JP5764915B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、第1回転電機から反力要素を介して反力トルクを付与することにより内燃機関のトルクを駆動軸に伝達可能な差動機構と、駆動軸との間でトルクの入出力が可能な第2回転電機と、第1回転電機をロックするロック機構と、第2回転電機と駆動軸とを断接するクラッチ機構とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。 The present invention provides torque input / output between the drive shaft and a differential mechanism capable of transmitting torque of the internal combustion engine to the drive shaft by applying reaction force torque from the first rotating electric machine via the reaction force element. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technical field of a hybrid vehicle control device that controls a hybrid vehicle including a second rotating electrical machine capable of locking, a lock mechanism that locks the first rotating electrical machine, and a clutch mechanism that connects and disconnects the second rotating electrical machine and a drive shaft. .
この種の装置として、第1回転電機をロックすることにより内燃機関を駆動軸に直結してハイブリッド車両を走行させるにあたり、第2回転電機のフリクションや慣性による動力損失を回避する目的から第2回転電機を駆動軸から切り離すものがある。特に、上記ロック機構及びクラッチ機構として、係合要素同士の係合時に係合要素間の回転同期を必要とし、解放時に係合要素間に作用するトルク低減を必要とするものを対象としたものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示された装置によれば、第1回転電機がゼロ回転である場合にロック機構としてのブレーキ機構が係合され、その後に第2回転電機のトルクがゼロトルクまで低減される。
As a device of this type, when the hybrid vehicle is driven by directly connecting the internal combustion engine to the drive shaft by locking the first rotating electrical machine, the second rotation is performed for the purpose of avoiding power loss due to friction or inertia of the second rotating electrical machine. There is one that separates the electric machine from the drive shaft. In particular, the above locking mechanism and clutch mechanism are intended for those that require rotational synchronization between the engagement elements when the engagement elements are engaged, and need to reduce the torque that acts between the engagement elements when released. (For example, refer to Patent Document 1). According to the device disclosed in
尚、同様の機構において第1回転電機のロックに伴い第2回転電機を駆動軸から切り離す技術思想については、特許文献2にも開示されている。
The technical idea of separating the second rotating electrical machine from the drive shaft when the first rotating electrical machine is locked in the same mechanism is also disclosed in
また、特許文献3には、第1回転電機をロック可能な構成において、第1回転電機の回転速度の変化率に上限を設ける技術が開示されている。 Patent Document 3 discloses a technique for setting an upper limit for the rate of change in the rotational speed of the first rotating electrical machine in a configuration in which the first rotating electrical machine can be locked.
例えば噛合式クラッチ等、係合時に係合要素相互間の回転同期措置を必要とし、係合解除時に係合要素相互間の伝達トルクの低減措置を必要とする係合機構は、係合状態におけるトルクの伝達効率が良好であるから、動力損失による燃費(燃料消費率)や電費(電力消費率)の低下抑制に顕著に効果的である。従って、上記ロック機構及びクラッチ機構として用いられて好適である。 For example, an engagement mechanism that requires a rotation synchronization measure between engagement elements when engaged, such as a meshing clutch, and a measure that reduces a transmission torque between engagement elements when released from engagement, Since the torque transmission efficiency is good, it is remarkably effective in suppressing reduction in fuel consumption (fuel consumption rate) and power consumption (power consumption rate) due to power loss. Therefore, it is preferably used as the lock mechanism and the clutch mechanism.
ところで、第1回転電機のロックに伴って第2回転電機を駆動軸から切り離し、第1回転電機のロック解除に伴って第2回転電機を駆動軸に接続する場合、ロック機構及びクラッチ機構を、例えばアクチュエータを共用する等して同時に作動させることによって、車両コストや車両搭載性の面で高い利益を獲得することができる。 By the way, when the second rotating electrical machine is disconnected from the drive shaft along with the locking of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine is connected to the drive shaft along with the unlocking of the first rotating electrical machine, the lock mechanism and the clutch mechanism are For example, it is possible to obtain a high profit in terms of vehicle cost and vehicle mountability by operating the actuator simultaneously by sharing the actuator.
ここで、このような構成におけるロック機構及びクラッチ機構を、上述した係合時の回転同期措置及び係合解除時の伝達トルク低減措置を必要とする係合機構とした場合、係合及び係合解除を相互に独立して実行することができないから、係合機構の動作状態を実際に切り替えるにあたって、係合させる一方の係合機構において回転同期措置が完了し、また係合を解除する他方の係合機構において伝達トルク低減措置が完了している必要がある。 Here, when the lock mechanism and the clutch mechanism in such a configuration are the engagement mechanisms that require the above-described rotation synchronization measure at the time of engagement and the transmission torque reduction measure at the time of disengagement, the engagement and engagement Since the release cannot be performed independently of each other, when the operation state of the engagement mechanism is actually switched, the rotation synchronization measure is completed in one of the engagement mechanisms to be engaged, and the other of the engagement mechanisms is released. It is necessary to complete the transmission torque reduction measure in the engagement mechanism.
一方、特許文献1に開示された装置では、このようにロック機構とクラッチ機構とを同時に作動させる構成を念頭に置いておらず、ロック機構の係合後にクラッチ機構の伝達トルクがゼロトルクに低減されている。従って、特許文献1に開示された装置を係る構成に適用する場合には、ロック機構の回転同期措置完了後にクラッチ機構の伝達トルク調整を開始し、伝達トルクがゼロトルクに収束するまでロック機構の回転同期状態を維持する必要がある。これでは、係合機構の動作状態の切り替え期間が長大化して、ハイブリッド車両の走行制御上望ましくない。
On the other hand, the device disclosed in
このように、特許文献1に開示される装置には、係合時の回転同期措置と係合解除時の伝達トルク低減措置とを必要とするロック機構及びクラッチ機構を同時に作動させる構成を想定していないことに起因して、回転同期措置と伝達トルク低減措置との時間的相互関係が良好になり難いという技術的問題点がある。このような問題は、特許文献2及び3に開示される装置においても同様である。
As described above, the apparatus disclosed in
本発明は、上述した技術的問題点に鑑みてなされたものであり、係合時の回転同期措置と係合解除時の伝達トルク低減措置とを必要とするロック機構及びクラッチ機構を同時に作動させる構成において、これら係合機構の動作状態の切り替えを好適に行い得るハイブリッド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 the above technical problems, and simultaneously operates a lock mechanism and a clutch mechanism that require a rotation synchronization measure at the time of engagement and a transmission torque reduction measure at the time of disengagement. It is an object of the present invention to provide a control device for a hybrid vehicle that can suitably switch the operation state of these engagement mechanisms.
上述した課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、第1回転電機と、第2回転電機と、前記第1回転電機に連結された第1回転要素、前記内燃機関に連結された第2回転要素及び前記車軸に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た動力伝達機構と、相対回転速度が基準値未満である回転同期状態において相互に係合可能且つ相互間の伝達トルクの絶対値が基準値未満であるトルク非伝達状態において相互間の係合を解除可能に構成される複数の係合要素を備え、前記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前記第1回転電機を所定の回転速度にロックする第1係合機構、及び、前記回転同期状態で相互に係合可能且つ前記トルク非伝達状態で相互間の係合を解除可能に構成される複数の係合要素を備え、前記係合状態において前記第2回転電機と前記駆動軸との間のトルクの伝達を可能とし且つ前記複数の係合要素相互間の係合が解除されてなる係合解除状態において前記第2回転電機を前記駆動軸から切り離す第2係合機構を備え、前記第1係合機構が前記係合状態となり且つ前記第2係合機構が前記係合解除状態となる第1動作状態と、前記第1係合機構が前記係合解除状態となり且つ前記第2係合機構が前記係合状態となる第2動作状態との間で動作状態を選択的に切り替え可能な係合装置とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、前記第2動作状態から前記第1動作状態への前記動作状態の切り替え要求が生じた場合に、前記第1回転電機に対し、前記第1係合機構における前記複数の係合要素を前記回転同期状態とするための回転同期制御を実行する回転同期制御実行手段と、前記回転同期制御が開始された後に、前記第2回転電機に対し、前記第2係合機構における前記複数の係合要素を前記トルク非伝達状態とするためのトルク調整制御を実行するトルク調整制御実行手段とを具備することを特徴とする(請求項1)。 In order to solve the above-described problems, a control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention includes an internal combustion engine, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, a first rotating element coupled to the first rotating electrical machine, A power transmission mechanism comprising a plurality of rotating elements that make a differential action with each other, including a second rotating element connected to an internal combustion engine and a third rotating element connected to a drive shaft connected to the axle; A plurality of engagements configured to be able to engage with each other in a rotationally synchronized state that is less than a reference value, and to be able to disengage each other in a torque non-transmission state in which the absolute value of the transmission torque between them is less than a reference value A first engagement mechanism that locks the first rotating electrical machine at a predetermined rotational speed in an engagement state in which the plurality of engagement elements are engaged with each other; Engageable and non-torque transmission A plurality of engagement elements configured to be disengaged from each other in a state, enabling torque transmission between the second rotating electrical machine and the drive shaft in the engagement state; A second engagement mechanism for separating the second rotating electrical machine from the drive shaft in an engagement release state in which engagement between engagement elements is released; and the first engagement mechanism is in the engagement state; A first operation state in which the second engagement mechanism is in the disengagement state, and a second operation in which the first engagement mechanism is in the disengagement state and the second engagement mechanism is in the engagement state. A control device for a hybrid vehicle, comprising: an engagement device capable of selectively switching an operation state between states; and the operation from the second operation state to the first operation state. When a state switching request occurs, Rotation synchronization control execution means for executing rotation synchronization control for bringing the plurality of engagement elements in the first engagement mechanism into the rotation synchronization state with respect to one rotating electric machine, and after the rotation synchronization control is started And torque adjustment control execution means for executing torque adjustment control for setting the plurality of engagement elements in the second engagement mechanism to the torque non-transmitting state with respect to the second rotating electrical machine. (Claim 1).
本発明に係るハイブリッド車両は、駆動軸に対しトルクを供給可能な動力要素として、燃料種別、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等、その物理的、機械的又は電気的構成を問わない各種の態様を採り得る、燃料の燃焼により動力を生成可能な機関としての内燃機関と、各々が力行及び発電(即ち、電力回生である)可能な、各種モータジェネレータ等の第1及び第2回転電機とを備える。 The hybrid vehicle according to the present invention has physical and mechanical characteristics such as fuel type, fuel supply mode, fuel combustion mode, intake / exhaust system configuration, and cylinder arrangement as power elements capable of supplying torque to the drive shaft. Alternatively, an internal combustion engine as an engine capable of generating power by burning fuel and various motor generators capable of powering and power generation (that is, power regeneration), which can take various modes regardless of electrical configuration, etc. First and second rotating electrical machines.
また、本発明に係るハイブリッド車両は、これら動力要素としての内燃機関並びに第1及び第2回転電機と、車軸に直結された或いは各種ギア機構を介して間接的に連結された駆動軸との間のトルク伝達を可能とする動力伝達機構を備える。 In addition, the hybrid vehicle according to the present invention is provided between the internal combustion engine as the power element and the first and second rotating electric machines and the drive shaft directly connected to the axle or indirectly connected through various gear mechanisms. The power transmission mechanism which enables torque transmission is provided.
動力伝達機構は、第1回転電機に連結された第1回転要素と、内燃機関に連結された第2回転要素と、駆動軸に連結された第3回転要素とを少なくとも含む、相互に差動作用をなす複数の回転要素を備えた、好適には回転二自由度の差動機構として構成される。尚、動力伝達機構に備わる回転要素或いは差動機構の数量は多義的であってよく、例えば、動力伝達機構は、遊星歯車機構等の各種差動ギア機構を一又は複数備えてもよい。複数の遊星歯車機構を含む場合、各遊星歯車機構を構成する回転要素の一部が複数の遊星歯車機構相互間で適宜共有されてもよい。 The power transmission mechanism includes at least a first rotating element connected to the first rotating electrical machine, a second rotating element connected to the internal combustion engine, and a third rotating element connected to the drive shaft. It is preferably configured as a differential mechanism with two degrees of freedom of rotation, which includes a plurality of rotating elements that act. The number of rotating elements or differential mechanisms provided in the power transmission mechanism may be ambiguous. For example, the power transmission mechanism may include one or a plurality of various differential gear mechanisms such as a planetary gear mechanism. In the case of including a plurality of planetary gear mechanisms, a part of the rotating element constituting each planetary gear mechanism may be appropriately shared between the plurality of planetary gear mechanisms.
動力伝達機構における回転要素相互間の差動作用に鑑みれば、第1回転電機に連結された第1回転要素は、内燃機関に反力トルクを付与する反力要素として機能する。第2回転要素を介して入力される内燃機関のトルクは、この反力トルクに対応する一部の直達トルクが、第3回転要素を介して駆動軸に伝達される。尚、このような構成においては、第1回転電機により、内燃機関の動作点は、少なくとも所定の範囲で連続的に可変となり得る。従って、動力伝達機構及び第1回転電機は、好適には一種の電気的CVT(Continuously Variable Transmission:無段変速装置)として機能する。 In view of the differential action between the rotating elements in the power transmission mechanism, the first rotating element coupled to the first rotating electrical machine functions as a reaction force element that applies reaction torque to the internal combustion engine. As for the torque of the internal combustion engine inputted through the second rotating element, a part of direct torque corresponding to this reaction force torque is transmitted to the drive shaft through the third rotating element. In such a configuration, the operating point of the internal combustion engine can be continuously variable at least within a predetermined range by the first rotating electric machine. Therefore, the power transmission mechanism and the first rotating electrical machine preferably function as a kind of electric CVT (Continuously Variable Transmission).
一方、第2回転電機は、後述する第2係合機構が係合状態にある場合に、駆動軸と直結或いは各種ギア機構等を介して間接的に連結され、駆動軸との間でトルクの入出力が可能である。第2回転電機は、例えば正回転領域において、例えば駆動輪、車軸及び駆動軸を順次介する動力伝達経路でトルクが入力された場合(即ち、負トルクである)等に、係る入力トルクを利用した電力回生が可能であり、また例えば正回転領域において駆動軸に対し正トルクを供給(即ち、力行)することにより、駆動軸に供給されるトルクとしての駆動軸トルクの少なくとも一部を負担することが可能である。 On the other hand, the second rotating electrical machine is connected directly to the drive shaft or indirectly through various gear mechanisms when a second engagement mechanism, which will be described later, is in an engaged state. I / O is possible. The second rotating electrical machine uses the input torque in the positive rotation region, for example, when torque is input through a power transmission path that sequentially passes through the driving wheel, the axle, and the driving shaft (that is, negative torque). Power regeneration is possible, and for example, by supplying a positive torque (ie, powering) to the drive shaft in the positive rotation region, at least a part of the drive shaft torque as the torque supplied to the drive shaft is borne. Is possible.
