JP4127049B2

JP4127049B2 - Control device for hybrid drive

Info

Publication number: JP4127049B2
Application number: JP2002374974A
Authority: JP
Inventors: 弘淳遠藤; 竜哉尾関
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-12-25
Also published as: JP2004208417A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of the hybrid drive system wherein the start of the engine and the change of the output can be performed stably. <P>SOLUTION: In the control device of the hybrid drive system, a secondary power source is linked through a transmission with an output member to which torque is transmitted from a primary power source. The device is provided with an output unstable state judging means (steps S22, S26) which judges unstable state of torque output from the primary power source, and a gear change limiting means (steps S24, S25) which limits gear change by the transmission when the unstable state of the torque output from the primary power source is judged with the output unstable state judging means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の走行のための動力源として二種類の動力源を備えているハイブリッド駆動装置に関し、特に第１の動力源から動力の伝達される出力部材に、変速機を介して第２の動力源が連結されているハイブリッド駆動装置を対象とする制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のハイブリッド駆動装置の一例が、特開２００２−２２５５７８号公報（特許文献１）記載されている。この公報に記載されたハイブリッド駆動装置では、エンジンと第１モータ・ジェネレータとが、シングルピニオン型遊星歯車機構からなる合成分配機構を介して相互に連結されるとともに、その合成分配機構に出力部材がトルク伝達可能に連結され、さらにその出力部材に変速機構を介して第２モータ・ジェネレータが連結されている。
【０００３】
したがってこの公報に記載されたハイブリッド駆動装置では、エンジンの出力トルクと第１モータ・ジェネレータのトルクとを、シングルピニオン型遊星歯車機構のギヤ比に応じて合成したトルクが出力軸に現れるとともに、第１モータ・ジェネレータによってエンジンの回転数を制御できるので、エンジンを最適燃費で運転でき、車両の燃費を向上させることができる。また、エンジンを最適燃費で運転している状態で第１モータ・ジェネレータによって発電（すなわちエネルギー回生）をおこない、その電力で第２モータ・ジェネレータを駆動することにより、出力軸にトルクを付加でき、したがって燃費を悪化させることなく必要十分な駆動力を得ることができる。さらに、変速機で設定される変速比を“１”より大きくすることにより、第２モータ・ジェネレータの出力するトルクを増大させて出力軸に伝達でき、かつその変速比を小さくした場合（例えば変速機を高速段に設定した場合）には、第２モータ・ジェネレータの回転数を低下させることができるので、第２モータ・ジェネレータを小型化あるいは低出力型のものとすることができる。
【０００４】
また従来、エンジンの出力側に低速段と直結段とに変速できる変速機を連結し、その変速機の出力部材から駆動輪にトルクを伝達する一方、その出力部材にモータのトルクを伝達するように構成したハイブリッド装置であって、その変速機を低速段に変速した後にモータによってエンジンを始動するように構成した装置が、特開平８−２１６７００号公報（特許文献２）に記載されている。
【０００５】
さらに従来、エンジンと第１モータ・ジェネレータとを遊星歯車機構からなる合成分配機構に連結するとともに、その合成分配機構に出力部材を連結し、さらにその出力部材に第２モータ・ジェネレータを直接連結した構成のハイブリッド装置において、第１モータ・ジェネレータの動力でエンジンを始動する際に、第２モータ・ジェネレータのトルクを出力部材に付加することにより、エンジンの始動を好適におこなうように構成した装置が、特許第３１２９２０４号公報（特許文献３）に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２２５５７８号公報（段落（００２１）〜（００３４）、図１）
【特許文献２】
特開平８−２１６７００号公報（段落（００２３）〜（００２７））
【特許文献３】
特許第３１２９２０４号公報（請求項２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開２００２−２２５５７８号公報に記載されているいわゆる機械分配式のハイブリッド駆動装置においては、第２のモータ・ジェネレータを変速機を介して出力軸に連結しているので、その変速機での変速の際の出力軸トルクの変動を、内燃機関および第１モータ・ジェネレータを含むいわゆる主動力源の出力で補償することができ、また反対に主動力源によるトルクの過不足を第２モータ・ジェネレータによって補うことができる。しかしながら、いわゆる主動力源からの出力トルクが内燃機関の始動や内燃機関の回転数を制御する第１モータ・ジェネレータの制御内容の変化などによって変化し、また第２モータ・ジェネレータから出力軸に伝達されるトルクが変速機による変速の実行によって変化するにも関わらず、従来では、これらのトルクの変動要因が重畳することや、その場合の制御について従来では考慮されていない。そのため、走行中における出力軸トルクの変動が生じたり、それに伴ってドライバビリティが悪化し、あるいはエンジンの始動や主動力源のトルク制御を所期どおりに実行できないなどの可能性があった。
【０００８】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、第１の動力源および第２の動力源でのトルク変動要因に好適に対処して出力軸トルクの変動を防止することのできるハイブリッド駆動装置の制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、内燃機関および第１のモータ・ジェネレータがこれら内燃機関と第１のモータ・ジェネレータとの間でトルクを合成もしくは分配する遊星歯車機構に連結されてなる第１の動力源と、その第１の動力源が出力したトルクをデファレンシャルを介して駆動輪に伝達する出力部材と、該出力部材に変速機を介して連結された第２の動力源とを備えたハイブリッド駆動装置の制御装置において、前記第１の動力源から前記出力部材に出力されるトルクが不安定な状態を判定する出力不安定状態判定手段と、前記第１の動力源から前記出力部材に出力されるトルクの不安定状態が前記出力不安定状態判定手段によって判定された場合に、前記変速機による変速を制限する変速制限手段と、前記第１の動力源から前記出力部材に出力されるトルクの不安定状態が前記出力不安定状態判定手段によって判定されない場合には、前記変速機による変速を許可する手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１０】
したがって請求項１の発明では、第１の動力源の出力トルクが不安定な状態が判定されると、第２の動力源のトルクを出力部材に伝達している変速機の変速が制限される。そのため、第２の動力源と出力部材との間のトルク容量あるいはトルクの伝達状態が安定するので、第２の動力源のトルクにより出力部材のトルクの変動が抑制され、あるいは出力部材のトルクが安定する。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１における前記出力不安定状態判定手段は前記内燃機関の始動を前記トルクの不安定状態と判定するように構成されていることを特徴とする制御装置である。
【００１２】
したがって請求項２の発明では、第１の動力源を構成している内燃機関を始動する場合であっても、第２の動力源によって出力部材のトルクを安定的に制御でき、いわゆる出力軸トルクが安定する。
【００１３】
さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記内燃機関の始動時に前記第１のモータ・ジェネレータと前記第２の動力源とを制御する始動時制御手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１４】
したがって請求項３の発明では、内燃機関を始動するにあたり第１の動力源を構成しているモータ・ジェネレータが制御され、それに伴うトルクが出力部材に現れるが、その出力部材に第２の動力源を連結している変速機での変速が制限されているので、出力部材のトルクを第２の動力源で補償でき、その結果、内燃機関が確実に始動される。
【００１５】
またさらに、請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記出力不安定状態判定手段は前記遊星歯車機構におけるトルクの合成もしくは分配の状態が急速に変化する状態を前記トルクの不安定状態と判定するように構成されていることを特徴とする制御装置である。
【００１６】
したがって請求項４の発明では、内燃機関の出力トルクがモータ・ジェネレータと出力部材とに分配され、あるいは内燃機関のトルクとモータ・ジェネレータのトルクとが合成されて出力部材に伝達されるので、急加速や急減速などの要求駆動力が大きく変化する場合にそのトルクの合成もしくは分配の状態が急変し、その合成もしくは分配の状態の急変時に変速機での変速が制限されるので、第１の動力源からの出力トルクの変動を第２の動力源のトルクで補完もしくは吸収し、その結果、いわゆる出力軸トルクが安定する。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記トルクの合成もしくは分配の状態が急速に変化する状態のときに前記第２の動力源の出力を制御する出力制御手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１８】
したがって請求項５の発明では、前記機構でのトルクの合成もしくは分配の状態が急速に変化する場合、変速機での変速が制限されるので、第２の動力源と出力部材との間のトルクの伝達状態が維持され、その結果、前記機構でのトルクの合成もしくは分配の状態が所期どおりに急速に変化させられる。
【００２６】
さらに、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明において、前記遊星歯車機構は、サンギヤと、該サンギヤに対して同心円上に配置されたリングギヤと、これらサンギヤとリングギヤとに噛み合っているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリヤとを有し、前記サンギヤに前記第１のモータ・ジェネレータが連結されるとともに、前記キャリヤに前記内燃機関が連結され、さらに前記リングギヤに出力部材が連結されていることを特徴とするハイブリッド駆動装置の制御装置である。
【００２７】
