JP6277942B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents

Control device for hybrid vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP6277942B2
JP6277942B2 JP2014232743A JP2014232743A JP6277942B2 JP 6277942 B2 JP6277942 B2 JP 6277942B2 JP 2014232743 A JP2014232743 A JP 2014232743A JP 2014232743 A JP2014232743 A JP 2014232743A JP 6277942 B2 JP6277942 B2 JP 6277942B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque
motor
generator
engine
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014232743A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016094157A (en
Inventor
健太 熊崎
健太 熊崎
田端 淳
淳 田端
松原 亨
亨 松原
達也 今村
達也 今村
椎葉 一之
一之 椎葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2014232743A priority Critical patent/JP6277942B2/en
Publication of JP2016094157A publication Critical patent/JP2016094157A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6277942B2 publication Critical patent/JP6277942B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、エンジンとモータ・ジェネレータとが差動機構に連結されたハイブリッド車両に適用される制御装置に関する。   The present invention relates to a control device applied to a hybrid vehicle in which an engine and a motor / generator are coupled to a differential mechanism.

ハイブリッド車両として、差動機構の一回転要素をロックした状態の固定変速モードから、そのロックを解放することによって電気的な無段変速モードへ切り替え可能なものが広く知られている。このようなハイブリッド車両に適用される制御装置として、固定変速モードから無段変速モードへ切り替える際に、エンジントルクの推定値を利用してモータ・ジェネレータのモータトルクを制御する装置が知られている(特許文献1)。その他、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献2が存在する。   2. Description of the Related Art As a hybrid vehicle, a vehicle that can be switched from a fixed shift mode in a state where one rotation element of a differential mechanism is locked to an electric continuously variable shift mode by releasing the lock is widely known. As a control device applied to such a hybrid vehicle, a device that controls the motor torque of the motor / generator using an estimated value of the engine torque when switching from the fixed transmission mode to the continuously variable transmission mode is known. (Patent Document 1). In addition, there is Patent Document 2 as a prior art document related to the present invention.

特開2011−25742号公報JP 2011-25742 A 特開2009−96284号公報JP 2009-96284 A

特許文献1に開示されたハイブリッド車両には、差動機構に連結される第1モータ・ジェネレータに加えて出力軸にトルク伝達可能な第2モータ・ジェネレータが設けられている。このようなハイブリッド車両の場合は、第2モータ・ジェネレータによって駆動力又はブレーキ力を補助することにより、車両に要求される要求トルクとエンジントルクとの過不足を補償することが一般的である。その際には、第1モータ・ジェネレータのモータトルクに基づいてエンジントルクを推定し、その推定値を利用して、補助に必要なモータトルクが第2モータ・ジェネレータから出力されるよう制御する。   The hybrid vehicle disclosed in Patent Document 1 is provided with a second motor / generator capable of transmitting torque to the output shaft in addition to the first motor / generator coupled to the differential mechanism. In the case of such a hybrid vehicle, it is common to compensate for the excess or deficiency between the required torque required for the vehicle and the engine torque by assisting the driving force or the braking force with the second motor / generator. At that time, the engine torque is estimated based on the motor torque of the first motor / generator, and the estimated value is used to control the motor torque required for assistance to be output from the second motor / generator.

特許文献1の制御装置は、変速モードの切り替え前には、第2モータ・ジェネレータのトルク補償制御に用いるエンジントルクを、要求エンジントルク及びエンジン回転数に基づいて推定している。そのため、切り替え前の固定変速モード時のエンジントルクの推定精度は、第1モータ・ジェネレータのモータトルクに基づいて推定する無段変速モード時のエンジントルクの推定精度と比べて低い場合がある。このため、変速モードの切り替え前の固定変速モード時にエンジントルクの推定値に基づく出力トルクと実際値とが乖離している場合には、無段変速モードへの切り替え後に直ちに実際値に近い出力トルクが出力される結果、出力トルクが短時間に変動し、その出力トルクの変動によってユーザが変速ショックとして体感するおそれがある。   The control device of Patent Document 1 estimates the engine torque used for torque compensation control of the second motor / generator based on the required engine torque and the engine speed before switching the shift mode. For this reason, the estimation accuracy of the engine torque in the fixed shift mode before switching may be lower than the estimation accuracy of the engine torque in the continuously variable transmission mode estimated based on the motor torque of the first motor / generator. For this reason, if the output torque based on the estimated value of the engine torque and the actual value deviate during the fixed shift mode before switching the shift mode, the output torque close to the actual value immediately after switching to the continuously variable transmission mode As a result, the output torque fluctuates in a short time, and the fluctuation of the output torque may cause the user to feel as a shift shock.

そこで、本発明は、変速モードの切り替え時にユーザが体感する変速ショックを抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can suppress a shift shock experienced by a user when switching between shift modes.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、第1モータ・ジェネレータと、駆動輪にトルクを伝達するための出力部と、前記エンジンが出力するエンジントルクを、互いに差動回転可能な複数の回転要素を利用して前記第1モータ・ジェネレータと前記出力部とに分配する差動機構と、前記出力部との間で動力伝達可能な状態で設けられた第2モータ・ジェネレータと、前記差動機構のいずれかの前記回転要素を固定可能なロック機構とを備えたハイブリッド車両に適用される制御装置において、前記ロック機構により前記回転要素を解放して、前記エンジントルクに対応する反力トルクを前記第1モータ・ジェネレータより出力させる無段変速モードと、前記ロック機構にて前記回転要素を固定して前記反力トルクを前記ロック機構に受け持たせる固定変速モードとの間で変速モードを切り替える切替制御手段と、前記固定変速モードの際に要求エンジントルク及びエンジン回転数に基づいてエンジントルクを推定し、その推定結果に基づいて前記車両から出力される出力トルクが前記車両に出力要求される要求トルクとなるように前記第2モータ・ジェネレータを制御する第1のトルク補償制御を実施し、かつ前記無段変速モードの際に前記第1モータ・ジェネレータのモータトルクに基づいて前記エンジントルクを推定し、その推定結果に基づいて前記車両から出力される出力トルクが前記車両に出力要求される要求トルクとなるように前記第2モータ・ジェネレータを制御する第2のトルク補償制御を実施するトルク補償制御手段と、備え、前記トルク補償制御手段は、前記固定変速モードから前記無段変速モードに前記変速モードが切り替わる際に、前記第1のトルク補償制御の実施を継続する一方で前記第2のトルク補償制御の実施を前記固定変速モードから前記無段変速モードへ切り替わる完了時点を超える所定時間制限し、前記変速モードが前記無段変速モードに切り替わった後の前記所定時間経過後に前記第1のトルク補償制御の実施から前記第2のトルク補償制御の実施に変更して所定の変化率で前記要求トルクが得られるように前記第2モータ・ジェネレータを制御するものである。
A control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention includes an engine, a first motor / generator, an output unit for transmitting torque to drive wheels, and a plurality of engine torques output from the engine that can be differentially rotated. A differential mechanism that distributes the first motor / generator and the output unit using a rotating element; a second motor / generator provided in a state capable of transmitting power between the output unit; and the difference. In a control device applied to a hybrid vehicle including a lock mechanism capable of fixing any of the rotating elements of a moving mechanism, a reaction force torque corresponding to the engine torque is released by releasing the rotating element by the lock mechanism. Is output from the first motor / generator, and the rotary element is fixed by the lock mechanism to lock the reaction torque. And switching control means for switching the shift mode between the fixed speed change mode to take charge in configuration, estimates the engine torque based on the required engine torque and the engine speed during the fixed speed change mode, and based on the estimation result The first torque compensation control for controlling the second motor / generator is performed so that the output torque output from the vehicle becomes the required torque required to be output from the vehicle, and in the continuously variable transmission mode. the engine torque is estimated based on the motor torque of the first motor generator, the second so that the output torque output from the vehicle becomes the required torque output request to said vehicle based on the estimation result a torque compensation control means for performing a second torque compensation control for controlling the motor-generator, wherein said torque compensation control Stage, the fixed said when the shift mode is switched to the shift mode the continuously variable shift mode, the first embodiment of the fixed speed change mode of the second torque compensation control while continuing the implementation of the torque compensation control From the execution of the first torque compensation control after the elapse of the predetermined time after the shift mode is switched to the continuously variable transmission mode . The second motor / generator is controlled so that the required torque can be obtained at a predetermined rate of change by executing the torque compensation control .

