JP5413252B2 - Vehicle control device - Google Patents

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JP5413252B2 JP2010051130A JP2010051130A JP5413252B2 JP 5413252 B2 JP5413252 B2 JP 5413252B2 JP 2010051130 A JP2010051130 A JP 2010051130A JP 2010051130 A JP2010051130 A JP 2010051130A JP 5413252 B2 JP5413252 B2 JP 5413252B2
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Description

本発明は、電力回生可能な回転電機と、当該回転電機の回生電力により充電可能な複数の蓄電手段とを備えた車両を制御する車両の制御装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a vehicle control device that controls a vehicle including a rotating electric machine capable of regenerating electric power and a plurality of power storage units that can be charged by regenerative electric power of the rotating electric machine.

この種の蓄電手段として、二次電池とキャパシタとを備えたハイブリッド車両が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されたハイブリッド車両によれば、二次電池よりも放電電力が大きいキャパシタを用いることによって発進加速時に必要なエネルギを確保し且つ二次電池の劣化を抑えることが可能であるとされている。   As this kind of power storage means, a hybrid vehicle including a secondary battery and a capacitor has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to the hybrid vehicle disclosed in Patent Document 1, it is possible to secure necessary energy during start-up acceleration and suppress deterioration of the secondary battery by using a capacitor having a larger discharge power than the secondary battery. Has been.

尚、充電制限時にエンジンの燃料噴射量を減らし、エンジントルク及びMG1トルクを低下させ且つMG2トルクを増加させることによって過充電を抑制する技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, a technique for suppressing overcharging by reducing the fuel injection amount of the engine at the time of charging limitation, lowering the engine torque and MG1 torque, and increasing the MG2 torque has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

特開2007−191088号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-191088 特開2007−118755号公報JP 2007-118755 A

特許文献1に開示されるハイブリッド車両において、二次電池が何らかの理由で充電制限された状況で回転電機の電力回生が生じた場合、回転電機の回生電力をキャパシタの充電に回す必要が生じ得る。ところが、キャパシタの電力容量は、コスト或いは車両搭載性に鑑みて二次電池よりも小さいことが多く、何らの対策も講じられることがなければ、実践的にはキャパシタもまた間を置かずして充電制限されることになる。従って、特許文献1に開示されるハイブリッド車両においては、二次電池及びキャパシタの双方が充電制限される事態が生じ得、これらが一時的にせよ過充電状態に陥るといった問題が生じ得る。   In the hybrid vehicle disclosed in Patent Document 1, when power regeneration of the rotating electrical machine occurs in a situation where the secondary battery is charged for some reason, it may be necessary to use the regenerative power of the rotating electrical machine for charging the capacitor. However, the power capacity of a capacitor is often smaller than that of a secondary battery in view of cost or vehicle mountability, and if no measures are taken, the capacitor will not be put into practice. Charging will be restricted. Therefore, in the hybrid vehicle disclosed in Patent Document 1, there may occur a situation in which both the secondary battery and the capacitor are limited in charging, and a problem may arise that these temporarily fall into an overcharged state.

ここで特に、電力回生を行う回転電機とは異なる他の回転電機が駆動軸に連結された構成においては、ハイブリッド車両が既にある程度の車速で走行中であれば、この他の回転電機からのトルク供給量を増加させて、蓄電装置の蓄電量を低下させることが可能である。そのような意味においては、特許文献2に開示される技術も一定の利得を有し得る。ところが、例えば登坂路等における高負荷発進時等においては、停止状態にある他の回転電機からのトルクの立ち上がり特性等に起因して、駆動トルクが不足することがあり、内燃機関からのトルク供給が必要とされることがある。この場合、他の回転電機が十分な稼動状態に移行するまでの過渡的な期間において、キャパシタへの充電が行われることになるから、キャパシタの蓄電容量が上限に達することによる上述した問題が顕在化し易い。   In particular, in a configuration in which another rotating electrical machine different from the rotating electrical machine that performs power regeneration is connected to the drive shaft, if the hybrid vehicle is already traveling at a certain vehicle speed, the torque from the other rotating electrical machine It is possible to increase the supply amount and reduce the power storage amount of the power storage device. In that sense, the technique disclosed in Patent Document 2 can also have a certain gain. However, when starting a high load on an uphill road, for example, the drive torque may be insufficient due to the rising characteristics of torque from other rotating electrical machines that are stopped, and torque supply from the internal combustion engine may occur. May be required. In this case, since the capacitor is charged in a transitional period until the other rotating electrical machine shifts to a sufficient operating state, the above-described problem due to the storage capacity of the capacitor reaching the upper limit becomes apparent. Easy to convert.

即ち、特許文献1及び2に開示される装置には、複数の蓄電手段が過充電に陥る事態が回避され難いという技術的な、且つ全く未公知な問題点がある。   That is, the devices disclosed in Patent Documents 1 and 2 have a technical and completely unknown problem that it is difficult to avoid a situation in which a plurality of power storage units are overcharged.

本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであって、複数の蓄電手段を有する構成において一方の蓄電手段の充電制限時に他方に好適に充電を行い得る車両の制御装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and provides a vehicle control apparatus that can suitably charge one of the power storage means when charging is restricted in a configuration having a plurality of power storage means. Let it be an issue.

上述した課題を解決するため、本発明に係る車両の制御装置は、機関と、回転電機と、前記回転電機に連結される第1回転要素、前記機関に連結される第2回転要素及び車軸と繋がる駆動軸に連結された第3回転要素を含む相互に差動作用をなす複数の回転要素を備え、前記機関に対し前記回転電機から反力トルクが付与された場合に、前記差動作用により前記駆動軸に対し前記機関の機関トルクのうち前記反力トルクに対応するトルクを伝達可能な動力伝達機構と、前記反力トルクの付与に伴う前記回転電機の電力回生によって生じる回生電力により充電可能な第1蓄電手段と、前記回生電力により充電可能な第2蓄電手段とを備えた車両を制御する装置であって、前記第1蓄電手段の状態に応じて前記第1蓄電手段の充電を制限する充電制限手段と、前記第1蓄電手段の充電が制限された場合において前記第2蓄電手段が充電される切り替え充電時に、前記第1蓄電手段の充電が制限されない場合において前記第1蓄電手段が充電される場合と較べて前記回転電機の回転速度が低下するように且つ前記駆動軸に作用する駆動トルクの低下が抑制されるように前記機関及び前記回転電機を制御する制御手段とを具備し、前記車両は、前記駆動軸との間でトルクの入出力が可能な前記回転電機とは異なる他の回転電機を具備し、前記制御手段は、前記切り替え充電時において、前記回転電機の回転速度を低下させるのに伴って前記反力トルクを低下させる一方で、前記駆動軸の要求トルクが維持されるように前記他の回転電機を制御することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, a vehicle control apparatus according to the present invention includes an engine, a rotating electrical machine, a first rotating element coupled to the rotating electrical machine, a second rotating element coupled to the engine, and an axle. A plurality of rotating elements including a third rotating element connected to a connected drive shaft, each having a differential action; when a reaction torque is applied to the engine from the rotating electrical machine, the differential action causes Charging is possible with a power transmission mechanism capable of transmitting torque corresponding to the reaction torque among the engine torque of the engine to the drive shaft, and regenerative power generated by power regeneration of the rotating electrical machine accompanying the application of the reaction force torque An apparatus for controlling a vehicle comprising a first power storage means and a second power storage means that can be charged by the regenerative power, wherein the charging of the first power storage means is restricted according to the state of the first power storage means. To charge And when the charging of the first power storage means is not restricted, the first power storage means is charged when the charging of the first power storage means is not restricted. Control means for controlling the engine and the rotating electrical machine so that the rotational speed of the rotating electrical machine is reduced as compared to the case where the rotational speed of the rotating electrical machine is reduced and the reduction of the drive torque acting on the drive shaft is suppressed , The vehicle includes another rotating electrical machine different from the rotating electrical machine capable of inputting / outputting torque to / from the drive shaft, and the control unit reduces the rotational speed of the rotating electrical machine during the switching charge. The other rotating electric machine is controlled so that the required torque of the drive shaft is maintained while the reaction force torque is reduced as it is reduced .

本発明に係る車両の制御装置によれば、充電制限手段により第1蓄電手段の充電が制限されている状況において第2蓄電手段に回生電力が供給される場合としての切り替え充電時に、制御手段により機関の動作点が変更される。ここで、制御手段は、第1蓄電手段が充電制限されない場合において第1蓄電手段に充電がなされる通常時と較べて回転電機の回転速度が低下するように、機関の動作点を選択し、回転電機及び機関の適宜の制御により係る動作点での動作を実現する。   According to the vehicle control apparatus of the present invention, the control unit performs the switching charging when the regenerative power is supplied to the second power storage unit in a situation where the charging of the first power storage unit is limited by the charge limiting unit. The operating point of the engine is changed. Here, the control means selects the operating point of the engine so that the rotation speed of the rotating electrical machine is reduced compared with the normal time when the first power storage means is charged when the first power storage means is not limited in charge, The operation at the operating point is realized by appropriate control of the rotating electrical machine and the engine.

尚、第1蓄電手段に係る充電の制限は、第1蓄電手段の蓄電量(所謂SOCである)や蓄電手段の温度等、各種の理由により生じ得るものであってよく、事前予測可能な各種の条件が満たされた場合に生じる性質のものであっても、突発的に生じる性質のものであってもよい。   In addition, the limitation of the charging related to the first power storage unit may be caused by various reasons such as the storage amount of the first power storage unit (so-called SOC), the temperature of the power storage unit, and the like. It may be of a nature that occurs when the above condition is satisfied, or it may be of a nature that occurs suddenly.

ここで、回転電機における回生電力量は、回転電機の出力するトルク(本発明に係る動力伝達機構の構成においては、好適には機関に反力を与える反力トルクである)と、回転電機の回転速度とに依存する。   Here, the amount of regenerative electric power in the rotating electrical machine is the torque output by the rotating electrical machine (in the configuration of the power transmission mechanism according to the present invention, preferably a reaction force torque that gives a reaction force to the engine), Depends on the rotation speed.

従って、回転電機の回転速度が減少する方向へ機関の動作点を変更することによって、係る切り替え充電時における回転電機の回生電力を低下させることが可能となり、第2蓄電手段の蓄電容量が上限に達するまでの時間的猶予を獲得することができる。即ち、本発明に係る車両の制御装置によれば、第2蓄電手段が充電制限状態に陥る事態を好適に回避することが可能となるのである。   Therefore, by changing the operating point of the engine in the direction in which the rotational speed of the rotating electrical machine decreases, it becomes possible to reduce the regenerative power of the rotating electrical machine at the time of such switching charging, and the storage capacity of the second power storage means becomes the upper limit. You can gain time to reach it. That is, according to the vehicle control apparatus of the present invention, it is possible to suitably avoid the situation where the second power storage means falls into the charge restriction state.

また制御手段は特に、駆動軸に供給されるトルクとしての駆動トルクの低下が抑制されるように機関の動作点を変更する。例えば、発進時等駆動軸が回転していない状況においては、回転電機のトルク(反力トルクであり、機関のトルクのうち駆動軸に伝達されるトルクを規定するトルクである)は、回転電機の回転速度よりも、駆動輪に作用する駆動力に大きい影響を及ぼす。逆の言い方をすれば、駆動トルクの低下を抑制すれば、回転電機の回生電力を低減することによる車両運行上の不具合は顕在化し難い。   In particular, the control means changes the operating point of the engine so that a decrease in driving torque as torque supplied to the driving shaft is suppressed. For example, in a situation where the drive shaft is not rotating, such as when starting, the torque of the rotating electrical machine (reaction force torque, which is the torque that defines the torque transmitted to the drive shaft among the engine torque) It has a greater influence on the driving force acting on the driving wheel than the rotational speed of the motor. In other words, if a decrease in driving torque is suppressed, a problem in vehicle operation due to a reduction in regenerative power of the rotating electrical machine is difficult to be realized.

従って、制御手段により駆動トルクの低下が抑制されるように機関の動作点が変更されることによって、車両の動力性能を低下させることなく第1及び第2蓄電手段が過充電状態に陥ることを防止することが可能となるのである。   Accordingly, the operating point of the engine is changed so that the reduction of the driving torque is suppressed by the control means, so that the first and second power storage means fall into an overcharged state without reducing the power performance of the vehicle. This can be prevented.

補足すると、単にこれらの過充電を防止するのみの見地に立てば、低下させる対象が回転電機の回転速度であれトルクであれ又はその両方であり大きな相違はないが、車両の動力性能を更に考慮した場合には、本発明の如く回転電機の回転速度をトルクに優先して低下する旨の優先順位の付与に実践上の大きな意義が生じ得るのである。   Supplementally, from the standpoint of merely preventing these overcharges, there is no significant difference between the rotational speed of the rotating electrical machine and the torque or both, but further consideration is given to the power performance of the vehicle. In such a case, as in the present invention, there is a great practical significance in giving a priority order that the rotational speed of the rotating electrical machine is reduced in preference to the torque.