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明において、前記変速機は、第１のサンギヤと、第２のサンギヤと、これらのサンギヤと同心円上に配置されたリングギヤと、前記第１のサンギヤに噛み合っている第１のピニオンギヤと該第１のピニオンギヤおよび前記リングギヤならびに前記第２サンギヤに噛み合っている第２のピニオンギヤとを保持しているキャリヤとを有するラビニョ型遊星歯車機構によって構成され、前記第２のサンギヤに前記第２の動力源が連結され、前記キャリヤが前記出力部材に連結され、前記第１のサンギヤを選択的に固定する第１のブレーキと、前記リングギヤを選択的に固定する第２のブレーキとが更に設けられていることを特徴とするハイブリッド駆動装置の制御装置である。
【００２８】
そして、請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかの発明において、前記第２の動力源は、モータの機能と発電機の機能とを有する他のモータ・ジェネレータを含むことを特徴とするハイブリッド駆動装置の制御装置である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とするハイブリッド駆動装置について説明すると、この発明で対象とするハイブリッド駆動装置は、一例として車両に搭載されるものであって、図３に示すように、主動力源（すなわち第１の動力源）１のトルクが出力部材２に伝達され、その出力部材２からデファレンシャル３を介して駆動輪４にトルクが伝達される。一方、走行のための駆動力を出力する力行制御あるいはエネルギーを回収する回生制御の可能なアシスト動力源（すなわち第２の動力源）５が設けられており、このアシスト動力源５が変速機６を介して出力部材２に連結されている。したがってアシスト動力源５と出力部材２との間で伝達するトルクを変速機６で設定する変速比に応じて増減するようになっている。
【００３０】
上記の変速機６は、設定する変速比が“１”以上となるように構成することができ、このように構成することにより、アシスト動力源５でトルクを出力する力行時に、アシスト動力源５で出力したトルクを増大させて出力部材２に伝達できるので、アシスト動力源５を低容量もしくは小型のものとすることができる。しかしながら、アシスト動力源５の運転効率を良好な状態に維持することが好ましいので、例えば車速に応じて出力部材２の回転数が増大した場合には、変速比を低下させてアシスト動力源５の回転数を低下させる。また、出力部材２の回転数が低下した場合には、変速比を増大させることがある。
【００３１】
上記のハイブリッド駆動装置を更に具体的に説明すると、主動力源１は図４に示すように、内燃機関（以下、エンジンと記す）１０と、モータ・ジェネレータ（以下、仮に第１モータ・ジェネレータもしくはＭＧ１と記す）１１と、これらエンジン１０と第１モータ・ジェネレータ１１との間でトルクを合成もしくは分配する遊星歯車機構１２とを主体として構成されている。そのエンジン１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、例えば、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）１３によっておこなうように構成されている。
【００３２】
また、第１モータ・ジェネレータ１１は、一例として同期電動機であって、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成され、インバータ１４を介してバッテリーなどの蓄電装置１５に接続されている。そして、そのインバータ１４を制御することにより、第１モータ・ジェネレータ１１の出力トルクあるいは回生トルクを適宜に設定するようになっている。その制御をおこなうために、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ１−ＥＣＵ）１６が設けられている。
【００３３】
さらに、遊星歯車機構１２は、外歯歯車であるサンギヤ１７と、そのサンギヤ１７に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１８と、これらサンギヤ１７とリングギヤ１８とに噛合しているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリヤ１９とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。前記エンジン１０の出力軸がダンパー２０を介して第１の回転要素であるキャリヤ１９に連結されている。言い換えれば、キャリヤ１９が入力要素となっている。
【００３４】
これに対して第２の回転要素であるサンギヤ１７に第１モータ・ジェネレータ１１が連結されている。したがってサンギヤ１７がいわゆる反力要素となっており、また第３の回転要素であるリングギヤ１８が出力要素となっている。そして、そのリングギヤ１８が出力部材（すなわち出力軸）２に連結されている。
【００３５】
一方、変速機６は、図４に示す例では、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわちそれぞれ外歯歯車である第１サンギヤ（Ｓ１）２１と第２サンギヤ（Ｓ２）２２とが設けられており、その第１サンギヤ２１にショートピニオン２３が噛合するとともに、そのショートピニオン２３がこれより軸長の長いロングピニオン２４に噛合し、そのロングピニオン２４が前記各サンギヤ２１，２２と同心円上に配置されたリングギヤ（Ｒ）２５に噛合している。なお、各ピニオン２３，２４は、キャリヤ（Ｃ）２６によって自転かつ公転自在に保持されている。また、第２サンギヤ２２がロングピニオン２４に噛合している。したがって第１サンギヤ２１とリングギヤ２５とは、各ピニオン２３，２４と共にダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また第２サンギヤ２２とリングギヤ２５とは、ロングピニオン２４と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。
【００３６】
そして、第１サンギヤ２１を選択的に固定する第１ブレーキＢ１と、リングギヤ２５を選択的に固定する第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１，Ｂ２は摩擦力によって係合力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧や電磁力などによる係合力に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。さらに、第２サンギヤ２２に前述したアシスト動力源５が連結され、またキャリヤ２６が前記出力軸２に連結されている。
【００３７】
したがって、上記の変速機６は、第２サンギヤ２２がいわゆる入力要素であり、またキャリヤ２６が出力要素となっており、第１ブレーキＢ１を係合させることにより変速比が“１”より大きい高速段が設定され、第１ブレーキＢ１に替えて第２ブレーキＢ２を係合させることにより、高速段より変速比の大きい低速段が設定されるように構成されている。この各変速段の間での変速は、車速や要求駆動力（もしくはアクセル開度）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。その制御をおこなうためのマイクロコンピュータを主体とした電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）２７が設けられている。
【００３８】
なお、図４に示す例では、アシスト動力源５として、トルクを出力する力行およびエネルギーを回収する回生の可能なモータ・ジェネレータ（以下仮に、第２モータ・ジェネレータもしくはＭＧ２と記す）が採用されている。この第２モータ・ジェネレータ５は、インバータ２８を介してバッテリー２９に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ２−ＥＣＵ）３０によってそのインバータ２８を制御することにより、力行および回生ならびにそれぞれの場合におけるトルクを制御するように構成されている。なお、そのバッテリー２９および電子制御装置３０は、前述した第１モータ・ジェネレータ１１についてのインバータ１４およびバッテリー（蓄電装置）１５と統合することもできる。
【００３９】
上述したトルク合成分配機構としてのシングルピニオン型遊星歯車機構１２についての共線図を示せば、図５の（Ａ）のとおりであり、キャリヤ（Ｃ）１９に入力されるエンジン１０の出力するトルクに対して、第１モータ・ジェネレータ１１による反力トルクをサンギヤ（Ｓ）１７に入力すると、出力要素となっているリングギヤ（Ｒ）１８には、エンジン１０から入力されたトルクより大きいトルクが現れる。その場合、第１モータ・ジェネレータ１１は、発電機として機能する。また、リングギヤ１８の回転数（出力回転数）を一定とした場合、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を大小に変化させることにより、エンジン１０の回転数を連続的に（無段階に）変化させることができる。すなわち、エンジン１０の回転数を例えば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、第１モータ・ジェネレータ１１を制御することによっておこなうことができる。
【００４０】
さらに、図５の（Ａ）に一点鎖線で示すように、走行中にエンジン１０を停止させていれば、第１モータ・ジェネレータ１１が逆回転しており、その状態から第１モータ・ジェネレータ１１を電動機として機能させて正回転方向にトルクを出力させると、キャリヤ１９に連結されているエンジン１０にこれを正回転させる方向のトルクが作用し、したがって第１モータ・ジェネレータ１１によってエンジン１０を始動（モータリングもしくはクランキング）することができる。その場合、出力軸２にはその回転を止める方向のトルクが作用する。したがって走行のための駆動トルクは、第２モータ・ジェネレータ５の出力するトルクを制御することにより維持でき、同時にエンジン１０の始動を円滑におこなうことができる。なお、この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。
【００４１】
また、変速機６を構成しているラビニョ型遊星歯車機構についての共線図を示せば、図５の（Ｂ）のとおりである。すなわち第２ブレーキＢ２によってリングギヤ２５を固定すれば、低速段Ｌが設定され、第２モータ・ジェネレータ５の出力したトルクが変速比に応じて増幅されて出力軸２に付加される。これに対して第１ブレーキＢ１によって第１サンギヤ２１を固定すれば、低速段Ｌより変速比の小さい高速段Ｈが設定される。この高速段Ｈにおける変速比も“１”より大きいので、第２モータ・ジェネレータ５の出力したトルクがその変速比に応じて増大させられて出力軸２に付加される。
【００４２】
なお、各変速段Ｌ，Ｈが定常的に設定されている状態では、出力軸２に付加されるトルクは、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを変速比に応じて増大させたトルクとなるが、変速過渡状態では各ブレーキＢ１，Ｂ２でのトルク容量や回転数変化に伴う慣性トルクなどの影響を受けたトルクとなる。また、出力軸２に付加されるトルクは、第２モータ・ジェネレータ５の駆動状態では、正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。
【００４３】
上述したハイブリッド駆動装置は、主動力源１とアシスト動力源５との二つの動力源を備えているので、これらを有効に利用して低燃費で排ガス量の少ない運転がおこなわれる。またエンジン１０を駆動する場合であっても、第１モータ・ジェネレータ１１によって最適燃費となるようにエンジン１０の回転数が制御される。さらに、コースト時には車両の有する慣性エネルギーが電力として回生される。そして、第２モータ・ジェネレータ５を駆動してトルクアシストする場合、車速が遅い状態では変速機６を低速段Ｌに設定して出力軸２に付加するトルクを大きくし、車速が増大した状態では、変速機６を高速段Ｈに設定して第２モータ・ジェネレータ５の回転数を相対的に低下させて損失を低減し、効率の良いトルクアシストが実行される。