この制御装置によれば、固定変速モードから無段変速モードに切り替わる際に、第1モータ・ジェネレータのモータトルクに基づいて推定されたエンジントルクを利用したトルク補償制御の実施が所定時間制限される。そのため、仮に変速モードの切り替え前の固定変速モード時にエンジントルクの推定値に基づく出力トルクと実際値とが乖離している場合でも、第1モータ・ジェネレータのモータトルクに基づくエンジントルクの推定値を利用して求められた出力トルクが出力されるまでに所定時間の余裕が与えられる。これにより、変速モードの切り替え時に短時間に出力変動が生じ難くなるので、変速モードの切り替え時にユーザが体感する変速ショックを抑制できる。また、無段変速モードに切り替わった後に所定の変化率で要求トルクが得られるように制御されるので、その変化率を例えば状況に応じて変化させることにより、変速ショックの抑制効果を更に向上させることも可能である。   According to this control device, when switching from the fixed speed change mode to the continuously variable speed change mode, execution of torque compensation control using the engine torque estimated based on the motor torque of the first motor / generator is limited for a predetermined time. . Therefore, even if the output torque based on the estimated value of the engine torque and the actual value deviate during the fixed shift mode before the shift mode is switched, the estimated value of the engine torque based on the motor torque of the first motor / generator is calculated. A margin of a predetermined time is given until the output torque obtained by use is output. As a result, output fluctuations are less likely to occur in a short time when the shift mode is switched, so that a shift shock experienced by the user when the shift mode is switched can be suppressed. Further, since the required torque is controlled at a predetermined change rate after switching to the continuously variable transmission mode, the effect of suppressing the shift shock is further improved by changing the change rate according to the situation, for example. It is also possible.

本発明の一形態に係る制御装置が適用されたハイブリッド車両の全体構成を示した図。The figure which showed the whole structure of the hybrid vehicle to which the control apparatus which concerns on one form of this invention was applied. 自動変速機の作動係合表を示した図。The figure which showed the action | operation engagement table | surface of the automatic transmission. 図1の車両の各要素の共線図(速度線図)を示した図。The figure which showed the alignment chart (velocity diagram) of each element of the vehicle of FIG. エンジンの全体構成図。The whole engine block diagram. 図1の車両の制御系を示したブロック図。The block diagram which showed the control system of the vehicle of FIG. エンジンの動作点及び運転領域を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the operating point and driving | operation area | region of an engine. 変速モードの切り替えに用いる運転領域を示した説明図。Explanatory drawing which showed the driving | operation area | region used for switching of a transmission mode. 本形態の制御ルーチンの一例を示したフローチャート。The flowchart which showed an example of the control routine of this form. 本形態の制御概要を模式的に示した図。The figure which showed the control outline | summary of this form typically. 制御結果の一例を示したタイミングチャート。The timing chart which showed an example of the control result. 制御結果の他の一例を示したタイミングチャート。The timing chart which showed another example of the control result.

図1に示すように、車両1はエンジン2及び2つのモータ・ジェネレータ3、4が走行用動力源として設けられたいわゆるハイブリッド車両として構成されている。エンジン2の詳細は後述する。エンジン2、第1モータ・ジェネレータ3及び第2モータ・ジェネレータ4は差動機構としての動力分割機構5に連結されている。動力分割機構5はシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、外歯歯車のサンギアSnと、内歯歯車のリングギアRiと、これらのギアSn、Riに噛みあうピニオンPを自転かつ公転自在に支持するキャリアCrとを備えている。サンギアSnには第1モータ・ジェネレータ3が、リングギアRiには第2モータ・ジェネレータ4が、キャリアCrにはエンジン2の出力軸2aがそれぞれ連結されている。周知のように、動力分割機構5の各回転要素Sn、Ri、Crは互いに差動回転可能であり、本発明に係る複数の回転要素に相当する。   As shown in FIG. 1, the vehicle 1 is configured as a so-called hybrid vehicle in which an engine 2 and two motor generators 3 and 4 are provided as a driving power source. Details of the engine 2 will be described later. The engine 2, the first motor / generator 3 and the second motor / generator 4 are connected to a power split mechanism 5 as a differential mechanism. The power split mechanism 5 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism, and rotates and revolves a sun gear Sn as an external gear, a ring gear Ri as an internal gear, and a pinion P meshing with these gears Sn and Ri. And a carrier Cr that is freely supported. A first motor / generator 3 is connected to the sun gear Sn, a second motor / generator 4 is connected to the ring gear Ri, and an output shaft 2a of the engine 2 is connected to the carrier Cr. As is well known, the rotating elements Sn, Ri, Cr of the power split mechanism 5 can be differentially rotated with each other and correspond to a plurality of rotating elements according to the present invention.

車両1には、第1モータ・ジェネレータ3に連結された動力分割機構5のサンギアSnを固定可能なロック機構8が設けられている。ロック機構8はブレーキB0を備えている。ロック機構8に設けられたブレーキB0の係合及び解放を切り替えることにより、サンギアSnが固定された固定変速モードと、サンギアSnが解放された無段変速モードとの間で車両1の変速モードを切り替えることができる。   The vehicle 1 is provided with a lock mechanism 8 that can fix the sun gear Sn of the power split mechanism 5 connected to the first motor / generator 3. The lock mechanism 8 includes a brake B0. By switching between engagement and release of the brake B0 provided in the lock mechanism 8, the shift mode of the vehicle 1 is changed between a fixed shift mode in which the sun gear Sn is fixed and a continuously variable transmission mode in which the sun gear Sn is released. Can be switched.

無段変速モードは、第1モータ・ジェネレータ3が連結されたサンギアSnをロック機構8によって解放して、エンジン2のエンジントルクに対応する反力トルクを第1モータ・ジェネレータ3より出力させる変速モードである。つまり、無段変速モードは、動力分割機構5による差動作用を許容してエンジントルクの一部を第1モータ・ジェネレータ3に分配し、その一回転要素であるサンギアSnに連結された第1モータ・ジェネレータ3のモータトルク及び回転数を電気的に制御することにより、出力部である中間軸15の回転数に対するエンジン回転数の割合である変速比を無段階で変更可能な変速モードである。一方、固定変速モードは、第1モータ・ジェネレータ3が連結されたサンギアSnを、ロック機構8によって固定して、エンジン2の反力トルクをロック機構8に受け持たせる変速モードである。つまり、固定変速モードは、動力分割機構5による差動作用を阻止することにより第1モータ・ジェネレータ3へのエンジントルクの分配を制限し、動力分割機構5に予め設定された変速比にてエンジン2の回転数を変速する変速モードである。   The continuously variable transmission mode is a transmission mode in which the sun gear Sn connected to the first motor / generator 3 is released by the lock mechanism 8 and the reaction torque corresponding to the engine torque of the engine 2 is output from the first motor / generator 3. It is. That is, in the continuously variable transmission mode, the differential action by the power split mechanism 5 is allowed and a part of the engine torque is distributed to the first motor / generator 3, and the first gear connected to the sun gear Sn which is one rotation element thereof is connected. This is a speed change mode in which the speed ratio, which is the ratio of the engine speed to the speed of the intermediate shaft 15 as an output unit, can be changed steplessly by electrically controlling the motor torque and the speed of the motor / generator 3. . On the other hand, the fixed speed change mode is a speed change mode in which the sun gear Sn to which the first motor / generator 3 is connected is fixed by the lock mechanism 8 and the reaction mechanism torque of the engine 2 is received by the lock mechanism 8. In other words, the fixed speed change mode restricts the distribution of the engine torque to the first motor / generator 3 by preventing the differential action by the power split mechanism 5, and the engine at the speed ratio preset in the power split mechanism 5. 2 is a shift mode for shifting the number of rotations of 2.