本発明に係るハイブリッド車両における走行モードは、少なくとも、内燃機関の直達トルクと第2回転電機のトルクとを適宜協調的に使用する所謂ハイブリッドモード(協調の態様は多義的であり、例えば、第2回転電機からのトルクアシストがない場合も含む)と、少なくとも車両走行用動力として第2回転電機のトルクのみを使用する(即ち、単なるアイドリングや補機駆動用電力を得るための内燃機関の稼動等は適宜生じ得る)所謂EV(電気自動車)モードとの間で適宜選択可能である。 The traveling mode in the hybrid vehicle according to the present invention is a so-called hybrid mode in which at least the direct torque of the internal combustion engine and the torque of the second rotating electrical machine are used in a coordinated manner as appropriate (the mode of cooperation is ambiguous. Including the case where there is no torque assist from the rotating electrical machine), and at least using only the torque of the second rotating electrical machine as the vehicle driving power (that is, simply idling or operating the internal combustion engine to obtain auxiliary drive power, etc.) Can be appropriately selected) so-called EV (electric vehicle) mode can be selected as appropriate.
本発明に係るハイブリッド車両は、第1係合機構と第2係合機構とを含む係合装置を備える。第1及び第2係合機構は、夫々が、回転同期状態で係合可能且つトルク非伝達状態で係合解除可能な複数の係合要素を備える。尚、回転同期状態とは、係合要素の相対回転速度が、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて係合要素同士を係合させることに実践上の不都合がないものとして定められた、所定の速度領域の上限を規定する固定又は可変な基準値未満である状態(明確な基準値の設定がなく相対回転速度がゼロである場合等も含む)を意味する。また、トルク非伝達状態とは、同様に、係合要素相互間の伝達トルクの絶対値が、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて係合要素同士の係合を解除することに実践上の不都合がないものとして定められた、所定のトルク領域を規定する固定又は可変な基準値未満である状態(明確な基準値の設定がなく当該絶対値がゼロである場合等も含む)を意味する。 The hybrid vehicle according to the present invention includes an engagement device including a first engagement mechanism and a second engagement mechanism. Each of the first and second engagement mechanisms includes a plurality of engagement elements that can be engaged in a rotationally synchronized state and can be disengaged in a torque non-transmission state. Note that the rotation synchronization state means that the relative rotational speed of the engagement elements is inconvenient in practically engaging the engagement elements, for example, experimentally, empirically, theoretically or based on simulation. Means a state that is less than a fixed or variable reference value that prescribes the upper limit of a predetermined speed range (including cases where there is no clear reference value setting and the relative rotational speed is zero). To do. Similarly, in the torque non-transmission state, the absolute value of the transmission torque between the engagement elements is determined based on the relationship between the engagement elements, for example, experimentally, empirically, theoretically, or based on simulation. A condition that is less than a fixed or variable reference value that prescribes a predetermined torque range and that is determined to have no practical inconvenience in canceling the connection (there is no clear reference value setting and the absolute value is zero) In some cases, etc.).
第1係合機構は、係合状態において第1回転電機を所定の回転速度にロックする係合機構である。実践的運用面において、第1係合機構における係合要素は、所定の回転速度を有するロック側の係合要素と、第1回転電機と直接的又は間接的に連結された第1回転電機側の係合要素とを含んでなる。尚、所定の回転速度がゼロであれば、ロック側の係合要素とは、即ち、固定要素(ブレーキ要素)を意味する。 The first engagement mechanism is an engagement mechanism that locks the first rotating electrical machine at a predetermined rotation speed in the engaged state. In practical operation, the engagement element in the first engagement mechanism includes a lock-side engagement element having a predetermined rotational speed, and a first rotating electrical machine side connected directly or indirectly to the first rotating electrical machine. Engaging elements. If the predetermined rotational speed is zero, the lock-side engagement element means a fixed element (brake element).
第1回転電機は、先に述べたように内燃機関のトルクに対する反力トルクを付与する動力要素であるが、このように常時所定の回転速度にロックされている状態においては、第1係合機構から反力トルクを与えることができるため、第1回転電機の稼動を停止させることができる。例えば、ハイブリッド車両が高速軽負荷走行状態にある場合のように、第1回転電機が負回転領域で負トルク(反力トルク)を供給する力行状態となることに起因する動力循環(第1回転電機の力行に要する電力を第2回転電機の発電作用により得られた発電電力により賄う非効率な電気パスを意味する)を回避することが可能となる。 The first rotating electrical machine is a power element that applies a reaction torque to the torque of the internal combustion engine as described above, but in such a state that is always locked at a predetermined rotational speed, the first engagement is performed. Since reaction force torque can be applied from the mechanism, the operation of the first rotating electrical machine can be stopped. For example, as in the case where the hybrid vehicle is in a high-speed and light-load traveling state, power circulation (first rotation) caused by the first rotating electrical machine enters a power running state in which a negative torque (reaction torque) is supplied in the negative rotation region. It is possible to avoid an inefficient electric path in which the electric power required for powering the electric machine is covered by the generated electric power obtained by the electric power generating action of the second rotating electric machine.
第2係合機構は、係合状態において駆動軸と第2回転電機とを直接的に又は間接的に接続し、係合解除状態において駆動軸から第2回転電機を切り離す係合機構である。実践的運用面において、第2係合機構における係合要素は、駆動軸に連結された駆動軸側の係合要素と、第2回転電機に連結された第2回転電機側の係合要素とを含んでなる。 The second engagement mechanism is an engagement mechanism that directly or indirectly connects the drive shaft and the second rotating electrical machine in the engaged state and disconnects the second rotating electrical machine from the drive shaft in the disengaged state. In practical operation, the engagement element in the second engagement mechanism includes a drive shaft side engagement element coupled to the drive shaft, and a second rotary electrical machine side engagement element coupled to the second rotary electrical machine. Comprising.
第2回転電機は、例えば上述したハイブリッドモード等において、内燃機関の直達トルクのみでは駆動軸トルクの要求値を満たさない場合等に駆動軸に対し適宜トルクのアシストを行う補助動力源として有効であるが、一方で、第1係合機構の作用により第1回転電機をロックしてなるエンジン直結モードのように、駆動軸トルクの要求値を内燃機関の直達トルクのみで賄える状況(このような状況において第1回転電機がロックされるようにロック条件が定められていてもよい)においては、そのフリクションや慣性抵抗が動力損失を招き得る。第2係合機構によれば、例えばこのような場合において第2回転電機を駆動軸から切り離すことができ、燃費や電費の向上に有益である。 The second rotating electrical machine is effective as an auxiliary power source that appropriately assists the drive shaft with torque when the required value of the drive shaft torque is not satisfied with only the direct torque of the internal combustion engine, for example, in the hybrid mode described above. However, on the other hand, a situation in which the required value of the drive shaft torque can be provided only by the direct torque of the internal combustion engine as in the engine direct connection mode in which the first rotating electrical machine is locked by the action of the first engagement mechanism (such a situation In this case, the lock condition may be determined so that the first rotating electrical machine is locked in step S1), the friction and inertial resistance may cause power loss. According to the second engagement mechanism, for example, in such a case, the second rotating electrical machine can be separated from the drive shaft, which is beneficial for improving fuel consumption and power consumption.
このように、第1係合機構が係合状態にある場合には第2係合機構は係合解除状態にあるのが望ましく、第1係合機構が係合解除状態にある場合には第2係合機構は係合状態にあるのが望ましい。そこで、本発明に係る係合装置は、その動作状態として、第1係合機構が係合状態となり第2係合機構が係合解除状態となる第1動作状態と、第1係合機構が係合解除状態となり第2係合機構が係合状態となる第2動作状態との間で動作状態が選択的に切り替えられる構成を有している。尚、このような構成は、制御的に実現されてもよいし構造的に実現されてもよい。 Thus, it is desirable that the second engagement mechanism is in the disengaged state when the first engagement mechanism is in the engaged state, and the first engagement mechanism is in the disengaged state when the first engagement mechanism is in the disengaged state. The two-engagement mechanism is preferably in the engaged state. Therefore, the engagement device according to the present invention includes, as its operation state, a first operation state in which the first engagement mechanism is in the engagement state and the second engagement mechanism is in the disengagement state, and the first engagement mechanism is in the engagement state. The operation state is selectively switched between the second operation state in which the engagement is released and the second engagement mechanism is in the engagement state. In addition, such a structure may be implement | achieved in control and may be implement | achieved structurally.
ここで、動作状態の同時切り替えを実現するためには、動作状態の切り替え時点において、係合状態へ移行する側(以下、適宜「係合側」とする)の係合機構における係合要素同士は回転同期状態に、係合解除状態へ移行する側(以下、適宜「係合解除側」とする)の係合機構における係合要素同士はトルク非伝達状態に夫々収束しているのが望ましい。このため、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置では、回転同期制御実行手段により、係合側の係合機構における係合要素を回転同期状態とするための回転同期制御が実行され、また、トルク調整制御実行手段により、係合解除側の係合要素をトルク非伝達状態とするためのトルク調整制御が実行される。 Here, in order to realize simultaneous switching of the operation state, the engagement elements in the engagement mechanism on the side (hereinafter, appropriately referred to as “engagement side”) that transitions to the engagement state at the time of switching of the operation state. It is desirable that the engagement elements in the engagement mechanism on the side that shifts to the engagement disengagement state (hereinafter referred to as “the disengagement side” as appropriate) are converged to the torque non-transmission state. . Therefore, in the hybrid vehicle control device according to the present invention, the rotation synchronization control execution means executes rotation synchronization control for bringing the engagement element in the engagement mechanism on the engagement side into the rotation synchronization state, and torque The adjustment control execution means executes torque adjustment control for bringing the engagement element on the engagement release side into a torque non-transmission state.
回転同期制御とは、より具体的には、係合側の係合機構における係合要素の相対回転速度を上述した基準値未満の目標値に減少させる或いは収束させるべく、係合側の係合機構における係合要素にトルク供与可能な回転電機に対してなされる回転速度の制御である。回転同期制御は、例えば、予め設定された制御量に応じたフィードフォワード制御や、上記相対回転速度をフィードバックするフィードバック制御等を含んでいてもよい。また、トルク調整制御とは、より具体的には、係合解除側の係合機構における係合要素相互間の伝達トルクの絶対値を上述した基準値未満の目標値に減少させる或いは収束させるべく、係合解除側の係合機構における係合要素にトルク供与可能な回転電機に対してなされるトルクの制御である。これら各制御により、係合側の係合機構における係合要素を回転同期状態に、係合解除側の係合機構における係合要素をトルク非伝達状態に夫々収束させることが可能となる。 More specifically, the rotation synchronization control refers to engagement-side engagement in order to reduce or converge the relative rotational speed of the engagement element in the engagement-side engagement mechanism to a target value less than the reference value described above. It is the control of the rotational speed performed with respect to the rotary electric machine which can give torque to the engaging element in a mechanism. The rotation synchronization control may include, for example, feedforward control corresponding to a preset control amount, feedback control for feeding back the relative rotation speed, and the like. More specifically, the torque adjustment control is to reduce or converge the absolute value of the transmission torque between the engagement elements in the engagement mechanism on the engagement release side to the target value less than the reference value described above. This is torque control performed on the rotating electrical machine capable of providing torque to the engagement element in the engagement mechanism on the engagement release side. With these controls, it is possible to converge the engagement element in the engagement mechanism on the engagement side to the rotationally synchronized state and the engagement element in the engagement mechanism on the engagement release side to the torque non-transmission state.
ところで、本発明に係る係合装置のように第1及び第2係合機構の状態を同時に切り替える構成においては、例えば各係合機構の動作音(例えば、歯打ち音)の増大及びそれに伴うショックの増大、駆動軸のトルク変動並びに切り替え期間の長大化等を防止、抑制或いは緩和する必要から、一方における回転同期制御と他方におけるトルク調整制御との時間軸上の位置関係が重要な意味を持つ。 By the way, in the structure which switches the state of the 1st and 2nd engagement mechanism simultaneously like the engagement apparatus which concerns on this invention, the increase of the operation sound (for example, rattling sound) of each engagement mechanism, and the shock accompanying it, for example The positional relationship on the time axis between the rotation synchronization control on one side and the torque adjustment control on the other side is important because it is necessary to prevent, suppress or alleviate the increase in torque, torque fluctuation of the drive shaft, and the lengthening of the switching period. .
特に、第1係合機構における回転同期制御、即ち第1回転電機の回転速度制御に際しては、第1回転電機の回転速度の時間微分値、即ち回転速度の変化率に応じたイナーシャトルクが発生する。第1回転電機が未だロックされていない第2動作状態におけるイナーシャトルクは、内燃機関のトルクに拮抗する反力トルクの相対的な減少を促すから、結果的に駆動軸トルクはその大小はさておき変動し易くなる。従って、第2回転電機が駆動軸に接続された第2動作状態から第1回転電機がロックされる第1動作状態への係合装置の動作状態の切り替え要求が生じた場合には、両制御相互間の時間的関係に留意する必要がある。 In particular, during the rotation synchronization control in the first engagement mechanism, that is, the rotation speed control of the first rotating electric machine, an inertia torque corresponding to the time differential value of the rotation speed of the first rotating electric machine, that is, the rate of change of the rotation speed is generated. . The inertia torque in the second operation state in which the first rotating electrical machine has not yet been locked promotes a relative decrease in the reaction torque that antagonizes the torque of the internal combustion engine, and as a result, the drive shaft torque fluctuates aside from its magnitude. It becomes easy to do. Accordingly, when a request for switching the operation state of the engagement device from the second operation state in which the second rotating electrical machine is connected to the drive shaft to the first operation state in which the first rotating electrical machine is locked occurs, both controls are performed. It is necessary to pay attention to the temporal relationship between each other.
この点に鑑み、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置では、第2動作状態から第1動作状態への動作状態の切り替え要求が生じた場合に、トルク調整制御実行手段が、回転同期制御実行手段による回転同期制御の実行開始後にトルク調整制御を実行する。即ち、トルク調整制御の実行に先んじて回転同期制御が開始されるように構成されている。 In view of this point, in the control device for a hybrid vehicle according to the present invention, when a request for switching the operation state from the second operation state to the first operation state is generated, the torque adjustment control execution means is the rotation synchronization control execution means. Torque adjustment control is executed after the start of rotation synchronous control. That is, the rotation synchronization control is started prior to the execution of the torque adjustment control.
このように回転同期制御をトルク調整制御に先んじて開始すれば、回転同期制御の実行開始後、トルク調整制御が開始されるまでの期間において、駆動軸と第2回転電機との間のトルクの入出力が阻害されることがない。従って、例えば、イナーシャトルクによる駆動軸トルクの減少によって第2係合機構の伝達トルクが変化することに起因する、係合要素同士の接触音や物理衝撃の発生を、第2回転電機により適宜吸収することも、また、イナーシャトルクによる駆動軸のトルク変動を、第2回転電機からのトルク供給により補償又は吸収すること等も可能となり、係合装置の動作状態切り替え期間における、ハイブリッド車両の走行性能や快適性能の低下を、好適に防止、抑制或いは緩和することが可能となるのである。 If the rotation synchronization control is started prior to the torque adjustment control in this way, the torque between the drive shaft and the second rotating electrical machine during the period from the start of the rotation synchronization control until the torque adjustment control is started. Input / output is not hindered. Therefore, for example, the second rotating electrical machine appropriately absorbs the generation of contact noise and physical shock between the engaging elements due to the change in the transmission torque of the second engagement mechanism due to the decrease in the drive shaft torque due to the inertia torque. It is also possible to compensate or absorb the torque fluctuation of the drive shaft due to the inertia torque by supplying the torque from the second rotating electrical machine, and the traveling performance of the hybrid vehicle during the operation state switching period of the engagement device Further, it is possible to suitably prevent, suppress or alleviate a decrease in comfort performance.