【００４４】
上述したハイブリッド駆動装置についてのこのような基本的な制御の例を図６にフローチャートで示してある。図６に示す例では、先ず、シフト位置の検出がおこなわれる（ステップＳ１）。このシフト位置とは、車両を停止状態に維持するパーキングＰ、後進走行させるリバースＲ、ニュートラル状態とするニュートラルＮ、前進走行するためのドライブＤ、出力軸２の回転数に対してエンジン回転数を相対的に大きく維持して駆動トルクを大きくし、あるいはコースト時に制動力を増大させるエンジンブレーキＳなどのシフト装置（図示せず）で選択されている各状態であり、ステップＳ１ではリバースＲ、ドライブＤ、エンジンブレーキＳの各シフト位置を検出する。
【００４５】
ついで、要求駆動力が決定される（ステップＳ２）。例えば、シフト位置やアクセル開度さらには車速などの車両の走行状態に関する情報ならびに駆動力マップなどの予め記憶している情報に基づいて要求駆動力が決定される。
【００４６】
さらに、走行モードが決定される（ステップＳ３）。この走行モードとは、第２モータ・ジェネレータ５を動力源とした走行形態（以下、ＥＶ走行と記す。）、エンジン１０を主たる動力源とした走行形態（以下、エンジン走行と記す。）を意味している。この走行モードは、要求駆動力に加えて、前述したバッテリー１５，２９の充電量（すなわち充電残量）ＳＯＣやバッテリー１５，２９や各モータ・ジェネレータ５，１１などの各部の温度、さらにはハイブリッド駆動装置全体としてフェイルなどの動作状態を考慮して決定（すなわち選択）される。なおここで、エンジン１０を始動する制御が実行されている状態はＥＶ走行に含まれないとし、また、エンジン１０を停止させる制御が実行されている状態はＥＶ走行に含まれるものとしている。
【００４７】
さらに、上記のステップＳ２で決定された要求駆動力に基づいて変速段が決定される（ステップＳ４）。すなわち前述した変速機６で設定すべき変速段が低速段Ｌあるいは高速段Ｈに決定される。後述するように変速が制限される場合があるので、変速が制限された状態での変速段の決定も含む。
【００４８】
その変速機６で設定すべき変速段への変速中か否かが判断される（ステップＳ５）。この判断は、変速を実行すべきか否かの判断であり、ステップＳ４で決定された変速段が、その時点に設定されている変速段とは異なっている場合に、ステップＳ４で肯定的に判断される。
【００４９】
ステップＳ５で肯定的に判断された場合には、ステップＳ４で決定された変速段を設定するための変速を実行するように油圧が制御される（ステップＳ６）。この油圧は、前述した各ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧であり、例えば係合側のブレーキについては、係合直前の状態にするために油圧を一次的に増大させるファーストフィルの後に所定の低い油圧に維持する低圧待機の制御をおこない、これに対して解放側のブレーキについては、所定油圧までステップダウンさせた後、第２モータ・ジェネレータ５の回転数に応じて次第に解放させるように油圧を低下させる制御をおこなう。
【００５０】
各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合圧をこのように制御することにより第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達されるトルクが制限されるので、パワーオン状態では、出力トルクが低下する。そのトルクの低下量は、変速機６におけるブレーキＢ１，Ｂ２のトルク容量に応じたものとなるので、ブレーキトルクが推定される（ステップＳ７）。これは、各ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令値に基づいて推定することができる。
【００５１】
推定されたブレーキトルクが出力トルクの低下量に対応しているので、出力トルクの低下を補うための主動力源１によるトルク補償制御量（ＭＧ１目標回転数）が求められる（ステップＳ８）。図４に示すハイブリッド駆動装置では、主動力源１がエンジン１０と第１モータ・ジェネレータ１１ならびに遊星歯車機構１２によって構成されているので、第１モータ・ジェネレータ１１のトルクを制御することにより、変速時のトルク補償をおこなうことができ、したがってステップＳ８では第１モータ・ジェネレータ１１の補償制御量が求められる。
【００５２】
前述したように変速機６での変速は、各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放状態を変化させることにより実行され、その過程では出力軸トルクが低下することがあるので、その出力軸トルクの低下を第２モータ・ジェネレータ５で補償するために第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを一時的に増大させる。そこで、第１モータ・ジェネレータ１１の補正制御量の算出と併せて、第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正量が求められる（ステップＳ９）。
【００５３】
ついで、上記のようにして求められた各制御量もしくは補正量が出力される。すなわち上記のステップＳ６で求められたブレーキ油圧を制御するための指令信号が出力され（ステップＳ１０）、ステップＳ８で求められたＭＧ１目標回転数を設定する指令信号が出力され（ステップＳ１１）、ステップＳ９で求められた第２モータ・ジェネレータ５のトルクを設定する指令信号が出力される（ステップＳ１２）。
【００５４】
一方、変速中ではないことによりステップＳ５で否定的に判断された場合には、定常走行時（非変速時）のブレーキ油圧が算出される（ステップＳ１３）。そのブレーキ油圧は、第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達するトルクに対応したトルク容量を設定するための油圧であり、したがって第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達することが要求されているトルクに基づいて算出することができる。
【００５５】
また、定常走行時の第２モータ・ジェネレータ５のトルクが算出される（ステップＳ１４）。定常走行時には、エンジン１０は燃費が良好になるように制御され、その状態での要求駆動力に対する主動力源１の出力の過不足分を第２モータ・ジェネレータ５で補うから、第２モータ・ジェネレータ５のトルクは、エンジン１０および第１モータ・ジェネレータ１１によって出力されるトルクと要求されているトルクとに基づいて算出することができる。なお、この第２モータ・ジェネレータ５の制御には、第１モータ・ジェネレータ１１を電動機として動作させてエンジン１０を始動する際に出力軸２に作用するトルクに相当する反力トルクを第２モータ・ジェネレータ５で補償する制御も含まれる。
【００５６】
前述したようにエンジン１０の回転数は、第１モータ・ジェネレータ１１によって制御することができ、定常走行状態では、最適燃費となるようにエンジン１０を運転するので、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数として、エンジン１０の燃費が最適となる回転数が目標として算出される（ステップＳ１５）。なお、この制御には、エンジン１０を始動するために第１モータ・ジェネレータ１１を電動機として機能させるための制御が含まれる。
【００５７】
その後、前述したステップＳ１０ないしステップＳ１２に進み、ステップＳ１３で求められたブレーキ油圧を設定するための指令信号、ステップＳ１４で求められた第２モータ・ジェネレータ５のトルクを設定するための指令信号、ステップＳ１５で算出された第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を設定するための指令信号が、それぞれ出力される。
【００５８】
上述したように、図３あるいは図４に示すハイブリッド駆動装置では、車速や要求駆動力などの走行状態に応じて走行モードが選択され、また変速段が選択される。したがって第１モータ・ジェネレータ１１を電動機として機能させてエンジン１０が始動されたり、あるいはエンジン１０を停止して第２モータ・ジェネレータ５の動力で走行したり、さらに第２モータ・ジェネレータ５による駆動トルクを確保し、もしくは第２モータ・ジェネレータ５の回転数を低下させるために変速機６での変速が生じる。これら主動力源１側での制御および変速機６での制御は、いずれも出力軸２のトルクの変動要因となり、あるいは他方の制御を補完することがある。そこで、この発明に係る制御装置は、これら主動力源１側の制御および変速機６での制御を以下のようにして実行する。
【００５９】
図１はその制御例を説明するためのフローチャートであって、先ず、ＥＶ走行中か否かが判断される（ステップＳ２１）。前述した図６に示すステップＳ３で走行モードが決定されるので、その決定された走行モードがＥＶ走行か否かを判断することになる。なお、エンジン１０の始動制御中の状態はＥＶ走行に含まれず、エンジン１０の停止制御中の状態はＥＶ走行に含まれる。
【００６０】
このステップＳ２１で否定的に判断された場合には、エンジン１０の始動制御中か否かが判断される（ステップＳ２２）。前述した図４に示すハイブリッド駆動装置においては、エンジン１０と第１モータ・ジェネレータ１１と出力軸２との三者が、シングルピニオン型の遊星歯車機構を主体とするトルクの合成分配機構に連結され、図５の（Ａ）の共線図で示す関係になっているので、第１モータ・ジェネレータ１１を電動機として機能させれば、すなわちバッテリー１５から電力を出力して第１モータ・ジェネレータ１１を正回転させれば、出力軸２が前進走行時の正回転方向とは反対の逆回転方向にトルクを受けつつ、エンジン１０の回転数が引き上げられる。すなわちエンジン１０がモータリング（もしくはクランキング）されてエンジン１０が始動される。このようなエンジン１０の始動制御は、例えば第１モータ・ジェネレータ１１を発電機として機能させて充電の必要が生じた場合や要求駆動力が増大してエンジン１０からトルクを出力する必要が生じた場合など、前述したステップＳ３で決定される走行モードが変更された場合に生じる。
【００６１】
エンジン１０の始動制御が実行されていることによりステップＳ２２で肯定的に判断された場合には、変速機６での変速を実行するべき判断が有ったか否か、すなわち走行状態に基づく変速判断が成立しているか否かが判断される（ステップＳ２３）。これは、前述した図１におけるステップＳ４で決定された変速段が、その時点に設定されている変速段とは異なることにより変速の判断が成立する。
【００６２】
このステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、変速を中止する（ステップＳ２４）。すなわち変速判断をキャンセルして変速を実行しないこととする。また所定の条件が成立するまで変速機６での変速を実行しないようにするために、変速禁止フラグをオンにして変速を禁止する（ステップＳ２５）。その結果、第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間のトルクの伝達状態が従前のままに維持される。なお、ステップＳ２３で否定的に判断された場合には、エンジン１０の始動制御中での変速機６による変速をおこなわないようにするために、ステップＳ２５に進んで、変速を禁止する。
【００６３】
前述したようにエンジン１０の始動は、第１モータ・ジェネレータ１１を電動機として機能させてエンジン１０をモータリング（クランキング）することによりおこなわれるが、その場合、出力軸２に対してこれを逆回転させる方向にトルクが作用する。これに対して、第２モータ・ジェネレータ５から出力軸２にトルクを伝達する変速機６の動作状態あるいは伝達トルク容量が従前のままに維持されるので、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを制御することにより、出力軸２のトルクを所期どおりに制御できる。すなわち、出力軸トルクの変動要因が重畳して生じることが回避される。