また、動力分割機構5のリングギアRiとキャリアCrとの間には直結クラッチC0が設けられている。車両1は、この直結クラッチC0を係合させることにより、エンジン回転数を変速することなく出力部である中間軸15にエンジントルクを伝達する直結モードにも変速モードを切り替えることができる。この直結モードも変速比が1に固定されるので直結モードは固定変速モードの一種であるともいえる。   Further, a direct coupling clutch C0 is provided between the ring gear Ri of the power split mechanism 5 and the carrier Cr. By engaging this direct coupling clutch C0, the vehicle 1 can also switch the transmission mode to the direct coupling mode in which engine torque is transmitted to the intermediate shaft 15 that is the output section without shifting the engine speed. Since this direct connection mode also has a gear ratio fixed at 1, it can be said that the direct connection mode is a kind of fixed transmission mode.

第2モータ・ジェネレータ4よりも駆動輪側の動力伝達経路には変速機構としての自動変速機10が設けられている。自動変速機10は2つの入力軸11、12を有する。これらの入力軸11、12と、リングギアRiと一体回転する中間軸15との間には2つのクラッチC1、C2が設けられている。これらのクラッチC1、C2を適宜操作することにより、2つの入力軸11、12のなかから一の入力軸を中間軸15と選択的に連結させることができる。自動変速機10は、二組の遊星歯車機構21、22が組み合わされるとともに、2つのブレーキB1、B2と一方向クラッチF1とが設けられることにより構成されている。二組の遊星歯車機構21、22は、一方のキャリアCr1と他方のリングギアRi2とが連結されるとともに、一方のリングギアRi1と他方のキャリアCr2とが連結されることによって互いに組み合わされている。第1入力軸11はサンギアSn2に、第2入力軸12はキャリアCr1にそれぞれ連結されている。キャリアCr2は出力軸23に連結される。互いに連結されたキャリアCr1及びリングギアRi2には一方向の回転のみ許容するワンウエイクラッチF1が設けられている。なお、自動変速機10には、リバース用クラッチC3が中間軸15と一方のサンギアSn1との間に設けられており、そのクラッチC3を操作することにより車両1の後退走行を実現する。   An automatic transmission 10 as a speed change mechanism is provided in the power transmission path on the drive wheel side of the second motor / generator 4. The automatic transmission 10 has two input shafts 11 and 12. Two clutches C1 and C2 are provided between the input shafts 11 and 12 and the intermediate shaft 15 that rotates integrally with the ring gear Ri. By appropriately operating these clutches C1 and C2, one of the two input shafts 11 and 12 can be selectively connected to the intermediate shaft 15. The automatic transmission 10 is configured by combining two planetary gear mechanisms 21 and 22 and providing two brakes B1 and B2 and a one-way clutch F1. The two sets of planetary gear mechanisms 21, 22 are combined with each other by connecting one carrier Cr1 and the other ring gear Ri2 and connecting one ring gear Ri1 and the other carrier Cr2. . The first input shaft 11 is connected to the sun gear Sn2, and the second input shaft 12 is connected to the carrier Cr1. The carrier Cr2 is connected to the output shaft 23. The carrier Cr1 and the ring gear Ri2 that are connected to each other are provided with a one-way clutch F1 that allows rotation in only one direction. In the automatic transmission 10, a reverse clutch C3 is provided between the intermediate shaft 15 and one of the sun gears Sn1, and the reverse travel of the vehicle 1 is realized by operating the clutch C3.

車両1は、ロック機構8のブレーキB0の操作状態と、直結ロック用クラッチC0の操作状態と、自動変速機10のクラッチC1、C2、C3及びブレーキB1、B2の各操作状態とを、不図示の油圧装置によって適宜変化させることにより、図2の作動係合表に示したように無段変速モード及び固定変速モードの各変速モード並びに直結モードのそれぞれで、前進4速及び後退1速からなる複数の変速段のなかから一の変速段を選択できる。図2の「N」はニュートラルを意味し、図2の「○」はクラッチ又はブレーキの係合状態を意味する。なお、図2において、固定変速モード及び直結モードのそれぞれで実現される各変速段の操作状態は無段変速モードの場合と同じであるので、各要素の操作状態の図示を省略した。自動変速機10の第1速〜第4速の各変速段及び後退段が選択された場合の車両1の各要素の共線図(速度線図)は図3に示した通りである。なお、図3の「Eng」は内燃機関2を、「MG1」は第1モータ・ジェネレータ3を、「MG2」は第2モータ・ジェネレータ4を、「In1」は第1入力軸11を、「In2」は第2入力軸12を、「Out」は出力軸23をそれぞれ意味する。   The vehicle 1 does not show the operating state of the brake B0 of the lock mechanism 8, the operating state of the direct coupling clutch C0, and the operating states of the clutches C1, C2, C3 and the brakes B1, B2 of the automatic transmission 10. As shown in the operation engagement table of FIG. 2, each of the continuously variable transmission mode, the fixed transmission mode, and the direct connection mode includes four forward speeds and one reverse speed. One shift stage can be selected from a plurality of shift stages. “N” in FIG. 2 means neutral, and “◯” in FIG. 2 means an engaged state of a clutch or a brake. In FIG. 2, the operation states of the respective speed stages that are realized in the fixed speed change mode and the direct connection mode are the same as those in the continuously variable speed change mode, and thus the operation states of the respective elements are not shown. A collinear diagram (speed diagram) of each element of the vehicle 1 when the first to fourth shift speeds and the reverse speed of the automatic transmission 10 are selected is as shown in FIG. In FIG. 3, “Eng” indicates the internal combustion engine 2, “MG1” indicates the first motor / generator 3, “MG2” indicates the second motor / generator 4, “In1” indicates the first input shaft 11, “ “In2” means the second input shaft 12, and “Out” means the output shaft 23.

図4に示すように、エンジン2は4つの気筒25が一方向に並べられた直列4気筒型の火花点火内燃機関として構成されている。エンジン2はいわゆるリーンバーンエンジンとして構成されていて、リーン燃焼とストイキ燃焼との間で運転モードを切り替えることができる。リーン燃焼は、理論空燃比よりもリーン側に設定された空燃比を目標とする運転モードである。ストイキ燃焼は、リーン燃焼の空燃比よりもリッチ側の理論空燃比又はその近辺の空燃比を目標とする運転モードである。リーン燃焼からストイキ燃焼への切り替えは吸入空気量の応答遅れを考慮して燃料噴射量の一時的な増量によって実施される。   As shown in FIG. 4, the engine 2 is configured as an in-line four-cylinder spark ignition internal combustion engine in which four cylinders 25 are arranged in one direction. The engine 2 is configured as a so-called lean burn engine, and the operation mode can be switched between lean combustion and stoichiometric combustion. Lean combustion is an operation mode that targets an air-fuel ratio that is set on the lean side of the stoichiometric air-fuel ratio. The stoichiometric combustion is an operation mode that targets a stoichiometric air-fuel ratio that is richer than the air-fuel ratio of lean combustion or an air-fuel ratio in the vicinity thereof. Switching from lean combustion to stoichiometric combustion is performed by temporarily increasing the fuel injection amount in consideration of the response delay of the intake air amount.

エンジン2には、排気エネルギーを利用して過給するターボチャージャ35が設けられている。吸気通路26には、ターボチャージャ35のコンプレッサ35aが設けられている。コンプレッサ35aよりも上流の吸気通路26には、吸入空気量を調整できるスロットル弁36が設けられている。スロットル弁36よりも上流の吸気通路26には、吸入空気量に応じた信号を出力するエアフローメータ37が設けられている。コンプレッサ35aよりも下流の吸気通路26には、コンプレッサ35aで加圧された吸気を冷却するためのインタークーラ38が設けられている。   The engine 2 is provided with a turbocharger 35 that supercharges using exhaust energy. In the intake passage 26, a compressor 35a of a turbocharger 35 is provided. A throttle valve 36 that can adjust the amount of intake air is provided in the intake passage 26 upstream of the compressor 35a. An air flow meter 37 that outputs a signal corresponding to the amount of intake air is provided in the intake passage 26 upstream of the throttle valve 36. An intercooler 38 for cooling the intake air pressurized by the compressor 35a is provided in the intake passage 26 downstream of the compressor 35a.