尚、制御手段は、回転電機の回転速度を低下させつつ駆動トルクの低下を抑制するが、この場合の駆動トルクの低下抑制とは、反力トルクを従前の値に維持することのみを意味しない。例えば、駆動軸との間で別途トルクの入出力が可能な他の回転電機が備わる構成においては、この他の回転電機によって補償し得る範囲であれば、反力トルクを低下させ低下分に対応する駆動トルクの不足をこの他の回転電機により補ってもよい。このようにすれば、回転電機の回生電力を更に低減することが可能となって、第2蓄電手段が過充電状態に陥る可能性が更に低下する。   The control means suppresses the decrease in the drive torque while decreasing the rotation speed of the rotating electrical machine. In this case, the suppression of the decrease in the drive torque does not mean only maintaining the reaction torque at the previous value. . For example, in a configuration equipped with another rotating electrical machine that can separately input and output torque with the drive shaft, the reaction torque is reduced to cope with the decrease as long as it can be compensated by this other rotating electrical machine. Insufficient driving torque may be compensated by other rotating electric machines. If it does in this way, it will become possible to further reduce the regenerative electric power of a rotary electric machine, and the possibility that a 2nd electrical storage means will fall into an overcharge state further falls.

但し、この種の他の回転電機にも、物理的電気的体格やその構造に起因する数多の制約がある。例えば、単位時間当たりに駆動軸に供給可能なトルクに制限がある場合、駆動軸の要求トルクが過剰に大きいと、動力性能の低下が顕在化する以前に当該他の回転電機から十分な駆動トルクを供給することができない場合もある。そのような場合には、機関からのトルク(即ち、機関トルクのうち反力トルクに対応するトルクを意味する)の供給が必要となり、必然的に回転電機の反力トルクもまた必要になる。従って、第1蓄電手段が充電制限された状態を放置すれば、第1蓄電手段が過充電となる懸念は払拭されない。   However, other rotating electric machines of this type also have a number of restrictions due to their physical and electrical physique and their structure. For example, when there is a limit on the torque that can be supplied to the drive shaft per unit time, if the required torque of the drive shaft is excessively large, sufficient drive torque from the other rotating electrical machine before the deterioration of power performance becomes apparent May not be able to supply. In such a case, it is necessary to supply torque from the engine (that is, the torque corresponding to the reaction force torque of the engine torque), and the reaction force torque of the rotating electrical machine is also necessary. Therefore, if the state in which the first power storage unit is charged is left unattended, the concern that the first power storage unit is overcharged is not eliminated.

尚、これ以降、表現の煩雑化を防ぐ目的から、機関から駆動軸に対し供給される、本発明に係る「機関トルクのうち反力トルクに対応するトルク」を適宜「直達トルク」と表現することとする。   In the following, for the purpose of preventing complication of expression, “torque corresponding to reaction torque among engine torque” supplied from the engine to the drive shaft is appropriately expressed as “direct torque”. I will do it.

このように、他の回転電機を備える構成においても、駆動トルクの低下抑制を図る観点に立った場合の、回転電機の回転速度を低下させ得る条件も、反力トルクを低下させ得る条件も、また夫々その許容され得る範囲も一義的とはなり得ない。制御手段は、好適には、これら各種の制約に基づいてなされる、回転電機の回転速度或いはトルクを低下させることが可能であるか否かの判定或いは更にその許容される低下幅の設定等を反映した上で回転電機及び機関の制御を介して機関の動作点を制御するものである。そのような問題がなければ、第1蓄電手段に充電制限が生じた段階で当該他の回転電機を力行駆動すればよいことになり、第2蓄電手段へ充電先を切り替える必要等、元より生じないのである。
ところで、本発明に係る車両の制御装置において、前記車両は、前記駆動軸との間でトルクの入出力が可能な、先に述べたような、前記回転電機とは異なる他の回転電機を具備する。
従って、好適には、駆動軸へのアシストトルクの供給によるHV(Hybrid Vehicle)走行の実現、要求トルクをその出力トルクのみで賄うEV(Electric Vehicle)走行の実現、或いは制動時の電力回生(回生制動)等、各種の付帯機能を実現することが可能となる。即ち、車両は、所謂パラレル方式のハイブリッド車両として構成される。
このように他の回転電機を備えた構成においては、駆動軸に対し直達トルク以外のトルク供給が可能となるため、切り替え充電時においても、当該他の回転電機の体格、構造又は性能上定まり得る制約の範囲で充電が制限された状態にある第1蓄電手段の蓄電電力の一部を、或いは電力回生により生じる回生電力の一部を消費することが可能である。従って、回転電機の回転速度或いは更にトルクの低下量に関する選択肢が増えると共に、第2蓄電手段の充電を緩慢に進行させることが可能となり、実践上極めて有益である。
ここで特に、本発明に係る車両の制御装置では、前記制御手段は、前記切り替え充電時において、前記回転電機の回転速度を低下させるのに伴って前記反力トルクを低下させる一方で、前記駆動軸の要求トルクが維持されるように前記他の回転電機を制御する。
このように、他の回転電機を備えることにより、回転電機のトルク(反力トルク)を低下させ回生電力を顕著に低下させつつ、駆動軸の要求トルクを維持することが可能となり実践上有益である。
Thus, even in the configuration including other rotating electrical machines, the conditions that can decrease the rotational speed of the rotating electrical machines and the conditions that can decrease the reaction force torque in terms of suppressing the decrease in driving torque, In addition, the allowable range cannot be unambiguous. The control means preferably determines whether or not it is possible to reduce the rotational speed or torque of the rotating electrical machine based on these various restrictions, and further sets the allowable reduction range. After reflecting, the operating point of the engine is controlled through the control of the rotating electric machine and the engine. If there is no such problem, it is only necessary to power-drive the other rotating electrical machine when the first power storage unit is charged, and it is necessary to switch the charging destination to the second power storage unit. There is no.
By the way, in the vehicle control apparatus according to the present invention, the vehicle includes another rotating electrical machine different from the rotating electrical machine as described above, capable of inputting and outputting torque with the drive shaft. To do.
Therefore, it is preferable to realize HV (Hybrid Vehicle) traveling by supplying assist torque to the drive shaft, to realize EV (Electric Vehicle) traveling that covers the required torque only by the output torque, or to regenerate power during regeneration (regeneration). Various incidental functions such as braking can be realized. That is, the vehicle is configured as a so-called parallel type hybrid vehicle.
Thus, in the configuration provided with other rotating electrical machines, it is possible to supply torque other than direct torque to the drive shaft, so that the structure, structure, or performance of the other rotating electrical machines can be determined even during switching charging. It is possible to consume a part of the stored power of the first power storage means that is in a state where charging is restricted within the range of restrictions, or a part of the regenerative power generated by power regeneration. Therefore, the number of options regarding the rotational speed of the rotating electrical machine or the amount of torque reduction increases, and the charging of the second power storage means can be slowly advanced, which is extremely useful in practice.
In particular, in the vehicle control apparatus according to the present invention, the control means reduces the reaction torque as the rotational speed of the rotating electrical machine decreases during the switching charging, while the drive The other rotating electric machine is controlled so that the required torque of the shaft is maintained.
Thus, by providing other rotating electrical machines, it is possible to maintain the required torque of the drive shaft while reducing the torque (reaction torque) of the rotating electrical machines and significantly reducing the regenerative power, which is practically beneficial. is there.

本発明に係る車両の制御装置の一の態様では、前記第1蓄電手段は、充電制限値及び放電制限値により夫々単位時間当たりに許容される充電量及び放電量の上限値が規定されており、前記充電制限手段は、前記充電制限値を基準値未満に変更することにより前記第1蓄電手段の充電を制限する。   In one aspect of the vehicle control apparatus according to the present invention, the first power storage means has an upper limit value of a charge amount and a discharge amount allowed per unit time by a charge limit value and a discharge limit value, respectively. The charge limiting unit limits the charging of the first power storage unit by changing the charge limit value to be less than a reference value.

この態様によれば、車両の実践的運用の見地から、第1蓄電手段には充電制限値(所謂Winである)及び放電制限値(所謂Woutである)が規定され、第1蓄電手段は、充電及び放電に際してこれら制限値を越えない範囲の動作状態に制御される。充電制限手段に係る充電の制限とは、このような平常時の制限値による制限を越えた規模の制限を意味し、本態様においては特に、充電制限値が基準値未満に変更された状態を意味する。   According to this aspect, from the viewpoint of practical operation of the vehicle, the first power storage means is defined with a charge limit value (so-called Win) and a discharge limit value (so-called Wout), and the first power storage means When charging and discharging, the operation state is controlled within a range not exceeding these limit values. The charging limitation related to the charging limitation means means a limitation of the scale exceeding the limitation due to the normal limitation value. In this aspect, in particular, the state where the charging limitation value is changed to less than the reference value. means.

この態様によれば、充電制限値が、固定値又は可変値である基準値未満に変更された状態をもって充電の制限がなされたものとされるため、制御上の負荷が軽減される。   According to this aspect, since the charge limit value is changed to be less than the reference value, which is a fixed value or a variable value, the charge limit is performed, so that the control load is reduced.

本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記切り替え充電時以前であって且つ前記第1蓄電手段の充電が制限された場合に前記第2蓄電手段の蓄電量を低下させる蓄電量低減手段を具備する。   In another aspect of the vehicle control apparatus according to the present invention, the storage amount reduction that reduces the storage amount of the second power storage unit when the charging of the first power storage unit is restricted before the switching charging. Means.

この態様によれば、蓄電量低減手段により、第1蓄電手段の充電が制限された場合に、切り替え充電時以前の期間において第2蓄電手段の蓄電量が低減される。従って、第2蓄電手段が満充電状態に到達するまでの時間的猶予を可及的に獲得することが可能となり、第2蓄電手段が過充電状態に陥る可能性を好適に低下させることが可能となる。   According to this aspect, when the charge of the first power storage unit is restricted by the power storage amount reducing unit, the power storage amount of the second power storage unit is reduced in the period before the switching charge. Therefore, it is possible to obtain as much time as possible until the second power storage unit reaches the fully charged state, and it is possible to suitably reduce the possibility that the second power storage unit falls into the overcharged state. It becomes.

本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記切り替え充電時とは、登坂路発進及びトーイング発進のうち少なくとも一方を含む前記車両の高負荷発進時である。   In another aspect of the vehicle control apparatus according to the present invention, the switching charge time is a high load start time of the vehicle including at least one of an uphill road start and a towing start.

この態様によれば、第1蓄電手段の充電が制限された状態において生じる登坂路発進時やトーイング(牽引)発進時等の高負荷発進時において回転電機の回転速度低下及び駆動トルクの低下抑制を伴う本発明に係る措置が講じられる。この種の高負荷発進時においては、駆動トルクの一部を直達トルクで賄う必要があるため、第1蓄電手段の充電が制限された状態においては、第2蓄電手段が過充電に陥る可能性が高くなるのである。   According to this aspect, it is possible to suppress a decrease in the rotational speed of the rotating electrical machine and a decrease in the driving torque at the time of high load start such as uphill road start or towing (traction) start that occurs in a state where charging of the first power storage unit is limited. Accompanying measures according to the invention are taken. When starting this type of high load, it is necessary to cover part of the driving torque with direct torque, so that the second power storage means may be overcharged when charging of the first power storage means is restricted. Will be higher.

本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記第1蓄電手段は二次電池であり、前記第2蓄電手段は前記二次電池よりも出力密度が大きいキャパシタである。   In another aspect of the vehicle control apparatus according to the present invention, the first power storage means is a secondary battery, and the second power storage means is a capacitor having a higher output density than the secondary battery.

リチウムイオンバッテリやニッケル水素バッテリ等の充電可能な各種二次電池と、電気二重層キャパシタ等の各種キャパシタとは、蓄電容量も単位時間当たりの放電量も大きく異なっており、一般的に、前者に関しては二次電池が優れ、後者に関してはキャパシタが優れる。また、キャパシタは温度依存性が二次電池よりも低いため、外界条件に対しよりロバストである。従って、これらを第1及び第2蓄電手段として搭載することによって、車両運用上想定され得る広範な運転条件に対応することが容易となる。   Rechargeable secondary batteries such as lithium ion batteries and nickel metal hydride batteries, and various capacitors such as electric double layer capacitors, differ greatly in storage capacity and discharge per unit time. The secondary battery is excellent, and the capacitor is excellent for the latter. In addition, since the capacitor is lower in temperature dependency than the secondary battery, it is more robust to external conditions. Therefore, by mounting these as the first and second power storage means, it becomes easy to cope with a wide range of driving conditions that can be assumed in vehicle operation.

本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記駆動軸の要求トルク、前記機関の機関回転速度、前記他の回転電機が稼動状態に移行するのに要する時間、及び前記第2蓄電手段の蓄電容量のうち少なくとも一部に基づいて、前記切り替え充電時における前記回転電機の回転速度及びトルクのうち少なくとも一方の低下幅を制限する低下量制限手段を更に具備し、前記制御手段は、該制限された低下幅の範囲内で前記機関、前記回転電機及び前記他の回転電機を制御する
In another aspect of the vehicle control apparatus according to the present invention, the required torque of the drive shaft, the engine rotational speed of the engine, the time required for the other rotating electrical machine to enter an operating state, and the second power storage means Further comprising a reduction amount limiting means for limiting a reduction width of at least one of the rotational speed and torque of the rotating electrical machine during the switching charge based on at least a part of the storage capacity of the storage, the control means, the engine within a limited decline, controls the rotary electric machine and the other rotating electric machine.