【００６４】
したがって、エンジン１０の始動に伴う反力トルクを第２モータ・ジェネレータ５によって出力軸２に付加することができ、その結果、エンジン１０を支障なく始動することができる。また走行中であっても、エンジン１０の始動に伴う負トルクを第２モータ・ジェネレータ５が補うように第２モータ・ジェネレータ５を制御することにより、駆動トルクの低下やそれに伴うドライバビリティの悪化を防止することができる。
【００６５】
一方、エンジン１０の始動制御中でないことによりステップＳ２２で否定的に判断された場合には、出力軸２に主動力源１側から掛かるトルクが変動する他の要因として、前述したシングルピニオン型の遊星歯車機構を主体として構成されているトルクの合成分配機構（動力分配部）でのトルクの合成もしくは分配状態が急速に変化しているか否か（急変速中か否か）が判断される（ステップＳ２６）。これは、一例としてエンジン回転数Ｎe の変化量ΔＮe が所定値より大きいか否かを判断することによりおこなうことができる。
【００６６】
このステップＳ２６で肯定的に判断された場合には、主動力源１から出力軸２に出力されるトルクが変化する不安定な状態になっているので、上述したエンジン１０の始動制御中の場合と同様に、ステップＳ２３に進んで、変速機６での変速を制限する。したがってこの場合も、出力軸トルクの変動要因が重畳して生じることが回避され、その結果、出力軸２のトルクを第２モータ・ジェネレータ５を制御することにより維持し、トルク合成分配機構での急変速を円滑に実行できると同時に、ドライバビリティの悪化を防止できる。
【００６７】
これに対してステップＳ２６で否定的に判断された場合には、トルク合成分配機構での急変速が生じておらず、主動力源１側のトルクの変動が特に生じていないので、変速が許可され、変速禁止フラグがオフにされる（ステップＳ２７）。そして、変速機６での変速制御中か否かが判断される（ステップＳ２８）。この判断は、前述した図１でのステップＳ５での判断と同様にしておこなうことができる。
【００６８】
変速制御中であることによりステップＳ２８で肯定的に判断された場合には、エンジン１０の停止が禁止される（ステップＳ２９）。出力軸トルクの変動要因が重畳的に生じることを回避するためである。したがって出力軸トルクの変動やそれに起因するドライバビリティの悪化などが防止される。
【００６９】
これとは反対にステップＳ２８で否定的に判断された場合には、エンジン１０の停止が許可される（ステップＳ３０）。出力軸トルクの変動要因が重畳的に生じることがないからである。
【００７０】
さらにまた、ＥＶ走行中であることによりステップＳ２１で肯定的に判断された場合には、変速が禁止され、変速禁止フラグがオンとされる（ステップＳ３１）。ＥＶ走行は、第２モータ・ジェネレータ５を電動機として機能させてその出力トルクを変速機６を介して出力軸２に伝達する走行の形態であるから、変速機６によるトルクの伝達状態を維持して出力軸トルクの変動を抑制し、ひいてはドライバビリティや乗り心地を維持するために、変速機６での変速を禁止することとしたのである。
【００７１】
上述した制御をおこなった場合のタイムチャートを図２に示してある。変速機６を低速段Ｌに設定している走行中の所定時点ｔ1 にエンジン１０を始動する判定が成立すると、エンジン１０がモータリング（クランキング）されて回転数Ｎe が次第に増大し始める。その後のｔ2 時点に低速段Ｌから高速段Ｈへの変速判断が成立すると、変速判断値がＬowからＨighに変化する。その場合、エンジン１０の始動制御が実行されていることにより、変速禁止フラグがオン（禁止）となっており、そのため変速出力値はＬowのままに維持される。なお、エンジン停止許可フラグはオフ（許可）となっている。
【００７２】
エンジン回転数Ｎe が次第に増大してエンジン１０の完爆の判定（始動完了の判定）が成立すると（ｔ3 時点）、変速禁止フラグがオフ（許可）に切り替わり、その結果、変速出力値がＬowからＨighに切り替わって変速が実行される。エンジン１０の始動制御が既に終了しているからである。
【００７３】
変速機６での変速が実行されることによりエンジン停止許可フラグがオン（禁止）とされる。そして、変速機６での変速が完了して変速終了の判定が成立すると（ｔ4 時点）、エンジン停止許可フラグがオフ（許可）とされ、所定のエンジン停止条件が成立した場合には、エンジン１０が停止することが可能になる。
【００７４】
以上述べたように、この発明に係る制御装置によれば、主動力源１側のトルクが変動するなどの不安定状態においては、変速機６での変速が制限されるので、出力軸トルクの変動要因が重畳的に生じることが回避され、その結果、出力軸トルクの変動やそれに起因するドライバビリティあるいは乗り心地などの悪化を防止もしくは抑制することができる。特に出力軸２からの反力を使用してエンジン１０を始動する場合、第２モータ・ジェネレータ５から変速機６を介して出力軸２に伝達されるトルクが変動もしくは低下することが制限されるので、エンジン１０を確実もしくは円滑に始動することができる。これは、第１モータ・ジェネレータ１１を制御してエンジン１０の出力状態を急速に変化させる場合も同様であり、したがってトルク合成分配機構での急変速を伴うエンジン１０の出力状態の変化を確実もしくは円滑におこなうことができる。さらに、変速機６での変速時には第２モータ・ジェネレータ５側の機構が出力軸トルクの変動要因となるので、その場合にはエンジン１０の停止を禁止して主動力源１側でのトルクの変動を制限するので、出力軸トルクの変動を抑制してドライバビリティあるいは乗り心地などの悪化を防止もしくは抑制することができる。
【００７５】
さらに、エンジン１０の始動時には、第２モータ・ジェネレータ５の出力するトルクを増大することにより、エンジン１０の始動に要するトルクを補完し、出力軸トルクの低下を抑制するので、駆動トルクの落ち込みやそれに伴う違和感などを防止もしくは抑制することができる。これは、変速機６での変速の場合も同様であって、変速機６での変速の際に第２モータ・ジェネレータ５から出力軸２に伝達できるトルクが低下するが、これを補うように第１モータ・ジェネレータ１１を制御して主動力源１からのトルクを増大させることにより、変速時の駆動トルクの落ち込みやそれに伴う違和感などを防止もしくは抑制することができる。
【００７６】
ここで、上述した各具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述した図１に示すステップＳ２２およびステップＳ２６の各機能的手段が、この発明の出力不安定状態判定手段に相当し、特にステップＳ２２の機能的手段がこの発明の始動判定手段に相当する。一方、ステップＳ２４あるいはステップＳ２５の機能的手段が、この発明の変速制限手段に相当する。また、定常状態でのエンジン始動時に図６に示すステップＳ１４あるいはステップＳ１５の制御を実行する機能的手段が、この発明の始動時制御手段に相当する。さらに、定常状態でのトルク合成分配機構での急変速時に図６に示すステップＳ１４の制御を実行する機能的手段が、この発明の出力制御手段に相当する。
【００７７】
なお、この発明は上述した各具体例に限定されない。この発明で対象とするハイブリッド駆動装置は、図４に示すように内燃機関のトルクと第１モータ・ジェネレータ（もしくは電動機）のトルクとを遊星歯車機構を主体とする合成分配機構を介して出力部材に伝達し、さらにその出力部材に第２モータ・ジェネレータ（もしくは電動機）のトルクを変速機を介して伝達するいわゆる機械分配式のハイブリッド駆動装置が好適であるが、これ以外の構成のものであってもよく、要は、第１の動力源からトルクが伝達される出力部材に第２の駆動源が変速機を介して連結されていればよい。また、この発明における変速機は、高低の二段に変速できる構成以外に更に多段に変速できる変速機や無段変速機などであってもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、内燃機関および第１のモータ・ジェネレータをこれら内燃機関と第１のモータ・ジェネレータとのトルクを合成もしくは分配する遊星歯車機構に連結して構成された第１の動力源の出力トルクが不安定な状態が判定されると、第２の動力源のトルクを出力部材に伝達している変速機の変速が制限されるため、第２の動力源と出力部材との間のトルク容量あるいはトルクの伝達状態が安定し、したがって第２の動力源のトルクにより出力部材のトルクの変動を抑制でき、あるいは出力部材のトルクを安定させて車両のドライバビリティや乗り心地を良好なものとすることができる。
【００７９】
また、請求項２の発明によれば、第１の動力源を構成している内燃機関を始動する場合であっても、第２の動力源によって出力部材のトルクを安定的に制御できるので、請求項１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
さらに、請求項３の発明によれば、内燃機関を始動するにあたり、出力部材に第２の動力源を連結している変速機での変速が制限されるので、出力部材のトルクを第２の動力源で補償でき、その結果、内燃機関を確実に始動することができる。
【００８１】
またさらに、請求項４の発明によれば、内燃機関の出力トルクがモータ・ジェネレータと出力部材とに分配され、あるいは内燃機関のトルクとモータ・ジェネレータのトルクとが合成されて出力部材に伝達される機構でのトルクの合成もしくは分配の状態の急変時に、変速機での変速が制限されるので、第１の動力源からの出力トルクの変動を第２の動力源のトルクで補完もしくは吸収でき、その結果、いわゆる出力軸トルクを安定させることができると同時に、出力部材のトルクを維持して前記機構でのトルクの合成・分配状態の急変を確実なものとすることができる。
【００８２】
請求項５の発明によれば、前記機構でのトルクの合成もしくは分配の状態が急速に変化する場合、変速機での変速が制限されるので、第２の動力源と出力部材との間のトルクの伝達状態が維持され、その結果、前記機構でのトルクの合成もしくは分配の状態が所期どおりに急速に変化させることができる。
【００８６】
さらに、請求項６ないし８の発明によれば、上述した請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の制御装置による制御例を説明するための概略的なフローチャートである。
【図２】図１に示す制御を実行した場合のタイムチャートを示す図である。
【図３】この発明で対象とするハイブリッド駆動装置の一例を模式的に示すブロック図である。
【図４】そのハイブリッド駆動装置を更に具体的に示すスケルトン図である。
【図５】図４に示す各遊星歯車機構についての共線図である。
【図６】そのハイブリッド駆動装置を対象としたこの発明の制御装置による全体的な制御例を説明するための概略的なフローチャートである。
【符号の説明】
１…主動力源、２…出力部材（出力軸）、５…アシスト動力源（第２モータ・ジェネレータ）、６…変速機、１０…内燃機関（エンジン）、１１…第１モータ・ジェネレータ、１２…遊星歯車機構。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hybrid drive apparatus having two types of power sources as power sources for running a vehicle, and in particular, a second power source via a transmission to an output member to which power is transmitted from the first power source. The present invention relates to a control device targeted for a hybrid drive device to which a power source of the above is connected.