補足すると、このようにイナーシャトルクによる駆動軸のトルク変動が顕在化する状況において、第2係合機構のトルク調整制御が、何らの指針に基づくことなく実行された場合、駆動軸に接続された状態にある第2回転電機のトルクを駆動軸トルクや第2係合機構における伝達トルクの調整に利用することができなくなる期間が、実践的にみて無視し得ない程度に長大化する可能性がある。とりわけ、第2係合機構のトルク調整制御完了後に第1係合機構の回転同期制御が実行される場合、或いは両制御が同時或いは略同時に開始される場合、駆動軸のトルク変動がハイブリッド車両の動力性能や快適性能を顕著に低下させかねないのである。 Supplementally, in the situation where the torque fluctuation of the drive shaft due to the inertia torque becomes obvious in this way, when the torque adjustment control of the second engagement mechanism is executed without any guideline, it is connected to the drive shaft. There is a possibility that the period during which the torque of the second rotating electrical machine in the state cannot be used for adjusting the drive shaft torque or the transmission torque in the second engagement mechanism will become so long that it cannot be ignored in practice. is there. In particular, when the rotation synchronization control of the first engagement mechanism is executed after the torque adjustment control of the second engagement mechanism is completed, or when both controls are started simultaneously or substantially simultaneously, the torque fluctuation of the drive shaft is Power performance and comfort performance can be significantly reduced.
尚、このような回転同期制御実行手段の作用により期待される効果に鑑みれば、当然ながら、回転同期制御の開始後におけるトルク調整制御の開始タイミングは、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて得られる、イナーシャトルクが駆動軸トルクに与える影響の大きさに対応付けられる形で決定されるのが望ましい。少なくとも、実践的見地から見て有意となり得る程度の遅延期間を経てトルク調整制御が実行されるのが望ましい。 In view of the effect expected by the operation of the rotation synchronization control execution means, the start timing of the torque adjustment control after the start of the rotation synchronization control is naturally determined experimentally, empirically, and theoretically in advance. It is desirable that the inertia torque is determined in correspondence with the magnitude of the influence of the inertia torque on the drive shaft torque obtained based on simulation or the like. It is desirable that the torque adjustment control be executed at least after a delay period that can be significant from a practical standpoint.
尚、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、好適な一形態として、例えば、一又は複数のCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のECU(Electronic Controlled Unit)等の各種処理ユニット、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の形態を採り得る。 The hybrid vehicle control device according to the present invention may be, for example, one or more CPUs (Central Processing Units), MPUs (Micro Processing Units), various processors or various controllers, or ROM (Read Various processing units such as single or multiple ECUs (Electronic Controlled Units), various controllers, or microcomputer devices, which may appropriately include various storage means such as only memory (RAM), RAM (Random Access Memory), buffer memory or flash memory It can take the form of various computer systems.
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、前記第1又は第2動作状態から前記第2又は第1動作状態への前記動作状態の切り替え要求が生じた場合に、前記第1及び第2係合機構のうち前記係合状態に移行すべき一方における前記複数の係合要素が前記回転同期状態に移行し且つ前記第1及び第2係合機構のうち前記係合解除状態に移行すべき他方における前記複数の係合要素が前記トルク非伝達状態に移行したことを許可条件として前記動作状態が切り替わるように前記係合装置を制御する係合制御手段を更に具備する(請求項2)。 In one aspect of the hybrid vehicle control device according to the present invention, when a request for switching the operation state from the first or second operation state to the second or first operation state occurs, the first and second The plurality of engagement elements in one of the second engagement mechanisms that should transition to the engagement state transition to the rotation synchronization state and transition to the engagement release state of the first and second engagement mechanisms. An engagement control means is further provided for controlling the engagement device so that the operation state is switched on the condition that the plurality of engagement elements on the other to be shifted to the torque non-transmission state are permitted. ).
この態様によれば、係合側の係合機構が回転同期状態となり係合解除側の係合機構がトルク非伝達状態に移行しない限り動作状態の切り替えが許可されないので、係合時或いは係合解除時における、係合要素相互の接触音や物理衝撃の発生を可及的に抑制することが可能となり、係合装置の動作状態を好適に切り替えることが可能となる。 According to this aspect, since switching of the operation state is not permitted unless the engagement mechanism on the engagement side is in the rotation synchronization state and the engagement mechanism on the engagement release side shifts to the torque non-transmission state, It is possible to suppress as much as possible the occurrence of contact noise and physical impact between the engaging elements at the time of release, and it is possible to suitably switch the operating state of the engaging device.
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記回転同期制御が開始されてから前記トルク調整制御が開始されるまでの期間において、前記第1回転電機のイナーシャトルクに起因する前記駆動軸のトルク変動が緩和されるように前記第2回転電機を制御する駆動軸トルク制御手段と、前記イナーシャトルクの大きさに対応する、前記第1係合機構における前記複数の係合要素の相対回転速度の変化率を特定する第1特定手段とを更に具備し、前記トルク調整制御実行手段は、前記特定された変化率が基準値未満となった場合に前記トルク調整制御を開始する(請求項3)。 In another aspect of the hybrid vehicle control device according to the present invention, the drive caused by the inertia torque of the first rotating electrical machine during a period from when the rotation synchronization control is started to when the torque adjustment control is started. A drive shaft torque control means for controlling the second rotating electrical machine so as to reduce the torque fluctuation of the shaft, and a relative relationship between the plurality of engagement elements in the first engagement mechanism corresponding to the size of the inertia torque. First specifying means for specifying a change rate of the rotation speed, and the torque adjustment control executing means starts the torque adjustment control when the specified change rate becomes less than a reference value (claim). Item 3).
この態様によれば、駆動軸トルク制御手段により、イナーシャトルクに起因する駆動軸のトルク変動が緩和されるため、一種の過渡的期間である係合装置の動作状態切り替え期間における、ハイブリッド車両の走行性能や快適性能の低下が可及的に抑制され得る。 According to this aspect, since the drive shaft torque control means alleviates the torque fluctuation of the drive shaft caused by the inertia torque, the hybrid vehicle travels during the operation state switching period of the engagement device, which is a kind of transient period. A decrease in performance and comfort performance can be suppressed as much as possible.
一方、単に回転同期制御をトルク調整制御に先んじて実行するのみの構成では、その効果にばらつきが生じる可能性がある。より具体的には、回転同期制御の完了後にトルク調整制御を開始すると、両制御の実行期間が時間軸上で重複しない所謂シリーズ制御となって、係合装置の動作状態の切り替えに要する期間が不必要に長大化する可能性がある。また反対に、回転同期制御の開始後、即座にトルク調整制御が開始されてしまうと、両制御が時間軸上で殆ど並行して実行されることになり、動作状態の切り替え期間は短縮化され得るものの、駆動軸のトルク変動を抑制する旨の効果を殆ど期待できなくなる可能性がある。 On the other hand, in the configuration in which the rotation synchronization control is simply executed prior to the torque adjustment control, the effect may vary. More specifically, when the torque adjustment control is started after the completion of the rotation synchronization control, the execution period of both controls is a so-called series control in which the time periods do not overlap with each other, and the period required for switching the operation state of the engagement device is reduced. It may become unnecessarily long. On the other hand, if the torque adjustment control is started immediately after the start of the rotation synchronization control, both controls are executed almost in parallel on the time axis, and the operation state switching period is shortened. Although obtained, there is a possibility that the effect of suppressing the torque fluctuation of the drive shaft can hardly be expected.
ここで、駆動軸のトルク変動を招来する第1回転電機のイナーシャトルクは、第1係合機構における複数の係合要素の相対回転速度の変化率、言い換えれば第1回転電機の回転速度の変化率に比例する。従って、第1特定手段により特定(尚、「特定」とは、検出、算出、推定、同定、選択又は取得等、各種の実践的態様を伴い得る概念である)される相対回転速度の変化率が基準値未満である場合にトルク調整制御を開始することにより、駆動軸トルクの比較的大きな変動を抑制しつつ、係合装置の動作状態の切り替え期間を可及的に短縮化することができ、実践上極めて有益である。 Here, the inertia torque of the first rotating electrical machine that causes the torque fluctuation of the drive shaft is the change rate of the relative rotational speed of the plurality of engagement elements in the first engagement mechanism, in other words, the change of the rotational speed of the first rotating electrical machine. Proportional to rate. Therefore, the change rate of the relative rotational speed specified by the first specifying means (where “specific” is a concept that can be accompanied by various practical aspects such as detection, calculation, estimation, identification, selection, or acquisition). By starting the torque adjustment control when is less than the reference value, it is possible to shorten the switching period of the operating state of the engagement device as much as possible while suppressing a relatively large fluctuation of the drive shaft torque. It is extremely useful in practice.
尚、相対回転速度の変化率に対して設定される基準値は、例えば、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、駆動軸トルクが所定以上に変動しない程度のイナーシャトルクに対応する固定値又は可変値として設定されていてもよい。 The reference value set for the rate of change of the relative rotational speed is, for example, in advance such that the drive shaft torque does not fluctuate more than a predetermined value based on experiments, experience, theory or simulation. It may be set as a fixed value or a variable value corresponding to the inertia torque.
尚、この態様では、前記トルク調整制御における前記伝達トルクの絶対値の目標値はゼロであってもよい(請求項4)。 In this aspect, the target value of the absolute value of the transmission torque in the torque adjustment control may be zero (claim 4).
伝達トルクの絶対値がゼロであれば、第2係合機構の係合要素の係合を極めて円滑に解除可能である。 If the absolute value of the transmission torque is zero, the engagement of the engagement elements of the second engagement mechanism can be released very smoothly.
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記回転同期制御は、前記第1係合機構における前記複数の係合要素の相対回転速度に応じたフィードバック制御を含み、前記回転同期制御実行手段は、前記トルク調整制御の開始後において、前記フィードバック制御に要するトルクを、前記トルク調整制御の開始時点相当値を上限として制限する(請求項5)。 In another aspect of the hybrid vehicle control device according to the present invention, the rotation synchronization control includes feedback control according to a relative rotation speed of the plurality of engagement elements in the first engagement mechanism, and the rotation synchronization control. The execution means limits the torque required for the feedback control after the start of the torque adjustment control, with the value corresponding to the start time of the torque adjustment control as an upper limit (Claim 5).
この態様によれば、第2回転電機による駆動軸トルクの調整が困難となるトルク調整制御開始以後の期間において、回転同期制御における第1回転電機のフィードバックトルクが、トルク調整制御開始時点相当値(例えば、トルク調整制御開始時点のトルク値であってもよいし、当該トルク値に適宜補正演算を施してなる補正値であってもよい)を上限として制限されるので、トルク調整制御開始以後にイナーシャトルクが増大することが防止され、トルク調整制御の実行期間における駆動軸のトルク変動を可及的に抑制することが可能となる。 According to this aspect, in the period after the start of the torque adjustment control in which the adjustment of the drive shaft torque by the second rotary electric machine is difficult, the feedback torque of the first rotary electric machine in the rotation synchronous control is a value equivalent to the torque adjustment control start time ( For example, it may be a torque value at the start of torque adjustment control, or may be a correction value obtained by appropriately performing a correction operation on the torque value). An increase in inertia torque is prevented, and torque fluctuations of the drive shaft during the execution period of torque adjustment control can be suppressed as much as possible.
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記回転同期制御実行手段は、前記第1動作状態から前記第2動作状態への前記動作状態の切り替え要求が生じた場合に、前記第2回転電機に対し、前記第2係合機構における前記複数の係合要素を前記回転同期状態とするための回転同期制御を実行し、前記トルク調整制御実行手段は、前記第2回転電機に対する回転同期制御が開始された後に、前記第1回転電機に対し、前記第1係合機構における前記複数の係合要素を前記トルク非伝達状態とするためのトルク調整制御を実行する(請求項6)。 In another aspect of the hybrid vehicle control device according to the present invention, the rotation synchronization control execution means is configured to switch the first operation state when a request for switching the operation state from the first operation state to the second operation state occurs. Rotation synchronization control is performed for the two-rotary electric machine to bring the plurality of engagement elements in the second engagement mechanism into the rotation-synchronized state, and the torque adjustment control execution unit rotates the second rotation electric machine. After the synchronous control is started, torque adjustment control is performed for the first rotating electrical machine to place the plurality of engagement elements in the first engagement mechanism in the torque non-transmission state (Claim 6). .
この態様によれば、第1動作状態から第2動作状態への切り替え時においても、係合側である第2係合機構における回転同期制御が第1係合機構におけるトルク調整制御に先んじて実行される。 According to this aspect, even when switching from the first operation state to the second operation state, the rotation synchronization control in the second engagement mechanism on the engagement side is executed prior to the torque adjustment control in the first engagement mechanism. Is done.
ここで特に、第1動作状態においては、第2回転電機は駆動軸から切り離された状態にあるから、第1回転電機が駆動軸と間接的に連結された状態にある第2動作状態と異なり、第2回転電機の回転速度制御により駆動軸のトルク変動が生じることはない。一方で、トルク非伝達状態にある第1係合機構の係合要素同士は、例えば内燃機関の微小なトルク変化等により接触する又は衝突する可能性があり、第1動作状態においても、トルク調整制御を回転同期制御に先んじて或いは回転同期制御と同時に実行する合理的理由は見出し難い。即ち、係合解除側の係合要素がトルク非伝達状態に維持される期間は、いずれの動作状態においても短い方がよいのである。 Here, in particular, in the first operating state, the second rotating electrical machine is in a state of being disconnected from the drive shaft. Therefore, unlike the second operating state in which the first rotating electrical machine is indirectly connected to the drive shaft. The torque fluctuation of the drive shaft does not occur due to the rotation speed control of the second rotating electrical machine. On the other hand, the engagement elements of the first engagement mechanism in the torque non-transmission state may come into contact or collide with each other due to, for example, a minute torque change of the internal combustion engine. Even in the first operation state, the torque adjustment It is difficult to find a rational reason for executing the control prior to the rotation synchronization control or simultaneously with the rotation synchronization control. That is, the period during which the engagement element on the disengagement side is maintained in the torque non-transmitting state is preferably shorter in any operating state.