この態様によれば、制御手段は、低下量制限手段が上記各種の値に基づいて制限する回転速度及び反力トルクのうち少なくとも一方の低下幅の範囲内で機関、回転電機及び他の回転電機を制御することができるため、駆動トルクの低下抑制による車両の動力性能(顕著には発進性能)の維持と、第2蓄電手段の性能維持及び保護とを好適に両立することができる。   According to this aspect, the control means includes the engine, the rotating electrical machine, and the other rotating electrical machine within the range of the reduction range of at least one of the rotational speed and the reaction force torque that the reduction amount limiting means limits based on the various values. Therefore, it is possible to suitably balance the maintenance of the power performance (remarkably start performance) of the vehicle by suppressing the decrease in the drive torque and the maintenance and protection of the performance of the second power storage means.

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。   Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.

本発明の第1実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram conceptually illustrating a configuration of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention. 図1のハイブリッド車両におけるハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram conceptually showing a configuration of a hybrid drive device in the hybrid vehicle of FIG. 1. 図2のハイブリッド駆動装置における変速装置の係合要素の係合状態と変速段との関係を例示する係合表である。3 is an engagement table illustrating a relationship between an engagement state of an engagement element of a transmission and a gear position in the hybrid drive device of FIG. 2. 図2のハイブリッド駆動装置の一動作状態を例示する動作共線図である。FIG. 3 is an operation alignment chart illustrating one operation state of the hybrid drive device of FIG. 2. 変速装置の変速条件を規定する変速マップの模式図である。It is a schematic diagram of a shift map that defines the shift conditions of the transmission. 図1のハイブリッド車両においてECUにより実行される保護制御のフローチャートである。2 is a flowchart of protection control executed by an ECU in the hybrid vehicle of FIG. 図6の保護制御の実行時におけるハイブリッド駆動装置の状態の一時間推移を例示するタイミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart illustrating a one-hour transition of the state of the hybrid drive device when the protection control of FIG. 6 is executed. 図6の保護制御における動作点変更に係る許可条件を説明する図である。It is a figure explaining the permission conditions which concern on the operating point change in the protection control of FIG. 本発明の第2実施形態に係るハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。It is a schematic block diagram which represents notionally the structure of the hybrid drive device which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

<発明の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の各種実施形態について説明する。
<第1実施形態>
<実施形態の構成>
始めに、図1を参照し、本発明の第1実施形態に係るハイブリッド車両1の構成について説明する。ここに、図1は、ハイブリッド車両1の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
<Embodiment of the Invention>
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
<Configuration of Embodiment>
First, the configuration of the hybrid vehicle 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram conceptually showing the configuration of the hybrid vehicle 1.

図1において、ハイブリッド車両1は、ECU100、PCU(Power Control Unit)11、バッテリ12、アクセル開度センサ13、車速センサ14、ブレーキペダルセンサ15及びシフト位置センサ16並びにハイブリッド駆動装置10を備えた、本発明に係る「車両」の一例たるハイブリッド車両である。   In FIG. 1, a hybrid vehicle 1 includes an ECU 100, a PCU (Power Control Unit) 11, a battery 12, an accelerator opening sensor 13, a vehicle speed sensor 14, a brake pedal sensor 15, a shift position sensor 16, and a hybrid drive device 10. It is a hybrid vehicle as an example of the “vehicle” according to the present invention.

ECU100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM等を備え、ハイブリッド車両1の各部の動作を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「車両の制御装置」の一例である。ECU100は、ROMに格納された制御プログラムに従って、後述する保護制御を実行可能に構成されている。尚、ECU100は、本発明に係る「充電制限手段」、「制御手段」、「蓄電量低下手段」及び「低下量制限手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てECU100によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のECU、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。   The ECU 100 is an electronic control unit that includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM, and the like, and is configured to be able to control the operation of each part of the hybrid vehicle 1. 1 is an example of a “vehicle control device”. The ECU 100 is configured to be able to execute protection control described later in accordance with a control program stored in the ROM. The ECU 100 is an integrated electronic control unit configured to function as an example of each of the “charge limiting unit”, “control unit”, “power storage amount reducing unit”, and “decrease amount limiting unit” according to the present invention. Yes, all the operations related to these means are configured to be executed by the ECU 100. However, the physical, mechanical, and electrical configurations of each of the units according to the present invention are not limited to this. For example, each of these units includes a plurality of ECUs, various processing units, various controllers, a microcomputer device, and the like. It may be configured as various computer systems.

ハイブリッド駆動装置10は、ハイブリッド車両1の車軸たる左車軸SFL(左前輪FLに対応)及び右車軸SFR(右前輪FRに対応)に駆動力としての駆動トルクを供給することによりハイブリッド車両1を駆動するパワートレインユニットである。ハイブリッド駆動装置10の詳細な構成については後述する。尚、各車軸は、最終減速機構としてのデファレンシャルD/Gを介してハイブリッド駆動装置10の動力出力軸である出力軸700に連結されている。   The hybrid drive device 10 drives the hybrid vehicle 1 by supplying driving torque as driving force to the left axle SFL (corresponding to the left front wheel FL) and the right axle SFR (corresponding to the right front wheel FR), which are the axles of the hybrid vehicle 1. It is a powertrain unit that The detailed configuration of the hybrid drive device 10 will be described later. Each axle is connected to an output shaft 700 that is a power output shaft of the hybrid drive device 10 through a differential D / G as a final reduction mechanism.

PCU11は、バッテリ12から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2に供給すると共に、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ12に供給することが可能に構成された不図示のインバータを含み、バッテリ12と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力(即ち、この場合、バッテリ12を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる)を制御可能に構成された電力制御ユニットである。PCU11は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100によってその動作が制御される構成となっている。   The PCU 11 converts the DC power extracted from the battery 12 into AC power and supplies it to a motor generator MG1 and a motor generator MG2, which will be described later, and also converts AC power generated by the motor generator MG1 and the motor generator MG2 into DC power. Inverter (not shown) configured to be supplied to the battery 12, and the power input / output between the battery 12 and each motor generator, or the power input / output between the motor generators (that is, In this case, the power control unit is configured to be able to control power transfer between the motor generators without using the battery 12. The PCU 11 is electrically connected to the ECU 100, and its operation is controlled by the ECU 100.

バッテリ12は、複数のリチウムイオン電池セルを直列接続した構成を有し、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2を力行するための電力に係る電力供給源として機能する充電可能な電池ユニットであり、本発明に係る「第1蓄電手段」の一例である。   The battery 12 has a configuration in which a plurality of lithium ion battery cells are connected in series, and is a rechargeable battery unit that functions as a power supply source related to power for powering the motor generator MG1 and the motor generator MG2. This is an example of “first power storage means”.

キャパシタ13は、静電容量を利用して電気エネルギを有する電荷の蓄積(即ち、蓄電)及び放出(即ち、放電)を可能とする、本発明に係る「キャパシタ」の一例たる電気二重層キャパシタである。   The capacitor 13 is an electric double layer capacitor which is an example of the “capacitor” according to the present invention, which can store (that is, store) and discharge (that is, discharge) electric charges having electric energy by using capacitance. is there.

アクセル開度センサ14は、ハイブリッド車両1の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Taを検出することが可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ14は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Taは、ECU100によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。   The accelerator opening sensor 14 is a sensor configured to be able to detect an accelerator opening Ta that is an operation amount of an accelerator pedal (not shown) of the hybrid vehicle 1. The accelerator opening sensor 14 is electrically connected to the ECU 100, and the detected accelerator opening Ta is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

車速センサ15は、ハイブリッド車両1の車速Vhを検出することが可能に構成されたセンサである。車速センサ15は、ECU100と電気的に接続されており、検出された車速Vhは、ECU100によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。   The vehicle speed sensor 15 is a sensor configured to be able to detect the vehicle speed Vh of the hybrid vehicle 1. The vehicle speed sensor 15 is electrically connected to the ECU 100, and the detected vehicle speed Vh is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

シフト位置センサ16は、後述するECT400の動作モードを規定する不図示のシフトノブのシフト位置を検出可能に構成されたセンサである。シフト位置センサ16は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたシフト位置は、ECU100によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。   The shift position sensor 16 is a sensor configured to be able to detect a shift position of a shift knob (not shown) that defines an operation mode of the ECT 400 described later. The shift position sensor 16 is electrically connected to the ECU 100, and the detected shift position is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

ここで、図2を参照し、ハイブリッド駆動装置10の詳細な構成について説明する。ここに、図2は、ハイブリッド駆動装置10の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。   Here, the detailed configuration of the hybrid drive apparatus 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram conceptually showing the configuration of the hybrid drive apparatus 10. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 1, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図2において、ハイブリッド駆動装置10は、エンジン200、動力分割機構300、モータジェネレータMG1(以下、適宜「MG1」と略称する)、モータジェネレータMG2(以下、適宜「MG2」と略称する)、機関出力軸SFTeg、ECT400、駆動軸500、入力軸600及び出力軸700を備える。   In FIG. 2, the hybrid drive apparatus 10 includes an engine 200, a power split mechanism 300, a motor generator MG1 (hereinafter appropriately referred to as “MG1”), a motor generator MG2 (hereinafter appropriately referred to as “MG2”), an engine output. A shaft SFTeg, ECT400, a drive shaft 500, an input shaft 600, and an output shaft 700 are provided.

エンジン200は、ハイブリッド車両1の一動力源として機能するように構成された、本発明に係る「機関」の一例たるV型6気筒ガソリンエンジンである。エンジン200は、公知のガソリンエンジンであり、ここでは、その詳細な構成を割愛するが、エンジン200の出力動力たるエンジントルクTeは、不図示のクランク軸を介して、当該クランク軸に連結された、ハイブリッド駆動装置10の機関入力軸SFTegに供給される構成となっている。尚、エンジン200は、本発明に係る機関の採り得る実践的態様の一例に過ぎないが、本発明に係る「機関」は、好適な一形態として、各種内燃機関の実践的態様を採り得るものである。尚、本発明に係る「機関」としての内燃機関が、上記エンジン200の構成に限らず、公知非公知を問わず各種の態様を採り得ることは言うまでもない。   The engine 200 is a V-type six-cylinder gasoline engine that is configured to function as one power source of the hybrid vehicle 1 and is an example of the “engine” according to the present invention. The engine 200 is a known gasoline engine, and the detailed configuration is omitted here, but the engine torque Te, which is the output power of the engine 200, is connected to the crankshaft via a crankshaft (not shown). In this configuration, the hybrid drive device 10 is supplied to the engine input shaft SFTeg. The engine 200 is only an example of a practical aspect that can be taken by the engine according to the present invention. However, the “engine” according to the present invention can adopt practical aspects of various internal combustion engines as a preferred embodiment. It is. Needless to say, the internal combustion engine as the “engine” according to the present invention is not limited to the configuration of the engine 200 and may take various forms regardless of whether the engine is known or not.

モータジェネレータMG1は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機であり、本発明に係る「回転電機」の一例である。   Motor generator MG1 is a motor generator having a power running function that converts electrical energy into kinetic energy and a regenerative function that converts kinetic energy into electrical energy, and is an example of the “rotating electrical machine” according to the present invention.

モータジェネレータMG2は、モータジェネレータMG1よりも体格の大きい、本発明に係る「他の回転電機」の一例たる電動発電機であり、モータジェネレータMG1と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。   Motor generator MG2 is a motor generator that is larger than motor generator MG1 and is an example of “another rotating electrical machine” according to the present invention, and, like motor generator MG1, has a power running function that converts electrical energy into kinetic energy. And a regenerative function for converting kinetic energy into electrical energy.

尚、モータジェネレータMG1及びMG2は、三相同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有するが、無論他の構成を有していてもよい。   Motor generators MG1 and MG2 are configured as three-phase synchronous motor generators, and include, for example, a rotor having a plurality of permanent magnets on the outer peripheral surface and a stator wound with a three-phase coil that forms a rotating magnetic field. Although it has a configuration, it may of course have other configurations.

動力分割機構300は、本発明に係る「差動機構」の一例たる遊星歯車機構である。   The power split mechanism 300 is a planetary gear mechanism that is an example of the “differential mechanism” according to the present invention.

動力分割機構300は、中心部に設けられた、本発明に係る「第1回転要素」の一例たるサンギアSg0と、サンギアSg0の外周に同心円状に設けられた、本発明に係る「第3回転要素」の一例たるリングギアRg0と、サンギアSg0とリングギアRg0との間に配置されてサンギアSg0の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア(不図示)と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支する、本発明に係る「第2回転要素」の一例たるキャリアCr0とを備える。   The power split mechanism 300 includes a sun gear Sg0, which is an example of the “first rotating element” according to the present invention, provided in the center, and a “third rotation” according to the present invention that is concentrically provided on the outer periphery of the sun gear Sg0. Ring gear Rg0 as an example of “element”, a plurality of pinion gears (not shown) that are arranged between sun gear Sg0 and ring gear Rg0 and revolve around the outer periphery of sun gear Sg0, and the rotation shafts of these pinion gears And a carrier Cr0 as an example of the “second rotating element” according to the present invention.

サンギアSg0は、モータジェネレータMG1のロータに、その回転軸を共有する形で連結されており、その回転速度はMG1の回転速度たるMG1回転速度Nmg1と等価である。   Sun gear Sg0 is coupled to the rotor of motor generator MG1 so as to share its rotational axis, and its rotational speed is equivalent to MG1 rotational speed Nmg1, which is the rotational speed of MG1.