排気通路27には、ターボチャージャ35のタービン35bが設けられている。また、排気通路27には、タービン35bより上流の排気をタービン35bよりも下流にバイパスするウェイストゲートバルブ機構39が設けられている。ウェイストゲートバルブ機構39には、タービン35bに導かれる排気の流量を調整可能なウェイストゲートバルブ40が設けられている。そのため、ウェイストゲートバルブ40の開度を制御することによりタービン35bに流入する排気流量が調整される結果、エンジン2の過給圧が調整される。タービン35b又はウェイストゲートバルブ40を通った排気は、スタートコンバータ41及び後処理装置42で有害物質が除去されてから大気に放出される。   In the exhaust passage 27, a turbine 35b of a turbocharger 35 is provided. The exhaust passage 27 is provided with a waste gate valve mechanism 39 that bypasses the exhaust upstream of the turbine 35b downstream of the turbine 35b. The waste gate valve mechanism 39 is provided with a waste gate valve 40 capable of adjusting the flow rate of exhaust gas guided to the turbine 35b. Therefore, as a result of adjusting the exhaust flow rate flowing into the turbine 35b by controlling the opening degree of the waste gate valve 40, the supercharging pressure of the engine 2 is adjusted. The exhaust gas that has passed through the turbine 35b or the waste gate valve 40 is released into the atmosphere after harmful substances are removed by the start converter 41 and the post-processing device 42.

エンジン2には、排気通路27から排気の一部を取り出して吸気通路26にEGRガスとして再循環させるEGR装置45が設けられている。EGR装置45は、排気通路27から排気の一部をEGRガスとして取り出して吸気通路26に導くEGR通路46と、EGR通路46を流れるEGRガスの流量を調整できるEGR弁47と、EGR通路46を流れるEGRガスを冷却するEGRクーラ48とを備えている。EGR通路46は、スタートコンバータ41と後処理装置42との間の排気通路27と、コンプレッサ35aとスロットル弁36との間の吸気通路26とを接続している。   The engine 2 is provided with an EGR device 45 that extracts a part of the exhaust from the exhaust passage 27 and recirculates it as EGR gas in the intake passage 26. The EGR device 45 includes an EGR passage 46 that extracts a part of the exhaust gas from the exhaust passage 27 as EGR gas and guides it to the intake passage 26, an EGR valve 47 that can adjust the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR passage 46, and the EGR passage 46. And an EGR cooler 48 for cooling the flowing EGR gas. The EGR passage 46 connects the exhaust passage 27 between the start converter 41 and the aftertreatment device 42 and the intake passage 26 between the compressor 35 a and the throttle valve 36.

図5に示すように、車両1の各部の制御はコンピュータとして構成され機能別に設けられた各種の電子制御装置(ECU)50、70、71にて制御される。HVECU50、MGECU70及びエンジンECU71は相互に情報交換可能な状態で電気的に接続されている。   As shown in FIG. 5, the control of each part of the vehicle 1 is controlled by various electronic control units (ECUs) 50, 70, 71 configured as a computer and provided for each function. The HVECU 50, the MGECU 70, and the engine ECU 71 are electrically connected so that they can exchange information with each other.

主要なコンピュータとして設けられたHVECU50には各種のセンサからの信号が入力される。例えば、HVECU50には、車両1の車速に応じた信号を出力する車速センサ51、不図示のアクセルペダルの踏み込み量に応じた信号を出力するアクセル開度センサ52、第1モータ・ジェネレータ3の回転速度に応じた信号を出力する第1MG回転数センサ53、第2モータ・ジェネレータ4の回転速度に応じた信号を出力する第2MG回転数センサ54、自動変速機10の出力軸23の回転速度に応じた信号を出力する出力軸回転数センサ55、及び不図示のバッテリの蓄電率に応じた信号を出力するSOCセンサ56等の出力信号が入力される。   Signals from various sensors are input to the HVECU 50 provided as a main computer. For example, the HVECU 50 includes a vehicle speed sensor 51 that outputs a signal corresponding to the vehicle speed of the vehicle 1, an accelerator opening sensor 52 that outputs a signal corresponding to a depression amount of an accelerator pedal (not shown), and rotation of the first motor / generator 3. The first MG rotational speed sensor 53 that outputs a signal corresponding to the speed, the second MG rotational speed sensor 54 that outputs a signal corresponding to the rotational speed of the second motor / generator 4, and the rotational speed of the output shaft 23 of the automatic transmission 10 Output signals such as an output shaft rotational speed sensor 55 that outputs a corresponding signal and an SOC sensor 56 that outputs a signal corresponding to a battery storage rate (not shown) are input.

HVECU50は、第1モータ・ジェネレータ3及び第2モータ・ジェネレータ4に発生させるトルクを算出し、発生させるトルクについてMGECU70に指令を出力する。また、HVECU50は、エンジン2の運転条件を決定し、エンジン2の運転条件についてエンジンECU71に指令を出力する。さらに、HVECU50は、所定のシフトスケジュール又は運転者によるシフトチェンジ要求等に応じた変速段が実現できるように自動変速機10のクラッチC1、C2、C3及びブレーキB1、B2を制御する。MGECU70は、HVECU50から入力された指令に基づき、第1モータ・ジェネレータ3及び第2モータ・ジェネレータ4に発生させるトルクに対応した電流を算出し、第1モータ・ジェネレータ3及び第2モータ・ジェネレータ4に電流を出力する。エンジンECU71は、HVECU50から入力された指令に基づき、スロットル弁36、点火プラグ31、EGRバルブ47、及びウェイストゲートバルブ40等のエンジン2の各部に対して各種の制御を行う。   The HVECU 50 calculates torques to be generated by the first motor / generator 3 and the second motor / generator 4, and outputs a command to the MGECU 70 regarding the torques to be generated. Further, the HVECU 50 determines the operating condition of the engine 2 and outputs a command to the engine ECU 71 regarding the operating condition of the engine 2. Further, the HVECU 50 controls the clutches C1, C2, C3 and the brakes B1, B2 of the automatic transmission 10 so that a shift stage according to a predetermined shift schedule or a shift change request by the driver can be realized. The MGECU 70 calculates a current corresponding to the torque generated by the first motor / generator 3 and the second motor / generator 4 based on the command input from the HVECU 50, and the first motor / generator 3 and the second motor / generator 4. Output current. The engine ECU 71 performs various controls on each part of the engine 2 such as the throttle valve 36, the spark plug 31, the EGR valve 47, and the waste gate valve 40 based on a command input from the HVECU 50.

HVECU50は、アクセル開度センサ52の出力信号と車速センサ51の出力信号とを参照して運転者が車両1に対して要求する要求駆動力(パワー)を計算し、その要求駆動力に対するシステム効率が最適となるように各種のモードを切り替えながら車両1を制御する。例えば、エンジン2の熱効率が低下する低負荷領域ではエンジン2の燃焼を停止して第2モータ・ジェネレータ4を駆動するEV走行モードが選択される。一方、EV走行モードを選択すべき運転領域でない場合は、エンジン2とともに第2モータ・ジェネレータ4等を作動させるハイブリッド走行モードが選択される。   The HVECU 50 refers to the output signal of the accelerator opening sensor 52 and the output signal of the vehicle speed sensor 51 to calculate a required driving force (power) required by the driver for the vehicle 1 and system efficiency for the required driving force. The vehicle 1 is controlled while switching various modes so as to be optimal. For example, in the low load region where the thermal efficiency of the engine 2 is reduced, the EV traveling mode in which the combustion of the engine 2 is stopped and the second motor / generator 4 is driven is selected. On the other hand, if the EV travel mode is not selected, the hybrid travel mode in which the second motor / generator 4 and the like are operated together with the engine 2 is selected.

ハイブリッド走行モードが選択された場合、通常は無段変速モードが実施されて、図6に矢印で示したようにエンジン2の動作点は最適燃費線Lに沿って移動するように第1モータ・ジェネレータ3のモータトルク等が制御される。エンジン2の動作点はエンジン回転数とエンジントルクとで定義されたものであり、最適燃費線Lはエンジン2の熱効率が最適となるようにあらかじめ設定されたものである。本形態のエンジン2は過給機付きのリーンバーンエンジンとして構成されている。このため、エンジン2の運転モードとしては、図6に示した運転領域に従って、自然吸気ストイキ燃焼、自然吸気リーン燃焼、過給ストイキ燃焼、及び過給リーン燃焼のいずれかの運転モードが選択される。   When the hybrid travel mode is selected, the continuously variable transmission mode is normally performed, and the first motor and the operating point of the engine 2 move along the optimal fuel consumption line L as indicated by the arrows in FIG. The motor torque of the generator 3 is controlled. The operating point of the engine 2 is defined by the engine speed and the engine torque, and the optimum fuel consumption line L is set in advance so that the thermal efficiency of the engine 2 is optimized. The engine 2 of this embodiment is configured as a lean burn engine with a supercharger. Therefore, as the operation mode of the engine 2, any one of natural intake stoichiometric combustion, natural intake lean combustion, supercharged stoichiometric combustion, and supercharged lean combustion is selected according to the operation region shown in FIG. .

