくなるように駆動力制御トルクを演算する駆動力制御手段と、
前記駆動力制御トルクに応じて前記モータジェネレータへ出力する第１目標モータトルクを演算する第１目標モータトルク演算手段と、
モード切替開始時加速度に基づき、目標加速度を算出する目標加速度算出手段と、
前記目標加速度に応じて前記モータジェネレータへ出力する第２目標モータトルクを演算する第２目標モータトルク演算手段と、
第１モードまたは第２モードの時は、前記第１目標モータトルク演算手段からの第１目標モータトルクを選択し、第１モードと第２モードとのモード遷移過渡期は、前記第２目標モータトルク演算手段からの第２目標モータトルクを選択する制御切替手段と、
を有することを特徴とする車両のモータトルク制御装置。 The motor torque control device for a vehicle according to claim 1,
The motor torque control means includes
Output shaft rotation speed detection means for detecting the output shaft rotation speed of the transmission;
Disturbance estimation means for inputting a target motor torque and an output shaft rotation speed, and estimating a torque reaction force from the drive shaft to the transmission as a disturbance;
Driving force control means for calculating the driving force control torque so that the deviation between the target driving force and the driving force estimated value set in response to a request from the driver or the system is eliminated by using the estimated disturbance value as the driving force estimated value. When,
First target motor torque calculating means for calculating a first target motor torque to be output to the motor generator according to the driving force control torque;
Target acceleration calculating means for calculating a target acceleration based on the acceleration at the time of mode switching,
Second target motor torque calculating means for calculating a second target motor torque to be output to the motor generator according to the target acceleration;
In the first mode or the second mode, the first target motor torque from the first target motor torque calculating means is selected, and the mode transition transition period between the first mode and the second mode is the second target motor. Control switching means for selecting the second target motor torque from the torque calculation means;
A motor torque control device for a vehicle, comprising: 請求項２に記載された車両のモータトルク制御装置において、
前記目標加速度算出手段は、モード遷移のための摩擦要素の締結または解放を開始した時のアクセル開度もしくは目標駆動力と車両の目標加速度をデフォルトし、摩擦要素の締結中または解放中のアクセル開度もしくは目標駆動力の増減に応じて目標加速度を増減させることを特徴とする車両のモータトルク制御装置。 In the vehicle motor torque control device according to claim 2,
The target acceleration calculation means defaults the accelerator opening or target driving force when the engagement or release of the friction element for mode transition is started and the target acceleration of the vehicle, and opens the accelerator during engagement or release of the friction element. A motor torque control apparatus for a vehicle, wherein the target acceleration is increased or decreased according to the degree or the increase or decrease of the target driving force. 請求項２または３に記載された車両のモータトルク制御装置において、
符号を逆にした外乱推定値を、ドライブシャフトの共振を抑制するための外乱相殺トルクとする外乱相殺量演算手段を有し、
前記第１目標モータトルク演算手段は、外乱相殺トルクと駆動力制御トルクとの和に応じて第１目標モータトルクを演算することを特徴とする車両のモータトルク制御装置。 In the motor torque control device for a vehicle according to claim 2 or 3,
Disturbance canceling amount calculation means having a disturbance estimated value with the sign reversed and a disturbance canceling torque for suppressing the resonance of the drive shaft,
The first target motor torque calculating means calculates a first target motor torque according to a sum of disturbance canceling torque and driving force control torque. 請求項２乃至４の何れか１項に記載された車両のモータトルク制御装置において、
前記第１モードと第２モードのうち、少なくとも一方のモードは、動力源と出力部材のうち２つの回転速度が決まれば残りの全ての回転速度が決まるという回転２自由度モードであり、
動力源の何れかの回転速度を変速制御量と考え、変速制御量と出力軸回転速度との比を変速比とし、変速比と目標変速比との偏差が減少するように変速制御トルクを演算する変速制御手段を設け、
前記第１目標モータトルク演算手段は、選択されているモードが回転２自由度モードの時、目標駆動力と駆動力推定値との偏差がなくなるように演算された駆動力制御トルクが出力軸回転加速度の変化のみに作用し、実変速比と目標変速比との偏差が減少するように演算された変速制御トルクが変速制御量のみに作用するように第１目標モータトルクを演算することを特徴とする車両のモータトルク制御装置。 The motor torque control device for a vehicle according to any one of claims 2 to 4,
At least one of the first mode and the second mode is a rotational two-degree-of-freedom mode in which all the remaining rotational speeds are determined if two rotational speeds of the power source and the output member are determined.
Considering the rotational speed of any power source as the shift control amount, the ratio between the shift control amount and the output shaft rotational speed is used as the gear ratio, and the gear shift control torque is calculated so that the deviation between the gear ratio and the target gear ratio decreases. Shifting control means is provided,
The first target motor torque calculation means outputs a driving force control torque calculated so that a deviation between the target driving force and the estimated driving force is eliminated when the selected mode is the two-degree-of-rotation mode. The first target motor torque is calculated so that the shift control torque calculated so as to act only on the change in acceleration and the deviation between the actual gear ratio and the target gear ratio decreases only on the shift control amount. A motor torque control device for a vehicle. 請求項１乃至５の何れか１項に記載された車両のモータトルク制御装置において、
前記動力源として、エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを備え、
前記変速機は、共線図上に４つ以上の回転要素が配列され、各回転要素のうちの内側に配列される２つの回転要素の一方にエンジンからの入力を、他方に駆動系統への出力部材をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の回転要素の両外側に配列される２つの回転要素にそれぞれ第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを連結した差動装置と、締結解放制御によりハイブリッド車モードと電気自動車モードとを切り替えるエンジンクラッチと、締結解放制御により無段変速比モードと固定変速比モードとを切り替えるローブレーキと、を備えたハイブリッド車の駆動力合成変速機であることを特徴とする車両のモータトルク制御装置。
In the vehicle motor torque control device according to any one of claims 1 to 5,
The power source includes an engine, a first motor generator, and a second motor generator,
In the transmission, four or more rotating elements are arranged on a collinear diagram, one of two rotating elements arranged inside each rotating element is input from the engine, and the other is input to the drive system. A differential device in which an output member is allocated and a first motor generator and a second motor generator are respectively connected to two rotating elements arranged on both outer sides of the inner rotating element, and a hybrid vehicle mode is controlled by fastening release control. And an electric vehicle mode and a low brake that switches between a continuously variable gear ratio mode and a fixed gear ratio mode by engagement / release control. Vehicle motor torque control device.
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