また特に、第1係合機構における固定回転速度(即ち、第1動作状態における第1回転電機の回転速度と一義的である)がゼロ回転でない場合、ロック状態にある第1回転電機に対するトルク調整制御の実行過程において、イナーシャトルクによる駆動軸のトルク変動が生じる可能性がある。この点に鑑みれば、トルク調整制御の実行期間の長大化の防止或いは抑制は、ハイブリッド車両の動力性能或いは快適性能の低下抑制に効果的である点は明らかであり、第2回転電機に対する回転速度制御を第1回転電機に対するトルク調整制御に先行させることの技術的意義は明確である。 In particular, when the fixed rotational speed in the first engagement mechanism (that is, the rotational speed of the first rotating electrical machine in the first operation state is not unique) is not zero, torque adjustment for the first rotating electrical machine in the locked state is performed. There is a possibility that torque fluctuations of the drive shaft due to inertia torque occur in the control execution process. In view of this point, it is clear that the prevention or suppression of the lengthening of the execution period of the torque adjustment control is effective in suppressing the decrease in power performance or comfort performance of the hybrid vehicle, and the rotational speed relative to the second rotating electrical machine. The technical significance of making the control precede the torque adjustment control for the first rotating electrical machine is clear.
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記第1係合機構は、前記係合状態において前記第1回転電機をゼロ回転に固定するブレーキ機構であり、前記第2係合機構における前記複数の回転要素の相対回転速度を特定する第2特定手段を更に具備し、前記トルク調整制御実行手段は、前記特定された相対回転速度が、前記回転同期状態を規定する基準値よりも大きい所定値未満となった場合に前記トルク調整制御を開始する(請求項7)。 In another aspect of the hybrid vehicle control device according to the present invention, the first engagement mechanism is a brake mechanism that fixes the first rotating electrical machine to zero rotation in the engagement state, and the second engagement mechanism. And further comprising a second specifying means for specifying relative rotational speeds of the plurality of rotating elements, wherein the torque adjustment control executing means is configured such that the specified relative rotational speed is higher than a reference value defining the rotational synchronization state. The torque adjustment control is started when it becomes less than a large predetermined value (Claim 7).
この態様によれば、第1係合機構が、第1回転電機をゼロ回転固定するブレーキ機構であるため、トルク調整制御の実行過程において第1回転電機のイナーシャトルクによる駆動軸のトルク変動は殆ど無視し得る。従って、第2係合機構における係合要素の相対回転速度が所定値未満であることを条件としてトルク調整制御を開始しても実践上何ら問題が生じない。また、相対回転速度の特定は、実践的にみれば比較的容易であるから、相対回転速度を判断基準とすることにより、第1動作状態から第2動作状態への動作状態の良好な切り替えが比較的簡便にして可能となる。 According to this aspect, since the first engagement mechanism is a brake mechanism that fixes the first rotating electrical machine to zero rotation, the torque fluctuation of the drive shaft due to the inertia torque of the first rotating electrical machine is hardly caused in the execution process of the torque adjustment control. Can be ignored. Therefore, even if the torque adjustment control is started on the condition that the relative rotation speed of the engagement elements in the second engagement mechanism is less than a predetermined value, no problem occurs in practice. In addition, since it is relatively easy to specify the relative rotational speed in practice, it is possible to satisfactorily switch the operating state from the first operating state to the second operating state by using the relative rotational speed as a criterion. It becomes possible relatively easily.
尚、相対回転速度に係る所定値は、回転同期状態を規定する基準値よりも大きい値である。従って、相対回転速度が所定値に到達したことに伴いトルク調整が開始されると、基準値未満のトルク領域へ向けた第1係合機構の係合要素の伝達トルクの絶対値制御と、基準値未満の回転領域へ向けた第2係合機構の係合要素の相対回転速度の制御が時間軸上で並行して実行され、動作状態の切り替え期間を短縮化することができる。 The predetermined value related to the relative rotational speed is a value larger than a reference value that defines the rotational synchronization state. Therefore, when the torque adjustment is started when the relative rotational speed reaches the predetermined value, the absolute value control of the transmission torque of the engagement element of the first engagement mechanism toward the torque region less than the reference value, and the reference Control of the relative rotational speed of the engagement element of the second engagement mechanism toward the rotation region less than the value is executed in parallel on the time axis, and the operation state switching period can be shortened.
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.
<発明の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
<Embodiment of the Invention>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<実施形態の構成>
始めに、図1を参照し、本発明の一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。
<Configuration of Embodiment>
First, with reference to FIG. 1, the structure of the
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及び車速センサ14並びにハイブリッド駆動装置10を備えた、本発明に係る「ハイブリッド車両」の一例である。
In FIG. 1, the
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「ハイブリッド車両の制御装置」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、後述する変速制御を実行可能に構成されている。
The
尚、ECU100は、本発明に係る「回転同期制御実行手段」、「トルク調整制御実行手段」、「係合制御手段」、「駆動軸トルク制御手段」、「第1特定手段」及び「第2特定手段」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。
Note that the
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を駆動するドライブユニットである。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。
The
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
バッテリ12は、例えばリチウムイオンバッテリセル等の単位電池セルを複数(例えば、数百個)直列に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電池ユニットであり、本発明に係る「蓄電手段」の一例である。
The
アクセル開度センサ13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を検出可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ13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
車速センサ14は、ハイブリッド車両1の車速Vを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ14は、ECU100と電気的に接続されており、検出された車速V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
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
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)、MG2減速機構400、駆動軸500、減速機構600、MG2出力軸700及び係合装置800を備える。
In FIG. 2, the
エンジン200は、ハイブリッド車両1の主たる動力源として機能するように構成された、本発明に係る「内燃機関」の一例たる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、動力分割機構300の動力入力軸310に伝達される構成となっている。尚、エンジン200は、本発明に係る内燃機関の採り得る実践的態様の一例に過ぎず、本発明に係る内燃機関の実践的態様としては、エンジン200に限らず、公知の各種エンジンを採用可能である。
The
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「第1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 regeneration function that converts kinetic energy into electrical energy, and is an example of the “first rotating electrical machine” according to the present invention. is there.
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「第2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 an example of a “second rotating electrical machine” according to the present invention and that is larger than motor generator MG1, 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、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 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. Of course, other configurations may be used.
動力分割機構300は、本発明に係る「動力伝達機構」の一例たる遊星歯車機構である。
The
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S1と、サンギアS1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」の他の一例たるリングギアR1と、サンギアS1とリングギアR1との間に配置されてサンギアS1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」の更に他の一例たるキャリアC1とを備える。
The
サンギアS1は、エンジントルクTeに拮抗する反力トルクを負担する反力要素であり、モータジェネレータMG1の出力回転軸たるMG1出力軸320に固定されている。従って、サンギアS1の回転速度は、モータジェネレータMG1の回転速度たるMG1回転速度Nmg1(MG1出力軸320の回転速度を意味する)と等価である。リングギアR1は、動力分割機構300の出力要素であり、動力出力軸330に、その回転軸を共有する形で連結されている。キャリアC1は、先に述べたように、エンジン200のクランク軸に連結された動力入力軸310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、エンジン200の機関回転速度Neと等価である。
Sun gear S1 is a reaction force element that bears a reaction force torque that antagonizes engine torque Te, and is fixed to
MG2減速機構400は、動力分割機構300の動力出力軸330に連結された第1ギア410、ハイブリッド駆動装置10の動力出力軸たる駆動軸500に連結され、第1ギア410及び第3ギア430と噛合する第2ギア420及び後述する駆動軸側係合要素822に連結され、第2ギア420と噛合する第3ギア430を備えた減速装置である。第2ギア420の回転速度は、駆動軸500の回転速度と等価であり、即ち、ハイブリッド駆動装置10の出力回転速度Noutである。
The MG2
一方、第3ギア430の歯数は、第2ギア420の歯数よりも多くなっており、駆動軸500の回転速度は、減速された状態で駆動軸側係合要素822に伝達される。他方、第3ギア430の回転速度は、駆動軸側係合要素822が後述するMG2側係合要素821と係合した状態において、モータジェネレータMG2の回転速度たるMG2回転速度Nmg2と等価となる。従って、MG2回転速度Nmg2は、出力回転速度Noutに対し減速される。
On the other hand, the number of teeth of the
尚、MG2減速機構400の構成は、モータジェネレータMG2を減速する機構の採り得る一形態に過ぎず、この種の減速機構は、多様な形態を有し得る。例えば、この種の減速機構は、駆動軸に固定された回転要素と、固定要素に固定された回転要素と、MG2のロータに固定された回転要素とを含む相互に差動回転可能な複数の回転要素を含む一種の差動ギア機構として構成されていてもよい。また、この種の減速機構は、必ずしもハイブリッド駆動装置に備わっておらずともよい。
The configuration of
減速機構600は、先述した左車軸SFL及び右車軸SFRと、駆動軸500との間のトルク伝達を行うギア機構である。
The
MG2出力軸700は、モータジェネレータMG2のロータに固定された、モータジェネレータMG2の出力回転軸である。
係合装置800は、係合状態においてモータジェネレータMG1をロックする第1係合機構810と、係合状態においてMG2出力軸700を駆動軸500に間接的に接続し、係合解除状態においてMG2出力軸700を駆動軸500から切り離す第2係合機構820と、これら第1及び第2係合機構の状態によって規定される係合装置800の動作状態を選択的に切り替える係合制御機構830とを備えた、本発明に係る「係合装置」の一例である。
第1係合機構810は、MG1側係合要素811、ブレーキ側係合要素812及び第1スリーブ813を備えた、本発明に係る「第1係合機構」の一例たる回転同期噛合式のドグクラッチ機構である。
The
MG1側係合要素811は、先述したMG1出力軸320に固定され、MG1出力軸320と一体回転する円板状の係合部材である。MG1係合要素811の外周面には、噛合用の歯状部材たる外歯(不図示)が等間隔に配設されている。
The MG1
ブレーキ側係合要素812は、ハイブリッド車両1のシャシ等、回転速度ゼロの回転要素、即ち、固定要素に固定された、MG1側係合要素811と対向配置された円板状の係合部材である。ブレーキ側係合要素812の外周面には、噛合用の歯状部材たる外歯(不図示)が等間隔に配設されている。尚、MG1側係合要素811及びブレーキ側係合要素812は、本発明に係る「複数の係合要素」の一例である。
The brake
第1スリーブ813は、所定のストローク方向(紙面左右方向)に所定量ストローク可能に構成された環状部材である。第1スリーブ813の内周面には、噛合用の歯状部材たる内歯(不図示)が等間隔で配設されている。この内歯は、MG1側係合要素811及びブレーキ側係合要素812に夫々形成された上述の外歯と、回転同期状態において噛合可能に構成されている。図2には、第1スリーブ813がMG1側係合要素811のみと噛合している状態が例示されている。
The
このように第1スリーブ813がMG1側係合要素811とのみ係合している状態では、MG1側係合要素811とブレーキ側係合要素812とは係合しておらず、MG1側係合要素811はブレーキ側係合要素812の状態に関係なく回転可能である。即ち、この状態は、本発明に係る「係合解除状態」の一例である。一方、第1スリーブ813が上記ストローク方向(より具体的には、紙面左方向)に所定量ストロークした状態では、第1スリーブ813に形成された内歯は、MG1側係合要素811の外歯と共にブレーキ側係合要素812の外歯とも噛合する。この状態では、MG1側係合要素811とブレーキ側係合要素812とは間接的に係合していることになり、モータジェネレータMG1の回転は、ブレーキ側係合要素812によって阻まれ、モータジェネレータMG1はゼロ回転にロックされる。即ち、この状態は、本発明に係る「係合状態」の一例である。
Thus, in the state in which the
第2係合機構820は、MG2側係合要素821、駆動軸側係合要素822及び第2スリーブ823を備えた、本発明に係る「第2係合機構」の一例たる回転同期噛合式のドグクラッチ機構である。
The
MG2側係合要素821は、MG2出力軸700に固定され、MG2出力軸700と一体回転する円板状の係合部材である。MG2係合要素821の外周面には、噛合用の歯状部材たる外歯(不図示)が等間隔に配設されている。
The MG2
駆動軸側係合要素822は、MG2減速機構400の第3ギア430と回転軸を共有する円板状の係合部材である。駆動軸側係合要素822の外周面には、噛合用の歯状部材たる外歯(不図示)が等間隔に配設されている。
The drive shaft
第2スリーブ823は、所定のストローク方向(紙面左右方向)に所定量ストローク可能に構成された環状部材である。第2スリーブ823の内周面には、噛合用の歯状部材たる内歯(不図示)が等間隔で配設されている。この内歯は、MG2側係合要素821及び駆動軸側係合要素822に夫々形成された上述の外歯と、回転同期状態において噛合可能に構成されている。図2には、第2スリーブ823がMG2側係合要素821及び駆動軸側係合要素822と噛合している状態が例示されている。
The
このように第2スリーブ823がMG2側係合要素821及び駆動軸側係合要素822の双方と係合している状態では、MG1側係合要素811とブレーキ側係合要素812とは間接的に係合していることになり、モータジェネレータMG2は、駆動軸500との間でトルクの伝達を行うことが可能である。即ち、この状態は、本発明に係る「係合状態」の他の一例である。一方、第2スリーブ823が上記ストローク方向(より具体的には、紙面左方向)に所定量ストロークした状態では、第2スリーブ823に形成された内歯は、MG2側係合要素821の外歯から解放され、駆動軸側係合用822のみと噛合する。この状態では、MG2側係合要素821と駆動軸側係合要素822とは係合しておらず、モータジェネレータMG2と駆動軸500との間のトルクの伝達は遮断される。即ち、この状態は、本発明に係る「係合解除状態」の他の一例である。
Thus, in the state where the
係合制御機構830は、フォーク831、ロッド832及びアクチュエータ833を備える。
The
フォーク831は、一方の端部が第1係合機構810における第1スリーブ813に固定され、他方の端部が第2係合機構820における第2スリーブ823に固定された駆動部材である。フォーク831とこれら各スリーブとは、上述したストローク方向に一体に往復運動可能に構成される。
The
ロッド832は、フォーク831に固定され、フォーク831にアクチュエータ833からの動力を伝達する動力伝達部材である。ロッド832は、上述のストローク方向に所定量ストローク可能であり、ロッド832のストローク運動は、ロッド832に連結された上述のフォーク831の往復運動に変換される構成となっている。
The
アクチュエータ833は、ロッド832に対し、フォーク831をストローク方向にストローク運動させるための駆動力を付与可能な、公知の直動式電磁アクチュエータである。アクチュエータ833は、その駆動力源としてソレノイド(電磁石)を備えており、このソレノイドに対し、駆動電流たる励磁電流が供給されることにより、ロッド832をストローク方向に変位させる電磁力を発生させる仕組みとなっている。尚、アクチュエータ833は、PCU11と電気的に接続されており、PCU11からの電力供給により駆動電流を供給可能である。従って、アクチュエータ833の動作状態もまた、ECU100により制御される構成となっている。尚、ロッド832のストローク方向は、駆動電流の符合を反転させることによって反転する。
The
このように、係合装置800においては、アクチュエータ833が第1係合機構810と第2係合機構820との間で共有されており、ロッド832のストローク運動により、第1係合機構810及び第2係合機構820の状態が同時に切り替えられる。
Thus, in the
ここで特に、図示するように、第1係合機構810が、係合要素たるMG1側係合要素811とブレーキ側係合要素812との係合が解除された係合解除状態にある場合には、第2係合機構820は、係合要素たるMG2側係合要素821と駆動軸側係合要素822とが係合した係合状態となる。反対に、第1係合機構810が、係合要素たるMG1側係合要素811とブレーキ側係合要素812とが係合した係合状態にある場合には、第2係合機構820は、係合要素たるMG2側係合要素821と駆動軸側係合要素822との係合が解除された係合解除状態となる。即ち、係合装置800は、その動作状態が、第1係合機構810が係合状態にあり且つ第2係合機構820が係合解除状態にある第1動作状態と、第1係合機構810が係合解除状態にあり且つ第2係合機構820が係合状態にある第2動作状態との間で選択的に切り替えられる構成となっている。
In particular, as shown in the drawing, when the
尚、ハイブリッド駆動装置10においては、図示破線枠A1、A2及びA3に相当する部位に、レゾルバ等の回転センサが付設されており、検出部位の回転速度を検出可能な構成となっている。これら回転センサは、ECU100と電気的に接続された状態にあり、検出された回転速度は、夫々ECU100に対し一定又は不定の周期で送出されている。補足すると、図示破線枠A1に相当する部位の回転速度とは、即ちMG1回転速度Nmg1であり、図示破線枠A2に相当する部位の回転速度とは、即ちMG2回転速度Nmg2である。また、図示破線枠A3に相当する部位の回転速度とは、即ち、出力回転速度Noutである。
In the
動力分割機構300は、上述した構成の下で、エンジン200から動力入力軸310に供給されるエンジントルクTeを、キャリアC1によってサンギアS1及びリングギアR1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、エンジントルクTe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R1の歯数に対するサンギアS1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C1に対しエンジントルクTeを作用させた場合に、サンギアS1に作用するトルクTesは下記(1)式により、また動力出力軸330に現れるエンジン直達トルクTerは下記(2)式により、夫々表される。
In the
Tes=−Te×ρ/(1+ρ)・・・(1)
Ter=Te×1/(1+ρ)・・・(2)
尚、本発明に係る「動力伝達機構」に係る実施形態上の構成は、動力分割機構300のものに限定されない。例えば、本発明に係る動力伝達機構は、複数の遊星歯車機構が組み合わされた複合型遊星歯車機構であってもよい。
Tes = −Te × ρ / (1 + ρ) (1)
Ter = Te × 1 / (1 + ρ) (2)
The configuration of the embodiment relating to the “power transmission mechanism” according to the present invention is not limited to that of the
<実施形態の動作>
<変速モードの詳細>
本実施形態に係るハイブリッド車両1は、変速モードとして、固定変速モード及び無段変速モードを選択可能である。
<Operation of Embodiment>
<Details of shift mode>
The
ここで、図3を参照し、ハイブリッド車両1の変速モードについて説明する。ここに、図3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。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こととする。
Here, the shift mode of the
図3(a)において、縦軸は回転速度を表しており、横軸には、左から順にサンギアS1(一義的にモータジェネレータMG1)、キャリアC1(一義的にエンジン200)及びリングギアR1(一義的にモータジェネレータMG2及び駆動軸500)が表されている。 In FIG. 3A, the vertical axis represents the rotational speed, and the horizontal axis represents the sun gear S1 (uniquely motor generator MG1), carrier C1 (uniquely engine 200) and ring gear R1 (in order from the left). The motor generator MG2 and the drive shaft 500) are uniquely represented.