もっとも、高速定常走行時等のように電気パス量が大きい領域では無段変速モードを維持すると動力循環に陥って効率が悪化するため、HVECU50は変速モードを無段変速モードから固定変速モードに切り替えて効率悪化を抑制する。例えば、図7に示すように、HVECU50は横軸を車速、縦軸を駆動力とした運転領域に設定された領域AR1及び領域AR2に従って変速モードを切り替える。領域AR1は無段変速モードを実施すべき領域として、領域AR2は固定変速モードを実施すべき領域としてそれぞれ設定されている。これにより、HVECU50は本発明に係る切替制御手段として機能する。さらに、高負荷運転時等のように要求駆動力が大きく各モータ・ジェネレータ3、4の出力を抑制したい場合、例えばモータトルクの制限時、バッテリ使用制限時の場合等には、上述した直結モードに切り替えて駆動力を確保する。   However, if the continuously variable transmission mode is maintained in a region where the amount of electric path is large, such as during high-speed steady running, the efficiency will deteriorate due to power circulation, so the HVECU 50 switches the transmission mode from the continuously variable transmission mode to the fixed transmission mode. To suppress the deterioration of efficiency. For example, as shown in FIG. 7, the HVECU 50 switches the shift mode according to the area AR1 and the area AR2 set in the operation area where the horizontal axis is the vehicle speed and the vertical axis is the driving force. The area AR1 is set as an area where the continuously variable transmission mode is to be executed, and the area AR2 is set as an area where the fixed transmission mode is to be executed. Thus, the HVECU 50 functions as a switching control unit according to the present invention. Further, when the required driving force is large and the output of each motor / generator 3 or 4 is desired to be suppressed, such as during high load operation, for example, when the motor torque is limited or when the battery usage is limited, the direct connection mode described above is used. To secure the driving force.

また、ハイブリッド走行モード時において、車両1から出力される出力トルクが不足する場合や車両1に出力要求される要求トルクに対してエンジントルクが過剰となる場合には、HVECU50は出力トルクと要求トルクとの過不足を補償して出力トルクが要求トルクとなるように第2モータ・ジェネレータ4を制御するトルク補償制御を実施する。出力トルクが要求トルクに対して不足する場合は第2モータ・ジェネレータ4から正トルクを出力させて、つまり第2モータ・ジェネレータ4を力行してトルク不足を補う。一方、出力トルクが要求トルクに対して過剰となる場合、例えば減速時等の場合には、第2モータ・ジェネレータ4から負トルクを出力させて、つまり第2モータ・ジェネレータ4を回生してエンジントルクの余剰分を吸収する。なお、回生の場合にはエンジントルクの余剰分を吸収する他にもブレーキ力を補うことも行われる。   Further, in the hybrid travel mode, when the output torque output from the vehicle 1 is insufficient or when the engine torque is excessive with respect to the requested torque requested from the vehicle 1, the HVECU 50 outputs the output torque and the requested torque. Torque compensation control is performed to control the second motor / generator 4 so that the output torque becomes the required torque by compensating for excess and deficiency. When the output torque is insufficient with respect to the required torque, positive torque is output from the second motor / generator 4, that is, the second motor / generator 4 is powered to compensate for the torque shortage. On the other hand, when the output torque is excessive with respect to the required torque, for example, during deceleration, the second motor / generator 4 outputs a negative torque, that is, the second motor / generator 4 is regenerated to regenerate the engine. Absorbs excess torque. In the case of regeneration, the braking force is supplemented in addition to absorbing the surplus engine torque.

無段変速モード時には、エンジン2に対応する反力トルクが第1モータ・ジェネレータ3から出力されるので、第1モータ・ジェネレータ3のモータトルクからエンジントルクを正確に推定できる。そこで、HVECU50は、このように推定したエンジントルクの推定値に基づいて第2モータ・ジェネレータ4のモータトルクを算出してトルク補償制御を実施する。すなわち、HVECU50は本発明に係るトルク補償制御手段として機能する。   Since the reaction torque corresponding to the engine 2 is output from the first motor / generator 3 in the continuously variable transmission mode, the engine torque can be accurately estimated from the motor torque of the first motor / generator 3. Therefore, the HVECU 50 calculates the motor torque of the second motor / generator 4 based on the estimated value of the engine torque thus estimated, and performs torque compensation control. That is, the HVECU 50 functions as torque compensation control means according to the present invention.

一方、固定変速モードの場合は、ロック機構8によってサンギアSnが固定されていて第1モータ・ジェネレータ4が作動していないので無段変速モード時と同じ方法でエンジントルクを推定できない。そのため、HVECU50は、固定変速モード時には要求エンジントルク及びエンジン回転数に基づいてエンジントルクを推定し、その推定結果に基づいて第2モータ・ジェネレータ4から出力させるべきモータトルクを算出してトルク補償制御を実施する。この場合は、要求エンジントルク及びエンジン回転数に基づいてエンジントルクを推定するので、第1モータ・ジェネレータ4のトルクに基づいた推定よりも推定精度が低下することは否めない。   On the other hand, in the case of the fixed speed change mode, the sun gear Sn is fixed by the lock mechanism 8 and the first motor / generator 4 is not operated, so the engine torque cannot be estimated by the same method as in the continuously variable speed change mode. Therefore, the HVECU 50 estimates the engine torque based on the required engine torque and the engine speed in the fixed shift mode, calculates the motor torque to be output from the second motor / generator 4 based on the estimation result, and performs torque compensation control. To implement. In this case, since the engine torque is estimated based on the required engine torque and the engine speed, it cannot be denied that the estimation accuracy is lower than the estimation based on the torque of the first motor / generator 4.

本形態は、このようにトルク補償制御の内容が変化する固定変速モードから無段変速モードへ変速モードが切り替わる場合にHVECU50が実施する制御内容に特徴がある。以下、HVECU50が本発明に関連して実施する制御ルーチンを、図8を参照しながら詳細に説明する。   The present embodiment is characterized in the control content executed by the HVECU 50 when the shift mode is switched from the fixed shift mode in which the content of the torque compensation control changes to the continuously variable transmission mode. Hereinafter, a control routine executed by the HVECU 50 in relation to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

図8の制御ルーチンのプログラムはHVECU50に記憶されており適時に読み出されて所定間隔で繰り返し実行される。ステップS1において、HVECU50は車両1の変速モードが固定変速モードか否かを判定する。この処理において、固定変速モードから無段変速モードへの切り替え要求に応じて固定変速モードから無段変速モードへの切り替えが開始された場合には否定判定される。   The control routine program of FIG. 8 is stored in the HVECU 50, read out in a timely manner, and repeatedly executed at predetermined intervals. In step S1, the HVECU 50 determines whether or not the speed change mode of the vehicle 1 is a fixed speed change mode. In this process, a negative determination is made when switching from the fixed transmission mode to the continuously variable transmission mode is started in response to a request for switching from the fixed transmission mode to the continuously variable transmission mode.

固定変速モードの場合はステップS4に進み、HVECU50は、固定変速モード時に実施する上述した方法、すなわち要求エンジントルクとエンジン回転数とに基づいてエンジントルクを推定し、その推定結果に基づいて第2モータ・ジェネレータ4のモータトルクを算出してトルク補償制御を実施する。第2モータ・ジェネレータ4のモータトルクをTmg2、固定変速モード時のモータトルクをTmfとするとTmg2=Tmfとなる。   In the case of the fixed speed change mode, the process proceeds to step S4, and the HVECU 50 estimates the engine torque based on the above-described method performed in the fixed speed change mode, that is, the required engine torque and the engine speed, and the second based on the estimation result. Torque compensation control is performed by calculating the motor torque of the motor / generator 4. When the motor torque of the second motor / generator 4 is Tmg2, and the motor torque in the fixed speed change mode is Tmf, Tmg2 = Tmf.