[0002]
[Prior art]
An example of this type of hybrid drive apparatus is described in JP-A-2002-225578 (Patent Document 1). In the hybrid drive device described in this publication, the engine and the first motor / generator are connected to each other via a composite distribution mechanism including a single pinion type planetary gear mechanism, and an output member is provided in the composite distribution mechanism. The second motor / generator is connected to the output member via a speed change mechanism.
[0003]
Therefore, in the hybrid drive device described in this publication, a torque obtained by combining the output torque of the engine and the torque of the first motor / generator in accordance with the gear ratio of the single pinion type planetary gear mechanism appears on the output shaft. Since the number of revolutions of the engine can be controlled by one motor / generator, the engine can be operated with the optimum fuel efficiency, and the fuel efficiency of the vehicle can be improved. In addition, the first motor / generator can generate electric power (that is, energy regeneration) while the engine is operating at the optimum fuel efficiency, and the second motor / generator can be driven by the electric power to add torque to the output shaft. Accordingly, a necessary and sufficient driving force can be obtained without deteriorating fuel consumption. Further, when the transmission ratio set by the transmission is made larger than “1”, the torque output from the second motor / generator can be increased and transmitted to the output shaft, and the transmission ratio is reduced (for example, the transmission ratio). When the machine is set to a high speed stage), the rotation speed of the second motor / generator can be reduced, so that the second motor / generator can be downsized or of a low output type.
[0004]
Conventionally, a transmission capable of shifting between a low speed stage and a direct connection stage is connected to the output side of the engine, and torque is transmitted from the output member of the transmission to the drive wheels, while the torque of the motor is transmitted to the output member. Japanese Patent Laid-Open No. 8-216700 (Patent Document 2) discloses a hybrid apparatus configured as described above, in which the engine is started by a motor after the transmission is shifted to a low speed stage.
[0005]
Further, conventionally, the engine and the first motor / generator are connected to a composite distribution mechanism including a planetary gear mechanism, an output member is connected to the composite distribution mechanism, and a second motor / generator is directly connected to the output member. In the hybrid device configured as described above, when starting the engine with the power of the first motor / generator, the device configured to suitably start the engine by adding the torque of the second motor / generator to the output member. Patent No. 3129204 (Patent Document 3).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2002-225578 A (paragraphs (0021) to (0034), FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-8-216700 (paragraphs (0023) to (0027))
[Patent Document 3]
Japanese Patent No. 3129204 (Claim 2)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the so-called mechanical distribution type hybrid drive device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-225578 described above, the second motor / generator is connected to the output shaft via the transmission. The fluctuation of the output shaft torque at the time of shifting can be compensated by the output of a so-called main power source including the internal combustion engine and the first motor / generator. Can be supplemented by a generator. However, the output torque from the so-called main power source changes due to the start of the internal combustion engine, the change in the control contents of the first motor / generator for controlling the rotational speed of the internal combustion engine, etc., and is transmitted from the second motor / generator to the output shaft. In spite of the fact that the torque to be changed varies with the execution of the shift by the transmission, conventionally, the fluctuation factors of these torques are superimposed and the control in that case is not conventionally considered. For this reason, there is a possibility that the output shaft torque fluctuates during traveling, drivability deteriorates accordingly, or engine starting and torque control of the main power source cannot be performed as expected.
[0008]
The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and preferably copes with torque fluctuation factors in the first power source and the second power source to prevent fluctuations in the output shaft torque. An object of the present invention is to provide a control device for a hybrid drive device.
[0009]
[Means for Solving the Problem and Action]
  In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a planetary gear mechanism in which an internal combustion engine and a first motor / generator combine or distribute torque between the internal combustion engine and the first motor / generator. A first power source coupled to the output member; an output member that transmits torque output from the first power source to the drive wheels via a differential; and a second power source coupled to the output member via a transmission. In the control device of the hybrid drive device comprising a power source, an output unstable state determination means for determining a state in which the torque output from the first power source to the output member is unstable, and the first power Shift limiting means for limiting shift by the transmission when the unstable state of torque output from the power source to the output member is determined by the output unstable state determination meansAnd a means for permitting a shift by the transmission when the unstable state of the torque output from the first power source to the output member is not determined by the output unstable state determination means.It is the control device characterized by comprising.
[0010]
Therefore, in the first aspect of the invention, when it is determined that the output torque of the first power source is unstable, the shift of the transmission that transmits the torque of the second power source to the output member is limited. . As a result, the torque capacity or torque transmission state between the second power source and the output member is stabilized, so that fluctuations in the torque of the output member are suppressed by the torque of the second power source, or the torque of the output member is reduced. Stabilize.
[0011]
  Further, the invention of claim 2 is the front of claim 1.RecordThe force unstable state determination means is configured to determine that the start of the internal combustion engine is the torque unstable state.
[0012]
Therefore, in the second aspect of the invention, even when the internal combustion engine constituting the first power source is started, the torque of the output member can be stably controlled by the second power source, so-called output shaft torque. Is stable.
[0013]
  Furthermore, the invention of claim 3 is claimed in claimIn the invention of 1 or 2,Before starting the internal combustion engine1st modeStart-up control means for controlling the data generator and the second power sourceMoreIt is the control device characterized by that.
[0014]
Therefore, in the invention of claim 3, when starting the internal combustion engine, the motor / generator constituting the first power source is controlled, and the accompanying torque appears in the output member. Is limited, the torque of the output member can be compensated by the second power source, and as a result, the internal combustion engine is reliably started.
[0015]
  Furthermore, the invention of claim 4 is a claim.In the invention of 1,Output unstable state judgment meansIs the torque in the planetary gear mechanism.The control device is configured to determine a state in which a state of synthesizing or distributing the torque changes rapidly as an unstable state of the torque.
[0016]
Therefore, in the invention of claim 4, the output torque of the internal combustion engine is distributed to the motor / generator and the output member, or the torque of the internal combustion engine and the torque of the motor / generator are combined and transmitted to the output member. When the required driving force such as acceleration or sudden deceleration changes greatly, the composition or distribution state of the torque changes suddenly, and the shift in the transmission is limited when the composition or distribution state changes suddenly. The fluctuation of the output torque from the power source is complemented or absorbed by the torque of the second power source, so that the so-called output shaft torque is stabilized.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, there is further provided output control means for controlling the output of the second power source when the torque composition or distribution state changes rapidly. This is a control device characterized by that.
[0018]
Therefore, in the fifth aspect of the present invention, when the composition or distribution state of the torque in the mechanism changes rapidly, the speed change in the transmission is limited. Therefore, the torque between the second power source and the output member is limited. As a result, the state of torque synthesis or distribution in the mechanism is rapidly changed as expected.
[0026]
  In addition, billingItem 6The invention does not have claim 15In any invention,in frontThe planetary gear mechanism includes a sun gear, a ring gear arranged concentrically with the sun gear, and a carrier that holds the pinion gear meshing with the sun gear and the ring gear so as to rotate and revolve. A control device for a hybrid drive device, wherein the first motor / generator is connected to a sun gear, the internal combustion engine is connected to the carrier, and an output member is connected to the ring gear.
[0027]
  ClaimItem 7The invention does not have claim 16In any one of the inventions, the transmission includes a first sun gear, a second sun gear, a ring gear disposed concentrically with the sun gear, and a first pinion gear meshing with the first sun gear. A Ravigneaux planetary gear mechanism having a carrier holding the first pinion gear, the ring gear, and the second pinion gear meshing with the second sun gear, and the second sun gear includes the second pinion gear. A power source is connected, the carrier is connected to the output member, and a first brake for selectively fixing the first sun gear and a second brake for selectively fixing the ring gear are further provided. It is the control apparatus of the hybrid drive device characterized by the above-mentioned.
[0028]
  And billingItem 8The invention does not have claim 17In any one of the inventions, the second power source has a function of a motor and a function of a generator.Other modelsA control device for a hybrid drive device including a data generator.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described based on specific examples. First, the hybrid drive apparatus targeted by the present invention will be described. The hybrid drive apparatus targeted by the present invention is mounted on a vehicle as an example, and as shown in FIG. The torque of the first power source 1 is transmitted to the output member 2, and the torque is transmitted from the output member 2 to the drive wheels 4 through the differential 3. On the other hand, an assist power source (that is, a second power source) 5 capable of power running control for outputting driving force for traveling or regenerative control for recovering energy is provided. It is connected to the output member 2 via. Therefore, the torque transmitted between the assist power source 5 and the output member 2 is increased or decreased according to the speed ratio set by the transmission 6.
[0030]
The transmission 6 can be configured such that the speed ratio to be set is “1” or more. With this configuration, the assist power source 5 can be used when the assist power source 5 outputs torque. Since the torque output in step 1 can be increased and transmitted to the output member 2, the assist power source 5 can be reduced in capacity or size. However, since it is preferable to maintain the driving efficiency of the assist power source 5 in a good state, for example, when the rotation speed of the output member 2 increases according to the vehicle speed, the gear ratio is decreased to reduce the assist power source 5 Reduce the speed. Moreover, when the rotation speed of the output member 2 falls, a gear ratio may be increased.