ここで、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遊星歯車機構であり、サンギアS1、キャリアC1及びリングギアR1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。
Here, the
図3(a)において、車速V及び出力回転速度Noutと一義的な回転関係にあるリングギアR1が、図示白丸m1に相当する回転速度で回転しているとする。この場合、モータジェネレータMG1が、図示白丸g1に相当する回転速度で回転していれば、残余の回転要素たるキャリアC1に連結されたエンジン200の回転速度(即ち、機関回転速度Ne)は、必然的に図示白丸e1に相当する回転速度となる。この際、リングギアR1の回転速度を維持したまま(即ち、一義的に出力回転速度Nout及びMG2回転速度Nmg2を維持したまま)モータジェネレータMG1の回転速度を図示白丸g2及び白丸g3に相当する回転速度に夫々変化させれば、エンジン200の回転速度は、夫々図示白丸e2及び白丸e3に相当する回転速度へと変化する。
In FIG. 3 (a), it is assumed that the ring gear R1 that has a unique rotational relationship with the vehicle speed V and the output rotational speed Nout is rotating at a rotational speed corresponding to the illustrated white circle m1. In this case, if the motor generator MG1 is rotating at a rotation speed corresponding to the white circle g1 shown in the figure, the rotation speed of the
即ち、この場合、モータジェネレータMG1を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(ここでは、機関回転速度NeとエンジントルクTeの組み合わせにより規定される一動作条件を意味する)で動作させることが可能となる。この状態に対応する変速モードが、無段変速モードである。無段変速モードでは、エンジン200の動作点は、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 this case, by making the motor generator MG1 function as a rotational speed control mechanism, it means that the
無段変速モードにおいては、当然ながらMG1回転速度Nmg1は可変である必要がある。このため、無段変速モードが選択される場合、係合装置800は、第1係合機構810が係合解除状態且つ第2係合機構820が係合状態となる先述した第2動作状態に制御される。
In the continuously variable transmission mode, of course, the MG1 rotational speed Nmg1 needs to be variable. For this reason, when the continuously variable transmission mode is selected, the
動力分割機構300において、駆動軸500に先に述べたエンジントルクTeに対応するトルクTerを供給するためには、MG1トルクTmg1として、エンジントルクTeに応じてサンギアS1の回転軸たるMG1出力軸320に現れる先述のトルクTesと大きさが等しく且つ符合が反転した(即ち、負トルクである)反力トルクを、モータジェネレータMG1からこのMG1出力軸320に供給する必要がある。この場合、上記白丸g1或いは白丸g2といった正回転領域の動作点において、MG1は正回転負トルクの電力回生状態(即ち、発電状態)となる。このように、無段変速モードにおいては、モータジェネレータMG1を反力要素として機能させることにより、駆動軸にエンジントルクTeの一部を供給しつつ、サンギア軸に分配されるエンジントルクTeの一部で電力回生(発電)が行われる。駆動軸500に対し要求されるトルク(即ち、ハイブリッド車両1の要求トルク)が、エンジン200からの直達トルクで不足する場合には、この回生電力を利用する形で、或いは適宜バッテリ12から電力を持ち出して、モータジェネレータMG2から駆動軸に対し適宜アシストトルクとしてのMG2トルクTmg2が供給される。
In
一方、例えば高速軽負荷走行時等、出力回転速度Noutが比較的高い割に機関回転速度Neが比較的低い運転条件においては、モータジェネレータMG1が、例えば図示白丸g3の如き負回転領域の動作点となる。モータジェネレータMG1は、エンジントルクTeの反力トルクとして負トルクを出力しているから、この場合、MG1は、負回転負トルクの状態となって力行状態となる。即ち、この場合、モータジェネレータMG1から出力されるMG1トルクTmg1は、ハイブリッド車両1の駆動トルクとして駆動軸に伝達される。
On the other hand, when the engine speed Ne is relatively low for a relatively high output rotational speed Nout, such as when traveling at high speed and light load, for example, the motor generator MG1 operates at an operating point in a negative rotational area such as the white circle g3 shown in the figure. It becomes. Since motor generator MG1 outputs a negative torque as a reaction torque of engine torque Te, in this case, MG1 enters a state of negative rotation negative torque and enters a power running state. That is, in this case, MG1 torque Tmg1 output from motor generator MG1 is transmitted to the drive shaft as drive torque of
他方で、ハイブリッド駆動装置10では、エンジン直達トルクTerとMG2トルクTmg2との総和がドライバ要求トルクに合致するように、エンジン200、MG1及びMG2が相互に協調的に制御されており、このようにMG1が力行状態に陥った場合、モータジェネレータMG2は、駆動軸500に供給される、要求トルクに対し過剰なトルクを吸収するため負トルク状態となる。この場合、モータジェネレータMG2は、正回転負トルクの電力回生状態となる。このような状態においては、MG1からの駆動力をMG2での電力回生に利用し、この回生電力によりMG1を力行駆動する、といった所謂動力循環と称される非効率な電気パスが生じることとなる。動力循環が生じた状態では、ハイブリッド駆動装置10のシステム効率が低下する。
On the other hand, in the
そこで、ハイブリッド車両1では、予め、例えばこのような動力循環が生じ得るものとして定められた運転領域において、係合装置800の動作状態が、第1係合機構810が係合状態且つ第2係合機構820が係合解除状態となる先述した第1動作状態に制御され、モータジェネレータMG1がロックされる。その様子が図3(b)に示される。第1係合機構810の一方の係合要素は、ゼロ回転固定のブレーキ側係合要素812であるから、第1係合機構810によりモータジェネレータMG1がロック状態に移行すると、モータジェネレータMG1は、図示白丸g4に相当するゼロ回転にロックされる。
Therefore, in the
この場合、出力回転速度NoutとMG1回転速度Nmg1(Nmg1=0)とにより、残余の機関回転速度Neは、図示白丸e4に相当する回転速度に一義的に決定される。即ち、モータジェネレータMG1がロックされた場合、機関回転速度Neは、車速Vと一義的な出力回転速度Noutにより一義的に決定される(即ち、変速比が一定となる)。この状態に対応する変速モードが固定変速モードである。 In this case, the remaining engine rotational speed Ne is uniquely determined to be a rotational speed corresponding to the illustrated white circle e4 based on the output rotational speed Nout and the MG1 rotational speed Nmg1 (Nmg1 = 0). That is, when the motor generator MG1 is locked, the engine rotational speed Ne is uniquely determined by the vehicle speed V and the unambiguous output rotational speed Nout (that is, the gear ratio is constant). The shift mode corresponding to this state is the fixed shift mode.
固定変速モードでは、本来モータジェネレータMG1が負担すべきエンジントルクTeの反力トルクを、第1係合機構810の物理的な係合力により代替させることができる。即ち、この場合、モータジェネレータMG1を電力回生状態にも力行状態にも制御する必要はなくなり、モータジェネレータMG1を停止させることが可能となる。従って、基本的には、モータジェネレータMG2を稼動させる必要もなくなり、MG2は、言わば空転状態となる。結局、固定変速モードでは、駆動軸に現れる駆動トルクが、エンジントルクTeのうち、動力分割機構300により駆動軸側に分割される直達トルクTerのみとなり、ハイブリッド駆動装置10は、機械的な動力伝達を行うのみとなって、その伝達効率が向上する。
In the fixed speed change mode, the reaction torque of the engine torque Te that should be borne by the motor generator MG1 can be replaced by the physical engagement force of the
ここで、係合装置800が第1動作状態に移行した場合、第2係合機構820は、MG2側係合要素821と駆動軸側係合要素822との係合が解除された係合解除状態となる。モータジェネレータMG2は、非稼動空転状態にある場合において、そのフリクションや回転慣性により駆動軸500の回転を妨げる単なる慣性体に過ぎなくなるが、このように第1動作状態においてモータジェネレータMG2は駆動軸500から切り離されるから、ハイブリッド駆動装置10における燃料消費率は可及的に抑制される。特に、係合装置800は、係合制御機構830の構成により、第1係合機構810と第2係合機構820とを同時に駆動することができる。そのため、係合装置800は、第1動作状態から第2動作状態への動作状態の切り替え及び第2動作状態から第1動作状態への動作状態の切り替えを効率的に行うことが出来る。更には、各係合機構を単一のアクチュエータ833で駆動することができるため、電力消費率の面においても、車両搭載性の面においても、またコスト面においても、係合機構毎にアクチュエータが設けられる構成と較べて有利である。
Here, when the
<変速制御の概要>
ところで、第1係合機構810及び第2係合機構820は、共に回転同期噛合式のドグクラッチ機構であり、係合要素同士を係合させるにあたっては係合要素同士の回転同期が必要となる。係合要素同士が回転同期していない状態で、スリーブに形成された内歯と係合先の係合要素に形成された外歯とを噛合させることは出来ない、或いは出来たとして、ギア歯同士の接触による物理衝撃及び衝撃音の発生は避けられず、場合によってはギア歯の欠損等を生じかねないからである。また、これら係合機構において、係合要素同士の係合を解除するためには係合要素相互間の伝達トルクを低減する必要がある。回転方向にトルクが伝達されている状態では、アクチュエータ833の駆動力が不足して、スリープをストロークさせることが出来ない、或いは出来たとして、ギア歯同士の接触による物理衝撃及び衝撃音の発生は避けられず、場合によってはギア歯の欠損等を生じかねないからである。
<Outline of shift control>
By the way, the
従って、係合装置800において動作状態を選択的に切り替えるにあたっては、実際に各係合機構のスリーブをストロークさせる以前に、係合解除状態から係合状態へ移行する一方の係合機構における係合要素同士の回転同期制御と、係合状態から係合解除状態へ移行する他方の係合機構における係合要素同士の伝達トルク調整制御とが完了している必要がある。
Therefore, when the operation state is selectively switched in the
本実施形態に係る回転同期制御とは、係合機構における係合要素の相対回転速度をゼロ回転(即ち、本発明に係る「基準値未満」の一例である)に収束させる制御を意味する。実践的に言えば、この相対回転速度の調整は、各モータジェネレータに接続された係合要素の回転速度の制御により実現される。何故なら、第1係合機構における一方の係合要素は、回転速度がゼロ固定のブレーキ側係合要素812であり、また第2係合機構における一方の係合要素は、回転速度が、その時点のハイブリッド車両1の車軸の回転速度(一義的に車速Vである)に連動した駆動軸側係合要素822だからである。
The rotation synchronization control according to the present embodiment means control for converging the relative rotation speed of the engagement elements in the engagement mechanism to zero rotation (that is, an example of “less than the reference value” according to the present invention). Practically speaking, the adjustment of the relative rotation speed is realized by controlling the rotation speed of the engagement element connected to each motor generator. This is because one engagement element in the first engagement mechanism is a brake-
本実施形態に係るトルク調整制御とは、係合機構において係合要素同士で伝達するトルクを表す伝達トルクをゼロトルクまで低減する制御を意味する。実践的に言えば、この伝達トルクの調整は、各モータジェネレータに接続された係合要素のトルクの制御により実現される。何故なら、第1係合機構における一方の係合要素は、能動的なトルク調整が不可能なゼロ回転固定のブレーキ側係合要素812であり、また第2係合機構における一方の係合要素は、トルクが、その時点のハイブリッド車両1の駆動軸500の出力トルク(即ち、駆動軸トルク)に律束される駆動軸側係合要素822だからである。
The torque adjustment control according to the present embodiment means control for reducing the transmission torque representing the torque transmitted between the engagement elements in the engagement mechanism to zero torque. Practically speaking, the adjustment of the transmission torque is realized by controlling the torque of the engagement element connected to each motor generator. This is because one engagement element in the first engagement mechanism is a zero-rotation fixed brake
ところで、複数の係合機構相互間でアクチュエータ833を共有することにより上述した各種の利益をもたらす一方で、変速装置800は、動作状態が二値的に切り替わる構成に起因して、動作状態切り替え期間の長大化並びに動作状態切り替え期間における振動及び騒音の発生等、各種の実践的問題点を有している。例えば、係合状態へ移行する一方の係合機構における回転同期制御と係合解除状態に移行する他方の係合機構における伝達トルク調整制御とを、時間軸上で双方が重複しないシリーズ制御とすると、動作状態の切り替えに要する期間としての動作状態切り替え期間が無用に長大化する可能性がある。
By the way, while sharing the
また、モータジェネレータの回転速度を変化させる過程においては、回転速度の時間微分値に応じたイナーシャトルクが発生する。回転速度を変化させるべくモータジェネレータから出力されるトルクの一部は、このイナーシャトルクと相殺するが、モータジェネレータMG1は、第2動作状態においてMG1出力軸320を介して間接的に駆動軸500に連結されており、このイナーシャトルクは、駆動軸500のトルク変動を招来する。
Further, in the process of changing the rotation speed of the motor generator, an inertia torque corresponding to the time differential value of the rotation speed is generated. A part of the torque output from the motor generator to change the rotation speed cancels out this inertia torque, but the motor generator MG1 is indirectly connected to the
ここで、この種のトルク変動は、第2動作状態において駆動軸500と間接的に連結されたモータジェネレータMG2から、アシストトルクとしてのMG2トルクTmg2を出力することにより補償可能であるが、伝達トルク調整制御が開始されてしまえば、伝達トルクはゼロトルクへ向けて収束するため、このアシストトルクは駆動軸500のトルク変動の抑制に寄与しない。従って、伝達トルク調整制御と回転同期制御との時間軸上の位置関係が何ら考慮されない場合、駆動軸のトルク変動が無用に継続する可能性がある。
Here, this type of torque fluctuation can be compensated by outputting MG2 torque Tmg2 as assist torque from motor generator MG2 indirectly connected to drive
更には、この種の駆動軸のトルク変動は、駆動軸500と間接的に連結された駆動軸側係合要素822のトルク変動を招くから、第2動作状態においてこの駆動軸側係合要素822と係合しているMG2側係合要素821との間の伝達トルクも変化する。この伝達トルクの変化も、トルク調整制御の開始以前においてはMG2トルクTmg2により補償可能であるが、トルク調整制御が開始されてしまえば、その実践は著しく制約を受ける。
Furthermore, this kind of torque fluctuation of the drive shaft causes a torque fluctuation of the drive shaft
このように、実践的見地から言えば、係合装置800の動作状態の切り替え、とりわけ第2動作状態から第1動作状態への切り替え(即ち、MG1非ロック→MG1ロックの切り替え)に際しては、第1係合機構810における回転同期制御と第2係合機構820におけるトルク調整制御との時間軸上の位置関係を最適化する必要がある。本実施形態では、その点に想到し、ECU100により実行される変速制御により、変速装置800における迅速且つ円滑な動作状態の切り替えが実現される。
Thus, from a practical standpoint, when switching the operation state of the
<変速制御の詳細>
ここで、図4を参照し、変速制御の詳細について説明する。ここに、図4は、変速制御のフローチャートである。
<Details of shift control>
Here, the details of the shift control will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of the shift control.