一方、無段変速モードの場合はステップS2に進み、HVECU50は、固定変速モードから無段変速モードへの切り替わりの開始時点を起点として、その起点から所定時間a経過したか否かを判定する。この起点は、本形態ではロック機構8のブレーキB0が係合状態から解放状態へ向かって操作が開始された時点である。所定時間aは、固定変速モードから無段変速モードへの切り替わりの完了時点(すなわちブレーキB0のトルクがゼロとなってサンギアSnが完全に解放された時点)を十分に超える時間として予め設定されている。したがって、上記起点から所定時間aまで経過すると、固定変速モードから無段変速モードへ変速モードへの変速モードの切り替わりが既に終了していることになる。   On the other hand, in the case of the continuously variable transmission mode, the process proceeds to step S2, and the HVECU 50 determines whether or not a predetermined time a has elapsed from the starting point of the switching from the fixed transmission mode to the continuously variable transmission mode. In this embodiment, the starting point is the time when the operation of the brake B0 of the lock mechanism 8 is started from the engaged state to the released state. The predetermined time a is set in advance as a time sufficiently exceeding the time point when the switching from the fixed speed change mode to the continuously variable speed change mode is completed (that is, the time when the torque of the brake B0 becomes zero and the sun gear Sn is completely released). Yes. Therefore, when the predetermined time a has elapsed from the starting point, the switching of the shift mode from the fixed shift mode to the continuously variable shift mode has already been completed.

上記起点からの経過時間が所定時間aに満たない場合(No)、HVECU50はステップS4に進んで上述した固定変速モード時のトルク補償制御を実施する。したがって、固定変速モードから無段変速モードへの切り替わりが完了してもなお所定時間aに満たない場合には、固定変速モード時のトルク補償制御が継続される一方で、第1モータ・ジェネレータ3のモータトルクに基づいて推定されたエンジントルクを利用した無段変速モード時におけるトルク補償制御の実施が制限される。   When the elapsed time from the starting point is less than the predetermined time a (No), the HVECU 50 proceeds to step S4 and performs the torque compensation control in the fixed shift mode described above. Therefore, if the predetermined time a is not reached even after the switching from the fixed shift mode to the continuously variable transmission mode is completed, the torque compensation control in the fixed shift mode is continued, while the first motor / generator 3 is maintained. The execution of torque compensation control in the continuously variable transmission mode using the engine torque estimated based on the motor torque is limited.

一方、上記起点から所定時間a経過した場合(Yes)はステップS3に進み、HVECU50は制限されていた無段変速モード時のトルク補償制御を実施する。この場合、HVECU50は、車両1に対して出力要求される要求トルクが所定の変化率αで得られるように第2モータ・ジェネレータ4を制御する(図10及び図11参照)。   On the other hand, if the predetermined time a has elapsed from the starting point (Yes), the process proceeds to step S3, and the HVECU 50 performs torque compensation control in the continuously variable transmission mode that has been limited. In this case, the HVECU 50 controls the second motor / generator 4 so that the required torque requested to be output to the vehicle 1 is obtained at a predetermined rate of change α (see FIGS. 10 and 11).

この要求トルクは車両1の出力トルクの目標値である。要求トルクは、無段変速モード時のトルク補償制御では第1モータ・ジェネレータ3のモータトルクに基づいて推定されたエンジントルクの推定値を基礎として算出される。すなわち、要求トルクをTd、エンジントルクの推定値をTeg、第2モータ・ジェネレータ4のモータトルクをTmg2とした場合、次式1が成立する。   This required torque is a target value of the output torque of the vehicle 1. The required torque is calculated based on the estimated value of the engine torque estimated based on the motor torque of the first motor / generator 3 in the torque compensation control in the continuously variable transmission mode. That is, when the required torque is Td, the estimated value of the engine torque is Teg, and the motor torque of the second motor / generator 4 is Tmg2, the following equation 1 is established.

Td=Teg+Tmg2 …1   Td = Teg + Tmg2 1

そして、無段変速モード時のモータトルクをTmc、車両1に対する要求トルクを達成可能なモータトルクの目標値までの変化量をΔxとした場合、次式2が成立する。   When the motor torque in the continuously variable transmission mode is Tmc and the amount of change up to the target value of the motor torque that can achieve the required torque for the vehicle 1 is Δx, the following equation 2 is established.

Tmg2=Tmc+Δx …2   Tmg2 = Tmc + Δx 2

本形態では、モータトルクTmg2が目標値に達するまでの変化率は一定である。ただし、変化率を時間に応じて変化させることもできる。   In this embodiment, the rate of change until the motor torque Tmg2 reaches the target value is constant. However, the rate of change can be changed according to time.

HVECU50が行う上述した制御内容を、図9〜図11を参照しながらさらに説明する。図9の上段は第2モータ・ジェネレータ4の力行時の場合を、図9の下段は第2モータ・ジェネレータ4の回生時の場合をそれぞれ模式的に示している。なお、図9は上述した固定変速モード時のモータトルクTmfと無段変速モード時のモータトルクTmcとが相違する場合の一例にすぎない。したがって、モータトルクTmfとモータトルクTmcとの絶対値の大小関係が図9とは反対の場合、すなわちモータトルクTmcの絶対値がモータトルクTmfの絶対値よりも大きい場合も状況としてあり得る。   The above-described control content performed by the HVECU 50 will be further described with reference to FIGS. The upper part of FIG. 9 schematically shows the case when the second motor / generator 4 is powered, and the lower part of FIG. 9 schematically shows the case when the second motor / generator 4 is regenerated. FIG. 9 is merely an example of the case where the motor torque Tmf in the fixed shift mode described above and the motor torque Tmc in the continuously variable transmission mode are different. Therefore, there may be a situation where the magnitude relationship between the absolute values of the motor torque Tmf and the motor torque Tmc is opposite to that in FIG. 9, that is, the absolute value of the motor torque Tmc is greater than the absolute value of the motor torque Tmf.

図9に示したように、時刻t0で固定変速モードから無段変速モードへの切り替えが開始すると、時刻taまでは固定変速モード時のトルク補償制御が実施される一方で、無段変速モード時のトルク補償制御の実施が制限される。そのため、時刻taまでは固定変速モード時のモータトルクTmfが維持される。時刻t0から時刻taまでの時間が上述した所定時間aに相当する。そして、時刻taからモータトルクTmg2を、無段変速モード時のモータトルクTmc(目標値)に向かって時刻tbまで徐々に変化させる。   As shown in FIG. 9, when switching from the fixed shift mode to the continuously variable transmission mode starts at time t0, torque compensation control in the fixed shift mode is performed until time ta, while in the continuously variable transmission mode. Implementation of torque compensation control is limited. Therefore, the motor torque Tmf in the fixed speed change mode is maintained until time ta. The time from time t0 to time ta corresponds to the predetermined time a described above. Then, the motor torque Tmg2 is gradually changed from time ta toward time tb toward the motor torque Tmc (target value) in the continuously variable transmission mode.

図10は、車両1の出力トルクの実際値が要求トルクよりも大きかった場合、つまり固定変速モード時のトルク補償制御の際に推定したエンジントルクの推定値が実際よりも過大であった場合の制御結果の一例を示している。同図には、ロック機構8のブレーキB0のトルクTb、第1モータ・ジェネレータ3のモータトルクTmg1、出力トルクの実際値Tr、要求トルクTd、第2モータ・ジェネレータ4のモータトルクTmg2、及び第1モータ・ジェネレータ3のモータ回転数Nmg1の各時間変化が示されている。   FIG. 10 shows the case where the actual value of the output torque of the vehicle 1 is larger than the required torque, that is, the estimated value of the engine torque estimated during the torque compensation control in the fixed shift mode is larger than the actual value. An example of the control result is shown. In the figure, the torque Tb of the brake B0 of the lock mechanism 8, the motor torque Tmg1 of the first motor / generator 3, the actual value Tr of the output torque, the required torque Td, the motor torque Tmg2 of the second motor / generator 4, and the Each time change of the motor rotation speed Nmg1 of 1 motor generator 3 is shown.