[0031]
The hybrid drive apparatus will be described more specifically. As shown in FIG. 4, the main power source 1 includes an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 10 and a motor / generator (hereinafter referred to as a first motor / generator). 11) and a planetary gear mechanism 12 for synthesizing or distributing torque between the engine 10 and the first motor / generator 11. The engine 10 is a known power device that outputs power by burning fuel such as a gasoline engine or a diesel engine, and electrically operates the operating state such as the throttle opening (intake amount), fuel supply amount, and ignition timing. It is configured so that it can be controlled. The control is performed by, for example, an electronic control unit (E-ECU) 13 mainly composed of a microcomputer.
[0032]
The first motor / generator 11 is a synchronous motor as an example, and is configured to generate a function as a motor and a function as a generator, and is connected to a power storage device 15 such as a battery via an inverter 14. ing. By controlling the inverter 14, the output torque or regenerative torque of the first motor / generator 11 is set appropriately. In order to perform the control, an electronic control unit (MG1-ECU) 16 mainly including a microcomputer is provided.
[0033]
Further, the planetary gear mechanism 12 meshes with a sun gear 17 that is an external gear, a ring gear 18 that is an internal gear disposed concentrically with the sun gear 17, and the sun gear 17 and the ring gear 18. This is a known gear mechanism that generates a differential action using the carrier 19 that holds the pinion gear so as to rotate and revolve freely as three rotating elements. An output shaft of the engine 10 is connected to a carrier 19 as a first rotating element via a damper 20. In other words, the carrier 19 is an input element.
[0034]
On the other hand, the first motor / generator 11 is connected to the sun gear 17 as the second rotating element. Therefore, the sun gear 17 is a so-called reaction force element, and the ring gear 18 that is the third rotation element is an output element. The ring gear 18 is connected to the output member (that is, the output shaft) 2.
[0035]
On the other hand, the transmission 6 is configured by a set of Ravigneaux type planetary gear mechanisms in the example shown in FIG. That is, a first sun gear (S1) 21 and a second sun gear (S2) 22 that are external gears are provided, and the short pinion 23 is engaged with the first sun gear 21 and the short pinion 23 is thereby engaged. The long pinion 24 meshes with a long pinion 24 having a long shaft length, and the long pinion 24 meshes with a ring gear (R) 25 disposed concentrically with the sun gears 21 and 22. Each of the pinions 23 and 24 is held by a carrier (C) 26 so as to rotate and revolve. Further, the second sun gear 22 meshes with the long pinion 24. Therefore, the first sun gear 21 and the ring gear 25 constitute a mechanism corresponding to a double pinion type planetary gear mechanism together with the pinions 23 and 24, and the second sun gear 22 and the ring gear 25 together with the long pinion 24 constitute a single pinion type planetary planet. A mechanism corresponding to the gear mechanism is configured.
[0036]
A first brake B1 that selectively fixes the first sun gear 21 and a second brake B2 that selectively fixes the ring gear 25 are provided. These brakes B1 and B2 are so-called friction engagement devices that generate an engagement force by a friction force, and a multi-plate type engagement device or a band type engagement device can be adopted. These brakes B1 and B2 are configured such that their torque capacities change continuously according to the engagement force such as hydraulic pressure or electromagnetic force. Further, the assist power source 5 is connected to the second sun gear 22, and the carrier 26 is connected to the output shaft 2.
[0037]
Therefore, in the transmission 6 described above, the second sun gear 22 is a so-called input element, and the carrier 26 is an output element. By engaging the first brake B1, the speed ratio is higher than “1”. A stage is set, and the second brake B2 is engaged instead of the first brake B1, so that a low speed stage having a higher gear ratio than the high speed stage is set. The speed change between the respective speeds is executed based on a traveling state such as a vehicle speed and a required driving force (or accelerator opening). More specifically, the shift speed region is determined in advance as a map (shift diagram), and control is performed so that one of the shift speeds is set according to the detected driving state. An electronic control unit (T-ECU) 27 mainly composed of a microcomputer for performing the control is provided.
[0038]
In the example shown in FIG. 4, a power generator that outputs torque and a regenerative motor generator that collects energy (hereinafter referred to as a second motor generator or MG2) are adopted as the assist power source 5. Yes. The second motor / generator 5 is connected to a battery 29 via an inverter 28. The inverter 28 is controlled by an electronic control unit (MG2-ECU) 30 mainly composed of a microcomputer, so that power running and regeneration and torque in each case are controlled. The battery 29 and the electronic control unit 30 can be integrated with the inverter 14 and the battery (power storage device) 15 for the first motor / generator 11 described above.
[0039]
A collinear diagram of the single pinion type planetary gear mechanism 12 as the torque synthesizing / distributing mechanism described above is as shown in FIG. 5A, and the torque output from the engine 10 input to the carrier (C) 19 On the other hand, when the reaction torque generated by the first motor / generator 11 is input to the sun gear (S) 17, a torque larger than the torque input from the engine 10 appears in the ring gear (R) 18 serving as an output element. . In this case, the first motor / generator 11 functions as a generator. Further, when the rotation speed (output rotation speed) of the ring gear 18 is constant, the rotation speed of the engine 10 is continuously (steplessly) changed by changing the rotation speed of the first motor / generator 11 to be larger or smaller. Can be made. That is, the control for setting the rotational speed of the engine 10 to, for example, the rotational speed with the best fuel efficiency can be performed by controlling the first motor / generator 11.
[0040]
Further, as indicated by a one-dot chain line in FIG. 5A, if the engine 10 is stopped during traveling, the first motor / generator 11 rotates in the reverse direction, and the first motor / generator 11 starts from this state. When the motor is functioned as an electric motor to output torque in the forward rotation direction, the torque in the direction of rotating the engine 10 connected to the carrier 19 acts on the engine 10, so the first motor / generator 11 starts the engine 10. (Motoring or cranking). In that case, torque in a direction to stop the rotation acts on the output shaft 2. Therefore, the driving torque for running can be maintained by controlling the torque output from the second motor / generator 5, and at the same time, the engine 10 can be started smoothly. This type of hybrid type is called a mechanical distribution type or a split type.
[0041]
A collinear diagram of the Ravigneaux type planetary gear mechanism constituting the transmission 6 is as shown in FIG. That is, if the ring gear 25 is fixed by the second brake B2, the low speed stage L is set, and the torque output from the second motor / generator 5 is amplified according to the gear ratio and applied to the output shaft 2. On the other hand, if the first sun gear 21 is fixed by the first brake B1, the high speed stage H having a smaller gear ratio than the low speed stage L is set. Since the gear ratio at the high speed stage H is also larger than “1”, the torque output from the second motor / generator 5 is increased according to the gear ratio and applied to the output shaft 2.
[0042]
In the state where the gears L and H are constantly set, the torque applied to the output shaft 2 is a torque obtained by increasing the output torque of the second motor / generator 5 in accordance with the gear ratio. However, in the shift transition state, the torque is influenced by the torque capacity at each brake B1, B2 and the inertia torque accompanying the change in the rotational speed. The torque applied to the output shaft 2 is a positive torque when the second motor / generator 5 is driven, and a negative torque when the second motor / generator 5 is driven.
[0043]
The hybrid drive device described above includes two power sources, ie, the main power source 1 and the assist power source 5, so that these are effectively used to perform an operation with low fuel consumption and a small amount of exhaust gas. Even when the engine 10 is driven, the rotation speed of the engine 10 is controlled by the first motor / generator 11 so as to achieve optimum fuel consumption. Further, the inertia energy of the vehicle is regenerated as electric power during the coast. When driving the second motor / generator 5 for torque assist, when the vehicle speed is low, the transmission 6 is set to the low speed stage L to increase the torque applied to the output shaft 2 and when the vehicle speed is increased. The transmission 6 is set to the high speed stage H to relatively reduce the rotational speed of the second motor / generator 5 to reduce the loss, and efficient torque assist is executed.
[0044]
An example of such basic control for the hybrid drive apparatus described above is shown in the flowchart of FIG. In the example shown in FIG. 6, first, the shift position is detected (step S1). This shift position refers to the engine rotation speed relative to the rotation speed of the parking P for maintaining the vehicle in a stopped state, the reverse R for reverse travel, the neutral N for the neutral state, the drive D for forward travel, and the output shaft 2. Each state is selected by a shift device (not shown) such as an engine brake S that maintains a relatively large value to increase the drive torque or increase the braking force during coasting. In step S1, reverse R, drive D, each shift position of the engine brake S is detected.
[0045]
Next, the required driving force is determined (step S2). For example, the required driving force is determined based on information relating to the running state of the vehicle such as the shift position, the accelerator opening, and the vehicle speed, and information stored in advance such as a driving force map.
[0046]
Further, the travel mode is determined (step S3). The travel mode means a travel mode using the second motor / generator 5 as a power source (hereinafter referred to as EV travel) and a travel mode using the engine 10 as a main power source (hereinafter referred to as engine travel). is doing. In this running mode, in addition to the required driving force, the amount of charge of the batteries 15 and 29 (that is, the remaining charge amount) SOC, the temperature of each part such as the batteries 15 and 29 and the motor generators 5 and 11, and the hybrid It is determined (that is, selected) in consideration of an operation state such as a failure as the entire driving device. Here, the state where the control for starting the engine 10 is executed is not included in the EV travel, and the state where the control for stopping the engine 10 is executed is included in the EV travel.
[0047]
Further, the gear position is determined based on the required driving force determined in step S2 (step S4). That is, the speed stage to be set by the transmission 6 is determined to be the low speed stage L or the high speed stage H. As will be described later, there is a case where the speed change is limited, and therefore the determination of the shift stage in a state where the speed change is limited is included.
[0048]
It is determined whether or not a shift to a gear position to be set by the transmission 6 is in progress (step S5). This determination is a determination as to whether or not a shift should be executed. If the shift stage determined in step S4 is different from the shift stage set at that time, an affirmative determination is made in step S4. Is done.
[0049]
If an affirmative determination is made in step S5, the hydraulic pressure is controlled so as to execute a shift for setting the gear determined in step S4 (step S6). This hydraulic pressure is the hydraulic pressure of each of the brakes B1 and B2 described above. For example, for the brake on the engagement side, the hydraulic pressure is increased to a predetermined low hydraulic pressure after the first fill for temporarily increasing the hydraulic pressure in order to obtain a state immediately before the engagement. The low pressure standby control to be maintained is performed. On the other hand, for the brake on the release side, after stepping down to a predetermined hydraulic pressure, the hydraulic pressure is lowered so as to be gradually released according to the rotational speed of the second motor / generator 5. Take control.
[0050]
Since the torque transmitted between the second motor / generator 5 and the output shaft 2 is limited by controlling the engagement pressures of the brakes B1 and B2 in this way, the output torque is reduced in the power-on state. To do. Since the amount of torque decrease depends on the torque capacity of the brakes B1 and B2 in the transmission 6, the brake torque is estimated (step S7). This can be estimated based on the hydraulic pressure command values of the brakes B1 and B2.
[0051]
Since the estimated brake torque corresponds to the reduction amount of the output torque, a torque compensation control amount (MG1 target rotational speed) by the main power source 1 for compensating for the reduction of the output torque is obtained (step S8). In the hybrid drive device shown in FIG. 4, the main power source 1 is composed of the engine 10, the first motor / generator 11, and the planetary gear mechanism 12. Torque compensation can be performed. Accordingly, in step S8, the compensation control amount of the first motor / generator 11 is obtained.
[0052]
As described above, the shift in the transmission 6 is executed by changing the engagement / release state of the brakes B1 and B2, and the output shaft torque may decrease in the process. In order to compensate the decrease by the second motor / generator 5, the output torque of the second motor / generator 5 is temporarily increased. Therefore, together with the calculation of the correction control amount of the first motor / generator 11, the torque correction amount of the second motor / generator 5 is obtained (step S9).
[0053]
Next, each control amount or correction amount obtained as described above is output. That is, a command signal for controlling the brake hydraulic pressure obtained in step S6 is output (step S10), a command signal for setting the MG1 target rotational speed obtained in step S8 is output (step S11), and step A command signal for setting the torque of the second motor / generator 5 obtained in S9 is output (step S12).
[0054]
On the other hand, if a negative determination is made in step S5 because the gear is not being shifted, the brake hydraulic pressure during steady running (non-shifting) is calculated (step S13). The brake hydraulic pressure is a hydraulic pressure for setting a torque capacity corresponding to the torque transmitted between the second motor / generator 5 and the output shaft 2, and therefore, between the second motor / generator 5 and the output shaft 2. It can be calculated based on the torque that is required to be transmitted.
[0055]
Further, the torque of the second motor / generator 5 during steady running is calculated (step S14). During steady running, the engine 10 is controlled to improve fuel efficiency, and the second motor / generator 5 compensates for excess or deficiency of the output of the main power source 1 with respect to the required driving force in that state. The torque of the generator 5 can be calculated based on the torque output by the engine 10 and the first motor / generator 11 and the required torque. In controlling the second motor / generator 5, a reaction force torque corresponding to the torque acting on the output shaft 2 when the engine 10 is started by operating the first motor / generator 11 as an electric motor is applied to the second motor / generator 5. The control compensated by the generator 5 is also included.
[0056]
As described above, the number of revolutions of the engine 10 can be controlled by the first motor / generator 11, and the engine 10 is operated so as to achieve optimum fuel consumption in a steady running state. As a number, the rotational speed at which the fuel consumption of the engine 10 is optimal is calculated as a target (step S15). Note that this control includes control for causing the first motor / generator 11 to function as an electric motor in order to start the engine 10.
[0057]
Thereafter, the process proceeds to step S10 to step S12 described above, a command signal for setting the brake hydraulic pressure obtained in step S13, a command signal for setting the torque of the second motor generator 5 obtained in step S14, Command signals for setting the rotation speed of the first motor / generator 11 calculated in step S15 are output.
[0058]
As described above, in the hybrid drive device shown in FIG. 3 or FIG. 4, the travel mode is selected according to the travel state such as the vehicle speed and the required drive force, and the gear position is selected. Accordingly, the first motor / generator 11 is caused to function as an electric motor to start the engine 10, or the engine 10 is stopped and the vehicle is driven by the power of the second motor / generator 5. In order to ensure the above, or to reduce the rotational speed of the second motor / generator 5, a shift in the transmission 6 occurs. Both the control on the main power source 1 side and the control on the transmission 6 may cause fluctuations in the torque of the output shaft 2 or may supplement the other control. Therefore, the control device according to the present invention executes the control on the main power source 1 side and the control on the transmission 6 as follows.
[0059]
FIG. 1 is a flowchart for explaining the control example. First, it is determined whether or not EV traveling is in progress (step S21). Since the travel mode is determined in step S3 shown in FIG. 6 described above, it is determined whether or not the determined travel mode is EV travel. It should be noted that the state during start control of engine 10 is not included in EV travel, and the state during stop control of engine 10 is included in EV travel.
[0060]
If a negative determination is made in step S21, it is determined whether or not the engine 10 is being controlled to start (step S22). In the hybrid drive device shown in FIG. 4 described above, the engine 10, the first motor / generator 11 and the output shaft 2 are connected to a torque synthesizing / distributing mechanism mainly composed of a single pinion planetary gear mechanism. 5A, the first motor / generator 11 is made to function as an electric motor, that is, the first motor / generator 11 is output by outputting electric power from the battery 15. If it rotates forward, the rotation speed of the engine 10 is increased while the output shaft 2 receives torque in the reverse rotation direction opposite to the normal rotation direction during forward traveling. That is, the engine 10 is motored (or cranked) and the engine 10 is started. Such start control of the engine 10 is, for example, when the first motor / generator 11 is made to function as a generator and charging is required, or the required driving force is increased and the engine 10 needs to output torque. This occurs when the traveling mode determined in step S3 described above is changed.
[0061]
If an affirmative determination is made in step S22 because the start control of the engine 10 is being executed, whether or not there has been a determination to execute a shift in the transmission 6, that is, a shift determination based on the running state Whether or not is established is determined (step S23). This is because the shift stage determined in step S4 in FIG. 1 described above is different from the shift stage set at that time, thereby determining shift.
[0062]
If the determination in step S23 is affirmative, the shift is stopped (step S24). That is, the shift determination is canceled and the shift is not executed. Further, in order not to execute the shift in the transmission 6 until a predetermined condition is satisfied, the shift prohibition flag is turned on to prohibit the shift (step S25). As a result, the torque transmission state between the second motor / generator 5 and the output shaft 2 is maintained as before. If a negative determination is made in step S23, the process proceeds to step S25 to prohibit the shift in order not to perform a shift by the transmission 6 during the start control of the engine 10.
[0063]
As described above, the engine 10 is started by causing the first motor / generator 11 to function as an electric motor and motoring (cranking) the engine 10. In this case, the engine 10 is reversed with respect to the output shaft 2. Torque acts in the direction of rotation. On the other hand, since the operation state or transmission torque capacity of the transmission 6 that transmits torque from the second motor / generator 5 to the output shaft 2 is maintained as before, the output torque of the second motor / generator 5 is reduced. By controlling, the torque of the output shaft 2 can be controlled as expected. That is, it is possible to avoid the generation of the fluctuation factors of the output shaft torque.
[0064]
Therefore, the reaction force torque accompanying the start of the engine 10 can be applied to the output shaft 2 by the second motor / generator 5, and as a result, the engine 10 can be started without any trouble. Further, even when the vehicle is running, the second motor / generator 5 is controlled so that the second motor / generator 5 compensates for the negative torque associated with the start of the engine 10. Can be prevented.
[0065]
On the other hand, if a negative determination is made in step S22 because the engine 10 is not under start control, another factor that causes the torque applied to the output shaft 2 from the main power source 1 side to fluctuate is the above-described single pinion type. It is determined whether or not the torque composition or distribution state in the torque composition / distribution mechanism (power distribution unit) mainly composed of the planetary gear mechanism is changing rapidly (whether or not a sudden shift is being performed). Step S26). As an example, this can be done by determining whether or not the change amount ΔNe of the engine speed Ne is larger than a predetermined value.
[0066]
If the determination in step S26 is affirmative, the torque output from the main power source 1 to the output shaft 2 is in an unstable state in which the torque changes. Similarly to step S23, the process proceeds to step S23, and the shift in the transmission 6 is limited. Therefore, in this case as well, it is avoided that the fluctuation factors of the output shaft torque are superimposed, and as a result, the torque of the output shaft 2 is maintained by controlling the second motor / generator 5, Abrupt shift can be executed smoothly and at the same time, deterioration of drivability can be prevented.
[0067]
On the other hand, if a negative determination is made in step S26, a sudden shift in the torque synthesizing / distributing mechanism has not occurred, and no change in the torque on the main power source 1 side has occurred, so the shift is permitted. Then, the shift prohibition flag is turned off (step S27). Then, it is determined whether or not shift control is being performed in the transmission 6 (step S28). This determination can be made in the same manner as the determination in step S5 in FIG.
[0068]
If a positive determination is made in step S28 because the shift control is being performed, the engine 10 is prohibited from being stopped (step S29). This is in order to avoid the occurrence of fluctuation factors of the output shaft torque in a superimposed manner. Therefore, fluctuations in the output shaft torque and deterioration of drivability due to it are prevented.
[0069]
On the contrary, if a negative determination is made in step S28, the stop of the engine 10 is permitted (step S30). This is because the fluctuation factor of the output shaft torque does not occur in a superimposed manner.
[0070]
Furthermore, if the result of the EV traveling is affirmative in step S21, gear shifting is prohibited and the gear shifting prohibition flag is turned on (step S31). EV travel is a travel mode in which the second motor / generator 5 functions as an electric motor and the output torque is transmitted to the output shaft 2 via the transmission 6. Therefore, the transmission state of torque by the transmission 6 is maintained. Thus, in order to suppress fluctuations in the output shaft torque and thus maintain drivability and riding comfort, shifting by the transmission 6 is prohibited.
[0071]
FIG. 2 shows a time chart when the above-described control is performed. When it is determined that the engine 10 is to be started at a predetermined time point t1 during traveling with the transmission 6 set to the low speed stage L, the engine 10 is motored (cranked) and the rotational speed Ne starts to increase gradually. When the shift determination from the low speed stage L to the high speed stage H is established at the subsequent time t2, the shift determination value changes from Low to High. In this case, since the start control of the engine 10 is being executed, the shift prohibition flag is turned on (prohibited), so that the shift output value is kept low. The engine stop permission flag is off (permitted).
[0072]
When the engine speed Ne gradually increases and the complete explosion determination (start completion determination) of the engine 10 is established (at time t3), the shift prohibition flag is turned off (permitted), and as a result, the shift output value becomes low. The shift is executed after switching to High. This is because the start control of the engine 10 has already ended.
[0073]
The engine stop permission flag is turned on (prohibited) by executing a shift in the transmission 6. When the shift in the transmission 6 is completed and the shift end determination is established (at time t4), the engine stop permission flag is turned off (permitted), and when a predetermined engine stop condition is satisfied, the engine 10 Will be able to stop.
[0074]
As described above, according to the control device according to the present invention, the shift in the transmission 6 is limited in an unstable state such as the fluctuation of the torque on the main power source 1 side. As a result, it is possible to prevent or suppress deterioration of the output shaft torque and drivability or riding comfort resulting from the fluctuation of the output shaft torque. In particular, when the engine 10 is started using the reaction force from the output shaft 2, the torque transmitted from the second motor / generator 5 to the output shaft 2 via the transmission 6 is restricted from being changed or reduced. Therefore, the engine 10 can be started reliably or smoothly. The same applies to the case where the output state of the engine 10 is rapidly changed by controlling the first motor / generator 11, and therefore the change in the output state of the engine 10 accompanied by a sudden shift in the torque combining / distributing mechanism is ensured or It can be done smoothly. Furthermore, since the mechanism on the second motor / generator 5 side causes fluctuations in the output shaft torque at the time of shifting with the transmission 6, in this case, the engine 10 is prohibited from being stopped and the torque on the main power source 1 side is reduced. Since the fluctuation is limited, the fluctuation of the output shaft torque can be suppressed to prevent or suppress the deterioration of drivability or riding comfort.
[0075]
Furthermore, when the engine 10 is started, the torque output from the second motor / generator 5 is increased to supplement the torque required for starting the engine 10 and suppress the decrease in the output shaft torque. The uncomfortable feeling accompanying it can be prevented or suppressed. This is the same as in the case of shifting with the transmission 6, and the torque that can be transmitted from the second motor / generator 5 to the output shaft 2 during the shifting with the transmission 6 decreases. By controlling the first motor / generator 11 to increase the torque from the main power source 1, it is possible to prevent or suppress a drop in driving torque at the time of shifting and a sense of discomfort associated therewith.
[0076]
  Here, the relationship between each of the above-described specific examples and the present invention will be briefly described. The above-described functional means of step S22 and step S26 shown in FIG. 1 correspond to the output unstable state determination means of the present invention. In particular, the functional means of step S22 is compatible with the start determination means of the present invention.WinThe On the other hand, the functional means of step S24 or step S25 corresponds to the shift limiting means of the present invention. Further, the functional means for executing the control of step S14 or step S15 shown in FIG. 6 when the engine is started in a steady state corresponds to the start time control means of the present invention. Further, the functional means for executing the control in step S14 shown in FIG. 6 at the time of sudden shift in the torque combining / distributing mechanism in the steady state corresponds to the output control means of the present invention.The
[0077]
The present invention is not limited to the specific examples described above. As shown in FIG. 4, the hybrid drive device targeted by the present invention outputs the torque of the internal combustion engine and the torque of the first motor / generator (or the electric motor) via the composite distribution mechanism mainly composed of the planetary gear mechanism. A so-called mechanical distribution type hybrid drive device that transmits the torque of the second motor / generator (or the electric motor) to the output member via the transmission is preferable. In short, the second drive source may be connected to the output member to which torque is transmitted from the first power source via the transmission. Further, the transmission according to the present invention may be a transmission capable of shifting to multiple stages, a continuously variable transmission, or the like in addition to a configuration capable of shifting to two levels of high and low.
[0078]
【The invention's effect】
  As explained above, according to the invention of claim 1The internal combustion engine and the first motor / generator are connected to a planetary gear mechanism for synthesizing or distributing torques of the internal combustion engine and the first motor / generator.When it is determined that the output torque of the first power source is unstable, the shift of the transmission that transmits the torque of the second power source to the output member is limited. The torque capacity with the member or the transmission state of the torque is stable, so that the torque of the output member can be suppressed by the torque of the second power source, or the output member torque can be stabilized to stabilize the vehicle driveability and The comfort can be improved.
[0079]
Further, according to the invention of claim 2, even when the internal combustion engine constituting the first power source is started, the torque of the output member can be stably controlled by the second power source. The same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.
[0080]
According to the third aspect of the invention, when starting the internal combustion engine, the speed change in the transmission in which the second power source is connected to the output member is limited. The power source can compensate, and as a result, the internal combustion engine can be started reliably.
[0081]
According to the invention of claim 4, the output torque of the internal combustion engine is distributed to the motor / generator and the output member, or the torque of the internal combustion engine and the torque of the motor / generator are combined and transmitted to the output member. Because the speed change in the transmission is limited when there is a sudden change in the state of torque synthesis or distribution in the mechanism, the fluctuation of the output torque from the first power source can be supplemented or absorbed by the torque of the second power source As a result, the so-called output shaft torque can be stabilized, and at the same time, the torque of the output member can be maintained to ensure a sudden change in the torque composition / distribution state in the mechanism.
[0082]
According to the fifth aspect of the present invention, when the composition or distribution state of the torque in the mechanism changes rapidly, the speed change in the transmission is limited, so that there is a problem between the second power source and the output member. The state of torque transmission is maintained, so that the state of torque synthesis or distribution in the mechanism can be rapidly changed as expected.
[0086]
  In addition, billingItem 6 to 8According to the invention, there is no claim 1 described above5The same effect as any of the inventions can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic flowchart for explaining an example of control by a control device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a time chart when the control shown in FIG. 1 is executed.
FIG. 3 is a block diagram schematically showing an example of a hybrid drive apparatus targeted by the present invention.
FIG. 4 is a skeleton diagram showing the hybrid drive device more specifically.
FIG. 5 is a collinear diagram for each planetary gear mechanism shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a schematic flowchart for explaining an example of overall control by the control device of the present invention for the hybrid drive device;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main power source, 2 ... Output member (output shaft), 5 ... Assist power source (second motor / generator), 6 ... Transmission, 10 ... Internal combustion engine (engine), 11 ... First motor / generator, 12 ... Planetary gear mechanism.

Claims

A first power source in which an internal combustion engine and a first motor / generator are coupled to a planetary gear mechanism for synthesizing or distributing torque between the internal combustion engine and the first motor / generator, and the first power In a control device for a hybrid drive device, comprising: an output member that transmits torque output from a power source to a drive wheel via a differential; and a second power source coupled to the output member via a transmission.
Output unstable state determination means for determining a state in which torque output from the first power source to the output member is unstable;
Shift limiting means for limiting a shift by the transmission when the unstable state of torque output from the first power source to the output member is determined by the output unstable state determination means ;
Means for permitting shifting by the transmission when the unstable state of torque output from the first power source to the output member is not determined by the output unstable state determining means;
Control apparatus for a hybrid drive unit, characterized in that it comprises.

Control apparatus for a hybrid drive system of prior Kide force unstable state judging means according to claim 1, characterized in that it is constituted starting of the internal combustion engine to determine an unstable state of the torque.

According to claim 1 or 2, characterized in that it example further Bei the start control means for controlling a front Symbol said second power source and the first Motor generator when starting the previous SL in combustion engine Control device for hybrid drive system.

Before Kide force unstable state determining means is characterized by being composed of the state where the synthetic or distribution state of the torque in the planetary gear mechanism changes rapidly so as to determine an unstable state of the torque The control apparatus of the hybrid drive device of Claim 1.

5. The hybrid drive apparatus according to claim 4, further comprising output control means for controlling an output of the second power source when the torque synthesis or distribution state changes rapidly. Control device.

The planetary gear mechanism includes a sun gear, a ring gear arranged concentrically with the sun gear, and a carrier that holds a pinion gear meshing with the sun gear and the ring gear so as to rotate and revolve. The first motor / generator is connected to a sun gear, the internal combustion engine is connected to the carrier, and an output member is connected to the ring gear. control apparatus for hybrid drive apparatus according.

The transmission includes a first sun gear, a second sun gear, a ring gear arranged concentrically with the sun gear, a first pinion gear meshed with the first sun gear, the first pinion gear, A Ravigneaux type planetary gear mechanism having a carrier holding the ring gear and a second pinion gear meshing with the second sun gear, and the second power source is connected to the second sun gear; The carrier is connected to the output member, and further includes a first brake for selectively fixing the first sun gear and a second brake for selectively fixing the ring gear. A control device for a hybrid drive device according to any one of claims 1 to 6.

8. The control device for a hybrid drive device according to claim 1, wherein the second power source includes another motor / generator having a function of a motor and a function of a generator .