図4において、ECU100は、係合装置800が第2動作状態にあるか否かを判定する(ステップS101)。尚、既に述べたように、第2動作状態とは、第1係合機構810が係合解除状態にあり且つ第2係合機構820が係合状態にある、モータジェネレータMG1がロックされない状態を意味する。係合装置800の動作状態は、アクチュエータ833の動作状態を制御するECU100自身が制御情報として保持している。
In FIG. 4, the
係合装置800が第2動作状態にある場合(ステップS101:YES)、ECU100は、ハイブリッド車両1の運転条件が、予めモータジェネレータMG1をロックすべきものとして定められたMG1ロック領域に該当するか否かを判定する(ステップS102)。尚、ステップS102において判定に供される運転条件は一義的でないが、例えば、好適には、ハイブリッド車両1の車速V及び要求駆動力Ft(車軸に供給すべき駆動力)等が採用され得る。また、MG1ロック領域の定義も、実験的、経験的又は理論的に適宜設定可能であるが、例えば、上述したように高速軽負荷走行時に対応する領域に設定されていてもよい。
When
ハイブリッド車両1の運転条件がMG1ロック領域に該当する場合(ステップS102:YES)、ECU100は、第1係合制御を実行する(ステップS200)。第1係合制御は、第1係合機構810を係合解除状態から係合状態へ切り替える一方で第2係合機構820を係合状態から係合解除状態へ切り替える制御であり、即ち、第2動作状態から第1動作状態へ係合装置800の動作状態を切り替える制御である。第1係合制御が実行されると、処理はステップS101に戻される。尚、第1係合制御については後述する。
When the driving condition of the
ステップS101において、係合装置800が第2動作状態でない場合(ステップS101:NO)、即ち、第1動作状態である場合、ECU100は、MG1ロックの解除要求があるか否かを判定する(ステップS103)。尚、MG1ロックの解除要求は、基本的に、ハイブリッド車両1の運転条件が先のMG1ロック領域以外の領域に該当する場合に発生する。MG1ロックの解除要求がない場合(ステップS103:NO)、ECU100は、処理をステップS101に戻す。即ち、係合装置800は、従前の状態に維持される。
In step S101, if the
一方、MG1ロックの解除要求がない場合(ステップS103:YES)、ECU100は、第2係合制御を実行する(ステップS300)。第2係合制御は、第1係合機構810を係合状態から係合解除状態へ切り替える一方で第2係合機構820を係合解除状態から係合状態へ切り替える制御であり、即ち、第1動作状態から第2動作状態へ係合装置800の動作状態を切り替える制御である。第2係合制御が実行されると、処理はステップS101に戻される。尚、第2係合制御については後述する。
On the other hand, when there is no MG1 lock release request (step S103: YES), the
<第1係合制御の詳細>
次に、図4を参照し、第1係合制御の詳細について説明する。ここに、図4は、第1係合制御のフローチャートである。
<Details of first engagement control>
Next, the details of the first engagement control will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of the first engagement control.
図4において、ECU100は、第1相対回転速度フィードバック(以下、適宜「F/B」と略す)制御を開始する(ステップS201)。
In FIG. 4, the
ここで、第1相対回転速度F/B制御とは、第1係合機構810における係合要素同士(即ち、ブレーキ側係合要素812とMG1側係合要素811)の相対回転速度たる第1相対回転速度Nr1を、目標値Nr1tgに収束させる制御を意味する。
Here, the first relative rotational speed F / B control is the first relative rotational speed of the engagement elements in the first engagement mechanism 810 (that is, the brake
ここで特に、本実施形態においては、ブレーキ側係合要素812はゼロ回転固定の固定要素であるから、第1相対回転速度Nr1とは、MG1側係合要素812の回転速度、即ち、MG1回転速度Nmg1を意味する。即ち、第1相対回転速度F/B制御とは、MG1回転速度Nmg1を目標値Nr1tgに収束させる制御である。尚、本実施形態において、目標値Nr1tgはゼロである(即ち、本発明に係る「基準値未満」の一例である)。
Here, in particular, in the present embodiment, since the brake
ECU100は、ステップS201において、第1相対回転速度Nr1(即ち、ここでは、MG1回転速度Nmg1)を偏差とし、係る偏差に基づいて、例えば、比例項(P項)、積分項(I項)及びD項(微分項)等からなる第1相対回転速度F/B制御トルクTfb1を演算し、PCU11の制御を介してモータジェネレータMG1から、この第1相対回転速度F/B制御トルクTfb1を出力させる。尚、ここでは、第1相対回転速度F/B制御のみにより、第1相対回転速度Nr1が目標値Nr1tgに収束せしめられるが、これは一例であって、例えば、この種のF/B制御に加えて、予め設定されたフィードフォワード(以下、適宜「F/F」と略す)制御項に従ったF/F制御が適宜実行されてもよい。
In step S201, the
第1相対回転速度F/B制御が開始されると、ECU100は、第1相対回転速度変化率dNr1を算出する(ステップS202)。第1相対回転速度変化率dNr1は、第1相対回転速度Nr1の時間微分値であり、本発明に係る、「第1係合機構における複数の係合要素の相対回転速度の変化率」の一例である。
When the first relative rotational speed F / B control is started, the
ECU100は、算出された第1相対回転速度変化率dNr1が基準値X(本発明に係る「基準値」の一例である)未満であるか否かを判定する(ステップS203)。第1相対回転速度変化率dNr1が基準値X以上である場合(ステップS203:NO)、処理はステップS202に戻される。
The
ここで、モータジェネレータMG1の回転速度を変化させるにあたっては、MG1回転速度Nmg1の時間変化率に比例するイナーシャトルクTintが発生する。MG1トルクTmg1の一部は、このイナーシャトルクTintと相殺されるため、第1相対回転速度F/B制御の実行期間、特に、偏差(即ち、この場合、MG1回転速度Nmg1)が比較的大きい制御開始〜初期等においては顕著に、駆動軸500のトルクたる駆動軸トルクが変動し易い。
Here, when changing the rotational speed of motor generator MG1, an inertia torque Tint proportional to the time change rate of MG1 rotational speed Nmg1 is generated. Since a part of the MG1 torque Tmg1 is offset with the inertia torque Tint, the execution period of the first relative rotational speed F / B control, in particular, the control with a relatively large deviation (that is, in this case, the MG1 rotational speed Nmg1). The drive shaft torque, which is the torque of the
また、駆動軸500のトルク変動は、ハイブリッド車両1の走行性能に直接影響するのは勿論であるが、それに加えて、第2係合機構820における係合要素相互間、即ち、駆動軸側係合要素822とMG2側係合要素821との間に伝達されるトルクである第2伝達トルクTtr2の変動を招く要因ともなる。第2伝達トルクTtr2が変動すると、第2スリーブ823に形成された内歯と、一方の係合要素に形成された外歯との接触状態が変化するため、例えば、歯打ち音と称される衝撃音や、ガタ打ちショックと称される物理衝撃が発生し、快適性が低下する要因となる。
In addition, the torque fluctuation of the
このような走行性能及び快適性の低下を防止するため、ECU100は、駆動軸トルク及び第2伝達トルクTtr2の急激な変化が抑制されるように、モータジェネレータMG2の出力トルクたるMG2トルクTmg2を補正する(以下、係るMG2トルクTmg2の制御を適宜「イナーシャトルク補償制御」と称する)。
In order to prevent such a decrease in running performance and comfort, the
一方、先に述べたように、最終的にアクチュエータ833を駆動して係合装置800の動作状態を第2動作状態から第1動作状態へ切り替えるにあたっては、第2係合機構820における第2伝達トルクTtr2が、少なくとも係合要素同士の係合を円滑に解除し得る程度に低減されなければならない。このような状態としてのトルク非伝達状態においては、上述したイナーシャトルク補償制御の実行は困難であるか、少なくとも著しい制約を受けることとなる。そこで、上述の基準値Xは、予め実験的に、経験的に又は理論的に、走行性能及び快適性の低下が実践上顕在化しないと判断される程度に小さい値に設定されている。
On the other hand, as described above, when the
第1相対回転速度変化率dNr1が基準値X未満である場合(ステップS203:YES)、ECU100は、それ以降の期間における、上述した第1相対回転速度F/B制御トルクTfb1を、その時点の第1相対回転速度F/B制御トルクTfb1の値を上限値として制限する(ステップS204)。即ち、これ以降の期間においては、その時点で発生しているイナーシャトルクTintより大きいイナーシャトルクは基本的に発生しない(尚、F/F制御が並行して実行される場合は、必ずしもその限りでないが、基本的にこの時点のF/F制御項は十分に小さいので問題がない)。
When the first relative rotational speed change rate dNr1 is less than the reference value X (step S203: YES), the
ECU100は、続いて、第2伝達トルクTtr2の指令値である第2伝達トルク指令値Ttr2cmを設定する(ステップS205)と共に、第2伝達トルクTtr2がこの指令値Ttr2cmとなるようにMG2トルクTmg2を調整する、本発明に係る「トルク調整制御」の一例たる第2トルク調整制御を開始する。尚、第2伝達トルクTtr2は、第2係合機構820において係合要素相互間に作用するトルクであり、いずれの係合要素からトルクが供給されるかにより正負の符号が変化し得るトルクであるが、正負の設定基準は、どのように設定されていてもよい。
Subsequently, the
尚、上述したイナーシャトルク補償制御の概念に鑑みれば、少なくともステップS205の開始時点においては、MG2側係合要素821から駆動軸側係合要素822へトルクが伝達されている(即ち、MG2トルクTmg2は正トルクである)。従って、ステップS205以降のトルク調整制御において、MG2トルクTmg2は、減少側に制御される。
In view of the concept of the inertia torque compensation control described above, torque is transmitted from the MG2
ここで、第2トルク調整制御における、第2伝達トルクTtr2の目標値Ttr2tgはゼロであり(即ち、本発明に係る「基準値未満」の一例)、ステップS205において設定される指令値Ttr2cmは、第2伝達トルクTtr2を係る目標値Ttr2tgに至らしめる過程における、言わば段階的な目標値である。このような段階的な低減措置を講じることによって、第2伝達トルクTtr2或いは駆動軸トルクの急激な変動を抑制することができる。 Here, in the second torque adjustment control, the target value Ttr2tg of the second transmission torque Ttr2 is zero (that is, an example of “less than the reference value” according to the present invention), and the command value Ttr2cm set in step S205 is: This is a so-called stepwise target value in the process of reaching the second transmission torque Ttr2 to the target value Ttr2tg. By taking such stepwise reduction measures, it is possible to suppress a rapid fluctuation in the second transmission torque Ttr2 or the drive shaft torque.
第2伝達トルク指令値Ttr2cmが設定されると、ECU100は、第2伝達トルク指令値Ttr2cmが最終的な目標値であるゼロに設定されたか否かを判定する(ステップS206)。指令値Ttr2cmが未だ目標値でない場合(ステップS206:NO)、処理はステップS205に戻される。尚、ここでは、トルク指令値による判定としたが、駆動軸トルクとMG2トルクTmg2との差分を計算して、実際の第2伝達トルクTtr2を算出し、判定基準値として利用してもよい。
When second transmission torque command value Ttr2cm is set,
一方、第2伝達トルク指令値Ttr2cmがゼロである場合(ステップS206:YES)、ECU100は、第1相対回転速度Nr1が基準値Y未満であるか否かを判定する(ステップS207)。尚、基準値Yを設ける代わりに、第1相対回転速度Nr1が目標値Nr1tg(即ち、ゼロ)であるか否かの判定がなされてもよいが、F/B制御の性質上、完全にゼロ回転状態を維持することが困難な場合があるため、この基準値Yは、予め適合された微小な幅を有するゼロ相当値に設定されている。第1相対回転速度Nr1が未だ基準値Y以上である場合には(ステップS207:NO)、処理はステップS205に戻される。
On the other hand, when the second transmission torque command value Ttr2cm is zero (step S206: YES), the
第1相対回転速度Nr1が、既に基準値Y未満であるか、或いは相応の待機時間の末に基準値Y未満まで低下すると(ステップS207:YES)、ECU100は、アクチュエータ833を稼動させ、ロッド832及びフォーク831をストロークさせることによって、第1係合機構810の第1スリーブ813をブレーキ側係合要素812に係合させると同時に、第2係合機構820の第2スリーブ823をMG2側係合要素821から切り離す。即ち、係合装置800の動作状態を第2動作状態から第1動作状態へと切り替える(ステップS208)。動作状態が切り替えられると、第1係合制御は終了する。
When the first relative rotational speed Nr1 is already less than the reference value Y or falls to less than the reference value Y at the end of the corresponding standby time (step S207: YES), the
次に、図6を参照し、第1係合制御の効果について、視覚的に説明する。ここに、図6は、第1係合制御の実行時におけるハイブリッド駆動装置の一動作特性を例示するタイミングチャートである。 Next, the effect of the first engagement control will be described visually with reference to FIG. FIG. 6 is a timing chart illustrating one operating characteristic of the hybrid drive device when the first engagement control is executed.
図6において、上段から順に、第1相対回転速度Nr1、イナーシャトルクTint、第1相対回転速度F/B制御トルクTfb1、第2伝達トルクTtr2及び第2相対回転速度Nr2の各時間推移が例示される。尚、第2相対回転速度Nr2とは、第2係合機構820における係合要素同士(即ち、駆動軸側係合要素822及びMG2側係合要素821)の相対回転速度である。
In FIG. 6, time transitions of the first relative rotational speed Nr1, the inertia torque Tint, the first relative rotational speed F / B control torque Tfb1, the second transmission torque Ttr2, and the second relative rotational speed Nr2 are illustrated in order from the top. The The second relative rotation speed Nr2 is a relative rotation speed between the engagement elements in the second engagement mechanism 820 (that is, the drive shaft
図示時刻T1において、MG1ロック要求に応じた第1係合制御における、第1相対回転速度F/B制御が開始されたとする。第1相対回転速度F/B制御が開始されると、第1相対回転速度Nr1は、目標値であるゼロ回転へ向けて低下し始める。 It is assumed that the first relative rotational speed F / B control in the first engagement control according to the MG1 lock request is started at the illustrated time T1. When the first relative rotation speed F / B control is started, the first relative rotation speed Nr1 starts to decrease toward the target value of zero rotation.
この第1相対回転速度Nr1がゼロ回転へ向けて収束する過程、特に、その開始〜初期においては、モータジェネレータMG1の回転変化に伴うイナーシャトルクTintが顕著に大きくなる。それに伴い、第1相対回転速度F/B制御トルクTfb1の絶対値も大きくなる。 In the process where the first relative rotational speed Nr1 converges toward zero rotation, particularly in the beginning to the initial stage, the inertia torque Tint accompanying the change in the rotation of the motor generator MG1 is significantly increased. Accordingly, the absolute value of the first relative rotational speed F / B control torque Tfb1 also increases.
一方、第2伝達トルクTtr2は、時刻T1以前において、その伝達方向が駆動軸側係合要素822からMG2側係合要素821へ向かう方向である(便宜的に正方向とする)が、時刻T1以降、駆動軸500のトルク変動を補償する必要が生じると、MG2側係合要素821から駆動軸側係合要素822へのトルク伝達が必要となるため、その伝達方向が反転する。ここで、駆動軸500のトルク変動を補償する一方で、上述したイナーシャトルク補償制御の一環として、第2係合機構820における係合要素相互間の接触に伴う物理衝撃や衝撃音の発生が抑制される。このため、第2伝達トルクTtr2は、イナーシャトルクTintが第2伝達トルクTtr2に与える影響を補正した値となり、図示実線の如くに推移する。
On the other hand, the second transmission torque Ttr2 has a transmission direction from the drive shaft
尚、イナーシャトルクの影響が考慮されない場合、第2伝達トルクTtr2の時間推移は、図示破線の如くになり、イナーシャトルクTintの分だけ第2伝達トルクTtr2の絶対値が本来あるべき値よりも大きくなる。その結果、第2係合機構820におけるトルクショックが発生し、快適性が低下する。
When the influence of the inertia torque is not taken into account, the time transition of the second transmission torque Ttr2 is as shown by the broken line in the figure, and the absolute value of the second transmission torque Ttr2 is larger than the original value by the amount corresponding to the inertia torque Tint. Become. As a result, a torque shock occurs in the
ここで、本実施形態に係る第1係合制御においては、イナーシャトルクTintが十分に低下した時刻T2において、第2伝達トルクTtr2を目標値(ゼロ)にすべく第2トルク調整制御が開始される。そして、時刻T3において、第2伝達トルクTtr2が目標値たるゼロトルクまで減少し、且つ第1相対回転速度Nr1が基準値Y未満にまで低下すると、アクチュエータ833の駆動制御を介して係合装置800の動作状態が切り替えられる。時刻T4において、動作状態の切り替えが完了すると、MG1側係合要素811はブレーキ側係合要素812に固定されるため、第1相対回転速度Nr1はゼロとなる。また、係合装置800の動作状態切り替えに伴って、駆動軸500とモータジェネレータMG2との回転同期が外れるため、時刻T3において、第2相対回転速度Nr2は上昇し始める。
Here, in the first engagement control according to the present embodiment, the second torque adjustment control is started to set the second transmission torque Ttr2 to the target value (zero) at the time T2 when the inertia torque Tint has sufficiently decreased. The Then, at time T3, when the second transmission torque Ttr2 decreases to the target value of zero torque and the first relative rotational speed Nr1 decreases below the reference value Y, the
このように、本実施形態に係る第1係合制御によれば、モータジェネレータMG1のロック要求が発生した場合に、第1係合機構810における第1相対回転速度F/B制御が第2係合機構820における第2トルク調整制御に先んじて実行され、第1相対回転速度Nr1が変化する過程における、駆動軸トルク及び第2伝達トルクTtr2の変動を招くイナーシャトルクが十分に低減されるまでの期間については、第2トルク調整制御の開始が禁止され、第1相対回転速度F/B制御のみが実行される。
As described above, according to the first engagement control according to the present embodiment, when the lock request for the motor generator MG1 is generated, the first relative rotational speed F / B control in the
このため、当該期間については、モータジェネレータMG2と駆動軸500との間のトルク伝達が制限されずに済み、イナーシャトルクTintによる駆動軸500のトルク変動及び第2係合機構820における衝撃音及び物理衝撃の発生を、MG2トルクTmg2によるイナーシャトルク補償制御により好適に抑制することができる。例えば、第1相対回転速度F/B制御に先んじて第2トルク調整制御が実行された場合、或いは両者が殆ど同時に開始された場合、第2伝達トルクTtr2がゼロトルクに維持される期間が長くなるから、駆動軸トルク及び第2伝達トルクのトルク調整が困難となる期間が長くなり、動力性能や快適性能の低下が無用に顕在化してしまうのである。
For this reason, during this period, torque transmission between the motor generator MG2 and the
一方、イナーシャトルクTintの影響が十分に小さいと判断された(本実施形態においては、第1相対回転速度変化率dNr1で判断される)場合には、速やかに第2係合機構820における第2トルク調整制御が開始されるため、第1係合機構810の係合要素同士が回転同期状態(Nr1<Yとなる状態)まで第2係合機構820におけるトルク調整制御を禁止する場合と較べて、係合装置800の動作状態切り替えに要する時間を短縮化することができる。
On the other hand, when it is determined that the influence of the inertia torque Tint is sufficiently small (in this embodiment, it is determined by the first relative rotation speed change rate dNr1), the
即ち、本実施形態に係る第1係合制御によれば、第1係合機構810における第1相対回転速度F/B制御と第2係合機構820における第2トルク調整制御との、時間軸上の位置関係が最適化されることによって、第2動作状態から第1動作状態への係合装置800の動作状態の切り替えを好適に行うことが可能となるのである。
That is, according to the first engagement control according to the present embodiment, the time axis between the first relative rotational speed F / B control in the
<第2係合制御の詳細>
次に、図7を参照し、第2係合制御の詳細について説明する。ここに、図7は、第2係合制御のフローチャートである。
<Details of second engagement control>
Next, details of the second engagement control will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart of the second engagement control.
図7において、ECU100は、第2相対回転速度フィードバック(以下、適宜「F/B」と略す)制御を開始する(ステップS301)。
In FIG. 7, the
ここで、第2相対回転速度F/B制御とは、第2係合機構820における係合要素同士(即ち、駆動軸側係合要素822とMG2側係合要素821)の相対回転速度たる第2相対回転速度Nr2を、目標値Nr2tgに収束させる制御を意味する。尚、本実施形態において、目標値Nr2tgはゼロである(即ち、本発明に係る「基準値未満」の一例である)。
Here, the second relative rotational speed F / B control is the first relative rotational speed of the engaging elements in the second engaging mechanism 820 (that is, the driving shaft
ここで特に、駆動軸側係合要素822は、駆動軸500と間接的に連結されており、その回転速度の制御は、ハイブリッド車両1の走行状態に顕著に影響する。従って、実践的には、第2相対回転速度F/Bは、モータジェネレータMG2の回転速度たるMG2回転速度Nmg2を駆動軸500の回転速度たる出力回転速度Noutに対応する駆動軸側係合要素822の回転速度に収束させる制御である。
Here, in particular, the drive shaft
第2相対回転速度F/B制御が開始されると、ECU100は、第2相対回転速度Nr2が基準値Z未満であるか否かを判定する(ステップS302)。ここで、基準値Zは、係合要素同士が回転同期状態にあるか否かを規定する先述した基準値Yよりも大きい、本発明に係る「所定値」の一例である。
When the second relative rotation speed F / B control is started, the
係合装置800が第1動作状態にある場合、モータジェネレータMG2は、駆動軸500から切り離されている。従って、第2係合制御においては、モータジェネレータMG2の回転速度を変化させる過程におけるイナーシャトルクが駆動軸500に影響を与えることがなく、第1係合制御のように、イナーシャトルクを考慮した基準値の設定は必要ない。一方で、第1係合機構810において係合要素同士がトルク非伝達状態となる期間は、第1係合制御と同様に短い方がよい。基準値Zの値は、これらの点を考慮し、予め実験的に、経験的に又は理論的に、第1係合機構810において係合要素相互間に伝達されるトルクである第1伝達トルクTtr1をゼロトルクへ向けて調整する第1トルク調整制御と、上記第2相対回転速度F/B制御とが略同時に終了するように決定されている。
When the
次に、ECU100は、第1伝達トルクTtr1の指令値である第1伝達トルク指令値Ttr1cmを設定する(ステップS303)と共に、第1伝達トルクTtr1がこの指令値Ttr1cmとなるようにMG1トルクTmg1を調整する、本発明に係る「トルク調整制御」の一例たる第1トルク調整制御を開始する。尚、第1伝達トルクTtr1は、第1係合機構810において係合要素相互間に作用するトルクであり、いずれの係合要素からトルクが供給されるかにより正負の符号が変化し得るトルクであるが、正負の設定基準は、どのように設定されていてもよい。
Next, the
ここで、第1トルク調整制御における、第1伝達トルクTtr1の目標値Ttr1tgはゼロであり(即ち、本発明に係る「基準値未満」の一例)、ステップS303において設定される指令値Ttr1cmは、第1伝達トルクTtr1を係る目標値Ttr1tgに至らしめる過程における、言わば段階的な目標値である。 Here, the target value Ttr1tg of the first transmission torque Ttr1 in the first torque adjustment control is zero (that is, an example of “less than the reference value” according to the present invention), and the command value Ttr1cm set in step S303 is This is a so-called stepwise target value in the process of bringing the first transmission torque Ttr1 to the target value Ttr1tg.
第1伝達トルク指令値Ttr1cmが設定されると、ECU100は、第1伝達トルク指令値Ttr1cmが最終的な目標値であるゼロに設定されたか否かを判定する(ステップS304)。指令値Ttr2cmが未だ目標値でない場合(ステップS304:NO)、処理はステップS303に戻される。尚、ここでは、トルク指令値による判定としたが、ブレーキ側係合要素812が負担する反力トルクを計算し、MG1トルクTmg1との差分として実際の第1伝達トルクTtr1を算出し、判定基準値として利用してもよい。
When first transmission torque command value Ttr1cm is set,
一方、第1伝達トルク指令値Ttr1cmがゼロである場合(ステップS303:YES)、ECU100は、第2相対回転速度Nr2が第1係合制御と同様の基準値Y(Y<Z)未満であるか否かを判定する(ステップS305)。尚、基準値Yを設ける代わりに、第2相対回転速度Nr2が目標値Nr2tg(即ち、ゼロ)であるか否かの判定がなされてもよいが、F/B制御の性質上、完全にゼロ回転状態を維持することが困難な場合があるため、この基準値Yは、予め適合された微小な幅を有するゼロ相当値に設定されている。第2相対回転速度Nr2が未だ基準値Y以上である場合には(ステップS305:NO)、処理はステップS303に戻される。
On the other hand, when the first transmission torque command value Ttr1cm is zero (step S303: YES), the
第2相対回転速度Nr2が、既に基準値Y未満であるか、或いは相応の待機時間の末に基準値Y未満まで低下すると(ステップS305:YES)、ECU100は、アクチュエータ833を稼動させ、ロッド832及びフォーク831をストロークさせることによって、第2係合機構820の第2スリーブ823をMG2側係合要素821に係合させると同時に、第1係合機構810の第1スリーブ813をブレーキ側係合要素812から切り離す。即ち、係合装置800の動作状態を第1動作状態から第2動作状態へと切り替える(ステップS306)。動作状態が切り替えられると、第2係合制御は終了する。
When the second relative rotational speed Nr2 is already less than the reference value Y or falls to less than the reference value Y at the end of the corresponding standby time (step S305: YES), the
次に、図8を参照し、第2係合制御の効果について、視覚的に説明する。ここに、図8は、第2係合制御の実行時におけるハイブリッド駆動装置の一動作特性を例示するタイミングチャートである。尚、同図において、図6と重複する箇所には、同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。 Next, the effect of the second engagement control will be described visually with reference to FIG. FIG. 8 is a timing chart illustrating one operating characteristic of the hybrid drive device when the second engagement control is executed. In the figure, the same parts as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.
図8において、上段から順に、第2相対回転速度Nr2、第2相対回転速度F/B制御トルクTfb2、第1伝達トルクTtr1及び第1相対回転速度Nr1の各時間推移が例示される。尚、第2相対回転速度F/B制御トルクTtb2とは、第2係合機構820におけるMG2側係合要素821の回転速度を駆動軸側係合要素822の回転速度に収束させるための第2相対回転速度F/B制御に使用されるMG2トルクTmg2を意味する。
In FIG. 8, time transitions of the second relative rotational speed Nr2, the second relative rotational speed F / B control torque Tfb2, the first transmission torque Ttr1, and the first relative rotational speed Nr1 are illustrated in order from the top. The second relative rotational speed F / B control torque Ttb2 is a second for converging the rotational speed of the MG2
図示時刻T5において、MG1ロック解除要求に応じた第2係合制御における、第2相対回転速度F/B制御が開始されたとする。第2相対回転速度F/B制御が開始されると、第2相対回転速度Nr2は、目標値であるゼロ回転へ向けて低下し始める。この第2相対回転速度Nr2がゼロ回転へ向けて収束する過程、特に、その開始〜初期においては、モータジェネレータMG2の回転変化に伴うイナーシャトルクTintが顕著に大きくなる。それに伴い、第2相対回転速度F/B制御トルクTfb2の絶対値も大きくなる。尚、このイナーシャトルクは、先述した通り、駆動軸500のトルクに影響しない。
Assume that the second relative rotational speed F / B control in the second engagement control in response to the MG1 unlock request is started at the time T5 shown in the figure. When the second relative rotation speed F / B control is started, the second relative rotation speed Nr2 starts to decrease toward the target value of zero rotation. In the process in which the second relative rotational speed Nr2 converges toward zero rotation, particularly in the beginning to the initial stage, the inertia torque Tint associated with the rotational change of the motor generator MG2 becomes significantly large. Accordingly, the absolute value of the second relative rotational speed F / B control torque Tfb2 also increases. The inertia torque does not affect the torque of the
一方、第1係合機構810のブレーキ側係合要素811は、ゼロ回転固定のブレーキ要素であり、また上述した第2相対回転速度F/B制御は、駆動軸500のトルクに影響を与えない。従って、第2相対回転速度F/B制御が先行して実行される過程において、第1伝達トルクTtr1は、固定変速モードにおける反力相当値に維持される。
On the other hand, the brake
このように第2相対回転速度F/B制御が先行する過程における時刻T6において、第2相対回転速度Nr2が基準値Z未満となると、第1伝達トルクTtr1を目標値(ゼロ)にすべく第1トルク調整制御が開始される。第1トルク調整制御が開始されると、第1伝達トルクTtr1の絶対値は、ゼロトルクへ向けて減少し始める。 When the second relative rotational speed Nr2 becomes less than the reference value Z at time T6 in the process in which the second relative rotational speed F / B control precedes in this way, the first transmission torque Ttr1 is set to the target value (zero). 1 Torque adjustment control is started. When the first torque adjustment control is started, the absolute value of the first transmission torque Ttr1 starts to decrease toward zero torque.
ここで、時刻T7において、第1伝達トルクTtr1が目標値たるゼロトルクまで減少し、且つ第1相対回転速度Nr1が基準値Y未満にまで低下すると、アクチュエータ833の駆動制御を介して係合装置800の動作状態が切り替えられる。時刻T8において、動作状態の切り替えが完了すると、MG2側係合要素821は駆動軸側係合要素822に固定されるため、第2相対回転速度Nr2はゼロとなる。また、係合装置800の動作状態切り替えに伴って、ブレーキ側係合要素812とモータジェネレータMG1との回転同期が外れるため、時刻T7において、第1相対回転速度Nr1は上昇し始める。
Here, at time T7, when the first transmission torque Ttr1 decreases to the target value of zero torque and the first relative rotational speed Nr1 decreases below the reference value Y, the
このように、本実施形態に係る第2係合制御によれば、モータジェネレータMG1のロック解除要求が発生した場合に、第2係合機構820における第2相対回転速度F/B制御が第1係合機構810における第1トルク調整制御に先んじて実行され、第2相対回転速度Nr2が基準値Z未満の領域に低下するまでの期間については、第1トルク調整制御の開始が禁止され、第2相対回転速度F/B制御のみが実行される。
Thus, according to the second engagement control according to the present embodiment, the second relative rotational speed F / B control in the
ここで特に、基準値Zは、予め第1トルク調整制御と第2相対回転速度F/B制御とが略同時に終了するように決定されている。 Here, in particular, the reference value Z is determined in advance so that the first torque adjustment control and the second relative rotational speed F / B control are finished almost simultaneously.
従って、一方で、第1トルク調整制御の実行過程において、第1係合機構810における第1伝達トルクTtr1がゼロトルクに維持される期間は可及的に短くなり、固定変速モードにおいて必要とされる反力トルクが変化した場合等に第1伝達トルクTtr1が変動することによる、駆動軸500のトルク変動或いは第1係合機構810における衝撃音及び物理衝撃の発生が抑制される。また、他方で、第1トルク調整制御と第2相対回転速度F/B制御とを重複させ得る期間であるにもかかわらず第1トルク調整制御が開始されない事態も防止されるから、係合装置800の動作状態の切り替えに要する期間が無用に長大化することも防止される。
Accordingly, on the other hand, in the execution process of the first torque adjustment control, the period during which the first transmission torque Ttr1 in the
即ち、本実施形態に係る第2係合制御によれば、第2係合機構820における第2相対回転速度F/B制御と第1係合機構810における第1トルク調整制御との、時間軸上の位置関係が最適化されることによって、第1動作状態から第2動作状態への係合装置800の動作状態の切り替えを好適に行うことが可能となるのである。
<第2実施形態>
本発明に係る動力伝達機構の態様は、図2に例示する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9は、ハイブリッド駆動装置20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こととする。
That is, according to the second engagement control according to the present embodiment, the time axis between the second relative rotational speed F / B control in the
Second Embodiment
The aspect of the power transmission mechanism according to the present invention is not limited to that illustrated in FIG. Here, with reference to FIG. 9, the structure of the
図9において、ハイブリッド駆動装置20は、MG2減速機構400を備えておらず、第2係合機構820が係合状態を採る第2動作状態において、モータジェネレータMG2の出力回転軸たるMG2出力軸700が、動力分割機構300のリングギアR1に連結された駆動軸500に直結される構成となっている。
In FIG. 9,
このような構成においても、第2係合制御における第2相対回転速度F/B制御実行時における、MG2回転速度Nmg2の目標値がMG2減速機構400のギア比に相当する分変化するだけであって、上述した第1係合制御及び第2係合制御を適用することが可能である。
Even in such a configuration, the target value of the MG2 rotational speed Nmg2 during the execution of the second relative rotational speed F / B control in the second engagement control only changes by an amount corresponding to the gear ratio of the
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ハイブリッド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, and control of a hybrid vehicle involving such a change. The apparatus is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、第1のモータジェネレータを選択的にロックすることにより無段変速モードと固定変速モードとの間で変速モードを切り替える第1の係合機構と、第2のモータジェネレータを駆動軸から切り離す第2の係合機構とを備えたハイブリッド車両に適用可能である。 According to the present invention, a first engagement mechanism that switches between a continuously variable transmission mode and a fixed transmission mode by selectively locking the first motor generator, and a second motor generator from a drive shaft. The present invention can be applied to a hybrid vehicle including a second engagement mechanism to be separated.
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…MG2減速機構、500…駆動軸、600…減速機構、700…MG2出力軸、800…係合装置、810…第1係合機構、811…MG1側係合要素、812…ブレーキ側係合要素、820…第2係合機構、821…MG2側係合機構、822…駆動軸側係合機構、830…係合制御機構、831…アクチュエータ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
第1回転電機と、
第2回転電機と、
前記第1回転電機に連結された第1回転要素、前記内燃機関に連結された第2回転要素及び車軸に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た動力伝達機構と、
相対回転速度が基準値未満である回転同期状態において相互に係合可能且つ相互間の伝達トルクの絶対値が基準値未満であるトルク非伝達状態において相互間の係合を解除可能に構成される複数の係合要素を備え、前記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前記第1回転電機を所定の回転速度にロックする第1係合機構、及び、前記回転同期状態で相互に係合可能且つ前記トルク非伝達状態で相互間の係合を解除可能に構成される複数の係合要素を備え、前記係合状態において前記第2回転電機と前記駆動軸との間のトルクの伝達を可能とし且つ前記複数の係合要素相互間の係合が解除されてなる係合解除状態において前記第2回転電機を前記駆動軸から切り離す第2係合機構を備え、前記第1係合機構と前記第2係合機構とを同時に作動させ、前記第1係合機構が前記係合状態となり且つ前記第2係合機構が前記係合解除状態となる第1動作状態と、前記第1係合機構が前記係合解除状態となり且つ前記第2係合機構が前記係合状態となる第2動作状態との間で動作状態を選択的に切り替え可能な係合装置と
を備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記第2動作状態から前記第1動作状態への前記動作状態の切り替え要求が生じた場合に、前記第1回転電機に対し、前記第1係合機構における前記複数の係合要素を前記回転同期状態とするための回転同期制御を実行する回転同期制御実行手段と、
前記回転同期制御が開始された後に、前記第2回転電機に対し、前記第2係合機構における前記複数の係合要素を前記トルク非伝達状態とするためのトルク調整制御を実行するトルク調整制御実行手段と、
前記第1係合機構における前記複数の係合要素が前記回転同期状態に移行し且つ前記第2係合機構における前記複数の係合要素が前記トルク非伝達状態に移行したことを許可条件として前記第1係合機構と前記第2係合機構とを同時に作動させることで、前記動作状態が前記第2動作状態から前記第1動作状態へと切り替わるように前記係合装置を制御する係合制御手段と、
前記回転同期制御が開始されてから前記トルク調整制御が開始されるまでの期間において、前記第1回転電機のイナーシャトルクに起因する前記駆動軸のトルク変動が緩和されるように前記第2回転電機を制御する駆動軸トルク制御手段と、
前記イナーシャトルクの大きさに対応する、前記第1係合機構における前記複数の係合要素の相対回転速度の変化率を特定する第1特定手段と
を具備し、
前記トルク調整制御実行手段は、前記特定された変化率が基準値未満となった場合に前記トルク調整制御を開始することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 An internal combustion engine;
A first rotating electrical machine;
A second rotating electrical machine;
A plurality of mutually differential actions including a first rotating element connected to the first rotating electrical machine, a second rotating element connected to the internal combustion engine, and a third rotating element connected to a drive shaft connected to the axle. A power transmission mechanism with a rotating element;
It is configured to be able to engage with each other in a rotationally synchronized state where the relative rotational speed is less than a reference value and to be able to disengage between each other in a torque non-transmitted state where the absolute value of the transmission torque between them is less than the reference value. A first engagement mechanism that includes a plurality of engagement elements, and that locks the first rotating electrical machine at a predetermined rotation speed in an engagement state in which the plurality of engagement elements are engaged with each other; and the rotation synchronization A plurality of engagement elements configured to be able to engage with each other in a state and to be disengaged from each other in the torque non-transmission state, and in the engagement state, the second rotating electrical machine and the drive shaft A second engagement mechanism for separating the second rotating electrical machine from the drive shaft in a disengaged state in which the torque is transmitted between the engagement elements and the engagement between the plurality of engagement elements is released. First engagement mechanism and second engagement mechanism Are simultaneously operated, the first operating state in which the first engaging mechanism is in the engaged state and the second engaging mechanism is in the disengaged state, and the first engaging mechanism is in the disengaged state And a control device for a hybrid vehicle that controls a hybrid vehicle including an engagement device capable of selectively switching an operation state between a second operation state in which the second engagement mechanism is in the engagement state. There,
When there is a request for switching the operation state from the second operation state to the first operation state, the plurality of engagement elements in the first engagement mechanism are rotated and synchronized with the first rotating electrical machine. Rotation synchronization control execution means for executing rotation synchronization control for setting a state;
Torque adjustment control for executing torque adjustment control for setting the plurality of engagement elements in the second engagement mechanism to the torque non-transmitting state with respect to the second rotating electrical machine after the rotation synchronization control is started. Execution means;
The permission condition is that the plurality of engagement elements in the first engagement mechanism shift to the rotation synchronization state and the plurality of engagement elements in the second engagement mechanism shift to the torque non-transmission state. Engagement control for controlling the engagement device so that the operation state is switched from the second operation state to the first operation state by simultaneously operating the first engagement mechanism and the second engagement mechanism. Means ,
In the period from the start of the rotation synchronization control to the start of the torque adjustment control, the second rotating electrical machine is configured so that the torque fluctuation of the drive shaft due to the inertia torque of the first rotating electrical machine is reduced. Drive shaft torque control means for controlling
First specifying means for specifying a rate of change in relative rotational speed of the plurality of engagement elements in the first engagement mechanism corresponding to the size of the inertia torque ;
The torque adjustment control execution means starts the torque adjustment control when the specified rate of change becomes less than a reference value .
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 The engagement control means includes the first and second engagement mechanisms when the request for switching the operation state from the first or second operation state to the second or first operation state occurs. The plurality of engagement elements on one side to be shifted to the engagement state are shifted to the rotation synchronization state and the other is to be shifted to the engagement release state among the first and second engagement mechanisms. 2. The control device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the engagement device is controlled so that the operation state is switched based on a permission condition that the combined element shifts to the torque non-transmission state.
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 The hybrid vehicle control device according to claim 1 , wherein a target value of an absolute value of the transmission torque in the torque adjustment control is zero.
前記回転同期制御実行手段は、前記トルク調整制御の開始後において、前記フィードバック制御に要するトルクを、前記トルク調整制御の開始時点相当値を上限として制限する
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ハイブリッド車両の制御装置。 The rotation synchronization control includes feedback control according to a relative rotation speed of the plurality of engagement elements in the first engagement mechanism,
The rotation synchronization control execution means, after the start of the torque adjustment control, the torque required for the feedback control, of claims 1 to 3, the start time corresponding value of the torque adjustment controls and limits the upper limit The control apparatus of the hybrid vehicle as described in any one.
前記トルク調整制御実行手段は、前記第2回転電機に対する回転同期制御が開始された後に、前記第1回転電機に対し、前記第1係合機構における前記複数の係合要素を前記トルク非伝達状態とするためのトルク調整制御を実行する
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ハイブリッド車両の制御装置。 The rotation synchronization control executing means is configured to cause the second engagement mechanism to perform the plurality of operations in the second engagement mechanism when a request for switching the operation state from the first operation state to the second operation state occurs. Rotation synchronization control for bringing the engagement element into the rotation synchronization state,
The torque adjustment control execution means sends the plurality of engagement elements in the first engagement mechanism to the torque non-transmitting state with respect to the first rotating electrical machine after rotation synchronization control for the second rotating electrical machine is started. 5. The hybrid vehicle control device according to any one of claims 1 to 4 , wherein torque adjustment control is performed.
前記第2係合機構における前記複数の回転要素の相対回転速度を特定する第2特定手段を更に具備し、
前記トルク調整制御実行手段は、前記特定された相対回転速度が、前記回転同期状態を規定する基準値よりも大きい所定値未満となった場合に前記トルク調整制御を開始する
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ハイブリッド車両の制御装置。 The first engagement mechanism is a brake mechanism that fixes the first rotating electrical machine to zero rotation in the engaged state;
Further comprising second specifying means for specifying relative rotational speeds of the plurality of rotating elements in the second engagement mechanism;
The torque adjustment control execution means starts the torque adjustment control when the specified relative rotational speed becomes less than a predetermined value that is larger than a reference value that defines the rotation synchronization state. Item 6. The hybrid vehicle control device according to any one of Items 1 to 5 .
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