図示するように、時刻t0で固定変速モードから無段変速モードへの変速モードの切り替えが開始すると、ブレーキB0のトルクTbは解放状態に向かって所定量低下し、その後一定値に維持される。トルクTbが一定値に維持されている間、モータトルクTmg1はその絶対値が徐々に増加する。   As shown in the figure, when switching of the shift mode from the fixed shift mode to the continuously variable shift mode is started at time t0, the torque Tb of the brake B0 decreases by a predetermined amount toward the released state, and thereafter is maintained at a constant value. While the torque Tb is maintained at a constant value, the absolute value of the motor torque Tmg1 gradually increases.

時刻t1でモータトルクTmg1が目標値に達すると、ブレーキB0のトルクTbがさらに低下するとともに、第1モータ・ジェネレータ3の回転が開始する時刻t2までモータトルクTmg1が一定に維持される。   When the motor torque Tmg1 reaches the target value at time t1, the torque Tb of the brake B0 further decreases and the motor torque Tmg1 is kept constant until time t2 when the rotation of the first motor / generator 3 starts.

その後、時刻t3でトルクTbが0になって無段変速モードへの切り替わりが完了すると、モータトルクTmg1も目標値に到達する。そして、無段変速モード時のトルク補償制御が制限され、時刻t4で所定時間aに達するまで固定変速モード時のトルク補償制御が継続される。そのため、モータトルクTmg2は時刻t4まで固定変速モード時のモータトルクTmfに維持される。モータトルクTmg2は時刻t4から徐々に低下し始めるとともに、同様に車両1の出力トルクは変化率αで徐々に低下する。そして、時刻t5でモータトルクTmg2が目標値である無段変速モード時のモータトルクTmcに至ると、出力トルクも要求トルクに一致して制御が終了する。   Thereafter, when the torque Tb becomes 0 at time t3 and the switching to the continuously variable transmission mode is completed, the motor torque Tmg1 also reaches the target value. Then, the torque compensation control in the continuously variable transmission mode is limited, and the torque compensation control in the fixed transmission mode is continued until the predetermined time a is reached at time t4. Therefore, motor torque Tmg2 is maintained at motor torque Tmf in the fixed speed change mode until time t4. The motor torque Tmg2 starts to gradually decrease from time t4, and similarly, the output torque of the vehicle 1 gradually decreases at the change rate α. At time t5, when the motor torque Tmc reaches the motor torque Tmc in the continuously variable transmission mode in which the motor torque Tmg2 is the target value, the output torque also coincides with the required torque, and the control ends.

図11は、車両1の出力トルクの実際値が要求トルクよりも小さかった場合、つまり固定変速モード時のトルク補償制御の際に推定したエンジントルクの推定値が実際よりも過小であった場合の制御結果の一例を示している。図11の例は、実際値と要求トルクとの大小関係が図10の例と反対になっている。そのため、図10の例と比べると、図11の例では、時刻t2′から第1モータ・ジェネレータ3のモータトルクTmg1が減少に転じてモータ回転数Nmg1が反対向きに回転すること、及び時刻t4からモータトルクTmg2が増加することが相違する。しかし、図11の例も、基本的な制御内容は図10の例と同じであるので重複する説明は省略する。   FIG. 11 shows the case where the actual value of the output torque of the vehicle 1 is smaller than the required torque, that is, the estimated value of the engine torque estimated during the torque compensation control in the fixed shift mode is smaller than the actual value. An example of the control result is shown. In the example of FIG. 11, the magnitude relationship between the actual value and the required torque is opposite to the example of FIG. Therefore, as compared with the example of FIG. 10, in the example of FIG. 11, the motor torque Tmg1 of the first motor / generator 3 starts to decrease from time t2 ′ and the motor rotation speed Nmg1 rotates in the opposite direction, and time t4. From this, the motor torque Tmg2 increases. However, the basic control content of the example of FIG. 11 is the same as that of the example of FIG.

本形態の制御によれば、固定変速モードから無段変速モードに切り替わる際に、第1モータ・ジェネレータ3のモータトルクに基づいて推定されたエンジントルクを利用した無段変速モード時のトルク補償制御の実施が、変速モードの切り替わりの開始から所定時間a経過するまで制限される。そのため、図10及び図11に示したように、変速モードの切り替え前の固定変速モード時にエンジントルクの推定値に基づく出力トルクと実際値とが乖離している場合でも、第1モータ・ジェネレータ3のモータトルクに基づくエンジントルクの推定値を利用して求められた出力トルクが出力されるまでに所定時間aの余裕が与えられる。これにより、変速モードの切り替え時に短時間に出力変動が生じ難くなるので、変速モードの切り替え時にユーザが体感する変速ショックを抑制できる。   According to the control of this embodiment, torque compensation control in the continuously variable transmission mode using the engine torque estimated based on the motor torque of the first motor / generator 3 when the fixed transmission mode is switched to the continuously variable transmission mode. Is limited until a predetermined time a elapses from the start of shifting of the shift mode. Therefore, as shown in FIGS. 10 and 11, even when the output torque based on the estimated value of the engine torque and the actual value are different in the fixed shift mode before the shift mode is switched, the first motor generator 3 A margin of a predetermined time a is given until the output torque obtained using the estimated value of the engine torque based on the motor torque is output. As a result, output fluctuations are less likely to occur in a short time when the shift mode is switched, so that a shift shock experienced by the user when the shift mode is switched can be suppressed.

本形態は上記形態に限定されず、種々の形態にて実施できる。上記形態の制御は一例にすぎない。例えば、上記形態では、所定時間a及び変化率αを一定値として説明したが、状況に応じてこれを変化させることも可能である。   This form is not limited to the said form, It can implement with a various form. The control in the above form is only an example. For example, in the above embodiment, the predetermined time “a” and the change rate α have been described as constant values, but it is also possible to change them according to the situation.

過給エンジンの場合は筒内圧センサを利用した燃焼制御(CPS)によってエンジントルクの推定精度の向上が期待できるエンジンの運転領域が存在する。そのような領域で上記制御を実施する場合、他の運転領域の場合と比べて、所定時間aを短縮し及び/又は変化率αを大きくすることも可能である。エンジントルクの推定精度が高まるほど、固定変速モード時における出力トルクの実際値と要求トルクとの乖離は小さくなる。したがって、所定時間aを短縮又は変化率αを増加することにより、他の運転領域の場合と変速ショックの抑制効果を同等としながら固定変速モード時のトルク補償制御を速やかに終了できるメリットがある。   In the case of a supercharged engine, there is an engine operating region in which improvement in estimation accuracy of engine torque can be expected by combustion control (CPS) using an in-cylinder pressure sensor. When the above control is performed in such a region, it is possible to shorten the predetermined time a and / or increase the rate of change α as compared with the case of other operation regions. As the estimation accuracy of the engine torque increases, the difference between the actual value of the output torque and the required torque in the fixed shift mode becomes smaller. Therefore, by shortening the predetermined time a or increasing the change rate α, there is a merit that the torque compensation control in the fixed shift mode can be quickly ended while the effect of suppressing the shift shock is equal to that in the other operation regions.

また、過給エンジンの場合、過給領域はNA領域と比べて固定変速モード時における出力トルクの実際値と要求トルクとの乖離が大きくなる。そのため、過給領域で上記制御を実施する場合はNA領域の場合と比べて、所定時間aを延長し及び/又は変化率αを減少することも可能である。これにより、過給領域の場合はNA領域よりも固定変速モード時のトルク補償制御が緩やかに終了するので、過給領域の場合におけるショックの抑制効果とNA領域の場合における変速ショックの抑制効果とを同等にできるメリットがある。   In the case of a supercharged engine, the supercharging region has a larger divergence between the actual value of the output torque and the required torque in the fixed speed change mode than the NA region. Therefore, when the above control is performed in the supercharging region, it is possible to extend the predetermined time a and / or decrease the change rate α as compared with the NA region. As a result, in the supercharging region, torque compensation control in the fixed shift mode ends more gently than in the NA region, so that the shock suppression effect in the supercharging region and the shift shock suppression effect in the NA region There is a merit that can be equalized.

