JP5213914B2 - ハイブリッド駆動装置 - Google Patents
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Description
また、「変速比」は、変速装置を介して入力部材から出力部材に回転が伝達される際に、入力部材の回転速度が速度変換される比率をいう。従って、この「変速比」は、当該変速段における入力部材の回転速度を出力部材の回転速度で除算して得られる値に一致する。
また、「駆動連結」は、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。
また、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
また、このような内燃機関の初爆時における回転電機の出力トルクの補正を行うに際して、変速動作中に内燃機関の初爆が発生する場合には、第二トルク補正部により、第一トルク補正部によるトルク補正量を基準として、トルク補正量が変更される。この第二トルク補正部によるトルク補正量の変更は、変速動作を進行させるような入力部材の回転速度変化を抑制するように作用する。そのため、初爆トルクのばらつきに起因して、仮にその大きさが予期された大きさよりも変速動作を進行させるような大きさであった場合でも、変速動作が急速に進行して当該変速動作中に変速ショックが発生するのを抑制することができる。よって、上記の特徴構成によれば、内燃機関始動制御と変速制御とを同時に並行して実行する場合であっても、内燃機関の初爆に伴うショック及び変速動作中における変速ショックの双方を有効に抑制することができる。また、このように内燃機関始動制御と変速制御とを同時に並行して実行することが可能であるので、内燃機関始動制御及び変速制御の双方が完了するまでの応答性は非常に良好である。
この構成によれば、変速装置における変速段の切替方向に応じて、変速動作を進行させるような入力部材の回転速度変化を抑制する方向に、それぞれ適切にトルク補正量を変更することができる。
上記の構成によれば、そのような場合には、第二トルク補正部により回転電機の出力トルクを、第一トルク補正部による補正後の出力トルクに対して負方向に変化させるようにトルク補正量が変更されるので、入力部材の正方向への回転速度変化を抑制して、変速動作の急速な進行を適切に抑制することができる。よって、変速ショックの発生を有効に抑制することができる。
上記の構成によれば、そのような場合には、第二トルク補正部により回転電機の出力トルクを、第一トルク補正部による補正後の出力トルクに対して正方向に変化させるようにトルク補正量が変更されるので、入力部材の負方向への回転速度変化を抑制して、変速動作の急速な進行を適切に抑制することができる。よって、変速ショックの発生を有効に抑制することができる。
この構成によれば、予測残り変速時間に基づいて変速終期を判定し、当該変速終期と内燃機関の初爆の発生とが重なる場合にトルク補正量を変更することで、そのような場合であってもショックの発生を有効に抑制することができる。
この構成によれば、所定の差回転速度に基づいて変速終期を判定し、当該変速終期と内燃機関の初爆の発生とが重なる場合にトルク補正量を変更することで、そのような場合であってもショックの発生を有効に抑制することができる。
本発明に係るハイブリッド駆動装置Hの第一の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの構成を示すスケルトン図である。ハイブリッド駆動装置Hは、車両の駆動力源として内燃機関E及び回転電機MG1,MG2の一方又は双方を用いるハイブリッド車両用の駆動装置である。このハイブリッド駆動装置Hは、いわゆる2モータスプリットタイプのハイブリッド駆動装置として構成されている。
まず、ハイブリッド駆動装置Hの駆動伝達系の構成について説明する。ハイブリッド駆動装置Hは、内燃機関Eに駆動連結される入力軸Iと、車輪Wに駆動連結される出力軸Oと、第一回転電機MG1と、第二回転電機MG2と、差動歯車装置DGと、変速装置TMと、を備えている。これらの各構成は、車体に固定される不図示の駆動装置ケース内に収容されている。
次に、ハイブリッド駆動装置Hの制御系の構成について説明する。図2は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hのシステム構成を示す模式図である。なお、図2において、二重の実線は駆動力(なお、「駆動力」は「トルク」と同義で用いている)の伝達経路を示し、破線は電力の伝達経路を示し、白抜きの矢印は作動油の流れを示している。また、実線の矢印は各種情報の伝達経路を示している。この図に示すように、ハイブリッド駆動装置Hは、装置の各部を制御するための主制御ユニット30を備えている。主制御ユニット30は、内燃機関制御ユニット21、第一回転電機制御ユニット22、第二回転電機制御ユニット23、及び油圧制御装置26との間で、相互に情報伝達が可能な状態で接続されている。本実施形態においては、主制御ユニット30、内燃機関制御ユニット21、第一回転電機制御ユニット22、及び第二回転電機制御ユニット23の協働により、本発明における「制御装置」が構成されている。
次に、本実施形態に係る初爆トルク補正制御の内容について、詳細に説明する。上記のとおり、第一トルク補正部33は、内燃機関Eの初爆に伴う変速入力軸Mのトルク変動を打ち消すように第二回転電機MG2の出力トルクを補正する。すなわち、第一トルク補正部33は、初爆トルクによる変速入力軸Mのトルク変動量に相当する大きさのトルクを減算して(差し引いて)変速入力軸Mに伝達するように、第二回転電機MG2の出力トルクを補正する。ここでは、要求駆動力に基づいて決定される第二回転電機MG2の出力トルクをT2、所定のトルク補正量をTαとすると、第一トルク補正部33による補正後の第二回転電機MG2の出力トルクT2cは、
T2c=T2−Tα
となる。
T2c’=T2−Tγ=T2c−Tβ
となる。
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの初爆トルク補正制御の処理手順について説明する。図6は、本実施形態に係る初爆トルク補正制御の処理手順を示すフローチャートである。以下に説明する初爆トルク補正制御処理の手順は、主制御ユニット30、内燃機関制御ユニット21、第一回転電機制御ユニット22、及び第二回転電機制御ユニット23の各機能部により実行される。これらの各機能部がプログラムにより構成される場合には、各制御ユニットが備える演算処理装置は、各機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。
本発明に係るハイブリッド駆動装置の第二の実施形態について、図面に基づいて説明する。図7は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの構成を示すスケルトン図である。このハイブリッド駆動装置Hは、いわゆる1モータパラレルタイプのハイブリッド駆動装置として構成されている。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hでは、駆動伝達系の具体的構成が上記第一の実施形態とは異なっていることに伴って、ハイブリッド駆動装置の制御系の構成も一部相違している。また、初爆トルク補正制御の具体的内容も、上記第一の実施形態とは一部相違している。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hについて、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に明記しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
最後に、本発明に係るハイブリッド駆動装置の、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される特徴構成は、その実施形態でのみ適用されるものではなく、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される特徴構成と組み合わせて適用することも可能である。
E 内燃機関
MG 回転電機
MG1 第一回転電機
MG2 第二回転電機
TM 変速装置
DG 差動歯車装置
S サンギヤ(第一回転要素)
CA キャリヤ(第二回転要素)
R リングギヤ(第三回転要素)
W 車輪
I 入力軸(駆動入力部材)
M 変速入力軸(入力部材)
O 出力軸(出力部材)
CT 入力クラッチ(摩擦係合装置)
ΔNs 同期判定差回転速度(同期判定閾値)
ΔTs 同期判定残り変速時間(同期判定閾値)
Pi イナーシャ相
Pe 変速終期
22 第一回転電機制御ユニット(制御装置)
23 第二回転電機制御ユニット(制御装置)
30 主制御ユニット(制御装置)
33 第一トルク補正部
34 第二トルク補正部
Claims (7)
- 回転電機と、内燃機関及び前記回転電機に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、複数の変速段を切替可能に有し、前記入力部材の回転速度を各変速段の変速比で変速して前記出力部材に伝達する変速装置と、少なくとも前記回転電機の動作制御を行う制御装置と、を備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記制御装置は、
前記内燃機関の初爆に伴う前記入力部材のトルク変動を打ち消すように前記回転電機の出力トルクを補正する第一トルク補正部と、
前記変速装置の変速動作中に前記内燃機関の初爆が発生する場合に、前記第一トルク補正部によるトルクの補正量である基本トルク補正量を基準として、前記変速動作を進行させる前記入力部材の回転速度変化方向とは逆方向に、前記回転電機のトルク補正量を変更する第二トルク補正部と、
を備えるハイブリッド駆動装置。 - 前記第二トルク補正部は、前記変速装置における変速段の切替方向に応じた方向に前記トルク補正量を変更する請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。
- 前記第二トルク補正部は、
前記変速装置における変速段が切替の前後でより大きな変速比の変速段に切り替えられる場合には、前記回転電機の出力トルクを、前記第一トルク補正部による補正後の出力トルクに対して負方向に変化させるように前記トルク補正量を変更し、
前記変速装置における変速段が切替の前後でより小さな変速比の変速段に切り替えられる場合には、前記回転電機の出力トルクを、前記第一トルク補正部による補正後の出力トルクに対して正方向に変化させるように前記トルク補正量を変更する請求項2に記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記第二トルク補正部は、前記出力部材の回転速度に基づいて導出される前記入力部材の変速後の推定回転速度と前記入力部材の実際の回転速度との間の差回転速度と、前記入力部材の実際の回転速度変化率と、に基づいて導出される予測残り変速時間が、所定の同期判定閾値以下となる変速終期に前記内燃機関の初爆が発生する場合に、前記トルク補正量を変更する請求項1から3のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
- 前記第二トルク補正部は、前記出力部材の回転速度に基づいて導出される前記入力部材の変速後の推定回転速度と前記入力部材の実際の回転速度との間の差回転速度が所定の同期判定閾値以下となる変速終期に前記内燃機関の初爆が発生する場合に、前記トルク補正量を変更する請求項1から4のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
- 第一回転電機と、前記回転電機としての第二回転電機と、前記内燃機関に駆動連結される駆動入力部材と、差動歯車装置と、を備え、
前記差動歯車装置は、第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素の3つの回転要素を有し、
前記差動歯車装置の第一回転要素に前記第一回転電機が駆動連結され、第二回転要素に前記駆動入力部材が駆動連結され、第三回転要素に前記入力部材及び前記第二回転電機が駆動連結されている請求項1から5のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。 - 前記内燃機関に駆動連結される駆動入力部材を備え、
前記駆動入力部材と前記入力部材とが一体的に又は摩擦係合装置を介して選択的に駆動連結されている請求項1から5のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
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