一方、リングギアRg0は、駆動軸500に連結されている。この駆動軸500は、モータジェネレータMG2のロータに、その回転軸を共有する形で連結されている。従って、MG2は、駆動軸500との間でトルクの入出力が可能である。尚、トルクの入力とは、即ち駆動軸500からのトルク入力により電力回生を行うことを意味し、トルクの出力とは、駆動軸500に対し、ハイブリッド駆動装置10の出力軸トルクTout(即ち、本発明に係る「駆動トルク」の一例)の少なくとも一部となるMG2トルクTmg2を供給することを意味する。また、駆動軸500は、ECT400の動力入力軸たる入力軸600に接続されている。   On the other hand, the ring gear Rg0 is coupled to the drive shaft 500. This drive shaft 500 is coupled to the rotor of motor generator MG2 so as to share the rotation shaft. Accordingly, the MG 2 can input and output torque with the drive shaft 500. The torque input means that electric power regeneration is performed by torque input from the drive shaft 500, and the torque output means the output shaft torque Tout (ie, the output shaft torque Tout of the hybrid drive device 10) with respect to the drive shaft 500. It means that MG2 torque Tmg2 which is at least a part of “an example of“ driving torque ”according to the present invention” is supplied. The drive shaft 500 is connected to an input shaft 600 that is a power input shaft of the ECT 400.

他方、キャリアCr0は、エンジン200のクランク軸に連結された機関入力軸SFTegと連結されている。従って、キャリアCr0の回転速度は、エンジン200の機関回転速度NEと等価である。   On the other hand, the carrier Cr0 is connected to the engine input shaft SFTeg connected to the crankshaft of the engine 200. Therefore, the rotational speed of the carrier Cr0 is equivalent to the engine rotational speed NE of the engine 200.

ハイブリッド駆動装置10は、クラッチCL0及びブレーキBR1を備える。   The hybrid drive device 10 includes a clutch CL0 and a brake BR1.

クラッチCL0は、複数の係合要素を備え、これら複数の係合要素が相互に係合してなる係合状態において動力分割機構300のキャリアCr0とサンギアSg0とを連結固定することが可能な湿式多板型クラッチ機構である。   Clutch CL0 includes a plurality of engagement elements, and is wet and capable of coupling and fixing carrier Cr0 and sun gear Sg0 of power split mechanism 300 in an engagement state in which the plurality of engagement elements are engaged with each other. This is a multi-plate clutch mechanism.

ブレーキBr0は、複数の係合要素を備え、これら複数の係合要素が相互に係合してなる係合状態において動力分割機構300のサンギアSg0を回転不能な固定要素に連結固定することが可能な湿式多板型ブレーキ機構である。   The brake Br0 includes a plurality of engagement elements, and can couple and fix the sun gear Sg0 of the power split mechanism 300 to a non-rotatable fixing element in an engagement state in which the plurality of engagement elements are engaged with each other. This is a wet type multi-plate brake mechanism.

ECT400は、複数対の係合要素を備え、これらの係合状態に応じて変速比γの異なる複数の変速段を構築可能に構成された、本発明に係る「動力伝達機構」の他の一例たる電子制御式変速装置である。   The ECT 400 includes a plurality of pairs of engagement elements, and is another example of the “power transmission mechanism” according to the present invention configured to be able to construct a plurality of shift stages having different gear ratios γ according to the engagement states. This is an electronically controlled transmission.

尚、変速比γとは、入力軸600の回転速度たる入力回転速度Ninと出力軸700の回転速度たる出力回転速度Noutとの比(γ=Nin/Nout)である。先に述べたように、入力軸600は、動力分割機構300の動力出力軸たる駆動軸500に接続されているから、入力回転速度Ninは、駆動軸500の回転速度、即ち、モータジェネレータMG2の回転速度たるMG2回転速度Nmg2と等価である。また、同様に入力軸600に作用するトルクである入力トルクTinは、駆動軸500に作用するトルクと等価である。   The gear ratio γ is a ratio (γ = Nin / Not) between the input rotation speed Nin, which is the rotation speed of the input shaft 600, and the output rotation speed Nout, which is the rotation speed of the output shaft 700. As described above, since input shaft 600 is connected to drive shaft 500 that is the power output shaft of power split device 300, input rotational speed Nin is the rotational speed of drive shaft 500, that is, motor generator MG2. This is equivalent to the MG2 rotational speed Nmg2, which is the rotational speed. Similarly, an input torque Tin that is a torque acting on the input shaft 600 is equivalent to a torque acting on the drive shaft 500.

ECT400は、第1差動機構、第2差動機構及び第3差動機構を組み合わせて得られる複合型プラネタリギアユニットと、CL1及びCL2の各湿式多板型クラッチ機構と、BR1、BR2及びBR3の各湿式多板型ブレーキ機構とから構成されている。   The ECT 400 includes a composite planetary gear unit obtained by combining the first differential mechanism, the second differential mechanism, and the third differential mechanism, each wet multi-plate clutch mechanism of CL1 and CL2, BR1, BR2, and BR3. Each of the wet multi-plate brake mechanisms.

第1差動機構は、サンギアSg1と、サンギアSg1の外周に同心円状に設けられたリングギアRg1と、サンギアSg1とリングギアRg1との間に配置されてサンギアSg1の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア(不図示)と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するキャリアCr1とを備えた、シングルピニオン型のプラネタリギアユニットである。   The first differential mechanism is disposed between the sun gear Sg1, the ring gear Rg1 provided concentrically on the outer periphery of the sun gear Sg1, and the sun gear Sg1 and the ring gear Rg1, and revolves while rotating on the outer periphery of the sun gear Sg1. This is a single pinion type planetary gear unit that includes a plurality of pinion gears (not shown) and a carrier Cr1 that supports the rotation shaft of each pinion gear.

第2差動機構は、サンギアSg2と、サンギアSg2の外周に同心円状に設けられたリングギアRg2と、サンギアSg2とリングギアRg2との間に配置されてサンギアSg2の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア(不図示)と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するキャリアCr2とを備えた、シングルピニオン型のプラネタリギアユニットである。   The second differential mechanism is disposed between the sun gear Sg2, the ring gear Rg2 provided concentrically on the outer periphery of the sun gear Sg2, and between the sun gear Sg2 and the ring gear Rg2, and revolves while rotating on the outer periphery of the sun gear Sg2. This is a single pinion type planetary gear unit that includes a plurality of pinion gears (not shown) and a carrier Cr2 that supports the rotation shaft of each pinion gear.

第3差動機構は、サンギアSg3と、サンギアSg3の外周に同心円状に設けられたリングギアRg3と、サンギアSg3とリングギアRg3との間に配置されてサンギアSg3の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア(不図示)と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するキャリアCr3とを備えた、シングルピニオン型のプラネタリギアユニットである。   The third differential mechanism is disposed between the sun gear Sg3, the ring gear Rg3 provided concentrically on the outer periphery of the sun gear Sg3, and between the sun gear Sg3 and the ring gear Rg3, and revolves while rotating on the outer periphery of the sun gear Sg3. This is a single pinion type planetary gear unit that includes a plurality of pinion gears (not shown) and a carrier Cr3 that supports the rotation shaft of each pinion gear.

このような構成において、第1差動機構のリングギアRg1は、第2差動機構のキャリアCr2及び第3差動機構のキャリアCr3に連結されている。また、第1差動機構のサンギアSg1は、第2差動機構のサンギアSg2と連結されている。更に、第2差動機構のリングギアRg2は、第3差動機構のサンギアSg3と連結されている。   In such a configuration, the ring gear Rg1 of the first differential mechanism is connected to the carrier Cr2 of the second differential mechanism and the carrier Cr3 of the third differential mechanism. Further, the sun gear Sg1 of the first differential mechanism is connected to the sun gear Sg2 of the second differential mechanism. Further, the ring gear Rg2 of the second differential mechanism is connected to the sun gear Sg3 of the third differential mechanism.

尚、第3差動機構のキャリアCr3(即ち、第2差動機構のキャリアCr2及び第1差動機構のリングギアRg1)は、ECT400の出力軸たる出力軸700に連結されている。   The carrier Cr3 of the third differential mechanism (that is, the carrier Cr2 of the second differential mechanism and the ring gear Rg1 of the first differential mechanism) is coupled to the output shaft 700 that is the output shaft of the ECT 400.

各湿式多板型クラッチ機構及び各湿式多板型ブレーキ機構は、各々における一対の(尚、一対とは言っても、係合要素は二個に限定されない)係合要素同士が、不図示の油圧アクチュエータ(不図示)の作用により選択的に係合可能な構成を有している。また、これらクラッチ機構及びブレーキ機構の係合力を規定する油圧を制御する油圧アクチュエータは、ECU100と電気的に接続されており、ECU100は、油圧アクチュエータの動作制御を介して、ECT400の変速段を自由に切り替えることができる。   Each wet multi-plate clutch mechanism and each wet multi-plate brake mechanism have a pair of engagement elements (not limited to two engagement elements). It has a configuration that can be selectively engaged by the action of a hydraulic actuator (not shown). The hydraulic actuator that controls the hydraulic pressure that defines the engagement force of the clutch mechanism and the brake mechanism is electrically connected to the ECU 100, and the ECU 100 can freely change the gear position of the ECT 400 through the operation control of the hydraulic actuator. You can switch to

ECT400において、入力軸600は、クラッチCL1及びCL2の夫々における一方の係合要素(即ち、クラッチ板である)に固定されている。   In the ECT 400, the input shaft 600 is fixed to one engaging element (that is, a clutch plate) in each of the clutches CL1 and CL2.

クラッチCL1の他方の係合要素(これもまたクラッチ板である)は、第2差動機構の一回転要素であるリングギアRg2(即ち、第3差動機構のサンギアSg3)に連結されている。また、クラッチCL2の他方の係合要素は、第1差動機構の一回転要素であるサンギアSg1(即ち、第2差動機構のサンギアSg2)に連結されている。   The other engagement element of the clutch CL1 (which is also a clutch plate) is connected to a ring gear Rg2 (that is, the sun gear Sg3 of the third differential mechanism) that is one rotation element of the second differential mechanism. . Further, the other engagement element of the clutch CL2 is connected to a sun gear Sg1 (that is, a sun gear Sg2 of the second differential mechanism) that is one rotation element of the first differential mechanism.

ブレーキBR1は、一方の係合要素がECT400のケースに固定され固定要素となっており、他方の係合要素が第2差動機構のリングギアRg2(即ち、第3差動機構のサンギアSg3)に連結されている。これらが相互に係合すると、リングギアRg2及びサンギアSg3は回転不能に固定される。   In the brake BR1, one engagement element is fixed to the case of the ECT 400, and the other engagement element is the ring gear Rg2 of the second differential mechanism (that is, the sun gear Sg3 of the third differential mechanism). It is connected to. When they are engaged with each other, the ring gear Rg2 and the sun gear Sg3 are fixed so as not to rotate.

ブレーキBR2は、一方の係合要素がECT400のケースに固定され固定要素となっており、他方の係合要素が第1差動機構のキャリアCr1に連結されている。これらが相互に係合すると、キャリアCr1は回転不能に固定される。   In the brake BR2, one engagement element is fixed to the case of the ECT 400, and the other engagement element is coupled to the carrier Cr1 of the first differential mechanism. When these are engaged with each other, the carrier Cr1 is fixed in a non-rotatable manner.

ブレーキBR3は、一方の係合要素がECT400のケースに固定され固定要素となっており、他方の係合要素が第3差動機構のリングギアRg3に連結されている。これらが相互に係合すると、リングギアRg3は回転不能に固定される。   In the brake BR3, one engagement element is fixed to the case of the ECT 400 and serves as a fixed element, and the other engagement element is coupled to the ring gear Rg3 of the third differential mechanism. When they are engaged with each other, the ring gear Rg3 is fixed so as not to rotate.

このような構成において、ECT400は、各係合装置の係合状態を切り替えることにより、変速段として変速比γ1(例えばγ1=3.3程度)の1速段、変速比γ2(例えばγ2=2.2程度)の2速段、変速比γ3(例えばγ3=1.4程度)の3速段、変速比γ4(例えばγ4=1.0程度)の4速段及び変速比γ5(例えばγ5=0。7程度)の5速段(即ち、オーバードライブ段である)の合計五種類の前進用変速段を構築することが可能である。   In such a configuration, the ECT 400 switches the engagement state of each engagement device to change the first gear stage with a gear ratio γ1 (for example, about γ1 = 3.3) and the gear ratio γ2 (for example, γ2 = 2). .2), the third gear with a gear ratio γ3 (for example, γ3 = 1.4), the fourth gear with a gear ratio γ4 (for example, γ4 = 1.0) and the gear ratio γ5 (for example, γ5 = It is possible to construct a total of five types of forward shift speeds of 5 speed stages (ie, about 0.7) (that is, an overdrive stage).

尚、ECT400には動作モードが各種設定されており、不図示のシフトノブを介して運転者により一の動作モードが選択される構成となっている。ここで、動作モードには、Pレンジ、Rレンジ、Nレンジ、Dレンジ」及びMレンジの各シフトレンジ(シフト位置)が対応しており、例えば、Dレンジが選択されている場合、ECU100は、上記五種類の変速段のうちその時点のハイブリッド車両1の運転条件に最適な一の変速段を選択し、適宜変速段を切り替えつつハイブリッド車両1を走行させる構成となっている。尚、各シフトレンジに対応するECT400の動作モードについては、公知であり、説明の煩雑化を防ぐ目的から、ここでは、その詳細については触れないこととする。   Various operation modes are set in the ECT 400, and one operation mode is selected by the driver via a shift knob (not shown). Here, the operation mode corresponds to each shift range (shift position) of the P range, R range, N range, and D range and the M range. For example, when the D range is selected, the ECU 100 In this configuration, one of the five gears is selected as the optimum gear for the operating condition of the hybrid vehicle 1 at that time, and the hybrid vehicle 1 is driven while appropriately switching the gear. Note that the operation mode of the ECT 400 corresponding to each shift range is publicly known, and details thereof will not be described here for the purpose of preventing the explanation from becoming complicated.

次に、図3を参照し、ECT400の各係合装置の係合状態と構築される変速段との関係について説明する。ここに、図3は、ECT400における係合要素の係合状態と変速段との関係を例示する表である。尚、図中、「1st」は1速段を、「2nd」は2速段を、「3rd」は3速段を、「4th」は4速段を、「5th」は5速段を夫々意味するものとする。   Next, with reference to FIG. 3, the relationship between the engagement state of each engagement device of the ECT 400 and the established shift speed will be described. FIG. 3 is a table illustrating the relationship between the engagement state of the engagement element and the gear position in the ECT 400. In the figure, “1st” indicates the first gear, “2nd” indicates the second gear, “3rd” indicates the third gear, “4th” indicates the fourth gear, and “5th” indicates the fifth gear. Shall mean.

図3において、「○」は係合を、無印は解放を意味し、「◎」は、電気的無段変速状態を作り出す際には解放、固定段走行を行う場合には係合することを意味する。   In FIG. 3, “◯” indicates engagement, no mark indicates release, and “◎” indicates engagement when creating an electric continuously variable transmission state, and engagement when performing fixed-stage travel. means.

図3において、電気的無段変速モードにおける前進用変速段について簡略的に説明する。先ず、クラッチCL1は1速段から5速段共通で係合される。この状態でブレーキBR3を係合すると、リングギアRg3が固定され1速段が構築される。この状態からブレーキBR3を解放しブレーキBR2を係合すると、キャリアCr1が固定され2速段が構築される。更にブレーキBR2を解放し、ブレーキBR1を係合すると、サンギアSg1及びサンギアSg2が固定され、3速段が構築される。   In FIG. 3, the forward shift speed in the electrical continuously variable transmission mode will be briefly described. First, the clutch CL1 is engaged in common to the first to fifth gears. When the brake BR3 is engaged in this state, the ring gear Rg3 is fixed and the first gear is established. When the brake BR3 is released from this state and the brake BR2 is engaged, the carrier Cr1 is fixed and the second gear is established. When the brake BR2 is further released and the brake BR1 is engaged, the sun gear Sg1 and the sun gear Sg2 are fixed, and the third gear is constructed.

一方、4速段においては、クラッチCL1とクラッチCL2とが同時に係合状態を採る。この状態では、サンギアSg1、サンギアSg2、サンギアSg3及びリングギアRg2が同速回転となるため、必然的に第1乃至第3差動機構の残余の回転要素が全て同速回転状態となり、出力回転速度Noutと入力回転速度Ninとが等しくなって、変速比γが1となる。   On the other hand, at the fourth speed, the clutch CL1 and the clutch CL2 are simultaneously engaged. In this state, the sun gear Sg1, the sun gear Sg2, the sun gear Sg3, and the ring gear Rg2 rotate at the same speed, so that all the remaining rotating elements of the first to third differential mechanisms are necessarily rotated at the same speed, and the output rotation The speed Nout and the input rotational speed Nin are equal, and the speed ratio γ is 1.

尚、5速段は、ブレーキBRを係合してMG1をロックすることにより実現される、固定変速モードに属する変速段であり、無段変速モードには対応しない。
Incidentally, fifth speed is achieved by locking the MG1 engage the brake BR 0, a shift stage which belong to the fixed speed change mode, it does not correspond to the continuously variable transmission mode.

尚、ECT400を構成する各回転要素のギア比は、得ようとする変速段の変速比に応じて適宜変更される性質のものであり、本発明の本質部分から外れるため、本実施形態においては、その詳細な値については触れないこととする。但し、各変速段の変速比については、上述の如くに例示されており、図2の構成において、各変速段の変速比を実現するための各回転要素のギア比は、自ずと明らかとなろう。   It should be noted that the gear ratio of each rotating element constituting the ECT 400 is of a nature that is appropriately changed according to the gear ratio of the gear to be obtained, and deviates from the essential part of the present invention. The detailed value will not be mentioned. However, the gear ratios of the respective gear stages are exemplified as described above, and the gear ratios of the respective rotating elements for realizing the gear ratios of the respective gear stages in the configuration of FIG. .

尚、ハイブリッド車両1を後進走行させる方法は、ハイブリッド駆動装置10において二通り存在する。一方は、前進1速段と同等の係合状態でMG2を負回転させることによって後進を実現するMG2リバース方式であり、他方は、ECT400の回転要素の係合状態によって後進を実現する変速機リバース方式である。変速機リバース方式においては、クラッチCL1が解放状態に、クラッチCL2が係合状態に、ブレーキBR0、BR1及びBR2が解放状態に、そしてブレーキBR3が係合状態に夫々制御される。変速機リバース方式においては、入力軸600の正回転が出力軸700の負回転となって伝達される。   There are two methods for causing the hybrid vehicle 1 to travel backward in the hybrid drive device 10. One is an MG2 reverse system in which reverse rotation is realized by negatively rotating MG2 in the engagement state equivalent to the first forward speed, and the other is a transmission reverse in which reverse rotation is realized by the engagement state of the rotating elements of the ECT400. It is a method. In the transmission reverse system, the clutch CL1 is controlled to be in the disengaged state, the clutch CL2 is in the engaged state, the brakes BR0, BR1, and BR2 are in the disengaged state, and the brake BR3 is controlled to be in the engaged state. In the transmission reverse system, the positive rotation of the input shaft 600 is transmitted as the negative rotation of the output shaft 700.

図2に戻り、ハイブリッド駆動装置10は、レゾルバRV1、RV2及びRV3を備える。   Returning to FIG. 2, the hybrid drive apparatus 10 includes resolvers RV1, RV2, and RV3.

レゾルバRV1は、MG1の回転速度たるMG1回転速度Nmg1を検出可能に構成された回転速度センサである。レゾルバRV1は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたMG1回転速度Nmg1は、ECU100により、一定又は不定の周期で参照される構成となっている。   The resolver RV1 is a rotation speed sensor configured to be able to detect the MG1 rotation speed Nmg1, which is the rotation speed of the MG1. The resolver RV1 is electrically connected to the ECU 100, and the detected MG1 rotational speed Nmg1 is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

レゾルバRV2は、MG2の回転速度たるMG2回転速度Nmg2を検出可能に構成された回転速度センサである。レゾルバRV2は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたMG2回転速度Nmg2は、ECU100により、一定又は不定の周期で参照される構成となっている。尚、MG2回転速度Nmg2は、既に述べたように、ECU400の入力回転速度Ninと等価である。   The resolver RV2 is a rotation speed sensor configured to be able to detect the MG2 rotation speed Nmg2 that is the rotation speed of the MG2. The resolver RV2 is electrically connected to the ECU 100, and the detected MG2 rotational speed Nmg2 is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period. Note that the MG2 rotational speed Nmg2 is equivalent to the input rotational speed Nin of the ECU 400, as already described.

レゾルバRV3は、出力軸700の回転速度たる出力回転速度Noutを検出可能に構成された回転速度センサである。レゾルバRV3は、ECU100と電気的に接続されており、検出された出力回転速度Noutは、ECU100により、一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
<実施形態の動作>
<動力分割機構300による無段変速機能>
動力分割機構300は、上述した構成の下で、エンジン200から機関出力軸SFTegに供給されるエンジントルクTeを、キャリアCr0によってサンギアSg0及びリングギアRg0に所定の比率(各ギア相互間のギア比に応じた比率)で分配し、エンジン200の動力を2系統に分割することが可能である。この際、動力分割機構300の動作を分かり易くするため、リングギアRg0の歯数に対するサンギアSg0の歯数としてのギア比ρを定義すると、エンジン200からキャリアCr0に対しエンジントルクTeを作用させた場合に、サンギアSg0に作用するトルクTes(このトルクに拮抗するようにMG1から出力される負トルクは、本発明に係る「反力トルク」の一例である)は、下記(1)式により、また駆動軸500に現れるエンジン200の直達トルクTer(即ち、本発明に係る「機関トルクのうち反力トルクに対応するトルク」の一例である)は、下記(2)式により、夫々表される。
The resolver RV3 is a rotation speed sensor configured to be able to detect an output rotation speed Nout that is a rotation speed of the output shaft 700. The resolver RV3 is electrically connected to the ECU 100, and the detected output rotation speed Nout is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.
<Operation of Embodiment>
<Continuously variable transmission function by power split mechanism 300>
In the power split mechanism 300, the engine torque Te supplied from the engine 200 to the engine output shaft SFTeg is transferred to the sun gear Sg0 and the ring gear Rg0 by the carrier Cr0 under the above-described configuration (the gear ratio between the gears). It is possible to divide the power of the engine 200 into two systems. At this time, in order to make the operation of the power split mechanism 300 easy to understand, when the gear ratio ρ as the number of teeth of the sun gear Sg0 with respect to the number of teeth of the ring gear Rg0 is defined, the engine torque Te is applied from the engine 200 to the carrier Cr0. In this case, the torque Tes acting on the sun gear Sg0 (the negative torque output from the MG1 so as to antagonize this torque is an example of the “reaction torque” according to the present invention) is expressed by the following equation (1): Further, the direct torque Ter of the engine 200 appearing on the drive shaft 500 (that is, an example of “torque corresponding to the reaction torque among the engine torques” according to the present invention) is expressed by the following equation (2), respectively. .

Tes=−Te×ρ/(1+ρ)・・・(1)
Ter=Te×1/(1+ρ)・・・(2)
ここで、図4を参照し、ECT400の変速機能について説明する。ここに、図4は、ハイブリッド駆動装置10の一動作状態を例示する動作共線図である。
Tes = −Te × ρ / (1 + ρ) (1)
Ter = Te × 1 / (1 + ρ) (2)
Here, the shifting function of the ECT 400 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an operation collinear diagram illustrating one operation state of the hybrid drive device 10.

図4において、縦軸は回転速度を表しており、横軸には、左側に動力分割機構300、右側にECT400が示される。また動力分割機構300については、左から順にモータジェネレータMG1(一義的にサンギアSg0)、エンジン200(一義的にキャリアCr0)及びモータジェネレータMG2(一義的にリングギアRg0)が示され、ECT400については、左から順にサンギアSg1(Sg2)、キャリアCr1、リングギアRg1(Cr2、Cr3)及びリングギアRg2(Sg3)が示される。   In FIG. 4, the vertical axis represents the rotational speed, and the horizontal axis represents the power split mechanism 300 on the left side and the ECT 400 on the right side. For power split mechanism 300, motor generator MG1 (uniquely sun gear Sg0), engine 200 (uniquely carrier Cr0) and motor generator MG2 (uniquely ring gear Rg0) are shown in order from the left. The sun gear Sg1 (Sg2), the carrier Cr1, the ring gear Rg1 (Cr2, Cr3), and the ring gear Rg2 (Sg3) are shown in order from the left.

動力分割機構300は、相互に差動関係にある複数の回転要素により構成された回転二自由度の差動機構であり、サンギアSg0、キャリアCr0及びリングギアRg0のうち二要素の回転速度が定まった場合に、残余の一回転要素の回転速度が必然的に定まる構成となっている。即ち、動作共線図上において、各回転要素の動作状態は、ハイブリッド駆動装置10の一動作状態に一対一に対応する一の動作共線によって表すことができる。   The power split mechanism 300 is a two-degree-of-freedom differential mechanism composed of a plurality of rotational elements having a differential relationship with each other, and the rotational speed of two elements of the sun gear Sg0, the carrier Cr0, and the ring gear Rg0 is determined. In this case, the rotational speed of the remaining one rotation element is inevitably determined. That is, on the operation collinear diagram, the operation state of each rotary element can be represented by one operation collinear line corresponding to one operation state of the hybrid drive device 10 on a one-to-one basis.

図4において、駆動軸500及び入力軸600と一義的な回転関係にあるモータジェネレータMG2の動作点が不変であるとする。この場合、モータジェネレータMG1の動作点を図示上下方向に変更すれば、残余の一回転要素たるキャリアCr0に連結されたエンジン200の動作点もまた変更される。図4においては、分かり易く駆動軸500の回転速度たる入力回転速度Ninを維持した状態でモータジェネレータMG1の動作点を変更した場合の動作共線が、図示CVT1、CVT2及びCVT3の各実線にて示される。   In FIG. 4, it is assumed that the operating point of motor generator MG2 that has a unique rotational relationship with drive shaft 500 and input shaft 600 is unchanged. In this case, if the operating point of motor generator MG1 is changed in the vertical direction in the figure, the operating point of engine 200 connected to carrier Cr0 which is the remaining one rotation element is also changed. In FIG. 4, the operation collinear line when the operating point of the motor generator MG1 is changed in a state where the input rotational speed Nin, which is the rotational speed of the drive shaft 500, is maintained in an easy-to-understand manner is shown by the solid lines of the illustrated CVT1, CVT2, and CVT3. Indicated.

即ち、動力分割機構300においては、モータジェネレータMG1から上記トルクTesと絶対値が等しい反力トルクを与え、エンジン200の回転速度制御機構として機能させることによって、エンジン200を所望の動作点で動作させることが可能となる。尚、このような電気的無段変速機能の下では、エンジン200の動作点(この場合の動作点とは、機関回転速度NEとエンジントルクTeとの組み合わせによって規定されるエンジン200の一動作条件を意味する)は、基本的にエンジン200の燃料消費率が最小となる最適燃費動作点に制御される。   That is, in power split mechanism 300, reaction torque having the same absolute value as torque Tes is applied from motor generator MG1, and engine 200 is operated at a desired operating point by functioning as a rotational speed control mechanism of engine 200. It becomes possible. Under such an electric continuously variable transmission function, the operating point of the engine 200 (the operating point in this case is one operating condition of the engine 200 defined by the combination of the engine speed NE and the engine torque Te). Is basically controlled to the optimum fuel consumption operating point at which the fuel consumption rate of the engine 200 is minimized.

一方、図4において、動力分割機構300の動作状態が一の状態を採る場合に、ECT400側では、ECT400の変速作用によって、この動力分割機構300の一動作状態に対し変速段の数だけ異なる動作共線を描くことができる。   On the other hand, in FIG. 4, when the operating state of the power split mechanism 300 takes one state, on the ECT 400 side, an operation that differs from the one operating state of the power split mechanism 300 by the number of shift stages due to the shifting action of the ECT 400. Can draw collinear lines.

例えば、変速段として1速段が選択されている場合、ブレーキBR3の作用によってリングギアRg3が固定されるため、図示実線1stに示されるように、出力回転速度Nout(リングギアRg1に対応する縦軸参照)は、最も低くなる(図示黒丸参照)。また、ブレーキBR2の作用によってキャリアCr1を固定し2速段を構築した場合、図示実線2ndに示されるように、出力回転速度Noutは、1速段の場合よりも上昇する。更に、ブレーキBR1の作用によってサンギアSg1及びSg2を固定し3速段を構築した場合、図示実線3rdに示されるように、出力回転速度Noutは、2速段の場合よりも上昇する。一方、クラッチCL1とクラッチCL2とを共に係合して4速段を構築すると、図示4thに示されるように入力軸600と出力軸700の回転速度が一致して、出力回転速度Noutは、3速段の場合よりも更に上昇する。   For example, when the first gear is selected as the shift gear, the ring gear Rg3 is fixed by the action of the brake BR3. Therefore, as shown by the solid line 1st, the output rotational speed Nout (the vertical gear corresponding to the ring gear Rg1) is selected. (See axis) is lowest (see black circles in the figure). Further, when the second gear is constructed by fixing the carrier Cr1 by the action of the brake BR2, the output rotational speed Nout is higher than that in the first gear as shown by the solid line 2nd in the figure. Further, when the third gear is constructed by fixing the sun gears Sg1 and Sg2 by the action of the brake BR1, the output rotational speed Nout is higher than that in the second gear as shown by the solid line 3rd in the drawing. On the other hand, when the clutch CL1 and the clutch CL2 are engaged together to construct the fourth speed, the rotational speeds of the input shaft 600 and the output shaft 700 coincide as shown in FIG. 4th, and the output rotational speed Nout is 3 It rises further than in the case of a fast gear.

この状態で、更に車速が上昇して5速段の選択条件が満たされると、ブレーキBR0が係合される。ブレーキBR0が係合されると、MG1が回転不能にロックされるため(図示実線Lock参照)、エンジン200の機関回転速度NEは、出力回転速度Noutよりも低くなり、所謂オーバードライブ状態が実現される。   In this state, when the vehicle speed further increases and the selection condition for the fifth gear is satisfied, the brake BR0 is engaged. When the brake BR0 is engaged, the MG1 is locked so as not to rotate (see the solid line Lock in the figure), so that the engine rotational speed NE of the engine 200 becomes lower than the output rotational speed Nout, and a so-called overdrive state is realized. The

動力分割機構300の電気的な伝達効率ηeは、MG1回転速度Ng=0である場合に最大となる。従って、動力分割機構300は、理想的には、Nmg1=0の状態で駆動されるのが望ましい。ここで、ECT400の作用によれば、上述のように、動力分割機構300の一動作状態に対して、出力回転速度Noutを5段階に変化させることができる。従って、ECT400によれば、電気的な伝達効率ηeを最大とし得る動作点でエンジン200を動作させる機会を増やすことが可能となり、ハイブリッド駆動装置10全体としてのシステム伝達効率ηsysを良好に維持することができる。尚、実践的運用面においては、システム伝達効率ηsysは、電気的な伝達効率ηeと機械的伝達効率ηtとの積であり、ECT400のように、複数の係合要素を備える構成においては、これらによる機械的伝達効率の低下が、電気的伝達効率の増加によるシステム伝達効率の向上を妨げる。従って、ECT400による効果は、比較的大容量のエンジンを動力源として備えるハイブリッド駆動装置において顕著に奏される。   Electric transmission efficiency ηe of power split device 300 is maximized when MG1 rotational speed Ng = 0. Therefore, ideally, power split mechanism 300 is preferably driven in a state where Nmg1 = 0. Here, according to the operation of the ECT 400, as described above, the output rotation speed Nout can be changed in five stages with respect to one operation state of the power split mechanism 300. Therefore, according to the ECT 400, it is possible to increase the opportunity to operate the engine 200 at an operating point where the electrical transmission efficiency ηe can be maximized, and to maintain the system transmission efficiency ηsys as a whole of the hybrid drive apparatus 10 favorably. Can do. In practical operation, the system transmission efficiency ηsys is the product of the electrical transmission efficiency ηe and the mechanical transmission efficiency ηt. In a configuration including a plurality of engagement elements such as ECT400, The decrease in the mechanical transmission efficiency due to the hinders the improvement of the system transmission efficiency due to the increase in the electrical transmission efficiency. Therefore, the effect of the ECT 400 is remarkably exhibited in a hybrid drive apparatus including a relatively large capacity engine as a power source.

<変速制御の詳細>
ここで、図5を参照し、運転者によりECT400の動作モードを規定するシフト位置としてDレンジが選択されている場合のECT400の変速条件について説明する。ここに、図は、ECT400の変速条件を規定する変速マップの模式図である。
<Details of shift control>
Here, with reference to FIG. 5, the shift conditions of the ECT 400 when the D range is selected as the shift position that defines the operation mode of the ECT 400 by the driver will be described. FIG. 5 is a schematic diagram of a shift map that defines the shift conditions of the ECT 400.

において、縦軸及び横軸には、夫々出力軸トルクTout及び車速Vhが表されている。係るマップ中において、ECT400の変速条件は、図示変速線21ダウン変速線L_21、12アップ変速線L_12、32ダウン変速線L_32、23アップ変速線L_23、43ダウン変速線L_43及び34アップ変速線L_34、54ダウン変速線L_54及び45アップ変速線L_45によって規定される。より具体的には、その時点のハイブリッド車両1の運転条件が、いずれかの変速線を跨ぐ際に、各変速線によって規定される変速が実現される。例えば、ハイブリッド車両1の運転条件が、32ダウン変速線の右側の運転領域から、32ダウン変速線を跨ぐ場合、ECU100は、ECT400を制御して、3速段から2速段への変速(シフトダウン)を実行する。或いは、例えば、ハイブリッド車両1の運転条件が、12アップ変速線の左側の運転領域から、12アップ変速線を跨ぐ場合、ECU100は、ECT400を制御して、1速段から2速段への変速(シフトアップ)を実行する。
In FIG. 5 , the vertical axis and the horizontal axis represent the output shaft torque Tout and the vehicle speed Vh, respectively. In such a map, the shift conditions of the ECT 400 include the illustrated shift line 21 down shift line L_21, 12 up shift line L_12, 32 down shift line L_32, 23 up shift line L_23, 43 down shift line L_43 and 34 up shift line L_34, It is defined by a 54 down shift line L_54 and a 45 up shift line L_45. More specifically, a shift defined by each shift line is realized when the driving condition of the hybrid vehicle 1 at that time crosses any shift line. For example, when the driving condition of the hybrid vehicle 1 crosses the 32 down shift line from the driving region on the right side of the 32 down shift line, the ECU 100 controls the ECT 400 to shift from the 3rd speed to the 2nd speed (shift). Down). Alternatively, for example, when the driving condition of the hybrid vehicle 1 crosses the 12-up shift line from the driving region on the left side of the 12-up shift line, the ECU 100 controls the ECT 400 to shift from the first gear to the second gear. (Shift up) is executed.

また、無段変速から有段変速への切り替えは、図示L_無有によって、また有段変速から無段変速への切り替えは、図示L_有無によって夫々規定される。加速側での変速においては、図示ハッチング領域が無段変速領域であり、無段変速領域よりも高車速側及び高トルク側が有段変速領域となる。ECU100のROMには、予め図7に例示される変速マップを数値的に規定したマップが格納されている。   Further, switching from a continuously variable transmission to a continuously variable transmission is defined by L_not present in the figure, and switching from a continuously variable transmission to a continuously variable transmission is defined by the presence or absence of L_ in the figure. In the shift on the acceleration side, the hatched area shown in the figure is the continuously variable transmission area, and the higher vehicle speed side and the higher torque side than the continuously variable transmission area are the stepped shift area. In the ROM of the ECU 100, a map that numerically defines the shift map exemplified in FIG. 7 is stored in advance.

<保護制御の詳細>
ここで、図6を参照し、ECU100により実行される保護制御の詳細について説明する。ここに、図6は、保護制御のフローチャートである。
<Details of protection control>
Here, with reference to FIG. 6, the detail of the protection control performed by ECU100 is demonstrated. FIG. 6 is a flowchart of protection control.

図6において、ECU100は、エンジン走行中であるか否かを判別する(ステップS101)。尚、この場合の「走行」とは、車速Vhが0であること(即ち、停止中)を含む概念であり、エンジン200が安定始動している状態は、全てエンジン走行中の範疇に属するものとする。エンジン走行中でない場合(ステップS101:NO)、ECU100は、キャパシタ13を通常の規定に従って使用する(ステップS108)。ここで、通常の規定とは、例えば、MG1からクランキングトルクを供給することによりエンジン200を始動させるにあたっての電力供給や、ハイブリッド車両1の各種補機類に対する電力供給等を意味する。尚、エンジン200の始動に要する電力をキャパシタ13から供給できる場合、例えば、ハイブリッド車両1がMG2トルクTmg2のみを使用したEV走行を行うにあたっての走行可能範囲が拡大されるため好適である。また、比較的短期に大電力を要するクランキングは、放電容量が高く蓄電容量が低いキャパシタ13の性質に合致している。   In FIG. 6, the ECU 100 determines whether or not the engine is running (step S101). The “running” in this case is a concept including that the vehicle speed Vh is 0 (that is, the vehicle is stopped), and the state in which the engine 200 is stably started belongs to the category of running the engine. And When the engine is not running (step S101: NO), the ECU 100 uses the capacitor 13 in accordance with normal regulations (step S108). Here, the normal regulation means, for example, power supply for starting the engine 200 by supplying cranking torque from the MG1, power supply for various auxiliary machines of the hybrid vehicle 1, and the like. Note that it is preferable that the electric power required for starting the engine 200 can be supplied from the capacitor 13 because, for example, the travelable range when the hybrid vehicle 1 performs EV travel using only the MG2 torque Tmg2 is expanded. In addition, cranking that requires a large amount of power in a relatively short period of time matches the characteristics of the capacitor 13 having a high discharge capacity and a low storage capacity.

エンジン走行中である場合(ステップS101:YES)、ECU100は、バッテリ12のWinが制限されているか否かを判別する(ステップS102)。ここで、Winとは、充電制限値であり、バッテリ12に単位時間当たりに供給することが許容される電力量を意味する。充電制限値Winは、主としてバッテリ12のSOC(SOCセンサにより検出され、ECU100に送出される)とバッテリ温度とによって可変に設定され、SOCが高い程段階的に減少側に補正される。また、バッテリ温度が適性範囲内にない場合(即ち、過度に低温又は高温である場合)、充電制限値Winは基準値に対し減少側に補正される。充電制限値Winは、それ自体充電の制限がなされることを意味するが、本発明に係る充電の制限とは、この種の補正がなされていない場合の基準値に対し減少側の補正がなされていることを意味するものとする。バッテリ12が充電制限されていない場合(ステップS102:NO)、ECU100は、処理をステップS108に移行させる。   When the engine is running (step S101: YES), the ECU 100 determines whether or not the Win of the battery 12 is restricted (step S102). Here, Win is a charge limit value and means the amount of power allowed to be supplied to the battery 12 per unit time. The charging limit value Win is variably set mainly depending on the SOC of the battery 12 (detected by the SOC sensor and sent to the ECU 100) and the battery temperature, and is corrected to decrease as the SOC increases. In addition, when the battery temperature is not within the appropriate range (that is, when the battery temperature is excessively low or high), the charging limit value Win is corrected to the decrease side with respect to the reference value. The charging limit value Win means that the charging is limited by itself, but the charging limitation according to the present invention is a correction on the decrease side with respect to the reference value when this type of correction is not made. It means that When the battery 12 is not restricted in charging (step S102: NO), the ECU 100 shifts the process to step S108.

一方、バッテリ12が充電制限されている場合(ステップS102:YES)、ECU100は、キャパシタ蓄電量低減処理を実行する(ステップS103)。   On the other hand, when the battery 12 is charge-restricted (step S102: YES), the ECU 100 executes a capacitor power storage amount reduction process (step S103).

キャパシタ蓄電量低減処理とは、その時点でキャパシタ13に蓄積されている電力を可及的に消費し、キャパシタ13の蓄電量を低下させる処理である。ECU100は、例えば、補機類を積極的に稼動させる等の措置により、キャパシタ13の蓄電量を低下させる。或いはECU100は、充電制限状態にあるバッテリ12に対し、小量ながらもキャパシタ13から電力移譲を行ってキャパシタ13の蓄電量を低下させる。   The capacitor storage amount reduction process is a process of consuming as much power as possible stored in the capacitor 13 at that time and reducing the storage amount of the capacitor 13. The ECU 100 reduces the amount of electricity stored in the capacitor 13 by, for example, taking measures such as actively operating auxiliary machinery. Alternatively, the ECU 100 transfers the electric power from the capacitor 13 to the battery 12 in the charge limited state, but reduces the amount of electricity stored in the capacitor 13.

キャパシタ蓄電量低減処理を実行すると、ECU100は、高負荷発進要求又は後進要求の有無を判別する(ステップS104)。尚、「高負荷発進要求」とは、登坂路における発進要求やトーイング時の発進要求等、出力軸700の要求トルクが所定値以上となる発進要求である。ECU100は、ステップS104において、アクセル開度センサ14及びシフト位置センサ16のセンサ出力値を参照して、当該判別を実行する。高負荷発進要求又は後進要求が生じていない場合(ステップS104:NO)、ECU100は、処理をステップS101に戻す。   When the capacitor power storage amount reduction process is executed, the ECU 100 determines whether or not there is a high load start request or a reverse request (step S104). The “high load start request” is a start request in which the required torque of the output shaft 700 exceeds a predetermined value, such as a start request on an uphill road or a start request during towing. In step S104, the ECU 100 refers to the sensor output values of the accelerator opening sensor 14 and the shift position sensor 16 and performs the determination. If a high load start request or reverse request has not occurred (step S104: NO), the ECU 100 returns the process to step S101.

高負荷発進要求又は後進要求が生じている場合(ステップS104:YES)、ECU100は、キャパシタ13とバッテリ12とを併用して要求に対応する(ステップS105)。ステップS104がYES側に分岐する場合、MG2トルクTmg2のみでは出力軸トルクToutが要求トルクに対して不足すると判断される。このため、MG2トルクTmg2に加えてエンジン200の直達トルクTedが駆動軸500を介して出力軸700に供給される。   When a high load start request or a reverse request is generated (step S104: YES), the ECU 100 uses the capacitor 13 and the battery 12 together to respond to the request (step S105). When step S104 branches to the YES side, it is determined that the output shaft torque Tout is insufficient with respect to the required torque with only the MG2 torque Tmg2. For this reason, in addition to the MG2 torque Tmg2, the direct torque Ted of the engine 200 is supplied to the output shaft 700 via the drive shaft 500.

ここで、エンジン200が直達トルクTedを出力するということは、MG1は、エンジン200に対し反力トルクTesを与えており電力回生状態にある。従って、回生電力を回収する必要が生じるが、発進時にMG2は停止状態にあるため、MG2が十分に稼動している場合と異なり、発電電力の全てをMG2で回収することができない場合がある。従って、装置保護の観点から、バッテリ12又はキャパシタ13に発電電力の少なくとも一部が供給される。この際、バッテリ12が充電制限状態にあるため、基本的に回生電力はキャパシタ13に供給される。ここで特に、キャパシタ13のみで対応可能であれば、充電制限されたバッテリ12を使用する必要は必ずしもないが、充電制限されているとは言え、バッテリ12に対しても充電制限値Winの範囲内で電力供給は可能であり、キャパシタ13が過充電となることを防止するため、両者が併用されるのである。   Here, the fact that engine 200 outputs direct torque Ted means that MG1 gives reaction force torque Tes to engine 200 and is in a power regeneration state. Accordingly, it is necessary to collect the regenerative power. However, since MG2 is in a stopped state at the time of starting, there is a case where not all of the generated power can be collected by MG2, unlike when MG2 is operating sufficiently. Therefore, at least a part of the generated power is supplied to the battery 12 or the capacitor 13 from the viewpoint of device protection. At this time, since the battery 12 is in the charge limit state, the regenerative power is basically supplied to the capacitor 13. Here, in particular, if it is possible to cope with only the capacitor 13, it is not always necessary to use the battery 12 whose charging is limited, but the charging is limited even though the charging is limited. In this case, power can be supplied, and both are used together to prevent the capacitor 13 from being overcharged.

次に、ECU100は、動作点の変更が許可されるか否かを判別する(ステップS106)。尚、動作点の変更及びその動作条件については後述する。動作点の変更が許可されない場合(ステップS106:NO)、ECU100は、処理をステップS101に戻す。一方、動作点の変更が許可された場合(ステップS106:YES)、ECU100は、許可範囲でエンジン動作点を変更し(ステップS107)、処理をステップS101に戻す。この際、エンジン200の動作点は、MG1回転速度Nmg1が減少する方向へ変更され、また出力軸トルクToutの不足を生じない範囲で、MG2トルクTmg2に応じて反力トルクも可及的に減少する方向へ動作点が変更される。   Next, ECU 100 determines whether or not change of the operating point is permitted (step S106). The change of the operating point and the operating conditions will be described later. When the change of the operating point is not permitted (step S106: NO), the ECU 100 returns the process to step S101. On the other hand, when the change of the operating point is permitted (step S106: YES), the ECU 100 changes the engine operating point within the permitted range (step S107), and returns the process to step S101. At this time, the operating point of the engine 200 is changed in a direction in which the MG1 rotational speed Nmg1 decreases, and the reaction torque is also reduced as much as possible according to the MG2 torque Tmg2 within a range in which the shortage of the output shaft torque Tout does not occur. The operating point is changed in the direction to perform.

ここで、図7を参照し、保護制御について視覚的に説明する。ここに、図7は、保護制御の実行時におけるハイブリッド駆動装置10の状態の一時間推移を例示するタイミングチャートである。   Here, the protection control is visually described with reference to FIG. FIG. 7 is a timing chart illustrating the one-hour transition of the state of the hybrid drive apparatus 10 when the protection control is executed.

図7において、上段から順に機関回転速度NE,充電制限値Win、キャパシタ蓄電量Wcap、MG2トルクTmg2、MG1トルクTmg1、MG1回転速度Nmg1及び車速Vhの時間推移が示される。   In FIG. 7, the engine speed NE, the charging limit value Win, the capacitor storage amount Wcap, the MG2 torque Tmg2, the MG1 torque Tmg1, the MG1 rotation speed Nmg1, and the vehicle speed Vh are shown in order from the top.

時刻T1において、何らかの原因により充電制限値Winが基準値から低下し、時刻T2においてバッテリ12が充電制限された状態に移行したとする。時刻T2において、バッテリ12が充電制限された状態に移行すると、先に述べたキャパシタ蓄電量低減処理が実行され、キャパシタ蓄電量Wcapが減少し始める。図7では、時刻T3においてキャパシタ蓄電量Wcapはゼロまで低下するが、キャパシタ蓄電量低減処理の目的に鑑みれば、キャパシタ蓄電量Wcapが従前の値よりも低下する限りにおいて、キャパシタ蓄電量低減処理の効果は担保される。   It is assumed that the charge limit value Win decreases from the reference value for some reason at time T1, and the battery 12 shifts to a state in which charge is limited at time T2. At time T2, when the battery 12 shifts to a state where charging is restricted, the above-described capacitor storage amount reduction process is executed, and the capacitor storage amount Wcap begins to decrease. In FIG. 7, the capacitor storage amount Wcap decreases to zero at time T3. However, in view of the purpose of the capacitor storage amount reduction process, as long as the capacitor storage amount Wcap is lower than the previous value, the capacitor storage amount reduction process is performed. The effect is secured.

一方、時刻T4において、高負荷発進要求が検出されたとする。ここで、動作点の変更が許可されると、MG1回転速度Nmg1は、従前の値から低下する(実線参照)。尚、エンジン200の動作点は、先に述べたMG1による回転速度制御によって、従前の値に維持される。但し、エンジン200の動作点は、動力分割機構300の差動作用に影響を受けるから、モータジェネレータMG2の回転状態の推移によっては、必ずしも従前の値に維持されなくてもよい。   On the other hand, it is assumed that a high load start request is detected at time T4. Here, when the change of the operating point is permitted, the MG1 rotation speed Nmg1 decreases from the previous value (see the solid line). The operating point of engine 200 is maintained at the previous value by the rotational speed control by MG1 described above. However, since the operating point of engine 200 is affected by the differential action of power split device 300, it may not always be maintained at the previous value depending on the transition of the rotational state of motor generator MG2.

他方、登坂発進要求が生じた時点で、エンジン200のトルクを増加させる必要があるから、MG2トルクTmg2による出力軸トルクのアシストが開始されない場合、エンジントルクの反力を負担するMG1トルクTmg1は、図示一点鎖線に示されるようにその絶対値が増大する。それに対し、時刻T4において、MG2トルクTmg2による出力軸トルクのアシストが開始されるため、実線に示すようにMG1トルクTmg1もまた本来の値に対しその絶対値が低下する。   On the other hand, since it is necessary to increase the torque of the engine 200 at the time when the request for starting uphill is generated, if the assist of the output shaft torque by the MG2 torque Tmg2 is not started, the MG1 torque Tmg1 that bears the reaction force of the engine torque is Its absolute value increases as shown by the dashed line in the figure. On the other hand, since the assist of the output shaft torque by the MG2 torque Tmg2 is started at time T4, the absolute value of the MG1 torque Tmg1 also decreases with respect to the original value as shown by the solid line.

このようにMG1回転速度Nmg1及びMG1トルクTmg1が共に低下せしめられた結果、登坂路発進要求に対する実際の発進過程において、MG1の電力回生により生じる回生電力は、この種の対策が講じられない場合と較べて減少し、時刻T4から時刻T5にかけてキャパシタ蓄電量Wcapが増加するにあたって、キャパシタ13が過充電状態に陥る事態が防止される。   As a result of reducing both the MG1 rotation speed Nmg1 and the MG1 torque Tmg1 in this way, the regenerative power generated by the power regeneration of the MG1 in the actual start process for the uphill road start request is the case where this kind of countermeasure is not taken. When the capacitor power storage amount Wcap increases from time T4 to time T5, the capacitor 13 is prevented from falling into an overcharged state.

補足すると、動作点変更が行われない場合、発進要求と共にMG1回転速度Nmg1は図示一点鎖線の如く上昇するから、回転速度とトルクとに依存する回生電力量は、動作点変更がなされる場合と較べて著しく大きくなる。このため、キャパシタ13の蓄電量が蓄電容量に達して、バッテリ12とキャパシタ13とが共に充電制限状態に陥ってしまう可能性が高くなってしまうのである。   Supplementally, when the operating point is not changed, the MG1 rotational speed Nmg1 rises as indicated by the one-dot chain line together with the start request, and therefore, the regenerative electric energy depending on the rotational speed and the torque is changed when the operating point is changed. It is significantly larger than that. For this reason, there is a high possibility that the amount of electricity stored in the capacitor 13 reaches the electricity storage capacity, and both the battery 12 and the capacitor 13 fall into the charge limit state.

ここで特に、本実施形態によれば、MG1回転速度Nmg1の低減がMG1トルク回転速度Tmg1の低減に優先される。これは、停止状態にあるハイブリッド車両1を駆動するための出力軸トルクToutの確保にMG1回転速度Nmg1は大きな影響を与えない点と、回生電力の低減にMG1回転速度Nmg1の低減が大きく影響することによる。即ち、本発明に係る効果は、MG1回転速度Nmg1を低下させることによって十分に担保されるのである。   Here, in particular, according to the present embodiment, the reduction of the MG1 rotational speed Nmg1 is prioritized over the reduction of the MG1 torque rotational speed Tmg1. This is because the MG1 rotational speed Nmg1 does not significantly affect the securing of the output shaft torque Tout for driving the hybrid vehicle 1 in the stopped state, and the reduction of the MG1 rotational speed Nmg1 greatly affects the reduction of the regenerative power. It depends. That is, the effect according to the present invention is sufficiently secured by reducing the MG1 rotational speed Nmg1.

尚、ここでは、登坂発進等の高負荷発進のみについて述べたが、保護制御のステップS104に係る判別処理には、後進走行に係る判別も含まれる。これは、先に述べたように、ハイブリッド駆動装置10に二通りの後進制御方式が存在することによる。即ち、MG2リバース方式は変速段の構築態様が1速段と変わらないが、変速機リバース方式が採用された場合、MG2の回転を反転させることに起因して、エンジン200の直達トルクが前進時と逆に作用する。このため、発進性能に対する影響が反対となり、回生電力を減少させるためには、逆に反力トルクを減少させる必要が生じるのである。   Here, only high load start such as uphill start has been described, but the determination processing related to step S104 of the protection control includes determination related to reverse travel. As described above, this is because the hybrid drive device 10 has two reverse control systems. That is, in the MG2 reverse method, the construction stage of the shift stage is not different from that of the first speed stage, but when the transmission reverse system is adopted, the direct torque of the engine 200 is increased when the engine 200 moves forward due to the reverse rotation of the MG2. Acts in reverse. For this reason, the influence on the starting performance is reversed, and in order to reduce the regenerative power, it is necessary to reduce the reaction torque.

一方で、MG2リバース方式は、高負荷発進時には不利であるため、望ましくは、ステップS104に係る後進要求時においては、変速機リバース方式が採用される。尚、高負荷であれば前進も後進も関係なく上述の通り回生電力の低減が有益であることは言うまでもない。   On the other hand, since the MG2 reverse method is disadvantageous at the time of high load start, desirably, the transmission reverse method is adopted at the time of reverse request according to step S104. Needless to say, if the load is high, it is beneficial to reduce the regenerative power as described above regardless of whether the vehicle is moving forward or backward.

ここで、図8を参照し、動作点変更の許可条件について説明する。ここに、図8は、動作点変更の許可条件を説明する図である。   Here, with reference to FIG. 8, the operating point change permission condition will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining the operating point change permission condition.

図8において、上段から駆動可能域到達時間Tdrive、キャパシタ13に供給される回生エネルギ、及びエンジン最大トルクTemax各々の、機関回転速度NEに対する特性が示される。   FIG. 8 shows the characteristics of the driveable region arrival time Tdrive, the regenerative energy supplied to the capacitor 13 and the engine maximum torque Temax from the upper stage with respect to the engine speed NE.

ここで、駆動可能域到達時間Tdriveとは、MG2がハイブリッド車両1を駆動可能な駆動域に達するのに要する時間であり、この値が図示破線で示される基準値を超えると、出力軸トルクToutが要求値に対して不足してハイブリッド車両1の動力性能が低下してしまう。一方、発進時においては、MG2に供給される電力は、ある一相に集中して電流を生じさせる。このため、MG2の保護の観点から、MG2のトルクの立ち上がりには制約があり、発進時の要求トルクが大きいと、駆動可能域到達時間Tdriveは基準値を超えてしまう。従って、エンジン200の動作点変更は、その時点の機関回転速度NEと、出力軸700の要求トルクとに基づいて規定される駆動可能域到達時間Tdriveが、基準値未満となる場合に許容される。図示ハッチング領域が選択不可領域である。   Here, the drivable range arrival time Tdrive is the time required for the MG 2 to reach the drive range where the hybrid vehicle 1 can be driven. If this value exceeds the reference value indicated by the broken line in the figure, the output shaft torque Tout However, the required performance is insufficient and the power performance of the hybrid vehicle 1 is degraded. On the other hand, at the time of starting, the electric power supplied to MG2 is concentrated in a certain phase to generate a current. For this reason, from the viewpoint of protection of MG2, there is a restriction on the rise of the torque of MG2, and if the required torque at the time of starting is large, the drivable range arrival time Tdrive exceeds the reference value. Therefore, the operating point change of the engine 200 is permitted when the drivable range arrival time Tdrive defined based on the engine speed NE at that time and the required torque of the output shaft 700 is less than the reference value. . The hatched area shown in the figure is a non-selectable area.

一方で、駆動可能域到達時間Tdriveが基準値未満であっても、その間にキャパシタ13に蓄積される電力がキャパシタ13の電力容量を超えてしまうと、キャパシタ13が過充電となりかねない。従って、実際には、図示ハッチング領域としての選択不可領域があり、キャパシタ13に供給される回生エネルギがハッチング領域に達さない範囲でのみエンジン200の動作点変更が許可される。これらの点を参酌すると、図8において、動作点変更は、NE1以上NE2未満の動作領域で許可される。また、回転速度及びトルクの低下幅もまた、図8に例示される関係から決定される。   On the other hand, even if the drivable range arrival time Tdrive is less than the reference value, if the power accumulated in the capacitor 13 during that time exceeds the power capacity of the capacitor 13, the capacitor 13 may be overcharged. Therefore, in practice, there is a non-selectable area as the hatched area shown in the figure, and the operating point change of engine 200 is permitted only in a range where the regenerative energy supplied to capacitor 13 does not reach the hatched area. In consideration of these points, in FIG. 8, the change of the operating point is permitted in the operating region of NE1 or more and less than NE2. Further, the rotational speed and the decrease range of the torque are also determined from the relationship illustrated in FIG.

尚、図8は、エンジン最大トルクTemaxの特性であるが、元より発進時にエンジン200が最大トルクTemaxを出力してはMG1の回生電力が上昇してしまうから、より低トルク側で図8に類する関係が規定されてもよい。即ち、エンジン200の動作点変更は、動作点変更によって、キャパシタ13に過剰な電力供給が生じず、且つMG2が所定時間内に駆動域に到達し得る範囲で、出力軸700の要求トルク、機関回転速度NE、エンジントルクTe等各種動作条件に基づいて総合的に判断される性質のものである。
<第2実施形態>
ハイブリッド駆動装置の構成は、第1実施形態に係るハイブリッド駆動装置10のものに限定されない。ここで、図9を参照し、本発明の第2実施形態に係るハイブリッド駆動装置20の構成について説明する。ここに、図14は、ハイブリッド駆動装置20の構成を概念的に例示してなる概略構成図である。尚、同図において、図2と重複する箇所には、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
FIG. 8 shows the characteristics of the engine maximum torque Temax. Since the engine 200 outputs the maximum torque Temax when starting from the beginning, the regenerative power of the MG1 increases. Similar relationships may be defined. In other words, the operating point of the engine 200 is changed within a range in which excessive power supply to the capacitor 13 does not occur due to the operating point change and the MG2 can reach the driving range within a predetermined time. This is a property that is comprehensively determined based on various operating conditions such as the rotational speed NE and the engine torque Te.
Second Embodiment
The configuration of the hybrid drive device is not limited to that of the hybrid drive device 10 according to the first embodiment. Here, with reference to FIG. 9, the structure of the hybrid drive device 20 which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 14 is a schematic configuration diagram conceptually illustrating the configuration of the hybrid drive apparatus 20. In the figure, the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.

図9において、ハイブリッド駆動装置20は、モータジェネレータMG2と出力軸700との間に、ECT400の如き変速装置を有しておらず、MG2は、MG2回転速度Nmg2を減速可能な減速機構21を介して出力軸700と連結される構成となっている。即ち、この場合、出力軸700が、本発明に係る「駆動軸」の一例として機能する。このような構成においても無論、上述の保護制御を適用することが可能である。   In FIG. 9, the hybrid drive device 20 does not have a transmission device such as the ECT 400 between the motor generator MG2 and the output shaft 700, and the MG2 passes through the reduction mechanism 21 that can reduce the MG2 rotation speed Nmg2. The output shaft 700 is connected. That is, in this case, the output shaft 700 functions as an example of the “drive shaft” according to the present invention. Of course, the above-described protection control can be applied even in such a configuration.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、電力回生可能な回転電機と、当該電力回生に伴う回生電力により充電可能な複数の蓄電手段とを有する車両に適用可能である。   The present invention is applicable to a vehicle having a rotating electrical machine that can regenerate electric power and a plurality of power storage means that can be charged by regenerative electric power associated with the electric power regeneration.

1…ハイブリッド車両、10…ハイブリッド駆動装置、100…ECU、200…エンジン、300…動力分割機構、400…変速装置、500…駆動軸、600…入力軸、700…出力軸。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hybrid vehicle, 10 ... Hybrid drive device, 100 ... ECU, 200 ... Engine, 300 ... Power split mechanism, 400 ... Transmission device, 500 ... Drive shaft, 600 ... Input shaft, 700 ... Output shaft.

Claims (6)

機関と、
回転電機と、
前記回転電機に連結される第1回転要素、前記機関に連結される第2回転要素及び車軸と繋がる駆動軸に連結された第3回転要素を含む相互に差動作用をなす複数の回転要素を備え、前記機関に対し前記回転電機から反力トルクが付与された場合に、前記差動作用により前記駆動軸に対し前記機関の機関トルクのうち前記反力トルクに対応するトルクを伝達可能な動力伝達機構と、
前記反力トルクの付与に伴う前記回転電機の電力回生によって生じる回生電力により充電可能な第1蓄電手段と、
前記回生電力により充電可能な第2蓄電手段と
を備えた車両を制御する装置であって、
前記第1蓄電手段の状態に応じて前記第1蓄電手段の充電を制限する充電制限手段と、
前記第1蓄電手段の充電が制限された場合において前記第2蓄電手段が充電される切り替え充電時に、前記第1蓄電手段の充電が制限されない場合において前記第1蓄電手段が充電される場合と較べて前記回転電機の回転速度が低下するように且つ前記駆動軸に作用する駆動トルクの低下が抑制されるように前記機関及び前記回転電機を制御する制御手段と
を具備し、
前記車両は、前記駆動軸との間でトルクの入出力が可能な前記回転電機とは異なる他の回転電機を具備し、
前記制御手段は、前記切り替え充電時において、前記回転電機の回転速度を低下させるのに伴って前記反力トルクを低下させる一方で、前記駆動軸の要求トルクが維持されるように前記他の回転電機を制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。
With the agency,
Rotating electrical machinery,
A plurality of rotating elements having a differential action include a first rotating element connected to the rotating electrical machine, a second rotating element connected to the engine, and a third rotating element connected to a drive shaft connected to an axle. And when the reaction torque is applied from the rotating electrical machine to the engine, the differential action can transmit the torque corresponding to the reaction torque among the engine torque of the engine to the drive shaft. A transmission mechanism;
First power storage means capable of being charged by regenerative power generated by power regeneration of the rotating electrical machine accompanying the application of the reaction force torque;
A device for controlling a vehicle comprising: a second power storage means that can be charged by the regenerative power;
Charging limiting means for limiting charging of the first power storage means according to a state of the first power storage means;
Compared to the case where the first power storage means is charged when the charging of the first power storage means is not restricted at the time of switching charging in which the second power storage means is charged when the charge of the first power storage means is restricted. Control means for controlling the engine and the rotating electrical machine so as to reduce the rotational speed of the rotating electrical machine and to suppress a decrease in driving torque acting on the drive shaft ,
The vehicle includes another rotating electrical machine different from the rotating electrical machine capable of inputting and outputting torque with the drive shaft,
The control means reduces the reaction torque as the rotational speed of the rotating electrical machine is reduced during the switching charging, while maintaining the other rotation so that the required torque of the drive shaft is maintained. A vehicle control device that controls an electric machine .
前記第1蓄電手段は、充電制限値及び放電制限値により夫々単位時間当たりに許容される充電量及び放電量の上限値が規定されており、
前記充電制限手段は、前記充電制限値を基準値未満に変更することにより前記第1蓄電手段の充電を制限する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。
In the first power storage means, an upper limit value of a charge amount and a discharge amount allowed per unit time is defined by a charge limit value and a discharge limit value, respectively.
2. The vehicle control device according to claim 1, wherein the charging restriction unit restricts charging of the first power storage unit by changing the charging restriction value to be less than a reference value. 3.
前記切り替え充電時以前であって且つ前記第1蓄電手段の充電が制限された場合に前記第2蓄電手段の蓄電量を低下させる蓄電量低減手段を具備する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の制御装置。
The power storage amount reducing means for reducing the power storage amount of the second power storage means when the charge of the first power storage means is restricted before the switching charge is performed. The vehicle control device described in 1.
前記切り替え充電時とは、登坂路発進及びトーイング発進のうち少なくとも一方を含む前記車両の高負荷発進時である
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the switching charge time is a high load start time of the vehicle including at least one of an uphill start and a towing start. .
前記第1蓄電手段は二次電池であり、前記第2蓄電手段は前記二次電池よりも出力密度が大きいキャパシタである
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
The vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the first power storage unit is a secondary battery, and the second power storage unit is a capacitor having a higher output density than the secondary battery. Control device.
前記駆動軸の要求トルク、前記機関の機関回転速度、前記他の回転電機が稼動状態に移行するのに要する時間、及び前記第2蓄電手段の蓄電容量のうち少なくとも一部に基づいて、前記切り替え充電時における前記回転電機の回転速度及びトルクのうち少なくとも一方の低下幅を制限する低下量制限手段を更に具備し、
前記制御手段は、該制限された低下幅の範囲内で前記機関、前記回転電機及び前記他の回転電機を制御する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
The switching based on at least a part of the required torque of the drive shaft, the engine rotational speed of the engine, the time required for the other rotating electrical machine to move to the operating state, and the storage capacity of the second power storage means Further comprising a reduction amount limiting means for limiting a reduction width of at least one of the rotational speed and torque of the rotating electrical machine during charging,
The control means, the engine within the range of the limited decline, for a vehicle according to claim 1, any one of 5, wherein the controller controls the rotating electrical machine and the other rotary electric machine Control device.
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