さらに、複数の変速段を持つ変速機が設けられた車両に本発明の制御装置を適用する場合、変速機が高速段であるほど、エンジン回転数が低くエンジントルクの推定精度が悪化し、固定変速モード時における出力トルクの実際値と要求トルクとの乖離が大きくなる。そこで、高速段になるほど、所定時間aを延長し及び/又は変化率αを減少することも可能である。このようにすることで、高速段になるほど固定変速モード時のトルク補償制御が緩やかに終了するので、変速ショックの抑制効果の変速段毎のばらつきを低減できるメリットがある。   Furthermore, when the control device of the present invention is applied to a vehicle provided with a transmission having a plurality of shift speeds, the higher the speed of the transmission, the lower the engine speed and the lower the estimated accuracy of the engine torque. The deviation between the actual value of the output torque and the required torque in the shift mode becomes large. Therefore, as the speed increases, it is possible to extend the predetermined time a and / or decrease the change rate α. By doing in this way, the torque compensation control in the fixed shift mode is gradually terminated as the speed is higher, so that there is an advantage that the variation of the shift shock suppression effect for each shift stage can be reduced.

上記形態及び上記各変形例では、車両に搭載されたエンジンとして過給機付きのリーンバーンエンジンを前提として説明したが、本発明の制御装置はストイキ燃焼を実施する自然吸気エンジンが搭載されたハイブリッド車両に適用されてもよい。また、上記形態の車両には複数の変速段の選択が可能な自動変速機が搭載されているが、本発明の制御装置は、無段変速機が設けられた車両や変速機が存在しない車両に適用することもできる。   In the above embodiment and each of the above modifications, the description has been made on the assumption that the engine installed in the vehicle is a lean burn engine with a supercharger. However, the control device of the present invention is a hybrid equipped with a naturally aspirated engine that performs stoichiometric combustion. It may be applied to a vehicle. Moreover, although the automatic transmission which can select the several gear stage is mounted in the vehicle of the said form, the control apparatus of this invention is a vehicle with which the continuously variable transmission was provided, or a transmission does not exist It can also be applied to.

1 車両
2 エンジン
3 第1モータ・ジェネレータ
4 第2モータ・ジェネレータ
15 中間軸(出力部)
50 HVECU(切替制御手段、トルク補償制御手段)
1 vehicle 2 engine 3 first motor / generator 4 second motor / generator 15 intermediate shaft (output unit)
50 HVECU (switching control means, torque compensation control means)

Claims (1)

エンジンと、第1モータ・ジェネレータと、駆動輪にトルクを伝達するための出力部と、前記エンジンが出力するエンジントルクを、互いに差動回転可能な複数の回転要素を利用して前記第1モータ・ジェネレータと前記出力部とに分配する差動機構と、前記出力部との間で動力伝達可能な状態で設けられた第2モータ・ジェネレータと、前記差動機構のいずれかの前記回転要素を固定可能なロック機構とを備えたハイブリッド車両に適用される制御装置において、
前記ロック機構により前記回転要素を解放して、前記エンジントルクに対応する反力トルクを前記第1モータ・ジェネレータより出力させる無段変速モードと、前記ロック機構にて前記回転要素を固定して前記反力トルクを前記ロック機構に受け持たせる固定変速モードとの間で変速モードを切り替える切替制御手段と、
前記固定変速モードの際に要求エンジントルク及びエンジン回転数に基づいてエンジントルクを推定し、その推定結果に基づいて前記車両から出力される出力トルクが前記車両に出力要求される要求トルクとなるように前記第2モータ・ジェネレータを制御する第1のトルク補償制御を実施し、かつ前記無段変速モードの際に前記第1モータ・ジェネレータのモータトルクに基づいて前記エンジントルクを推定し、その推定結果に基づいて前記車両から出力される出力トルクが前記車両に出力要求される要求トルクとなるように前記第2モータ・ジェネレータを制御する第2のトルク補償制御を実施するトルク補償制御手段と、備え、
前記トルク補償制御手段は、前記固定変速モードから前記無段変速モードに前記変速モードが切り替わる際に、前記第1のトルク補償制御の実施を継続する一方で前記第2のトルク補償制御の実施を前記固定変速モードから前記無段変速モードへ切り替わる完了時点を超える所定時間制限し、前記変速モードが前記無段変速モードに切り替わった後の前記所定時間経過後に前記第1のトルク補償制御の実施から前記第2のトルク補償制御の実施に変更して所定の変化率で前記要求トルクが得られるように前記第2モータ・ジェネレータを制御する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
The first motor / generator, an output unit for transmitting torque to the drive wheels, and the first motor using a plurality of rotating elements capable of differentially rotating engine torque output from the engine A differential mechanism that distributes to the generator and the output unit, a second motor generator provided in a state in which power can be transmitted between the output unit, and the rotating element of any of the differential mechanisms In a control device applied to a hybrid vehicle having a lock mechanism that can be fixed,
A continuously variable transmission mode in which the rotating element is released by the locking mechanism and a reaction torque corresponding to the engine torque is output from the first motor / generator, and the rotating element is fixed by the locking mechanism. Switching control means for switching the transmission mode between a fixed transmission mode for causing the locking mechanism to receive reaction force torque;
The engine torque is estimated based on the required engine torque and the engine speed during the fixed shift mode, and the output torque output from the vehicle based on the estimation result becomes the required torque requested to be output from the vehicle. The first torque compensation control for controlling the second motor / generator is performed, and the engine torque is estimated based on the motor torque of the first motor / generator in the continuously variable transmission mode. Torque compensation control means for performing second torque compensation control for controlling the second motor / generator so that an output torque output from the vehicle based on a result becomes a required torque required to be output from the vehicle; Prepared,
The torque compensation control unit, said when the shift mode is switched to the continuously variable speed mode from the fixed speed change mode, the implementation of the second torque compensation control while continuing the implementation of the first torque compensation control From the execution of the first torque compensation control after a lapse of the predetermined time after the shift mode is switched to the continuously variable transmission mode is limited for a predetermined time exceeding the completion time point when the fixed transmission mode is switched to the continuously variable transmission mode. Controlling the second motor / generator so that the required torque is obtained at a predetermined rate of change by performing the second torque compensation control ;
A control apparatus for a hybrid vehicle characterized by the above.
JP2014232743A 2014-11-17 2014-11-17 Control device for hybrid vehicle Expired - Fee Related JP6277942B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014232743A JP6277942B2 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Control device for hybrid vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014232743A JP6277942B2 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Control device for hybrid vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016094157A JP2016094157A (en) 2016-05-26
JP6277942B2 true JP6277942B2 (en) 2018-02-14

Family

ID=56070013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014232743A Expired - Fee Related JP6277942B2 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Control device for hybrid vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6277942B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4329856B2 (en) * 2007-10-16 2009-09-09 トヨタ自動車株式会社 Vehicle drive control device
US20110160947A1 (en) * 2008-11-05 2011-06-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device of a hybrid vehicle
JP5359517B2 (en) * 2009-04-24 2013-12-04 トヨタ自動車株式会社 Control device for hybrid vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016094157A (en) 2016-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5842937B2 (en) Shift control device and shift control method for hybrid vehicle
JP4144570B2 (en) Control method of hybrid vehicle
JP5375913B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP6926656B2 (en) Hybrid vehicle control device
JP6015721B2 (en) Internal combustion engine start control device for hybrid vehicle
CN112627997B (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP6464947B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP6891794B2 (en) Vehicle driving force control device
JP2015131535A (en) Hybrid electric vehicle control device
JP7226174B2 (en) vehicle controller
JP7230730B2 (en) Hybrid vehicle control device
JP7230715B2 (en) Hybrid vehicle control device
JP5821475B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP3851296B2 (en) Control method of diesel hybrid vehicle
JP2021024524A (en) Hybrid-vehicular control apparatus
JP2016043800A (en) Hybrid-vehicular internal combustion engine start control apparatus
JP6863312B2 (en) Hybrid vehicle control device
JP6852696B2 (en) Vehicle engine start control device
JP6268993B2 (en) Vehicle control device
CN112627999A (en) Vehicle and control method thereof
JP6277942B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP7200873B2 (en) Hybrid vehicle control device
JP2015212128A (en) Control device of hybrid vehicle
JP7188317B2 (en) Hybrid vehicle control device
JP5737209B2 (en) Control device for hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170724

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171005

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180101

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6277942

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees